JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
עברית

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

לומד זכתה מזון ומוטיבציה בבני אדם

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

מאמר זה מתאר קבוצה של שיטות למדידה של מוטיבציה מזון קשורה וערכי המטרה של מזון הקשורות בבני אדם.

Abstract

אתגר מרכזי בלימוד עיבוד שכר בבני האדם הוא ללכת מעבר לאמצעים של דיווח עצמי סובייקטיבי ולכמת היבטים שונים של שכר כגון hedonics, מוטיבציה, וערך מטרה בדרכים יותר אובייקטיביות. זה רלוונטי במיוחד להבנה של אכילת יתר והשמנת יתר, כמו גם טיפולי הפוטנציאל שלהם. במאמר זה מתוארים סט של מדדים של מוטיבציה הקשורות למזון תוך שימוש בכוח לחיצת יד כמדד מוטיבציה. שיטות אלה יכולים לשמש כדי לבחון שינויים במוטיבציה מזון קשור עם חילוף חומרים (שובע) ומניפולציות תרופתיים וניתן להשתמש בם כדי להעריך התערבויות ממוקדות באכילת יתר והשמנה. עם זאת להבין קבלת החלטות הקשורות למזון בסביבת המזון המורכבת זה חיוני כדי להיות מסוגל לברר את ערכי מטרת גמול המנחים את ההחלטות ובחירות התנהגותיות שאנשים עושים. ערכים אלה מוסתרים אבל זה אפשרי כדי לברר אותם יותר באופן אובייקטיבי באמצעות מדדים כגוןנכונות לשלם ושיטה לזה מתואר. שני קבוצות של שיטות אלה מספקים מדדי כמותיים של מוטיבציה וערך מטרה זו ניתן להשוות בתוך ובין יחידים.

Introduction

המחקר של עיבוד גמול מזון בבני האדם קיבל תנופה משמעותית מהחששות עולים על מגיפת ההשמנה. כדרך להשמנה אצל אנשים השמנים ביותר היא באמצעות צריכת אנרגיה מוגברת מעל ומעבר לחילוף חומרים צריכה 1, חשוב להבין את הנהגים ומנגנונים של צריכת יתר. מודלים הרווחים לשקול צריכת יתר שזה יהיה סוג של אכילת nonhomeostatic או "נהנתנית", כלומר הצריכה שמונעת לא על ידי צרכי homeostatic אלא על ידי ההיבטים המתגמלים של האוכל (ים) צרכו 2. אולם זה הוא תופעה מורכבת ומערכות homeostatic ונהנתנים / גמול חופפות ואינטראקטיביות. בהמשך יש כמה גורמים המשפיעים על אכילת nonhomeostatic שלא קשור באופן ישיר להיבטים נהנתנים של המזון כגון גודל מנה או המגוון של מזונות זמינים 3. יחד עם זאת, חשוב להיות מסוגל לאפיין ולמדוד את aspe השוניםCTS של גמול מזון.

Berridge ועמיתיו תיארו את שלושה מרכיבים של תגמול: אוהבים, רוצה, ולמידה. שלושת מרכיבים אלה הם קשורים אך אינם קשורים זה במונחים של המערכות עצביות הבסיסית שלהם. טעם מתייחס להשפעה הנהנתנית של גמול ורוצה הוא המוטיבציה לתגמול. למידה כוללת את העמותות עם ותחזיות לגבי הגמול. רכיבים אלה נבדלים נוספים לשני רכיבי משנה, ליבה או משתמע, ומודע או מפורש. טעם מורכב של 'טעם', שמתייחס לתגובות נהנתניות מטרת ליבה, והחוויה הסובייקטיבית המודעת של הנאה. כמו כן מבקש מורכב מ'רוצה ', בולטות התמריץ של פרסים ואותות תגמול קשור, והחוויה הסובייקטיבית המודעת לרצון לתמריצים כמובנים בדרך כלל על ידי ארוך. החוויות המודעת, הסובייקטיבית של חיבה ורצונם בהרחבה מתגובות הליבה על ידי cogn גבוה יותרitive מנגנונים. לבסוף לומד מדי מורכב מאלמנטים סמויים כגון עמותות הפבלובית ואינסטרומנטלי ואוויר אסוציאטיבי, כמו גם ייצוגים מפורשים ותחזיות קוגניטיבי 4.

שלושת מרכיבים אלה של הפרס קשורים אבל שניהם קשורים זה בניסוי והן במונחים של מצעים העצביים שלהם. בעוד מסגרת זו מסייעת לנו להבין כיצד האורגניזם מגיב לפרס אחד בכל פעם, איך האורגניזם הבודד להגיב כאשר התעמת עם הפרס אחד או יותר של פוטנציאל? על פי מודל מקובל בneuroeconomics, הבמה המרכזית בבחירה התנהגותיים כרוכה בערכים סובייקטיביים מחשוב של כל האפשרויות על הצעה. הוא חשב חישוב זה לכרוך בהערכה ושקלול תכונות שונות של כל אחת מאפשרויות, מה שמוביל לערך יחיד דומה, לעתים קרובות מסומן כמו ערך מטרה 5, עם האופציה עם ערך המטרה הגבוה ביותר אז יכול להיות שנבחר.

