Summary

血糖の操作とターゲット刺激の認知アクセシビリティにおける測定結果の変化のための方法

Published: August 12, 2016
doi:

Summary

The authors introduce a method for manipulating blood glucose and measuring resulting changes in cognitive accessibility of target words using a lexical decision task.

Abstract

Much research in social psychology has investigated the impact of bodily energy need on cognition and decision-making. As such, blood glucose, the body’s primary energy source, has been of special interest to researchers for years. Fluctuations in blood glucose have been linked to a variety of changes in cognitive and behavioral processes, such as self-control, political attitudes, and eating behavior. To help meet growing interest in the links between bodily energy need and these processes, this manuscript offers a simple methodology to experimentally manipulate blood glucose using a fasting procedure followed by administration of a sugar-sweetened, unsweetened, or artificially-sweetened beverage. This is followed by presentation of a method for measuring resulting changes in implicit cognition using a lexical decision-task. In this task, participants are asked to identify whether strings of letters are words or non-words and response latencies are recorded. Sample results from a recent publication are presented as an example of the applications for the experimental manipulation of blood glucose and the lexical decision task measures.

Introduction

認知心理学と神経科学の研究者が長い間脳、認知、および行動1上の血糖変動の影響を検討しました。例えば、研究者は、血糖値の変動がメモリの違い(口頭、桁スパン、作業、およびエピソード)1-5、注目6,7、8解くパズル、および認知需要2の様々なレベルのタスクの性能を予測することを見出しました、9,10。本研究では、血糖値を増やすと、注意および記憶を増強することを見つけ、そして高齢1,3のもので、認知的要求の厳しいタスクを上に作業するとき、これらの効果が最強であること。

ここ数十年では、人間の心理上の血糖変動の影響についての研究はまた、社会心理学11-13の分野に関心の話題となっています。 血糖値の変動は気分14、モチベーションの変化にリンクされています<SUP> 15、セルフコントロール11-13、態度16,17、偏見18、および消費者19における意思決定の変化、20,21を食べ、そして金融ドメイン22へ。これらの結果は従属変数の多種多様を超越するので、意思決定における血糖の役割についてのメッセージは明確です:血糖値は、脳へのエネルギーの重要な形態であり、そして認知の重要な変化に血糖リードで枯渇し、自己規制11,13,15。

血糖値は、さまざまな心理的、行動的アウトカムで果たす重要な役割を考えると、現在の原稿は、研究者が認知や行動の範囲をテストするために使用することができます血糖値を操作するための簡単​​な方法を提供しています。さらに、現在の原稿を使用して、血中グルコースの変動に応じて変更することができるターゲット単語または概念の認知アクセシビリティを評価するための方法を提供します字句判断タスク。彼らは効果的に血糖値を操作し、比較的安価な、市販品を使用して認知変化を測定するように、本方法の効率は、実験的研究に最適です。本血糖操作の手頃な価格は、簡単に血糖23の任意の操作の変化に起因する行動の統計的有意差を検出するために必要十分な電力を得るために必要な参加者の多くを実行することができます。それは簡単にこのような自己報告書は24の調査し、より明示的な措置を介してアクセスしていない認知の暗黙的な変化を明らかにすることができるという点で、さらに、字句判断タスクに便利です。

説明血糖操作タスクは、カロリーまたはノンカロリー飲料22の有向消費に続いて8時間の絶食期間を必要とします。 8時間絶食後、参加者はランダムにEITを消費するように割り当てられています彼女の砂糖甘味飲料や水。この方法はまた、伝統的なカロリーの甘味料のような甘い味ノンカロリー甘味料( 例えば 、アスパルテーム、スクラロース)、によって生成される任意のユニークなエフェクトのテストは可能ですが、血糖値20,22,25を上げるために必要な糖を含有していません。非カロリー加糖飲料の効果に興味を持っている場合、このタスクは、参加者が「ゼロカロリー」飲料を消費するオプション、 第3被験者間条件を含みます。現在の方法は、複数の社会的心理的なパラダイム12,18,22に正常に適用され、耐糖能が26をテストするように以前に使用された措置よりも自己規制時の血糖値の変動の影響をテストするための短い方法を提供しています。

著者らはまた、字句決定タスク27,28を使用して、ターゲットの単語、または概念の認知のアクセシビリティを評価するための手順を提供します。このTAでSK、文字列や単語が矢継ぎ早形式でコンピュータを介して提示されており、典型的には数の異なる概念のカテゴリに分類されます(説明研究では、カテゴリは以下の通りであった。高脂肪食の言葉、低脂肪食品の単語、非単語)。参加者はすぐに文字の文字列かどうかを(一般的にキーストロークを介して)識別するよう求めている( 例えば fhens;ピザ)単語か非単語です。参加者が正しく各概念のカテゴリに文字列を識別する反応速度は参加者が精神的にその概念のカテゴリ内の単語を処理することが可能であるとの相対的な容易さを測定します。より迅速な反応はコンセプトがより精神的にアクセス可能で、これにより、24,29,30 "誰かの心に」であることを意味します。その結果、字句決定タスクは、有用な従属変数を作成し、最近でプライミングされた概念は(プライミングの詳細については30を参照する参照)確かに、その後、よりcogniであれば測定するために効果的な操作チェックとしても使用することができますそれが首相の不在にあるであろうよりもtivelyアクセス可能。字句判断タスクが何十年も29社会心理学で使用されているタスクですが、現在の原稿は'プロシージャに著者から編集可能なプログラムテンプレート27、および言葉の実験的検証リストへのリンクをいくつかのマイナーなバリエーションを提示します非健康食品20対健康の認知アクセシビリティを測定する前の作業。これらの2つの手順のさらなる適応は行動とエネルギー規制研究を食べに、社会心理学的研究の分野での技術革新とリードを助けることを著者らの希望であり、さらに比較の視点を組み合わせた研究と複数の分野の方法論を容易にします。

