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Behavior

Studieren Essen Belohnung und Motivation in Humans

Published: March 19, 2014
doi:
10.3791/51281
, , , , ,
1Department of Psychiatry,University of Cambridge, 2Metabolic Research Laboratories, Wellcome Trust-MRC Institute of Metabolic Science,University of Cambridge, 3Cambridgeshire & Peterborough NHS Foundation Trust,University of Cambridge, 4West Anglia Comprehensive Local Research Network,Addenbrooke’s Hospital

Summary

Dieser Artikel beschreibt eine Reihe von Methoden für die Messung von Lebensmitteln und Lebensmittel Motivation bezogenen Zielwerte bei Menschen.

Abstract

Eine zentrale Herausforderung bei der Untersuchung Belohnungsverarbeitung bei Menschen ist es, über subjektive Selbst-Bericht Maßnahmen gehen und zu quantifizieren, die verschiedenen Aspekte der Belohnung wie Hedonik, Motivation und Zielwert in objektiver Hinsicht. Das ist für das Verständnis der Überernährung und Adipositas sowie deren mögliche Behandlungen relevant. In diesem Papier beschrieben eine Reihe von Maßnahmen von Lebensmittel-Motivation mit Handgriff Kraft als Motivationsmaßnahme. Diese Methoden können verwendet werden, um Veränderungen in Lebensmitteln Motivation mit Stoffwechsel (Sättigung) und pharmakologische Manipulationen untersuchen und kann verwendet werden, um Interventionen bei Überernährung und Übergewicht gezielt auszuwerten. Allerdings ernährungsbedingter Entscheidungsfindung in der komplexen Nahrungs Umfeld ist es wichtig, in der Lage, um die Belohnung Zielwerte, die die Entscheidungen und Verhaltens Entscheidungen, die Menschen machen, führen zu ermitteln sein, zu verstehen. Diese Werte werden ausgeblendet, sondern es ist möglich, sie mit mehr objektiv ermitteln Metriken wie derZahlungsbereitschaft und ein Verfahren hierfür beschrieben. Diese beiden Sätze von Methoden quantitative Maßnahmen der Motivation und Zielwert, die innerhalb und zwischen Individuen verglichen werden kann.

Introduction

Das Studium der Lebensmittelbelohnungsverarbeitung beim Menschen wichtige Impulse von den steigenden Sorgen über die Adipositas-Epidemie erhalten. Da der Weg zur Fettleibigkeit in den meisten übergewichtigen Personen ist durch eine erhöhte Energiezufuhr, die über Stoffwechsel brauchen ein, ist es wichtig, die Treiber und die Mechanismen der Überkonsum zu verstehen. Vorherrschende Modelle halten diese Überkonsum als eine Form der nonhomeostatic oder "hedonische" Ernährung, dh Konsum, die nicht durch homöostatische Bedürfnisse verbraucht 2 angetrieben wird, sondern von den lohnendsten Aspekte der Lebensmittel (n) sein. Dies ist jedoch ein komplexes Phänomen und die Homöostase und hedonischen / Bonussysteme überlappen und interaktiv. Weiterhin gibt es mehrere Faktoren, die nonhomeostatic essen, die nicht direkt auf hedonische Aspekte der Lebensmittel wie Portionsgröße oder die Vielfalt der Lebensmittel zur Verfügung 3 beziehen beeinflussen. Dennoch ist es wichtig, in der Lage zu charakterisieren und messen die verschiedenen aspects von Lebensmitteln Belohnung.

Mögen, wollen, und das Lernen: Berridge und seine Kollegen haben drei Komponenten der Belohnung beschrieben. Diese drei Komponenten sind gebunden, sondern dissoziierbares in Bezug auf die ihnen zugrunde liegenden neuronalen Systemen. Mögen bezieht sich auf die Auswirkungen der hedonischen Belohnung und wollen ist die Motivation für die Belohnung. Lernen umfasst den Verbänden und Vorhersagen über die Belohnung. Diese Komponenten werden weiter in zwei Unterkomponenten, Kern-oder impliziten und expliziten bewusst oder aus. Sympathie ist der 'Geschmack', das Kernziel hedonischen Reaktionen bezieht, und die bewusste subjektive Erfahrung von Lust besteht. Ebenso wollen aus 'wollen', der Anreiz Stellenwert der Prämien und Prämienbezogene Hinweise und die bewusste subjektive Erfahrung der Wunsch nach Anreizen, die normalerweise mit dem Begriff verstanden wird. Die bewusste, subjektive Erfahrungen zu mögen und wollen, sind von den Kernreaktionen durch höhere cogn ausgetive Mechanismen. Schließlich besteht auch das Lernen von impliziten Elemente wie Pawlowschen und Instrumentalvereinigungen und assoziative Anlage, sowie explizite Darstellungen und kognitive Vorhersagen 4.