חלק גדול מtעבודתו על הבסיס העצבי של גמול כבר נגזרה ממחקרים אלגנטיים במדעי המוח בבעלי חיים. אתגר בחקירת hedonics, ערכי מטרה ומוטיבציה בבני האדם היו הקושי במדידת הרכיבים השונים הללו באופן אמין ואובייקטיבי. זה קריטי ללכת מעבר למדדים סובייקטיביים של ערך תגמול כגון דירוגים עצמי של חיבה או ערך מטרה, כפי שאפשר, למשל, שיירשמו בדירוג אנלוגי ויזואלית. לאור הקושי בצורה נכונה introspecting על ערך והספקות בשאלה האם הוא דיווח בכנות, זה חיוני לפיתוח של כלים כמותיים חזקים שיכול להיות מאומת.

בעוד התגובות הנהנתניות אובייקטיביות נצפו מכרסמים נראות גם בתינוקות אנושיים 6, אלה הם קשים להעריך בבני אדם בוגרים. החיבה או האלמנט נהנתן וכך נשארת אחד קשה למדוד באופן אובייקטיבי בבני אדם בוגרים. עם זאת, הוא מאפשר לבחון רוצה או מוטיבציה יותר באופן אובייקטיבי ומדויקד מאמר זה מתאר מערכת של שיטות המבוססות על השימוש בכוח האחיזה כאמצעי מוטיבציה. כמות המאמץ שאנשים יהיו להשקיע לקבל פרס היא מווסתת על ידי סדר הגודל של השכר שהם מצפים. המוטיבציה לקראת הפרס ניתן תופעלה כמאמץ שהופעל. Pessiglione ועמיתיו הוכיחו באלגנטיות את השימוש בכוח האחיזה כמדד למוטיבציה לתגמולים כספיים, עם משתתפים מפעילים כוח גדול יותר לתגמולים כספיים שהיו לי ערכים גדולים יותר 7. במקרה של מזון מתגמל את הערך של גמול מזון לאדם תלוי במספר גורמים אשר מצב הפנימי (רעב או שובע) הוא אחד קריטי 8. עם שובע, יש ירידה בפעילות עצבית בקליפת מוח orbitofrontal (OFC), אזור במוח שמקודד את הערך הנוכחי של גירוי, לקבלה מאותו 9,10 המזון. OFC פרויקטים לסטריאטום הגחון שמודולציה מוטיבציה להגיב 7. כך טובמידת מוטיבציה צריכה להראות רגישות לשינויים בשווי הפרס עם שובע.

כדי לקבוע את ערך מטרה, הערכות סובייקטיביות ישירות הן nonideal. דרך עקיפה יותר, כי יש גם את היתרון של תמריצים למשתתפים לחשוף את ערך המטרה האמיתי שלהם היא להשתמש בגרסה שונה של המכירות הפומביות בבקר-דגרוט-Marschak 11. באמצעות מערכת פשוטה של ​​כללים, הליך מכרז זה מניע אנשים כדי לחשוף את הסכום המקסימאלי של משאבים כספיים שהם מוכנים לשלם עבור פריטים על הצעה. הנכונות שלהם לשלם (WTP) נלקחות כמדד לערך מטרה.

