دراسة مكافأة للأغذية والدافع في البشر
Summary
يصف هذا المقال مجموعة من الأساليب لقياس الغذائية ذات الصلة الدافع والهدف القيم الغذائية ذات الصلة في البشر.
Abstract
ويتمثل التحدي الرئيسي في دراسة معالجة مكافأة في البشر يذهب الى أبعد من تدابير تقرير المصير الذاتي وتحديد جوانب مختلفة من الثواب مثل hedonics، والدافع، وقيمة الهدف بطرق أكثر موضوعية. وهذا هو ذات الصلة ولا سيما لفهم الإفراط في تناول الطعام والسمنة وكذلك العلاجات المحتملة. في هذه الورقة تم وصفها مجموعة من التدابير من الدوافع ذات الصلة بالأغذية استخدام القوة مقبض كإجراء تحفيزي. هذه الطرق يمكن استخدامها لدراسة التغيرات في الدافع الغذائية ذات الصلة مع الأيض (الشبع) والتلاعب الدوائية، ويمكن استخدامها لتقييم التدخلات التي تستهدف الإفراط في تناول الطعام والسمنة. ولكن لفهم عملية صنع القرار ذات الصلة بالأغذية في البيئة الغذائية المعقدة فمن الضروري أن تكون قادرة على التحقق من القيم الهدف مكافأة التي توجه القرارات والخيارات السلوكية التي تجعل الناس. سرية هذه القيم ولكن من الممكن التأكد منها باستخدام مقاييس أكثر موضوعية مثليوصف الاستعداد للدفع وطريقة لذلك. كل من هذه الأساليب توفير مجموعات من التدابير الكمية من التحفيز وقيمة الهدف الذي يمكن مقارنة داخل وبين الأفراد.
Introduction
وقد تلقت دراسة معالجة مكافأة الغذاء في البشر دفعة كبيرة من المخاوف المتزايدة حول وباء السمنة. كما أن الطريق إلى البدانة في معظم الأفراد يعانون من السمنة المفرطة من خلال زيادة كمية الطاقة وفوق الأيض حاجة 1، فمن المهم أن نفهم الدوافع وآليات الاستهلاك المفرط. النماذج السائدة النظر في هذا الاستهلاك المفرط ليكون شكلا من أشكال الأكل nonhomeostatic أو 'المتعة'، أي الاستهلاك التي لا يحركها احتياجات التماثل الساكن ولكن من جوانب مجزية من المواد الغذائية (ق) تستهلك 2. ولكن هذا هو ظاهرة معقدة وأنظمة التماثل الساكن والمتعة / مكافأة ومتداخلة ومتفاعلة. مزيد من هناك العديد من العوامل التي تؤثر على الأكل nonhomeostatic التي لا تتصل مباشرة إلى جوانب المتعة من المواد الغذائية مثل حجم جزء أو مجموعة متنوعة من الأطعمة المتاحة 3. مع ذلك من المهم أن تكون قادرا تميز وقياس اسبي مختلفةسنت من مكافأة الغذاء.
وقد وصفت Berridge وزملاؤه ثلاثة عناصر من المكافأة: تروق، والرغبة، والتعلم. هذه المكونات الثلاثة هي مرتبطة ولكنها سهل التفريق من حيث النظم العصبية الأساسية الخاصة بهم. يشير تروق لتأثير المتعة من الثواب والرغبة هي الدافع للمكافأة. وتضم التعلم الجمعيات مع والتنبؤات حول مكافأة. وتتميز هذه المكونات الى مزيد من اثنين الفرعية، الأساسية أو الضمنية، واعية أو صريحة. وتتألف هوى "تروق" والذي يشير إلى ردود فعل المتعة الهدف الأساسي، وتجربة ذاتية واعية من المتعة. يتكون من يريد بالمثل 'الرغبة'، وبروز الحافز للمكافآت والعظة مكافأة ذات الصلة، وتجربة ذاتية واعية من الرغبة في الحوافز كما هو المفهوم عادة من قبل هذا المصطلح. وضعت والخبرات الذاتية واعية لتروق والرغبة للخروج من التفاعلات الأساسية بسبب ارتفاع cognمكنته الآليات. تعلم أخيرا جدا يتكون من العناصر الضمنية مثل جمعيات بافلوف ودور فعال وتكييف النقابي، فضلا عن تمثيل واضح والتوقعات المعرفية 4.
