Контроль питания поведение с помощью системы Роман обратной связи
Summary
Предметы пищу от пластины на шкале, подключенный к компьютеру, который записывает потеря веса плиты во время еды. Обратная связь на экране компьютера позволяет субъекту адаптировать его едят поведение ссылок кривые, таким образом, нормализации веса тела.
Abstract
Предметы пищу от плиты, который сидит в масштабе, подключенный к компьютеру, которая записывает потеря веса плиты во время еды и делает вверх кривую пищи, еда продолжительность и скорость есть моделируется квадратного уравнения. Метод предназначен для изменения есть поведение путем предоставления визуальной обратной связи на экране компьютера, что предмет может приспособиться к, потому что свой собственный курс еды появляется на экране во время еды. Данные, полученные методом автоматически анализируется и установлены в квадратное уравнение с использованием алгоритма обычай сделал. Этот метод имеет преимущество записи есть поведение объективно и предлагает возможность изменения есть поведение экспериментов и в клинической практике. Ограничение может быть, что экспериментальный темы страдают от метода. Те же ограничения может быть преимуществом в клинической практике, как едят поведение более легко стабилизировалась методом. Лечение, которое использует этот метод нормализации веса тела и восстанавливали здоровье нескольких сотен пациентов с анорексии и других расстройств пищевого поведения и снижение веса и улучшение здоровья серьезно избыточный вес больных.
Introduction
Здесь представлены устройства используется для восстановления веса тела и здоровья под- и пациентов с избыточным весом, контролируя уровень питания и приема пищи через визуальной обратной связи, предоставляемых на экране компьютера во время еды. Он состоит из обычай сделал электронные весы и компьютер, например, смартфон. Приложение позволяет предмет Подключите смартфон к шкале через Bluetooth. Как только смартфон подключен к шкале, тема ставит тарелку на масштабах и пищи на плите и начинает есть. Через регулярные интервалы шкале появляется на экране и обследуемому оценить свое ощущение сытости. Рейтинговая шкала может быть отключен, зависящ на Цель эксперимента или клинические вмешательства. Для экспериментальных и клинических целей кривая ссылка для еды курса и справочник кривой чувство полноты отображаются на экране смартфона. Предметом может адаптироваться к ссылка кривых, потому что его стоимость еды и рейтинги наполненности появляются на экране во время еды.
Устройство записи снижение веса пластины, как пищи потребляется и рейтинги полноты в течение еды и магазинов записи. Данные потери веса используются для дают квадратичная модель кривой всасывания (CFI) совокупный питания: y = kx2+ lx, где y = количество потребляемой пищи, k = изменение темпов еды в течение еды и l = начальная скорость питания1. CFI кривая основана на моделировании следующие три действия во время еды: Укус, Пищевая добавка, а артефакт (вес изменения, не связанные с потребление продовольствия). Эти действия отображаются на символы-терминал контекстно свободная грамматика (CFG)2. Записи, после предварительной обработки, секционируются на интервалы времени, соответствующие изменения веса (на основе вперед производной и Дельта коэффициентов), которые затем сопоставляются с терминальными символами CFG. CFG затем позволяет оценки наиболее вероятной интерпретации еды при условии независимости для каждого события.
Устройство используется в научных исследованиях, а также клинической практики. Впервые он был использован для лечения пациентов с анорексии и других расстройств пищевого поведения и впоследствии для лечения пациентов с серьезно избыточный вес.
Питание при содействии визуальной обратной связи имеет следующие научную основу. Животных, включая человека, эволюционировали, чтобы съесть много различных продуктов, но они выбирают, какие есть под «шведский стол» условия3,4. Однако, они оснащены, анатомически и функционально, съесть все продукты доступны, если условия получить скомпрометированных3,4 и едят поведение, в частности, жевательные, поэтому он был главной движущей силой эволюции головы человека, включая мозг и жевательный аппарат3. Шаблон еды таким образом может быть более важным для контроля веса тела, чем вид съеденной пищи. В поддержку диетические вмешательство имеет незначительный, если таковые имеются, влияние на нормализации веса тела5 и устройство, описанное здесь можно например, помочь школьников в питание нормальное количество пищи, когда под сомнение есть быстро во время Школа обед6 и обратный эффект короткого периода голодания на потребление пищи в молодых женщин и мужчин7.