Protocol

כל ההליכים המתוארים בפרוטוקול זה פותחו ונבדקו לאחר אישור אתי מועדות האתיקה מחקר קיימברידג' המקומיות. 1. חיל גריפ כמדד למוטיבציה קשורות מזון מנגנון ולהגדיר: התקנת MATLAB עם ארגזי כלים משכנעים על המחשב הנייד מסירת הגירוי. חבר את מערכת רכישת נתונים הקשורים מתמר והכח למחשב נייד מסירת הגירוי דרך יציאת Ethernet. ראה לוח 1 לפרטים של החומרה ותוכנה הנדרשות. הערה: כדי להפעיל את המשימה בסורק תהודה המגנטית (MRI) הנורה כוח לפיתת גומי פשוטה משמשת, צמודה למתמר לחץ מחוץ לסורק. שינויים בלחץ אוויר בתוך הנורה כאשר הוא לחץ, ניתן למדוד על ידי המתמר ולהיות קשורים באופן ישיר למאמץ שהופעל. להגדיר את התכנית למשאל ברציפות נתוני מערכת הרכישה ולקרוא ב10 samples בכל קלפי. קח את הממוצע של הדגימות ככוח המופעל. הערה: תגובת עור גלווני (GSR) ניתן גם למדוד לצד. לשם כך את המחשב הנייד מסירת הגירוי דורש יציאת מקבילית כדי להתחבר למערכת רכישת נתונים GSR לסנכרן GSR עם האמצעים האחרים. השתמש במחשב נפרד כדי להקליט את אות GSR שנמדדה כדי למזער את העומס על המחשב הנייד מסירת הגירוי. מדידת GSR לא להרחיב בנושא. איור 1. החומרה להגדיר למשימת כוח האחיזה. נוהל: הגדר את הציוד על שולחן או על משטח יציב אחר, כפי שמוצג באיור 1. חכה למערכת רכישת נתונים כדי להתחבר למחשב הנייד. אסוף מדד בסיס עבורr מתמר כוח האחיזה והמאמץ המקסימאלי של המשתתף, להלן כהתכווצות וולונטרית המקסימלי (MVC) לפני תחילת המשימה. מניחים את מתמר כוח האחיזה על השולחן ולאסוף את מדד הבסיס. כדי למדוד את MVC, לשאול את המשתתף להחזיק את מתמר כוח האחיזה ולבחור עמדת זרוע נוחה כדי לשמור על משך הפעילות. להורות למשתתף לסחוט את המתמר חמש פעמים קשות ככל האפשר ולקחת את הממוצע של חמישה המאמצים ככיול המקסימאלי למשימה. הערה: הכוח המופעל על ידי המשתתף במהלך תקופת התגובה נמדד כאחוז מההפרש בין נקודת ההתחלה וMVC כדלקמן: אם המאמץ הוא שלילי הוא מוגדר לכח המינימאלי של אפס ואם הוא גדול מ MVC נמדד במהלך כיול זה מוגדרהמאמץ המרבי של 100 יחידות. הדבר נעשה על מנת להסביר את כל רעש שנותר לאחר 10 מדגם החלקת הנקודה מיושמת כפי שתואר לעיל. הסדרה וכתוצאה מכך של דגימות מאמץ נצברות בתקופת התגובה ומאוחסנות כתגובת מאמץ למשפט. התחל את המשימה. הערה: אם פגישת המשימה היא ארוכה, ולאחר מכן עייפות ניתן לקחת השפעות לחשבון על ידי מדידת MVC בסוף המשימה, כמו גם, ומתייחס להשפעת עייפות ההבדל בין MVCs בתחילת וסוף הפעלת משימה. משתנים תלויים עיקריים: שיטה זו לוכדת את עקומת כוח משרה בכל ניסוי. מעקומת כוח בזמן לחלץ את המשתנים הבאים: שטח מתחת לעקומה (AUC), כוח מרבי או שיא שהופעל והשיעור או השיפוע של עקומת כוח הזמן. יישומים: שלושה יישומים של מידת כוח האחיזה מתוארים להלן. בחינה היחסי v גמולalue: המשימה המאמצת תמונה לבחירה. הערה: לפעולה זו מודדת את המאמץ היחסי משתתפים מוכנים להפעיל כדי להציג מיני תמונות המתגמלות כגון מזון ומוצרים צריכה שונים. דירוגי המאמץ קשורים לדירוגי שביעות הרצון הסובייקטיבית שלהם לאותן תמונות. עיצוב ניסיוני הוא כדלקמן: הווה שתי תמונות זו לצד זו בכל ניסוי של המשימה, אחד הוא גדולים (300 300 פיקסלים) ותמונת ברירת מחדל נראית בבירור, ותמונה קטנה שאינה ברירת מחדל לא ברורה (5 X 5 פיקסלים) האחרים. מפעיל כוח על המתמר מגדיל את התמונה שאינה ברירת המחדל ומכווץ את תמונת ברירת המחדל. בחר 6 תמונות משלוש קטגוריות הפרס: מזון עתיר קלוריות, מזון דל קלוריות וnonfoods מתגמל (מין מסוים). יש התמונות באופן עצמאי המדורגים לטעם סובייקטיבי על ידי קבוצה מתנדבת בריאה. יצירת זוגות תמונה כך שכל תמונה היא זיווג עם כל התמונות משתי קטגוריות האחרות. משקל נגד לזוגות כאלה שeaתמונת ch מופיעה כברירת מחדל, ותמונה שאינה ברירת מחדל במספר שווה של ניסויים. מפעיל את המשימה: בצע את כל מתואר בסעיף 1.2 הצעדים. הסבר את מבנה הניסוי למשתתף ואומר לה שהיא יכולה להגדיל את הגודל של גודל התמונה שאינה ברירת המחדל ובמקביל להקטין את זו של תמונת ברירת המחדל על