وترتبط هذه العناصر الثلاثة من المكافأة ولكنها سهل التفريق سواء تجريبيا أو من حيث ركائز الجهاز العصبي. في حين أن هذا الإطار يساعدنا على فهم كيفية استجابة الكائن الحي لمكافأة واحدة في كل مرة، كيف يمكن للكائن الفرد الاستجابة عند مواجهة المكافأة المحتملة أكثر من واحد؟ وفقا لنموذج المقبولة على نطاق واسع في علم الاقتصاد العصبي، والمرحلة المركزية في اختيار سلوكية تنطوي الحوسبة القيم الشخصية للجميع الخيارات على العرض. ويعتقد أن هذا الحساب لتقييم ويستلزم ترجيح سمات مختلفة من كل خيار، مما يؤدي إلى قيمة قابلة للمقارنة واحدة، وغالبا ما يشار إليها باعتبارها قيمة الهدف 5، مع خيار مع أعلى قيمة الهدف يمكن بعد ذلك اختيار.
الكثير من طناستمدت عمله على أساس العصبية للمكافأة من الدراسات في علم الأعصاب أنيقة الحيوان. ويتمثل التحدي في التحقيق hedonics، كانت القيم الهدف والدافع في البشر صعوبة في قياس هذه العناصر المختلفة بشكل موثوق وموضوعي. فمن الأهمية بمكان أن تتجاوز التدابير شخصي لقيمة المكافأة مثل التقييمات الذاتية للتروق أو قيمة الهدف، كما قد، على سبيل المثال، يتم تسجيلها على تصنيف التماثلية البصرية. نظرا لصعوبة إستجواب بشكل صحيح عن قيمة والشكوك حول ما إذا كان يقال عنها بصدق، فمن الضروري لتطوير الأدوات الكمية القوية التي يمكن التحقق من صحتها.
في حين ينظر إلى ردود فعل المتعة الهدف لوحظ في القوارض أيضا عند الرضع الإنسان 6، وهذه هي من الصعب تقييم في البشر البالغين. على هوى أو عنصر المتعة وبالتالي يبقى واحد من الصعب قياس موضوعية في البشر البالغين. ومع ذلك فمن الممكن لدراسة الرغبة أو الدافع أكثر موضوعية ودقة لد تصف هذه الورقة مجموعة من الأساليب القائمة على استخدام القوة قبضة كإجراء تحفيزي. والتضمين مقدار الجهد أن الأفراد سوف تنفق في الحصول على مكافأة من حجم المكافأة التي يتوقعونها. الدافع نحو مكافأة يمكن تفعيلها كما في الجهد المبذول. Pessiglione وزملاؤه أظهرت بأناقة استخدام القوة قبضة كمقياس للالدافع للحصول على مكافآت نقدية، مع المشاركين بذل مزيد من القوة للحصول على مكافآت نقدية تكون فيها القيم أكبر 7. في حالة الغذاء يكافئ قيمة المكافأة الغذائية للفرد يعتمد على عدة عوامل منها الحالة الداخلية (الجوع أو الشبع) أمر بالغ الأهمية واحدة 8. مع شبع، هناك انخفاض في النشاط العصبي في القشرة الأمامية المدارية (OFC)، وهي منطقة الدماغ التي بترميز القيمة الحالية من التحفيز، لاستلام نفس 9،10 الغذاء. مشاريع OFC إلى المخطط البطني الذي ينظم تحفيزية الاستجابة 7. وبالتالي جيدةمقياس تحفيزية يجب أن تظهر حساسية للتغيرات في قيمة المكافأة مع شبع.
لتحديد قيمة الهدف، والتقييمات الذاتية المباشرة هي nonideal. وهناك طريقة أكثر غير المباشرة التي لديها أيضا مصلحة تحفيز المشاركين للكشف عن قيمة الهدف الحقيقي هو استخدام نسخة معدلة من المزاد بيكر-DeGroot-Marschak 11. من خلال مجموعة بسيطة من القواعد، وهذا الإجراء مزاد يحفز الناس للكشف عن أكبر قدر ممكن من الموارد النقدية التي هم على استعداد لدفع ثمن البنود على العرض. يتم أخذ استعدادهم لدفع (WTP) كمقياس للقيمة الهدف.