Diese drei Elemente der Belohnung verknüpft sind aber dissoziierbares sowohl experimentell als auch in Bezug auf ihre neuronalen Substrate. Während dieser Rahmen hilft uns zu verstehen, wie der Organismus reagiert auf eine Belohnung zu einer Zeit, wie funktioniert die individuellen Organismus zu reagieren, wenn sie mit mehr als eine mögliche Belohnung konfrontiert? Nach einer weithin akzeptierten Modell in Neuroökonomie, die zentrale Bühne in der Verhaltensauswahl beinhaltet Computing subjektive Werte aller Optionen im Angebot. Diese Berechnung wird angenommen, dass die Bewertung und Gewichtung beinhalten verschiedene Attribute der einzelnen Optionen, die zu einer einheitlichen Vergleichswert, der oft als Zielwert 5 bezeichnet wird, mit der Option, mit der höchsten Zielwert kann dann ausgewählt werden.

Viel von tseine Arbeit über die neuronalen Grundlagen der Lohn hat sich von elegant Studien in Tierneurowissenschaften abgeleitet. Eine Herausforderung bei der Untersuchung Hedonik, Zielwerte und die Motivation bei Menschen ist die Schwierigkeit bei der Messung dieser verschiedenen Komponenten zuverlässig und objektiv. Es ist wichtig, über subjektive Maßnahmen der Belohnung Wert wie Selbstbewertungen von Geschmack oder Zielwert, wie es beispielsweise auf einer visuellen Analog Bewertung aufgenommen werden zu gehen. Angesichts der Schwierigkeit, richtig introspecting über den Wert und die Zweifel, ob sie wahrheitsgemäß berichtet, ist es wichtig, robuste quantitative Tools, die überprüft werden können zu entwickeln.

Während die in Nagetieren beobachtet Ziel hedonischen Reaktionen sind auch in menschlichen Säuglingen 6 zu sehen, diese sind schwer zu beurteilen, bei erwachsenen Menschen. Der Geschmack oder hedonischen Element bleibt somit schwierig, objektiv bei erwachsenen Menschen zu messen. Allerdings ist es möglich, zu prüfen, zu wollen oder Motivation mehr objektiv und genau eind dieses Papier beschreibt eine Reihe von Methoden, die auf der Verwendung von Griffkraft als Motivationsmaßnahme. Der Aufwand, die Menschen aufwenden, um eine Belohnung zu erhalten ist von der Größe der Belohnung erwarten sie moduliert. Die Motivation in Richtung der Belohnung kann als der ausgeübten Aufwand operationalisiert werden. Pessiglione und Kollegen elegant demonstriert die Verwendung von Griffkraft als Maß der Motivation für finanzielle Belohnungen, mit den Teilnehmern größere Kraft für die Geld-Belohnungen, die größere Werte 7 hatte. Im Falle von Lebensmitteln belohnt der Wert des Futterbelohnung zu den einzelnen von mehreren Faktoren abhängig, von denen interne Zustand (Hunger oder Sättigung) ist ein kritischer 8. Mit Sättigung, gibt es eine Abnahme der neuronalen Aktivität im orbitofrontalen Cortex (OFC), einer Gehirnregion, die den aktuellen Wert des Stimulus kodiert, auf den Empfang des gleichen Nahrungs 9,10. Die OFC-Projekte zur ventralen Striatum, die Motivations moduliert 7 reagiert. So eine guteMotivationsmaßnahme sollte Empfindlichkeit gegenüber Änderungen in der Belohnung Wert mit Sättigung zeigen.

Um Ziel-Wert zu bestimmen, sind direkte subjektive Bewertungen nicht idealen. Ein indirekter Weg, das hat auch den Vorteil der Schaffung von Anreizen die Teilnehmer, ihre wahre Ziel ist es, Wert zu offenbaren eine modifizierte Version des Becker-Groot-Marschak Auktion 11 zu verwenden. Durch einen einfachen Satz von Regeln, motiviert diese Menschen Auktionsverfahren, um den maximalen Betrag der monetären Ressourcen, die sie bereit sind, für Artikel im Angebot zu zahlen offenbaren. Die Zahlungsbereitschaft (WTP) als Maß für Zielwert übernommen.