ידי סחיטה רגשי. הערה: המקזזת מבטיח שתהיינה את כל התמונות מספרים שווים של ניסויים שבמאמץ להגדיל או לכווץ אותם. הגדר את הכוח הדרוש כדי להפוך את התמונה שאינה ברירת המחדל גדולה ככל האפשר ב10% מMVC של כל אדם (אחוז זה עשוי להיות מוגדר בנפרד עבור כל מודול Biopac). הערה: הקשר בין כוח המופעל וגודל תמונה נקבע כדלקמן. בהנחה ששניהם הרקע ותמונות חזית מרובעים, בואו LB וLF להיות באורך של רקע ותמונות חזית בהתאמה. בואו גרם, GMVC ו, GBASE להיות תגובת כוח האחיזה נמדדה במהלך תקופת התגובה של משפט, בכוח מרבי שנמדד במהלך הכיול ותחילת המחקר נמדד במהלך כיול בהתאמה. יתר על כן, בהנחת קשר ליניארי בין כוח האחיזה וגודל תמונה, LB וLF יכולים להיות כפי שנכתבו תחת האילוצים איפה האילוצים להבטיח שתמונה לא להרחיב יותר מ Lmax גם אם כוח עולה GMVC מופעל. מציג הדגמה קצרה של המשימה. תגיד המשתתף שהיא יכולה להציג תמונות כהם בוחרת תלוי כמה מאמץ היא מפעילה. השאר את המשתתף בעצמה כדי להשלים את המשימה. לאחרהמשימה הושלמה, לאסוף דירוגי חיבה לכל תמונה על סולמות אנלוגיים ויזואלית לאחר מכן. כדי לנתח את הנתונים, עבור כל תמונה תיקח את הממוצע של האזורים שתחת עקומות כוח משרה על פני כל הניסויים שבו הייתה התמונה שאינה ברירת המחדל והמאמץ שנדרש כדי להגדיל אותו. AUC הממוצע זה נלקח כמדד למוטיבציה לתמונה מסוימת. בחינת המוטיבציה סאבלימינל למזון. הערה: שימוש במצגות גירוי שני סאבלימינל ומודעים, משימה זו בוחנת גם את המוטיבציה סאבלימינל והמודעת למזון. התיאור שלהלן מבוסס על מחקר קודם באמצעות שובע חושי מסוים (ראה Ziauddeen et al. 16). עיצוב ניסיוני הוא כדלקמן: בחר שלושה גירויים: מאכלים מלוחים, מאכלים מתוקים ופריט nonfood ניטראלי. לאסוף שתי תמונות של כל פריט, אחד לניסוי המודע ואחר לניסויי סאבלימינל כדי למזער של מנוע ישירpecification משפיע 12. באמצעות Adobe Photoshop, לעצב את כל התמונות כדי לקבל את אותו זוהר ואת אותו רקע בדוגמת (מערך משובץ ריבועי 1 מ"מ של צהוב, אדום, ירוק, חום). לטשטש את קצות תמונה באמצעות אחד לעבור. ליצור תמונת מסכה על ידי באופן אקראי ערבול את כל התמונות, ולאחר מכן לשלב אותם כדי ליצור תמונה מורכבת. מצגת סאבלימינל מושגת על ידי מיסוך כריך. כדי לעשות הנוכחי תמונת המסכה ל200 אלפיות, אז תמונת הגירוי ל33 אלפית שני, ואחריו את המסכה שוב ל267 אלפית שניים. לניסויים בהכרה להציג את המסכה ל200 אלפיות, אז תמונת הגירוי ל200 אלפיות ומסכה אחורה ל100 msec. המצגת הכוללת היא 500 אלפיות שנייה בשני סוגי המשפט. לאחר הצגת הגירוי רעול פנים, להתחיל את חלון התגובה שבמהלכו המשתתף יכול להפעיל כוח על מתמר כוח האחיזה. לספק משוב בזמן אמת בדרך של מפלס נוזל על המסך. הערה: בכל המשימותהשימוש במפלס הנוזל לקבלת משוב למשתתפים, את הגובה של העמודה ואת הגובה המקסימאלי שניתן להשיג שניהם השתנו באופן אקראי על פני ניסויים. למשל הגובה של העמודה מוגדר להשתנות בין 100, 110, ו120 יחידות ו גובה מקסימאלי שניתן להשיג בין 80, 90, ו100 יחידות כאחוז מהכוח המקסימאלי של כל משתתף כפי שנמדד בתחילת המשימה. בעוד שהמשוב משמש תפקיד חשוב בנושאים העוסקים במשימה, זה להגדיר מבטיח כי אין קשר עקבי בין הכח המופעל על ועל גובה מפלס הנוזל ממשפט למשפט. המטרה היא למנוע ממשתתפי ויסות המאמץ שלהם כדי להשיג משוב מסוים, כגון מקבל את מפלס הנוזל לחלקו העליון. המשתתפים הודיעו באופן מפורש כי המשוב הוא לא אמין והם הורו לשפוט המאמץ שלהם עצמם ולא להסתמך על מפלס הנוזל. עבור כל ניסוי, להציג קיבעוןלחצות ל500 אלפית שניים, ואחריו הגירוי רעול פנים ל500 אלפית שני ולאחר מכן את חלון התגובה עם משוב מפלס הנוזל ל3,000 אלפית שניים. מפעיל את המשימה: בצע את כל השלבים כפי שתואר בסעיף 1.2. במשפט אחד לשאול את המשתתף למקד את תשומת הלב שלה על צלב הקיבעון המרכזי. להסביר לה שכשרמת הנוזל נראית שהיא יכולה לסחוט את מתמר הכוח כדי לזכות בנקודות לקראת הפריט רק הוצג. תסביר את זה בכמה משפטים את התמונה עלולה להיות קשה לראות ומציעה לה לפי האינסטינקטים