Protocol
Representative Results
Discussion
يصف هذا المقال مجموعة من التدابير لقياس الدافع للحصول على مكافآت الغذاء وقيمة المكافأة. تطبيق تدابير قوة قبضة لدراسة الدوافع الغذائية ذات الصلة في البشر هو الرواية بشكل خاص. وقد عرضت نتائج ممثلة لمعظم التطبيقات وصف يدل على قيمة هذه الأساليب وحساسيتها للالأيض والتلاعب الدوائية، وبالتالي زيادة استخدام قدراتهم في الدراسات المستقبلية من الدافع الغذائية ذات الصلة والتجارب من العقاقير المضادة للبدانة. هذه التدابير أكثر موضوعية وقابلة للتحويل بسهولة وقابلة للمقارنة عبر بيئات مختلفة. سيكون من المفيد أيضا أن تنظر في تأثير تقلب الفردية على هذه التدابير من خلال دراسة آثار الصفات مثل الاندفاع عليها.
ويجب التأكيد على بعض النقاط الهامة. في استخدام المهام قوة قبضة، والمعايرة الأولية والقبض على MVC حاسمة. فمن ر مثاليةس التقاط استجابة قبضة من بداية كل محاكمة وليس قصرها فقط إلى إطار الاستجابة المعينة لأن هذا يسمح للفحص من السابق لأوانه الاستجابة. هناك بعض التباين في وحدات MP150 Biopac ذلك ينبغي اختبار كل وحدة لتحديد الإعدادات التي هي الأكثر مناسبة لذلك قطعة من المعدات. حيث يتم استخدام الصور nonstandardized، فمن الأهمية بمكان أن يكون لهم تصنيف مستقل لتحديد كيفية مجزية وينظر إلى أن تكون. قيود المهم من كل هذه التدابير هو أنها لا تروق لالتقاط المكافآت الغذائية المستخدمة لذلك من المهم لجمع تدابير تروق شخصي باستخدام المقاييس التماثلية البصرية أو أدوات مناسبة أخرى، بعد المهمة. هذه يمكن بعد ذلك مقارنة مع تدابير تحفيزية أو تستخدم لنمذجة آثار المتغيرات الأخرى على المتغيرات التابعة الأولية. ولكن من المهم أن نلاحظ أنه في الدراسات التي يتم استهلاكها المكافآت الغذائية الفعلية، تروق تقييمات جمعها بعد المهمة من المحتمل أن تكونتتأثر استهلاك الأغذية. وهذا يؤكد أهمية وجود الصور ممثل فحسب، بل أيضا ممثل الأطعمة مثل الشوكولاته الكعكة التي تبدو والأذواق مثل معظم من شأنه كعكات الشوكولاته، والحصول على هذه تقييما مستقل.
أخيرا فمن الأهمية بمكان أن نعترف بأن كل هذه التدابير استخدام الصور الغذائية والتمثيل الغذائي من المكافآت بدلا من المكافآت الغذائية الفعلية. في حين أن هذا لا يقدم بعض القيود، وغالبا ما تسترشد السلوك الاستباقي تجاه الطعام والقرارات المتعلقة الغذائية، عن طريق تمثيل الغذاء بدلا من المكافأة consummatory فوري. ومع ذلك، فمن الضروري لأساليب وصفها هنا أنه عندما ترتبط أنهم لنتائج مثل المناقصة بنجاح للغذاء، وينبغي تسليم نتائج حقيقية.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويدعم هرتز من قبل ويلكوم ترست وشركة جلاكسو سميث كلاين بتمويل برنامج التداوي (TMAT) بالحركة والأدوية، وصندوق العلوم العصبية الصحة وولف برنار. ويتم تمويل البرنامج من قبل NM يلكوم ترست الدكتوراه. ويدعم قوى الأمن الداخلي وPCF من قبل البرنامج ويلكوم ترست كبار الزمالة وصندوق العلوم العصبية الصحة وولف برنار. ويدعم NS من صندوق العلوم العصبية الصحة وولف برنار.