Нейронауки гипотез, что причиной проблем веса подал в мозг8. Однако маловероятно, что сотни миллионов людей в мире, которые сейчас весят слишком много9, разработал проблемы из-за нейронных аномалия до веса. Это более вероятно, что нейронные аномалии10, а также медицинские аномалии11, развиваться как следствие едят слишком много12, сохранить, возможно, в некоторых редких генотипов13.
Возможная причина, почему нейронаук не удается объяснить проблемы веса тела происходит потому, что его основное предположение является неверным, то есть, что вес тела хранится почти постоянной через возбуждающим/тормозной нейронных контроля над еды поведение8 . Независимо от ингибирование, мозг может оказать имеет явно не предотвратить сотни миллионов людей стать серьезно избыточный вес недавно9. Лучшее понимание роли мозга в еде появились от открытия, что гипоталамуса пептиды раз подумал стимулировать есть акт вместо разрешить поиск пищи, даже за счет питания потребление14,15. Эти результаты, которые были недавно подтверждены16,17, поддержку мнение, что вес тела хранится на здоровом уровне только при высокой физической цены на продовольствие, условие, упоминаемые как «человека гомеостатических phenoptype»18. Учитывая многообразие мозга и генетические сетей, занимающихся в пищу поведение и другие поведения также19было бы трудно, если это возможно, чтобы уменьшить или увеличить вес тела, манипулируя системы нейротрансмиттера или два. Учитывая эти рассмотрения, он приходит, как не удивительно, что Фармакологическое вмешательство имеет минимальный, или без воздействия на тело вес серьезно избыточный вес20, а также недостаточный вес21.
Это парадоксально, что некоторые из этих недавних выводов лишь подтверждают прогнозы, касающиеся роли диеты, гены, мозга и физической активности в регулирования веса тела, сделанные Майер в 1953 году уже22. В качестве альтернативы есть поведение может иметь причинную роль в контроле веса тела и неврологии и генетики могут ошибочно механизм для причины. В поддержку ежедневно рестораны за год стремится увеличить потребление пищи в организме человека, толкая веса тела вверх, чтобы противодействовать влияния нехватки продовольствия23. В человеческой гомеостатических фенотипа влияние такого рода физиологических переедание уравновешивается физических усилий, необходимых для получения пищи18. Потому что усилия близка к нулевой сегодня люди нуждаются внешней поддержки для поддержания здорового низкого веса тела. Эта поддержка обеспечивается настоящего устройства.
Вместо еды поведение ориентации, стандартные процедуры для расстройства пищевого поведения целевых психологические симптомы patients´. В среднем 30% больных бросают эти процедуры, менее 50% идут в ремиссии, хотя они по-прежнему симптоматическое, и по меньшей мере 30% рецидивов в течение одного года24разряда. Однако было установлено давно что лечения есть поведение имеет эффект лучше чем лечить психологические симптомы25. Этот вывод был реплицирован совсем недавно с помощью устройства, описанные в настоящем докладе. Этим методом по оценкам, 75% пациентов с расстройствами пищевого поведения вдаваться в ремиссии и рецидивов 10% старше пяти лет последующих26, улучшение стандартов ухода24.
Хотя стоимость еды увеличился в серьезно overweight пациентов, причинно следственной связи между курс еды и веса тела не выяснены и вопросники27была определена скорость еды. Устройство, описанное здесь делает возможным объективное измерение еды курса и приема пищи и когда используется для уменьшения этих двух мер, было продемонстрировано, чтобы быть более эффективной в уменьшении веса тела и улучшения здоровья чем стандартные диеты и физических упражнений вмешательство в деятельность серьезно избыточный вес подростков28.