שלה. להדגיש כי המשוב בלא אמין. הפעל את המשימה בלוקים רבים ככל הנדרש. לאחר השלמת המשימה, לבדוק איך גם הליך המיסוך עבד. ניתן לעשות זאת בשתי דרכים: על ידי איסוף הדו"ח הסובייקטיבית של המשתתף ועל ידי ביצוע אפליית בחירה כפויה. בחודש האחרון, מציג את הגירוי רעול פנים כמו במשימה העיקרית, ואחריו שתי אפשרויות ושואל את המשתתף כדי לציין מה עלי לעשותich אחד רק הוצג. להציג את כל תמונה פעמים רבות ככל שהוצג בכל בלוק של המשימה העיקרית. לחשב את מדד discriminability (ד ') לפי תיאורית גילוי אותות, אם המיסוך עבד היטב, ד' צריך להיות קרוב לאפס. בחינת מוטיבציה מזון קשורה בסורק. שימוש בנורת כוח האחיזה ומתמר לחץ הנלווה, ניתן להריץ משימות אלה מבוססים כוח האחיזה בסורק ה-MRI. אם נעשה שימוש במשוב, אז לעשות זאת כאמורה בסעיף 1.4.2. 2. נכונות לשלם כמדד לערך זכתה הערה: משימה זו יכולה להיות מתוכנת בכל תוכנת משלוח הגירוי מתאימה ודורשת רק את שולחן העבודה רגילה או מחשב נייד. הגרסה המתוארת כאן כבר מתוכנת במצגת (גרסה 14.5, מערכות neurobehavioral). נהלים: הערה: הליך זה הוא שינוי שלהליך המכירה הפומבית הממוחשב מPlassmann 13. הליך המכרז הוא כדלקמן: המכרז כולל סדרה של סיבובים, כל פריט מזון אחד שמציעה. לצלם את כל פריטי המזון על צלחות ועל רקע זהים. לפני תחילתם של משתתפי תכנית משימת הצלחות בפועל נעשה שימוש בתמונות כדי לספק תחושה של קנה מידה מדויקת. תן משתתפי תקציב כספי קבוע, למשל 3 ליש"ט. תגיד המשתתף שהיא תועבר דרך מספר סבבים של המכרז והיא יכולה למקם את הצעה בכל סיבוב. היא יכולה למקם את הצעתה על פי מדרגות שהולכת מ 0 £ – £ 3 במרווחים של 10p. להודיע ​​למשתתף שסיבוב אחד ייבחר בסופו של המכרז כעגול שחשוב. לכן היא לא צריכה להתפשט תקציבה 3 £ על פני סיבובים שונים, והוא יכול לטפל בכל סיבוב כאילו הייתם היחיד. תגיד משתתף המחשב יהיה מתחרה נגדאותם בכל סיבוב. אם הם להציע מחיר גבוה יותר מחשב על הסיבוב שנבחר, הם מנצחים את פריט מזון ורק צריכים לשלם את סכום ההצעה במחשב ויהיה מסוגל לשמור על כל שינוי שנותר. אם לעומת זאת, המחשב יציע יותר או מתאים להצעה שלהם, הם לא מקבלים את פריט מזון, אבל עדיין מקבלים כדי לשמור על התקציב הכספי שלהם. להסביר למשתתף שנתן סט של כללים אלה, האסטרטגיה הטובה ביותר להגשת הצעות במכרז זה היא להצעות מחיר בסכום הקרובה ביותר לעד כמה הם יהיו באמת מוכנים לשלם עבור פריט מזון על הצעה. שים לב: ההצעה שנאספו בדרך זו מתאימה לWTP שלהם. יישומים: בחינת רגישות של המדד לשינויים במצב פנימי. הערה: כהוכחה של קונספט, את הרגישות של המדד לשינויים בערך עם שינויים ברעב ושובע נבדקה. מתנדב במשקל תקין בריא לקח חלק בהליך המכרז לפני ואחרי אכילת ארוחה קבועה קלוריות (550 קק"ל). Seמניפולציה שובע ספציפית nsory הייתה בשימוש. לאסוף דירוגי רעב ושובע בסולם אנלוגי ויזואלי. לבצע את הבלוק הראשון של המשימה כפי שתואר בסעיף 2.1. לעצב את המשימה כזו שפריט מזון המתוכנן שנבחר הוא עגול שהספירה סיפקה הצעה שאינה אפס ממוקמת. להציג את המשתתף עם האוכל הם זכו ולתת להם 15 דקות לצרוך את הארוחה. הפחת את התשלום מהתקציב של 3 ליש"ט. לאסוף רעב ושובע דירוג שוב. לבצע את הבלוק השני של המשימה עם 3 £ תקציב חדש. לא מזון זכה בבלוק השני. בניגוד WTP לפריטים שונים על פני שני בלוקים. יישומים עתידיים: בחינת מערכות עצביות מעורבות בחישוב ערך. הערה: לפעולה זו ניתן להגדיר ולהפעיל בסורק ה-fMRI לבחון את הקושרת העצבית של חישוב ערך. לאחרונה זה כבר נעשה שימוש במחקר תרופתי fMRI מחפשעל ההשפעה של השפעות דופאמין בחישוב ערך עבור גמול מזון. משתתפים ביצעו בלוק אחד של המשימה לאחר קבלת מנה אחת של או דופמין (ברומוקריפטין), אנטגוניסט לדופאמין (sulpiride) או פלצבו. ההליך היה כמעט זהה לסעיף 2.1 מלבד העובדה שקנה ​​המידה נקבעה להגדיל במרווחים של 20p. בהשוואה למשימות דומות 13, מדד זה מאפשר לכידה של WTP כמשתנה רציפה יותר, בניגוד למשתנה בדידה שלוקחת את מקסימום של 4 ערכים (המקביל לכל כפתור של תיבת כפתור ה-MRI הסטנדרטי).