Protocol

Alle in diesem Protokoll beschriebenen Verfahren wurden entwickelt und getestet folgenden ethischen Zustimmung der Cambridge Local Forschungsethikkommissionen. 1. Greifkraft als Maß für Lebensmittel Verwandte Motivation Geräte und Einrichtung: Installieren Sie MATLAB-Toolboxen mit Cogent auf den Stimulus Lieferung Laptop. Schließen Sie den Kraftwandler und zugehörige Datenerfassungssystem auf den Reiz Lieferung Laptop über die Ethernet-Schnittstelle. Siehe Tabelle 1 für weitere Details der erforderlichen Hardware und Software. Hinweis: Um die Aufgabe in der Magnetresonanztomographie (MRT)-Scanner eine einfache ballen Kraft Gummiball wird verwendet, um Druckwandler außerhalb des Scanners verbunden auszuführen. Änderungen des Luftdrucks innerhalb der Lampe, wenn sie zusammengedrückt wird, durch den Wandler gemessen werden und direkt an die auszuübende Kraft stehen. Stellen Sie das Programm kontinuierlich abzufragen das Datenerfassungssystem und in 10 samp lesenles auf jeder Polling. Nehmen Sie das Mittel der Proben als die ausgeübte Kraft. Hinweis: galvanische Hautreaktion (GSR) kann auch neben gemessen werden. Dazu der Reiz Lieferung Laptop erfordert einen parallelen Anschluss an die GSR-Datenerfassungssystem verbinden, um die GSR mit den anderen Maßnahmen zu synchronisieren. Verwenden Sie einen separaten Computer, um die gemessenen GSR Signal aufnehmen, die Last auf den Stimulus Lieferung Laptop zu minimieren. GSR Messung wird nicht weiter diskutiert. Fig. 1 ist. Hardware für die Griffkraft Aufgabe gesetzt. Vorgehensweise: Richten Sie das Gerät auf einem Tisch oder einer anderen stabilen Oberfläche, wie in Abbildung 1 dargestellt. Warten, bis die Datenerfassungssystem an den Laptop. Sammeln Sie eine Baseline-Messung for der Griff Kraftaufnehmer und maximale Anstrengung der Teilnehmer, die im Folgenden als der maximalen willkürlichen Kontraktion (MVC) vor Beginn der Aufgabe bezeichnet. Setzen Sie den Griff Kraftaufnehmer auf den Tisch und sammeln die Baseline-Messung. Um das MVC messen, fragen Sie die Teilnehmer, um den Griff Kraftaufnehmer halten und wählen Sie eine bequeme Armhaltung für die Dauer der Aufgabe zu erhalten. Weisen Sie den Teilnehmer, den Wandler fünf Mal so schwer wie möglich quetschen und nehmen den Mittelwert der fünf Anstrengungen als die maximale Kalibrierung für die Aufgabe. Hinweis: Die vom Teilnehmer während der Antwortzeitraum ausgeübte Kraft wird als Prozentsatz der Differenz zwischen dem Ausgangswert und dem MVC wie folgt gemessen: Wenn der Aufwand ist es negativ auf die Mindestkraft Null gesetzt wird und wenn es größer als der MVC während der Kalibrierung gemessen ist es eingestellt istdie maximale Kraft von 100 Einheiten. Dies geschieht, um für jedes verbleibende Rauschen zu berücksichtigen, nachdem der 10-Abtastpunkt Glättung angewendet wird, wie oben beschrieben. Die daraus resultierende Serie Aufwand Proben werden während der Antwortzeit angesammelt und so den Aufwand für die Studie Antwort gespeichert. Starten Sie die Aufgabe. Hinweis: Wenn die Aufgabe Sitzung ist lang, dann Ermüdungseffekte in Rechnung durch Messung der MVC Ende der Aufgabe als auch, und über den Ermüdungseffekt auf die Differenz zwischen dem MVC zu Beginn getroffen werden und das Ende der Aufgabe Sitzung. Key abhängigen Variablen: Diese Methode erfasst die Kraft-Zeit-Kurve für jede Versuchs. Von der Kraft-Zeit-Kurve extrahieren die folgenden Variablen: Fläche unter der Kurve (AUC), ausgeübt wird, und die maximale Spitzenkraft oder die Geschwindigkeit oder die Steigung der Kraft-Zeit-Kurve. Anwendungen: Drei Anwendungen der Griffkraft Maßnahme werden nachfolgend beschrieben. Untersuchen relativ Belohnung vert: das Bewusste Bildauswahl Aufgabe. Hinweis: Diese Aufgabe misst die relative Aufwand Teilnehmer bereit sind, auszuüben, um verschiedene Arten von lohn Bilder wie Lebensmittel und Konsumgüter zu sehen sind. Die Anstrengung Bewertungen werden auf ihre subjektive Geschmack Bewertung für den gleichen Bildern zusammen. Die Versuchsanordnung ist wie folgt: Anwesend zwei Bilder nebeneinander auf jeden Versuch der Aufgabe, man ist eine große (300 x 300 Pixel) und Standardbild deutlich sichtbar, und der andere ein kleines (5 x 5 Pixel) Bild undeutlich nicht standardmäßigen. Ausüben von Kraft auf den Wandler vergrößert das Bild nicht standardmäßigen und schrumpft das Standardbild. Wählen Sie 6 Bilder von drei Kategorien Belohnung: kalorienreiche Nahrung, kalorienarme Lebensmittel und (geschlechtsspezifische) lohn Nonfood. Haben Sie die Bilder unabhängig für subjektive Vorliebe Bewertet von einem gesunden Freiwilligen-Gruppe. Neues Bildpaare, so dass jedes Bild ist mit all den Bildern aus den beiden anderen Kategorien gepaart. Gegengewicht zu den Paaren, so dass eaBild ch erscheint als Standard-und Nicht-Standardbild in einer gleichen Anzahl von Studien. Ausführen der Aufgabe: Führen Sie alle in Abschnitt 1.2 beschriebenen Schritte. Erklären Sie die Teststruktur an die Teilnehmer und ihr sagen, dass sie die Größe der Größe der nicht standardmäßigen Bild zu erhöhen und entsprechend zu verringern, dass der Standard-Bild durch Zusammendrücken des Wandlers. Hinweis: Die Ausgleichs