Принцип записи есть поведение, используемых в настоящее время устройство было описано давно29,30,31, и она с тех пор использовалась в экспериментах для записи и измените скорость еды1, 6,,732,33. Однако, он не использовался для лечения под- и избыточным весом пациентов вне клинических испытаний и в клинической практике. Частью программы клинических включает в себя использование устройства у себя дома и в повседневной жизни. Она оказалась удобным в обоих лабораторных исследований и клинической практике.
Protocol
Representative Results
Discussion
В то время как метод, описанный здесь является основным вмешательства в нашем лечении больных с проблемами веса тела, лечение имеет дополнительные мероприятия, которые были описаны ранее, включая критерии для приема и ремиссии34 и результат каждые три месяца в каждом из 1428 пациентов26. Устройство, не эти дополнительные мероприятия, находится в центре внимания настоящего доклада.
Режим управления устройства используется для записи есть поведение в здоровых испытуемых и в под- и пациентов с избыточным весом. Режим обучения впоследствии используется для изменения поведения еды для экспериментальных или клинических целей. С помощью визуальной обратной связи в лечении больных анорексией, 100%, как указано на экране компьютера, является количество пищи, которую пациент должен съесть определяется индивидуально на основе трех предварительных испытаний в режиме управления . 100% является небольшое количество пищи в анорексией пациента, но больше пищи, чем он ел в трех предварительных испытаний. Анорексией пациента методиками, постепенно еды больше пищи и он предлагается добавить пищи до тех пор, пока на экране отображается 100%. Форма кривой пунктирная голубая ссылка, которая остается неизменной в течение лечения, основана на вывод, что нормальный вес здоровых людей есть в progessively, уменьшение частоты, т.е. замедление способом1. Пунктирная фиолетовая Справочник кривой для чувство полноты основан на вывод, что кривая совокупного сытости лучше оснащено сигмовидной кривой1. Существует нет номера по осям. Лечение продолжается до тех пор, пока пациент способен съесть около 300-350 г пищи в около 10-15 мин без Справочник кривой. Эти данные были получены от нормального веса, здоровых испытуемых. Оба под- и полных пациенты имеют выбор между тремя блюда обычной шведской кухни в клинической практике и они предлагаются воду для питья. Экспериментальных манипуляций еды поведение делается таким же образом в здоровых испытуемых1,6,,732,33. Потому что восстановление нормальной ощущение сытости, с использованием визуальной обратной связи, предоставляемый кривая ссылка делается таким же образом он не обсуждается здесь. Клинически однако, это важное вмешательство, как больных анорексией оценить чувство полноты намного выше, чем у здоровых испытуемых.
В то время как пациенты следуют визуальную обратную связь, когда едят в лечении, им разрешается добавить продовольствия в пластину во время еды, когда они едят без обратной связи. Пищевые добавки и другие мероприятия, включая exterted давления на пластине при резании пищи с помощью вилки и ножи, влияют на запись с устройства, создание артефактов и ошибки, которые были ранее рассмотрены вручную, как описано в35. Данные, полученные от еды, используя устройство собирается в специальную базу данных, из которой врача можно получить результаты для обеспечения больных с feeback на как ослабевают и исследователь может использовать для анализа экспериментальных результатов.
Больных анорексией пищу только немного медленный темп34. Интересно однако, они способны потреблять нормальное питание размера даже при очень низкий ИМТ18. Например пациент сообщили смог съесть 300 g очень рано в лечении и задолго до нормализации ее BMI и лишь через три дня после еды в виде неупорядоченных, т.е., потребляя только мало пищи более быстрыми темпами. Начать есть чрезвычайно низкими темпами, скорее всего увеличить скорость еды в течение первоначального приема пищи, как сделал три больных анорексией пациентов сообщили здесь. Когда пациенты к ремиссии, однако обратная связь между темпы замедления и начальную скорость еды возникает1. Несколько сотен пациентов с расстройствами пищевого поведения были обработаны к ремиссии и протокол доказал пользователя дружит с без отрицательных побочных эффектов26. Строги брюзглого аналогично пролечено больных терять вес, хотя и не с нормальным весом28,33. В настоящее время нет никакой метод, который нормализует вес тела серьезно избыточный вес пациентов.