Representative Results

נציג תוצאות מהיישומים השונים של כל אחת מהשיטות שתוארו לעיל מוצגות כאן: כוח אחיזה כמדד למוטיבציה בחינת ערך גמול יחסי: המשימה המאמצת תמונת הבחירה משימה מסוימת זה הייתה בשימוש במחקר הוכחה של הקונספט של GSK1521498 יריב תרופת רומן mu-אופיואידים שפותח לטיפול באכילה לא מבוקרת והשמנה 14. במחקר זה 15, בולמוסי אכילת נושאי השמנת יתר חולקו אקראיים לקבלת 4 שבועות של פלסבו או GSK1521498 ב2 מ"ג / יום או 5 מ"ג / יום. המטרה הייתה לקבוע האם ההשפעות של התרופה תהיה ספציפיות לתגמולי מזון מבלי להשפיע על סוגים אחרים של גמול. איורים 2 ו 3 מראים את הנתונים מפלצבו ו5 קבוצות מ"ג / היום לתגמולי מזון ולא אכילים, בהתאמה. שאלת המפתח במחקר זה הייתה אם התרופה הייתי חהיש השפעה מסוימת על תגמולים מזון ואמצעי זה אפשר לנו לבחון את זה. איור 2 מראה השפעה ספציפית של התרופה על המוטיבציה למזון עתירה קלוריות וניתן לראות מאיור 3, לא הייתה כל השפעה על תמונות שאינה מזון אינו המתגמלות . איור 2. משימת בחירת תמונה מאומצת:. מאמץ שהושקע ולחבב את דירוגים לתמונות מזון הפנל העליון מראה את כוח האחיזה הופעל ומתאים לחבב את דירוגים בתחילת המחקר בשתי הקבוצות וכל אחד לחוד לפלצבו וקבוצת GSK1521498 בסוף הטיפול. ניתן לראות שההבדל בין הכוח המופעל לעתיר שומן (HF) מול דל שומן (LF) תמונות אוכל הוא כבר לא משמעותי לאחר טיפול תרופתי, למרות שטעם סובייקטיבי לתמונות se היא גבוהות יותר. הפנל התחתון מציג את המתאמים בין הכוח המופעל ודירוגי חיבה לתמונות מזון עתיר שומן, שוב בתחילת המחקר בשתי הקבוצות וכל אחד לחוד בקורלציה יום 28.The בין שני אמצעים אלה נתפסת בתחילת מחקר ובקבוצת הפלצבו ב סוף הטיפול, אך הוא איבד בקבוצת הסמים (* p <0.05; ** p <0.01; *** p <0.001). נתון זה הוא לשכפל מקיימברידג' et al. 14). אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. איור 3. בחירת תמונה מאומצת משימה: מאמץ שהושקע ולחבב את דירוגים לתמונות nonfood הפנל השמאלי מראה את הכוח המופעל לשישי.תמונות שאינה מזון אינו מתגמלת ew בפלצבו (PBO) וGSK1521498 קבוצות (498 5 מ"ג). הפנל הימני מראה את דירוגי חיבה לאותן תמונות. ניתן לראות שאין תופעות סמים משמעותיות במוטיבציה לכיוון או לטעם סובייקטיבי לתמונות שאינה מזון אינו מתגמלת. נתון זה הוא לשכפל מקיימברידג' et al. 14). בחינת מוטיבציה סאבלימינל יישום מסוים זה ממחקר קודם שבו משתתפים ביצעו שני בלוקים של כוח משימת תמריץ מזון 16. בין הבלוקים הם שבעים במיוחד (ספציפיים חושיים) על אחד משני מזונות בדיקה, כל המשתתפים קבלו 30% מצריכת הקלוריות היומית שלהם באכילה אחד את הפרק הזה. בכל משפט שהיו להם ההזדמנות לזכות בנקודות לקראת הפרס על כף המאזניים בהתאם לכמות הכוח שהם הפעילו על מתמר כוח אחיזה. היו ניסויים מודעים, שבו הפרס על כף המאזנייםהוצג ל200 אלפית שניים והניסויים סאבלימינל, שבו הוא מוצג