sichergestellt, dass alle Bilder werden die gleiche Anzahl von Studien, in denen Anstrengungen vergrößern oder verkleinern sie haben. Stellen Sie die gewünschte der standardmäßigen Bild so groß wie möglich auf 10% der MVC jedes Einzelnen zu machen Kraft (Dieser Prozentsatz kann individuell für jede Biopac Modul eingestellt werden). Hinweis: Die Beziehung zwischen ausgeübte Kraft und Bildgröße wird wie folgt bestimmt. Unter der Annahme, sowohl die Vorder-und Hintergrund Bilder sind quadratisch, lassen LB und LF Die Länge der Hintergrund-und Vordergrundbilder betragen. Sei g, GMVC und GBASE die Griffkraft Reaktion während der Antwortzeit von einer Studie, die maximale Kraft bei der Kalibrierung und Baseline während der Kalibrierung gemessen gemessen gemessen wird. Unter der Annahme einer linearen Beziehung zwischen Griffkraft und Bildgröße, LB und LF kann geschrieben werden als unter den Bedingungen wo Die Randbedingungen dafür sorgen, dass ein Bild nicht mehr als Lmax selbst wenn eine Kraft von mehr als GMVC ausgeübt wird, zu erweitern. Präsentieren Sie eine kurze Demonstration der Aufgabe. Sagen Sie den Teilnehmer, sie können Bilder sehen, als sie je nachdem, wie viel Aufwand sie übt choses. Lassen Sie die Teilnehmer auf eigene Faust, um die Aufgabe abzuschließen. Nachdie Aufgabe abgeschlossen ist, sammeln Geschmack Bewertung für jedes Bild auf einer visuellen Analogskalen anschließend. Analyse der Daten für jedes Bild den Mittelwert der Flächen unter der Kraft-Zeit-Kurven in allen Versuchen, in denen es die Nicht-Standardbild und Mühe erforderlich, um es zu vergrößern. Diese mittlere AUC als Maß für die Motivation für diese bestimmte Bild gemacht. Untersuchen unterschwellige Motivation für Lebensmittel. Hinweis: Die Verwendung sowohl unterschwellige und bewusste Reizdarbietungen, untersucht diese Aufgabe sowohl unterschwellige und bewusste Motivation für Lebensmittel. Die folgende Beschreibung basiert auf einer früheren Studie mit spezifischen sensorischen Sättigung (siehe Ziauddeen et al. 16) auf. Die Versuchsanordnung ist wie folgt: Wählen Sie drei Reize: eine herzhafte Speisen, süße Lebensmittel-und Nonfood-Artikel eine neutrale. Sammeln Sie zwei Bilder der einzelnen Elemente, eine für den bewussten Versuch und der andere für die unterschwellige Prüfungen so Motordirekt s zu minimierenpecification 12 bewirkt. Mit Adobe Photoshop, formatieren Sie alle Bilder, um die gleiche Helligkeit und den gleichen gemusterten Hintergrund (ein kariertes Feld von 1 mm Quadrate gelb, rot, grün und braun) haben. Blur die Bildränder mit einem einzigen Pass. Erstellen Sie eine Maske Bild von zufällig kriechen alle Bilder, und dann mischen sie ein zusammengesetztes Bild zu erstellen. Die unterschwellige Präsentation wird durch Sandwich-Maskierung erreicht. Um diese Gegenwart zu tun das Maskenbild für 200 ms, dann ist das Bild Stimulus für 33 ms, gefolgt von der Maske wieder für 267 ms. Für die bewussten Studien präsentieren die Maske für 200 ms, dann ist das Bild Stimulus für 200 ms und der Rückwärts-Maske für 100 ms. Die gesamte Präsentation ist 500 ms in beiden Versuchstypen. Nach dem maskierten Stimulus-Präsentation, starten Sie den Antwortfenster, in dem der Teilnehmer Kraft auf den Griff Kraftaufnehmer ausübt. Geben Sie Echtzeit-Feedback durch einen Flüssigkeitsstand auf dem Bildschirm. Hinweis: Bei allen AufgabenVerwendung der Flüssigkeitspegel zur Rückmeldung an den Teilnehmer, wobei die Höhe der Säule und der maximalen Höhe, die erreicht werden können, sind sowohl zufällig über Studien variiert. z. B. die Höhe der Säule ist auf zwischen 100, 110 und 120 Einheiten variieren, und die maximale Höhe, die zwischen 80, 90 und 100 Einheiten als Prozentsatz der maximalen Kraft der einzelnen Teilnehmer als zu Beginn der Aufgabe erreicht werden kann, gemessen. Während die Rückmeldung dient eine wichtige Rolle bei der Einbeziehung Probanden mit der Aufgabe, diese Einrichtung sorgt dafür, dass es keine konsistente Beziehung zwischen der ausgeübten Kraft und der Höhe der Flüssigkeitsstand von Versuch zu Versuch. Der Zweck ist, den Teilnehmern aus stetigen ihren Bemühungen um eine bestimmte Rückmeldung zu erreichen, wie verhindern, dass die immer den Flüssigkeitsstand an die Spitze. Die Teilnehmer werden ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Rückkopplung ist unzuverlässig und werden angewiesen, ihre Anstrengungen richten sich selbst und nicht auf den Flüssigkeitsstand verlassen. Für jeden Versuch, präsentieren eine FixierungKreuz für 500 ms, gefolgt von dem maskierten Stimulus für 500 ms und dann die Antwort-Fenster mit Flüssigkeitsstand Feedback für 3.000 msec. Ausführen der Aufgabe: Führen Sie alle Schritte wie in Abschnitt 1.2 beschrieben. Auf jeden Versuch bitten die Teilnehmer, ihre Aufmerksamkeit auf das zentrale Fixationskreuz konzentrieren. Erklären Sie ihr, dass, wenn der Flüssigkeitsstand erscheint sie können die Kraftaufnehmer quetschen, um Punkte für die Einzelteil gerade vorgestellt zu gewinnen. Erklären Sie, dass in einigen Studien das Bild kann schwer zu erkennen sein, und schlagen sie ihren Instinkten zu folgen. Betonen Sie, dass die Rückkopplung in unzuverlässig. Führen Sie die Aufgabe in so