Materials
| HARDWARE | |||
| Biopac MP150 data acquisition system | Biopac Systems Inc | ||
| TSD121C hand held isometric dynamometer | Biopac Systems Inc | TSD121C | Grip force transducer |
| DA100C General Purpose Transducer Amplifier | Biopac Systems Inc | DA100C | Interface between MP150 and TSD121C |
| SS56L Grip clench bulb | Biopac Systems Inc | SS56L | MRI safe rubber clench bulb |
| TSD160C differential pressure transducer | Biopac Systems Inc | TSD160C | Interface between MP150 and TSD160C |
| PowerLab 8/30 or 8/35 | ADinstruments Ltd | PL358 | For Galvanic Skin Response (GSR) measurement only |
| FE116 GSR amplifier | ADinstruments Ltd | FE116 | For GSR measurement only |
| MLT116F GSR electrodes | ADinstruments Ltd | MLT116F | Supplied with GSR amplifier |
| Compute ethernet port and compatible with MP150 | For stimulus delivery and running of task. Ethernet port to connect to Biopac MP150 | ||
| Computer with parallel port | For GSR recording. Parallel port required to interface with Powerlab 8/30 | ||
| SOFTWARE | |||
| API module for Biopac hardware | Biopac Systems Inc | ||
| Cogent and Cogent graphics toolboxes, version 1.29 | Publically available | Download from Laboratory of Neurobiology, UCL | |
| Labchart 6 or above | Adinstruments Ltd | For stimulus Display | |
| inpout.dll module for parallel port communication | Publically available | For Galvanic Skin Response measurement only | |
| MATLAB R2009a | Mathworks Inc | Programming of main task |
References
- Swinburn, B. A., et al. The global obesity pandemic: shaped by global drivers and local environments. Lancet. 378 (9793), 804-814 (2011).
- Berthoud, H. -. R., Lenard, N. R., Shin, A. C. Food reward, hyperphagia, and obesity. AJP Integr. Comp. Physiol. 300 (6), 1266-1277 (2011).
- Rolls, E. T. Understanding the mechanisms of food intake and obesity. Obesity Rev. 8 Suppl 1, 67-72 (2007).
- Berridge, K. C., Robinson, T. E., Aldridge, J. W. Dissecting components of reward: ‘liking’, "wanting," and learning. Curr. Opin. Pharmacol. 9 (1), 65-73 (2009).
- Rangel, A., Camerer, C., Montague, P. R. A framework for studying the neurobiology of value-based decision making. Nat. Rev. Neurosci. 9 (7), 545-556 (2008).
- Steiner, J. E., Glaser, D., Hawilo, M. E., Berridge, K. C. Comparative expression of hedonic impact: affective reactions to taste by human infants and other primates. Neurosci. Biobehav. Rev. 25 (1), 53-74 (2001).
- Pessiglione, M., et al. How the Brain Translates Money into Force: A Neuroimaging Study of Subliminal Motivation. Science. 316 (5826), 904-906 (2007).
- Berridge, K. C. Motivation concepts in behavioral neuroscience. Physiol. Behav. 81 (2), 179-209 (2004).
- Kringelbach, M. L., O’Doherty, J., Rolls, E. T., Andrews, C. Activation of the human orbitofrontal cortex to a liquid food stimulus is correlated with its subjective pleasantness. Cerebral Cortex. 13 (10), 1064-1071 (2003).
- Valentin, V. V., Dickinson, A., O’doherty, J. P. Determining the Neural Substrates of Goal-Directed Learning in the Human Brain. J. Neurosci. 27 (15), 4019-4026 (2007).
- Becker, G. M., DeGroot, M. H., Marschak, J. Measuring utility by a single-response sequential method. Behav. Sci. 9 (3), 226-232 (1964).
- Neumann, O. Direct parameter specification and the concept of perception. Psychol. Res. 52 (2-3), 207-215 (1990).
- Plassmann, H., O’Doherty, J., Rangel, A. Orbitofrontal cortex encodes willingness to pay in everyday economic transactions. J. Neurosci. 27 (37), 9984-9988 (2007).
- Cambridge, V. C., et al. Neural and Behavioral Effects of a Novel Mu Opioid Receptor Antagonist in Binge-Eating Obese People. Biol. Psych. 73 (9), 887-894 (2012).
- Ziauddeen, H., et al. Effects of the mu-opioid receptor antagonist GSK1521498 on hedonic and consummatory eating behaviour: a proof of mechanism study in binge-eating obese subjects. Mol. Psych. , (2012).
- Ziauddeen, H., Subramaniam, N., Gaillard, R., Burke, L. K., Farooqi, I. S., Fletcher, P. C. Food images engage subliminal motivation to seek food. Int. J. Obesity. 36 (9), 1245-1247 (2011).