רק ל33 אלפית שני. היו שם בשני פרסים מזון, פיצה ועוגה, ופרס nonfood אחד ששימש כפריט שליטה. מצגת סאבלימינל הושגה באמצעות הליך מיסוך כריך העסקת מסכה קדימה ואחורה. לניתוח הנתונים, המשתנה התלוי של העניין היה בכוח האחיזה, שהופק כשטח מתחת לעקומת הכוח (AUC) עבור כל הניסויים. על מנת לאפשר השוואה על פני כל המשתתפים, לכל נושא, AUC לכל סוג של ניסוי היה מתוקנן לפי AUC המרבי הממוצע של 6 סוגים (סיפוקו, nonsated, לא אכילה; שני הפד וצם). זה סיפק ציון מנורמל בין 0-1 עבור כל משתתף. כדי לשלוט על עייפות, כבדות שלאחר סעודה והשפעות ספציפיות על פני הפד והפעלות צמו, AUC עבור פריט nonfood בכל פגישה היה בשימוש כבסיס ומפחיתה את הצעדים השבעים וnonsated. (לפרטים נוספים ראה et Ziauddeenאל. 16). ניתן לראות כי המוטיבציה של מזון סיפוקו יורדת בשני תנאים מודעים וסמויים (ראה איור 4). איור 4. שובע ספציפי מודולציה מאמץ מוטיבציה. (א) שינוי בדירוגי רעב ושובע בצריכת מזון. משתתפים (B, C) ​​שהופעלו פחות למזון רק נצרך אבל עדיין לחץ למזון האחר, ללא קשר למודעות. ציר ה-Y הוא השטח מתחת לעקומה המנורמל בנושא ותיקנה לשינויים בסיסיים. נתון זה הוא לשכפל מZiauddeen et al. 15). אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. </a> מוטיבציה מזון קשור בחינה בסורק 5 משתתפים ביצעו הפעלה של כוח משימת התמריץ בסורק שבו הם סחטו את הנורה מתהדק כדי לזכות בנקודות לקראת עתיר קלוריות ופריטי מזון דלי קלוריות לארוחת הצהריים שלהם לאחר הפגישה. איור מציג נתונים להמחשה מ10 נושאים בfMRI תרופתי לאחרונה ללמוד שמראה כי המשימה לוכדת מוטיבציה ההפרש למתגמל מאוד לעומת מזונות פחות מתגמל. איור 5. כוח המופעל לקטגוריות שכר שונות נושאים סחטו את הנורה בכוח האחיזה בסורק כדי לזכות בנקודות לקראת פריטים מ3 קטגוריות שונות (HF:. מזונות עתירים קלוריות, LF: מזון דל קלוריות, NF: neutnonfoods RAL). נכונות לשלם כמדד לערך גמול איור 6 מציג את הממצאים ממחקר ההוכחה לרעיון של ההשפעה של שובע על נכונות לשלם עבור תגמולים מזון. כדי להקל בהשוואת נושאים, הצעות המחיר של כל נושא היו מנורמלים על ידי החלוקה על ידי ההצעה המקסימלית שלהם. ניתן לראות כי משתתפים היו מוכנים לשלם יותר עבור מוצרי מזון בסיבוב הראשון. זה הוקטן בשובע ב600 קלוריות של מזון המבחן כפי שבאו לידי ביטוי בהצעות מחיר נמוך יותר בסיבוב השני. נראה שיש השפעה חזקה יותר של שובע עם מזונות מלוחים בהשוואה למזונות מתוקים, אבל זה לא היה משמעותי. איור 6. השפעה של שובע על נכונותלשלם (WTP). 10 מתנדב בריאים השתתף במחקר זה. ניתן לראות כי הצעת הממוצע המנורמלת ירד הבא שובע בארוחת מחקר. כמניפולצית שובע ספציפית חושית שימשה התוצאות עבור המכירה הפומבית השנייה מוצגות בנפרד למזונות מהקטגוריות השבעות וnonsated. אמנם נראה שיש השפעה גדולה יותר על מזון מקטגורית סיפוקו, זה לא היה משמעותי מבחינה סטטיסטית.