viele Blöcke wie erforderlich. Nach dem Abschluss der Aufgabe, zu überprüfen, wie gut die Maskierungsverfahren gearbeitet. Dies kann auf zwei Arten geschehen: durch das Sammeln subjektive Bericht des Teilnehmers und von der Durchführung einer Wahl gezwungen Diskriminierung. Im letzteren, präsentieren die maskierten Reiz, wie in der Hauptaufgabe, gefolgt von zwei Optionen und bitten die Teilnehmer, um anzuzeigen, whICH habe nur eine dargestellt. Jedes Bild darstellen, so oft, wie es in jedem Block des Hauptaufgabe dargestellt. Berechnen Sie die Unterscheidbarkeit Index (d ') nach Signalerkennung der Theorie, wenn die Maskierung hat gut funktioniert, das d' sollte nahe Null sein. Untersuchen Lebensmitteln Motivation in den Scanner. Mit der Griffkraft Glühbirne und die dazugehörige Druckwandler, können diese Greifkraft basierte Aufgaben in der MRI-Scanner laufen. Wenn Rückmeldungen verwendet wird, so zu tun, wie in Abschnitt 1.4.2. 2. Die Bereitschaft, als Maß für Belohnung Wert Pay Hinweis: Diese Aufgabe kann in jeder geeigneten Stimulus Liefer Software programmiert werden und erfordert nur eine Standard-Desktop-oder Laptop-Computer. Die hier beschriebene Version ist in Presentation (Version 14.5, Neuropsychologische Systems) programmiert. Verfahren: Hinweis: Dieses Verfahren ist eine Modifikationdie elektronische Auktionsverfahren von 13 Plassmann. Das Versteigerungsverfahren ist wie folgt: Die Auktion beinhaltet eine Reihe von Runden, die jeweils mit einem Nahrungsmittel. Fotografieren Sie alle Lebensmittel auf identische Platten und Hintergründe. Vor dem Start der Aufgabe zeigen die tatsächlichen Teilnehmer in den Bildern verwendet werden, um eine genaue Richtung der Skala bieten Platten. Geben Sie den Teilnehmern einen festen Geldbudget, z. B. 3 £. Lass die Teilnehmer, die sie über mehrere Runden der Auktion genommen werden und sie kann ein Gebot auf jeder Runde zu platzieren. £ 3 in Schritten von 10 Pence – Sie kann ihr Angebot auf einer gleitenden Skala, die von 0 £ geht zu platzieren. Informieren Sie die Teilnehmer, die eine Runde am Ende der Auktion als der Runde, die zählt ausgewählt werden. Daher muss nicht sie zu ihrem Budget £ 3 über verschiedene Runden zu verbreiten, und kann jede Runde zu behandeln, als ob es das einzige. Sagen Sie den Teilnehmer der Computer gegen Gebote werdensie in jeder Runde. Wenn sie den Computer von der gewählten Runde überboten, das Lebensmittel zu gewinnen, und nur sie haben, um die Menge der Computer Gebot zahlen und wird in der Lage sein, um alle verbleibenden Wandel Schritt zu halten. Wenn jedoch der Computer überbietet oder passt ihr Angebot, haben sie nicht die Lebensmittel zu bekommen, aber immer noch, ihre Geld Budget zu halten. Erklären Sie, dass die Teilnehmer, dass angesichts dieser Satz von Regeln, ist die beste Strategie für das Bieten in dieser Auktion, um die Menge in der Nähe, wie viel sie wirklich bereit sind, für die Lebensmittel angebotenen Artikel zahlen zu bieten. Hinweis: Die auf diese Weise gesammelten Gebot entspricht dem WTP. Anwendungen: Untersuchen Empfindlichkeit der Maßnahme, um Veränderungen in der internen Zustand. Hinweis: Als Proof of Concept wurde die Empfindlichkeit der Maßnahme zur Wertänderungen mit Veränderungen in der Hunger-und Sättigungsgefühl untersucht. Gesunde normalgewichtigen Probanden nahmen an dem Auktionsverfahren vor und nach dem Essen eine Festkalorienarme Mahlzeit (550 kcal). A sensory spezifischen Sättigung Manipulation verwendet. Sammeln Hunger und Sättigung Bewertungen auf einer visuellen Analogskala. Führen Sie den ersten Block der Aufgabe, wie in Abschnitt 2.1 beschrieben. Gestalten Sie die Aufgabe, so dass die geplante Nahrungsmittel wird als Runde vorgesehen, das zählt eine von Null verschiedene Gebot abgegeben wurde ausgewählt. Präsentieren Sie die Teilnehmer mit der Nahrung, die sie gewonnen haben und ihnen 15 Minuten, um die Mahlzeit zu konsumieren. Subtrahieren Sie die Zahlung aus dem Haushalt 3 £. Sammeln Hunger und Sättigung Bewertung wieder. Führen Sie den zweiten Block von der Aufgabe, mit einem neuen 3 £ Budget. Kein Essen wird im zweiten Block gewonnen. Vergleichen Sie die Zahlungsbereitschaft für verschiedene Artikel über die beiden Blöcke. Zukünftige Anwendungen: Untersuchung neuronaler Systeme in Wertberechnung einbezogen. Hinweis: Diese Aufgabe kann gründen und führen in der fMRI-Scanner, um die neuronalen Korrelate von Wertberechnung zu prüfen. Es wurde vor kurzem in einem pharmakologischen fMRT Studie, verwendetauf die Wirkung von dopaminergen Einflüsse auf die Wertberechnung für Lebensmittel Belohnung. Die Teilnehmer durchgeführt, einen einzelnen Block der Aufgabe nach, die eine Einzeldosis von entweder einem Dopamin-Agonisten (Bromocriptin), einem Dopamin-Antagonisten (Sulpirid) oder Placebo. Das Verfahren war fast identisch mit Abschnitt 2.1 abgesehen von der Tatsache, dass die Skala wurde eingestellt, um in 20p-Schritten zu erhöhen. Im Vergleich zu ähnlichen Aufgaben 13, Diese Maßnahme ermöglicht die Erfassung des WTP mehr als kontinuierliche Variable, um eine diskrete Variable, die ein Maximum von 4 Werte (entsprechend jeder Taste der Standard MRI Taste Feld) hat gegenüber.