Ограничения метода является то, что вопросы скорее всего пострадавших от устройства даже в отсутствие визуальной обратной связи. Это предположение может быть проверена путем сравнения данных, полученных с устройством с данными, полученными из видеозаписи питание. Парадоксально, но те же ограничения может быть преимуществом в лечении, который направлен на нормализацию пищи.
В то время как нынешний метод уже давно используется для записи есть поведение, добавлением визуальной обратной связи для экспериментальных и клинических целей за пределами наших исследований и клиники не используется. Для клиницистов, направленный на восстановление питания поведение больных и для ученых, заинтересованных в использовании едят поведение в качестве экспериментальной переменной устройство предлагает метод. Анализ результатов теперь могут быть автоматизированы с помощью настоящего алгоритма для вычисления кривой CFI, облегчение необходимость трудоемкой ручной обработки. Это позволяет мониторинга и анализа есть поведение в больших группах предметов.
Эффективность algortihm будет улучшено. В настоящее время он основан на оценок отклонений от истинных ценностей укусов, как отделить от артефактов.
Устройство будет использоваться среди детей для предотвращения проблем веса тела в зрелом возрасте. Большинство аппаратных средств и программного обеспечения, описанного в настоящем докладе готовы для использования в таких больших масштабах. Возможные улучшения, включая оптимизацию визуальный дизайн обратной связи на экране устройства и расширение CFG дополнительные виды действий-питание и анализ частично заполненные блюд, необходимо дождаться результатов предполагаемого крупномасштабного использования .
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Марьям Эсфандиари показывает, как работает устройство и Василеос Papapanagiotou описывает как полученные данные фильтруются и установлены к CFI кривой. За Södersten описывает исследования, на которых полагается клинические вмешательства и Сесилия Берг обсуждает его использование в клинике. Работа поддерживается группой Mando AB, великолепные программы ИКТ Европейского сообщества (610746) и Европейского сообщества в области здравоохранения, демографические изменения и благополучие программы (727688).
Materials
| Scale | TÜM ELEKTRONIK | no catalogue number | csutm made not comercially available |
Referencias
- Zandian, M., Ioakimidis, I., Bergh, C., Brodin, U., Södersten, P. Decelerated and linear eaters: Effect of eating rate on food intake and satiety. Physiol. Behav. 96, 270-275 (2009).
- . Elements of the Theory of Computation Available from: https://dl.acm.org/citation.cfm?id=549820 (1997)
- Lieberman, D. E. . Evolution of the Human Head. , (2011).
- Ungar, P. S. . Evolution’s Bite: A Story of Teeth, Diet, and Human Origins. , (2017).
- Al-Khudairy, L., et al. physical activity and behavioural interventions for the treatment of overweight or obese adolescents aged 12 to 17 years. Cochrane Database Syst. Rev. 6, CD012691 (2017).
- Zandian, M., et al. Children eat their school lunch too quickly: an exploratory study of the effect on food intake. BMC Public Health. 12, (2012).
- Zandian, M., Ioakimidis, I., Bergh, C., Leon, M., Södersten, P. A sex difference in the response to fasting. Physiol. Behav. 103, 530-534 (2011).
- Xu, B., Xie, X. Neurotrophic factor control of satiety and body weight. Nat. Rev. Neurosci. 17, 282-292 (2016).
- GBD 2015 Obesity Collaborators. Health effects of overweight and obesity in 195 countries over 25 years. N. Engl. J. Med. , 13-27 (2017).
- Morley, J. E. Diabetes: the diabetic brain. Nat. Rev. Endocrinol. 13, 570-571 (2017).
- Aslibekyan, S., Garvey, W. T. Obesity: Obesity and cardiometabolic disease – more than meets the eye. Nat. Rev. Endocrinol. 13, 566-568 (2017).
- Södersten, P., Bergh, C., Zandian, I., Ioakimidis, Obesity and the brain. Med. Hypotheses. 77, 371-373 (2011).
- Hendricks, A. E., et al. Rare variant analysis of human and rodent obesity genes in individuals with severe childhood obesity. Sci. Rep. 7, 4394 (2017).