Discussion

מאמר זה מתאר מערכת של אמצעים למדידה של מוטיבציה לתגמולי מזון וערך תגמול. היישום של אמצעי כוח האחיזה לחקר המוטיבציה מזון הקשורים בבני האדם הוא בעיקר רומן. נציג תוצאות הוצגו עבור רוב היישומים תיארו מדגימים את הערך של שיטות אלה ואת רגישותם לחילוף חומרים ומניפולציות תרופתית ולכן שימוש נוסף את הפוטנציאל שלהם במחקרים עתידיים של מוטיבציה מזון קשורה ובניסויים של תרופות נגד השמנת יתר. מדדים אובייקטיביים יותר אלה להעברה בקלות ודומה על פני הגדרות שונות. זה יהיה שימושי גם לשקול את ההשפעה של השתנות פרט על צעדים אלה על ידי בחינת ההשפעות של תכונות כגון אימפולסיביות עליהם.

כמה נקודות חשובות יש להדגיש. בשימוש במשימות כוח האחיזה, הכיול הראשוני ולכידתו של MVC הם קריטיים. זה לא אידיאליo ללכוד את תגובת האחיזה מתחילת כל משפט ולא להגביל אותה אך ורק לחלון התגובה המיועד כמו זה מאפשר בחינה המוקדמת להגיב. יש כמה השתנות במודולים MP150 Biopac כך כל מודול צריך להיבדק כדי לקבוע את ההגדרות שהם מתאימים ביותר עבור פיסת הציוד. איפה תמונות nonstandardized משמשות, זה קריטי, שיהיה להם באופן עצמאי דירוג כדי לקבוע כיצד מתגמלת הם נתפסים להיות. מגבלה חשובה של כל הצעדים האלה היא שהם לא ללכוד חיבה לתגמולי מזון בשימוש ולכן חשוב לאסוף את האמצעים של טעם סובייקטיבי באמצעות סולמות אנלוגיים חזותיים או כלים מתאימים אחרים, לאחר המשימה. אלה אז יכולים להיות בהשוואה לאמצעים או המוטיבציה שימשו מודל את ההשפעות של משתנים אחרים על המשתנים התלויים העיקריים. עם זאת, חשוב לציין כי במחקרים שבם תגמולים מזון בפועל הם צורכים, לאהוב את דירוגים שנאספו לאחר המשימה צפוי להיותמושפע על ידי צריכת מזון. זה מדגיש את החשיבות של בעל לא רק תמונות, אלא גם נציג מזונות נציג למשל בראוני שוקולד שנראה וטועם כמו רוב ראוניס השוקולד היית, ושיהיה לי דורג באופן עצמאי אלה.

לבסוף זה קריטי להכיר בכך שכל הצעדים הללו להשתמש בתמונות מזון כייצוגים של תגמולים אוכל במקום תגמולים מזון בפועל. אמנם זה יציג כמה מגבלות, התנהגות ציפייה לאוכל והחלטות הנוגעות למזון לעתים קרובות מודרכת על ידי ייצוגים של האוכל ולא על ידי גמול consummatory מיידי. יחד עם זאת, הוא חיוני לשיטות שתוארו כאן, שכאשר הם מקושרים לתוצאות כגון מתחרה בהצלחה למזון, צריכה להיות מועברות לתוצאות אמיתיות.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

HZ נתמך על ידי קרן Wellcome וGlaxoSmithKline במימון תכנית Therapeutics (TMAT) Translational תרופות, ועל ידי ברנרד וולף בריאות Neuroscience הקרן. NM ממומן על ידי תכנית Wellcome Trust הדוקטורט. ISF וPCF נתמכים על ידי תכנית Wellcome Trust בכירה המלגה וברנרד וולף בריאות Neuroscience הקרן. NS נתמך על ידי ברנרד וולף בריאות Neuroscience הקרן.

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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Swinburn, B. A., et al. The global obesity pandemic: shaped by global drivers and local environments. Lancet. 378 (9793), 804-814 (2011).
  2. Berthoud, H. -. R., Lenard, N. R., Shin, A. C. Food reward, hyperphagia, and obesity. AJP Integr. Comp. Physiol. 300 (6), 1266-1277 (2011).
  3. Rolls, E. T. Understanding the mechanisms of food intake and obesity. Obesity Rev. 8 Suppl 1, 67-72 (2007).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. Pessiglione, M., et al. How the Brain Translates Money into Force: A Neuroimaging Study of Subliminal Motivation. Science. 316 (5826), 904-906 (2007).
  8. Berridge, K. C. Motivation concepts in behavioral neuroscience. Physiol. Behav. 81 (2), 179-209 (2004).
  9. 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).
  10. 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).
  11. Becker, G. M., DeGroot, M. H., Marschak, J. Measuring utility by a single-response sequential method. Behav. Sci. 9 (3), 226-232 (1964).
  12. Neumann, O. Direct parameter specification and the concept of perception. Psychol. Res. 52 (2-3), 207-215 (1990).
  13. Plassmann, H., O’Doherty, J., Rangel, A. Orbitofrontal cortex encodes willingness to pay in everyday economic transactions. J. Neurosci. 27 (37), 9984-9988 (2007).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).

Tags

Food RewardFood MotivationHandgrip ForceWillingness To PayReward Goal ValuesObesityOvereatingDecision MakingQuantitative Measures

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
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).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image