Representative Results

Repräsentative Ergebnisse aus den verschiedenen Anwendungen von jedem der oben beschriebenen Verfahren sind hier gezeigt: Griffkraft als Maß der Motivation Untersuchen relativ Belohnung Wert: das Bewusste Bildauswahl Aufgabe Diese besondere Aufgabe wurde in einem Proof-of-Concept-Studie einer neuen mu-Opioid-Antagonist Medikament GSK1521498 für die Behandlung der Binge-Eating und Adipositas 14 entwickelt wurde. In dieser Studie 15 wurden fettleibig Binge-Eating-Patienten randomisiert zu 4 Wochen entweder Placebo oder GSK1521498 bei 2 mg / Tag oder 5 mg / Tag erhalten. Ziel war es, festzustellen, ob die Auswirkungen der Droge würde bestimmte Lebensmittel Belohnungen sein, ohne andere Arten von Belohnung. Abbildungen 2 und 3 zeigen die Daten aus der Placebo-und die 5 mg / Tag-Gruppen für die Food-und Nonfood Belohnungen sind. Die zentrale Frage in dieser Studie war, ob die Droge hahaben eine bestimmte Wirkung auf die Lebensmittel Belohnungen und diese Maßnahme erlaubt uns, dies zu untersuchen. Abbildung 2 zeigt eine spezifische Wirkung des Medikaments auf die Motivation für kalorienreiche Lebensmittel und es kann von Abbildung 3 zu sehen ist, gab es keine Auswirkungen auf die lohn Nonfood-Bilder . 2. Bewusste Bildauswahl Aufgabe:. Kraftaufwandes und Zuneigung Bewertung für Food Bilder Das obere Feld zeigt die Griffkraft ausgeübt wird, und die entsprechende Vorliebe Bewertungen zu Studienbeginn in beiden Gruppen getrennt und in der Placebogruppe und dem GSK1521498 Gruppe am Ende der Behandlung. Es kann gesehen werden, dass die Differenz zwischen der Kraft für hohe Fett-(HF) im Vergleich zu fettarmen (LF) Food Bilder ausgeübt wird, nicht mehr nach der Arzneimittelbehandlung signifikant, obwohl die subjektive Vorliebe für diese Bilder ist höher. Die Bodenplatte zeigt die Zusammenhänge zwischen der ausgeübten Kraft und Zuneigung Bewertung für den hohen Fett-Food Bilder, wieder zu Studienbeginn für beide Gruppen getrennt und an Tag 28. Die Korrelation zwischen diesen beiden Maßnahmen wird zu Beginn und in der Placebo-Gruppe bei der gesehen Ende der Behandlung wird jedoch in der Verum-Gruppe verloren (* p <0,05, ** p <0,01, *** p <0,001). Diese Zahl wird von Cambridge et al. 14) wiedergegeben. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. 3. Bewusste Bildauswahl Aufgabe: Kraftaufwandes und Zuneigung Bewertung für Non-Food-Bilder Die linke Tafel zeigt die ausgeübte Kraft bis vi.ew lohn Nonfood-Bilder in der Placebo (PBO) und GSK1521498 (498 5 mg)-Gruppen. Das rechte Bild zeigt die Vorliebe Bewertungen für die gleichen Bilder. Es kann gesehen werden, dass es keine signifikanten Arzneimittelwirkungen auf die Motivation hin oder subjektive Vorliebe für lohn Nonfood-Bilder. Diese Zahl wird von Cambridge et al. 14) wiedergegeben. Untersuchen unterschwellige Motivation Diese spezielle Anwendung ist aus einer früheren Studie durchgeführt, in denen die Teilnehmer zwei Blöcke eines Lebenskraft Anreiz Aufgabe 16. Zwischen den Blöcken wurden sie speziell satt (sensorischen spezifisch) auf einem der beiden Test Lebensmittel, wurden alle Teilnehmer 30% ihrer täglichen Kalorienzufuhr in dieser Folge ein Essen gegeben. Auf jeder Versuch sie die Möglichkeit, Punkte für den Preis auf dem Spiel gewinnen mussten abhängig von der Menge der Kraft, die sie auf einem Griffkraftwandler ausgeübt wird. Es wurden bewusst Studien, in denen der Preis auf dem Spielwurde für 200 ms und unterschwellige Versuche, in dem es nur für 33 msec vorgestellt. Es gab zwei Lebensmittelpreise, Pizza und Kuchen und ein Non-Food-Preis, der