- Ammar, A. A., et al. NPY-leptin: opposing effects on appetitive and consummatory ingestive behavior and sexual behavior. Am. J. Physiol. Regul. Integr. Comp. Physiol. 278, R1627-R1633 (2000).
- Nergårdh, R., et al. Neuropeptide Y facilitates activity-based-anorexia. Psychoneuroendocrinology. 32, 493-502 (2007).
- Chen, Y., Lin, Y. -. C., Kuo, T. -. W., Knight, Z. A. Sensory detection of food rapidly modulates arcuate feeding circuits. Cell. 160, 829-841 (2015).
- Burnett, C. J., et al. Hunger-driven motivational state competition. Neuron. 92, 187-201 (2016).
- Nergårdh, R., Nergårdh, R., Bergh, C., Zandian, M., Scheurink, A. Behavioral neuroendocrinology and treatment of anorexia nervosa. Front. Neuroendocrinol. 29, 445-462 (2008).
- Södersten, P., Nusbaum, M. P., Blitz, D. M., Marder, E. Functional consequences of neuropeptide and small-molecule co-transmission. Nat. Rev. Neurosci. 18, 389-403 (2017).
- Mead, E., et al. Drug interventions for the treatment of obesity in children and adolescents. Cochrane Database Syst. Rev. 11, CD012436 (2016).
- Himmerich, H., et al. Olanzapine treatment for patients with anorexia nervosa. Can. J. Psychiatry. 62, 506-507 (2017).
- Mayer, J. Genetic, traumatic and environmental factors in the etiology of obesity. Physiol. Rev. 33, 472-508 (1953).
- Periwal, V., Chow, C. C. Patterns in food intake correlate with body mass index. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 291, E929-E936 (2006).
- Bergh, C., Leon, M., Brodin, U., Zandian, M. Cognitive behavior therapy for eating disorders versus normalization of eating behavior. Physiol. Behav. 174, 178-190 (2017).
- Freeman, C. P. L., Barry, F., Dunkeld-Turnbull, J., Henderson, A. Controlled trial of psychotherapy for bulimia nervosa. Br. Med. J. Clin. Res. Ed. 296, 521 (1988).
- Södersten, P., Bergh, C., et al. Effective treatment of eating disorders: results at multiple sites. Behav. Neurosci. 127, 878-889 (2013).
- Yamagishi, K., et al. Impact of speed-eating habit on subsequent body mass index and blood pressure among schoolchildren – The Ibaraki Children’s Cohort Study (IBACHIL). Circ. J. Off. J. Jpn. Circ. Soc. , (2017).
- Ford, A. L., et al. Treatment of childhood obesity by retraining eating behaviour: randomised controlled trial. BMJ. 340, b5388 (2010).
- Jordan, H. A., Wieland, W. F., Zebley, S. P., Stellar, E., Stunkard, A. J. Direct measurement of food intake in man: a method for the objectiive study of eating behavior. Psychosom. Med. 28, 836-842 (1966).
- Meyer, J. -. E., Pudel, V. Experimental studies on food-intake in obese and normal weight subjects. J. Psychosom. Res. 16, 305-308 (1972).
- Kissileff, H. R., Klingsberg, G., Itallie, T. B. V. Universal eating monitor for continuous recording of solid or liquid consumption in man. Am. J. Physiol. – Regul. Integr. Comp. Physiol. 238, R14-R22 (1980).
- Zandian, M., Ioakimidis, I., Bergh, C., Södersten, P. Linear eaters turned decelerated: reduction of a risk for disordered eating?. Physiol. Behav. 96, 518-521 (2009).
- Zandian, M., et al. Control of Body Weight by Eating Behavior in Children. Front. Pediatr. 3, (2015).
- Bergh, C., Brodin, U., Lindberg, G., Södersten, P. Randomized controlled trial of a treatment for anorexia and bulimia nervosa. Proc. Natl. Acad. Sci. 99, 9486-9491 (2002).
- Ioakimidis, I., et al. Description of chewing and food intake over the course of a meal. Physiol. Behav. 104, 761-769 (2011).