als Steuerpunkt serviert. Die unterschwellige Präsentation wurde mit einem Sandwich-Maskierungsverfahren unter Verwendung einer Vorwärts-und Rückwärts Maske erreicht. Für die Analyse der Daten, die abhängige Variable von Interesse war Greifkraft, die als die Fläche unter der Kurve (AUC) für alle Versuche extrahiert wurde. Um Vergleiche zwischen allen Beteiligten, für jedes Thema zu ermöglichen, wurde die AUC für jede Art der Studie durch die maximale mittlere AUC der 6 Arten normalisiert (satt, nonsated, Nonfood, beide gefüttert und nüchtern). Dies ergab eine normalisierte Bewertungszahl zwischen 0-1 für jeden Teilnehmer. Um Müdigkeit, postprandialen Trägheit und unspezifische Effekte über die Fed und fastete Sitzungen der AUC für die Non-Food-Artikel in jeder Sitzung Kontrolle wurde als Grundlinie verwendet und von den satt und nonsated Maßnahmen abgezogen. (Für weitere Details siehe Ziauddeen etal. 16). Es kann gesehen werden, dass die Motivation der Nahrung verringert satt in beiden bewusst und unterschwellige Bedingungen (siehe Abbildung 4). 4. Spezifische Sättigungsgefühl moduliert Motivations Aufwand. (A) Veränderung in Hunger und Sättigung Bewertungen mit Nahrungsaufnahme. (B, C) ​​Teilnehmer ausgeübt wird, weniger für das Essen einfach nur konsumiert, aber immer noch für die andere Lebensmittel drückte, unabhängig von Bewusstsein. Y-Achse ist die Fläche unter der Kurve innerhalb Gegenstand normalisiert und Ausgangsänderungen korrigiert. Diese Zahl wird von Ziauddeen et al. 15) wiedergegeben. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen. </a> Untersuchen Lebensmitteln Motivation im Scanner Die Teilnehmer führten eine Sitzung der Anreiz Kraft Aufgabe im Scanner, in dem sie die verkrampfte Lampe, um Punkte für kalorienreiche und kalorienarme Lebensmittel für ihr Mittagessen nach der Sitzung zu gewinnen gequetscht. Abbildung 5 zeigt illustrativ Daten von 10 Probanden in einer aktuellen pharmakologischen fMRT studieren, die zeigt, dass die Aufgabe erfasst Differenz Motivation für sehr lohnend gegenüber weniger lohnend Lebensmittel. 5. Ausgeübte Kraft für verschiedene Kategorien Belohnung Themen drückte die Griffkraft Birne in den Scanner, um Punkte zu Artikeln aus drei verschiedenen Kategorien (HF gewinnen:. Kalorienreiche Lebensmittel, LF: kalorienarmen Nahrungsmitteln, NF: neutral Nonfood). Die Bereitschaft, als Maß der Belohnung Wert zahlen Abbildung 6 zeigt die Ergebnisse der Machbarkeitsstudie der Effekt der Sättigung auf die Bereitschaft, für Lebensmittel Belohnungen zahlen. Um die Themen in den Vergleich zu erleichtern, wurden Gebote jedes Thema durch Division durch ihre Maximalgebot normalisiert. Es ist ersichtlich, dass die Teilnehmer bereit, für die Lebensmittel, die in der ersten Runde zu zahlen. Dies wurde durch Sättigung mit 600 Kalorien des Tests Nahrung reduziert, wie in niedrigere Gebote in der zweiten Runde wieder. Es schien eine stärkere Wirkung der Sättigung mit herzhaften Speisen, verglichen mit süßen Speisen, aber dies war nicht signifikant. 6. Effekt der Sättigung auf die Bereitschaftzu (WTP) zahlen. zehn gesunden Probanden nahmen an dieser Studie. Es ist ersichtlich, dass der normalisierte mittlere Geld verringerte Sättigung der folgenden Studie Mahlzeit. Als spezifische sensorische Sättigung Manipulation verwendet wurde, die Ergebnisse für die zweite Auktion werden für Lebensmittel, die aus den saturierten und nonsated Kategorien verliehen. Während es scheint, eine größere Wirkung auf Lebensmittel aus der Kategorie satt zu sein, war dies statistisch nicht signifikant.

Discussion

Dieser Artikel beschreibt eine Reihe von Maßnahmen für die Messung der Motivation für Lebensmittel Prämien und Prämienwert. Die Anwendung der Griffkraft Maßnahmen zur Studie von Lebensmitteln zusammenhängende Motivation in den Menschen ist besonders Roman. Repräsentative Ergebnisse vorgestellt wurden für die meisten Anwendungen beschrieben demonstrieren den Wert dieser Methoden und deren Empfindlichkeit auf metabolische und pharmakologische Manipulationen und damit ihre mögliche weitere Verwendung in zukünftigen Studien von Lebensmitteln zusammenhängende Motivation und in Studien zur Behandlung von Fettleibigkeit. Diese objektive Maßnahmen sind leicht übertragbar und über verschiedene Einstellungen vergleichbar. Es wäre auch nützlich, um den Einfluß der individuellen Variabilität dieser Maßnahmen durch die Untersuchung der Wirkungen der Eigenschaften wie Impulsivität auf sie zu betrachten.

Einige wichtige Punkte hervorzuheben. Bei der Verwendung der Griffkraft Aufgaben, die anfänglichen Kalibrierung und die Gefangennahme des MVC sind kritisch. Es ist ideal to erfassen die Greif Antwort von dem Beginn eines jeden Versuch und beschränken nicht nur auf die bezeichneten Antwortfensters, da dies ermöglicht die Prüfung der vorzeitigen reagiert. Es besteht eine gewisse Variabilität in den Biopac MP150 Module so jedes Modul getestet, um die Einstellungen, die am besten geeignet für diese Ausrüstungs sind zu bestimmen. Wo nicht standardisierte Bilder verwendet werden, ist es wichtig, haben sie unabhängig voneinander bewertet, um zu bestimmen, wie lohnend sie wahrgenommen werden zu können. Eine wichtige Einschränkung all dieser Maßnahmen ist, dass sie nicht erfassen Vorliebe für die Futterbelohnungen verwendet, so ist es wichtig, Maßnahmen der subjektive Geschmack sammeln mit visuellen Analogskalen oder anderen geeigneten Werkzeugen, nach der Aufgabe. Diese können dann auf die Motivationsmaßnahmen gegen oder verwendet werden, um die Auswirkungen anderer Variablen auf der primären abhängigen Variablen zu modellieren. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass in Studien, in denen tatsächliche Futterbelohnungen verbraucht werden, Sympathie Bewertungen nach der Aufgabe gesammelt sind wahrscheinlichdurch Nahrungsaufnahme beeinflusst. Dies unterstreicht die Bedeutung, die nicht nur Bilder, sondern auch Vertreter Vertreter Lebensmittel, z. B. eine Schokoladen-Brownie, die aussieht und schmeckt wie die meisten Schokoladen-Brownies würde, und haben diese unabhängig bewertet.

Schließlich ist es wichtig zu erkennen, dass alle diese Maßnahmen nutzen food Bilder als Darstellungen von Lebensmittel Belohnungen statt der tatsächlichen Futterbelohnungen. Während dies einige Einschränkungen zu präsentieren, sind vorausschauende Verhalten gegenüber Essen und Entscheidungen in Bezug auf Lebensmittel oft von Darstellungen der Nahrung anstatt durch sofortige Belohnung consummatory geführt. Dennoch ist es wichtig, für die hier beschriebenen, dass, wenn sie Ergebnisse wie erfolgreiche Bewerbung für ein Lebensmittel verbunden sind, echte Ergebnisse geliefert werden sollen Methoden.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

HZ wird von der Wellcome Trust und Glaxosmithkline finanziert Translationale Medizin und Therapie-Programm (TMAT) und von der Bernard Wolfe Gesundheit Neuroscience Fund unterstützt. NM wird von der Wellcome Trust PhD-Programm finanziert. ISF-und PCF werden von der Wellcome Trust Senior Fellowship-Programm und dem Bernard Wolfe Gesundheit Neuroscience Fund unterstützt. NS wird durch die Bernard Wolfe Gesundheit Neuroscience Fund unterstützt.

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
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References

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Ziauddeen, H., Subramaniam, N., Cambridge, V. C., Medic, N., Farooqi, I. S., Fletcher, P. C. Studying Food Reward and Motivation in Humans. J. Vis. Exp. (85), e51281, doi:10.3791/51281 (2014).
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