Protocol

倫理声明:プロシージャとヒトを対象とするインセンティブは、テキサスクリスチャン大学の治験審査委員会(IRB)によって承認されています。 1.参加者のインクルージョン要因と募集糖調節を損なう糖尿病やその他の条件のような砂糖の感度やその他の健康状態を、持っている人を除外し、それが安全に砂糖加糖または人工甘味飲料を消費することができるこ?…

Representative Results

参加者上記の方法は、中堅企業、米国南部の私立大学でヒルと同僚20によって実行研究で実施されました。大学の学部の人口は、被験試料を提供し、参加者は、試験参加のための補償として部分的な単位時間を受け取りました。現在の原稿プロトコルで概説正確な方法を用いて、著者らは、(使用飲み物について?…

Discussion

この原稿は、血糖値だけでなく、ターゲット単語と概念の認知のアクセシビリティで生じる変化を測定するための手順を操作するための簡単​​で安価な手順の概要を説明します。上記に概説した方法は、社会心理学、認知心理学、栄養学などの研究分野の広い範囲に適用することができます。 (いくつかの一般的に調査データを使用しない)このメソッドは、複数の研究分野の人々によっ…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

この研究は、アンソニー・M・マルキオンネ財団(70256から23284)とTCU ISからの助成金で実施しました。著者らは、これらのメソッドを整形に対するそれらの有用な貢献のためにダニエルDelPriore、アマンダモリン、およびクリストファーRodehefferに感謝します。著者らはまた、このプロトコルの撮影とその支援のためにハンナブラッドショーとランディProffitt Leyvaのを感謝したいと思います。

Materials

Survey Building Software Qualtrics Qualtrics Research Suite Alternative survey building softwares / applications include Survey Monkey, Google Forms, Media Lab, and Inquisit software.
Behavioral Task Software (for lexical decision task) Inquisit Inquisit 4 Lab (4.0.8.0) Alternative behavioral task softwares / applications include Media Lab / Direct RT or programming the task into an internet browser using a programming language of your choice (such as java).
Batch File  Microsoft  Microsoft Notepad; Windows
Lexical Decision Task Template Millisecond Millisecond survey library, cited template author is linked on page Can build a lexical decision task by hand in other behavioral task softwares.
Participant Scheduling and Compensation Software SONA systems SONA systems scheduling software Appointments can be arranged manually, too.
Statistical Analysis Software IBM IBM SPSS Statistics Standard, 22 Alternate softwares include SAS and R.
Blood glucose manipulating beverege paradigm Coca Cola  Sprite, Sprite Zero, Sparkling water Can use any store brand sugary beverage, non calorically sweetened beverage, and sparkling water beverage, as long as beverages are not easily discernable from each other by sight. 
Lancet Assure Assure Lanets 23 gauge Many brands of testing lancets available both online and at local pharmacies.
Blood glucose testing meter Bayer's Breeze 2 Many brands of testing meters available both online and at local pharmacies.
Blood glucose testing strips Bayer's Breeze 2 Many brands of testing strips available both online and at local pharmacies, but they must be compatible with your chosen meter.
 Nitrile exam gloves (400 count) Kirkland Kirkland Signature Nitrile Exam Gloves Any medical grade exam glove that provides sufficient protection from blood exposure can be used.
Disinfecting wipes Lysol Lysol Disinfecting Wipes Lemon Scent Any wipe that can kill off any bloodborne or contact born contaminants.

References

  1. Smith, M. A., Riby, L. M., van Eekelen, J. A. M., Foster, J. K. Glucose enhancement of human memory: A comprehensive research review of the glucose memory facilitation effect. Neurosci Biobehav Rev. 35, 770-783 (2011).
  2. Meikle, A., Riby, L. M., Stollery, B. The impact of glucose ingestion and gluco-regulatory control on cognitive performance: A comparison of younger and middle aged adults. Hum Psychopharm Clin. 19, 523-535 (2004).
  3. Riby, L. M. The impact of age and task domain on cognitive performance: A meta-analytic review of the glucose facilitation effect. Brain Impair. 5, 145-165 (2004).
  4. Martin, P. Y., Benton, D. The influence of a glucose drink on a demanding working memory task. Physiol. Behav. 67, 69-74 (1999).
  5. Adan, A., Serra-Grabulosa, J. M. Effects of caffeine and glucose, alone and combined, on cognitive performance. Hum Psychopharm Clin. 25, 310-317 (2010).
  6. Benton, D., Owens, D. S., Parker, P. Y. Blood glucose influences memory and attention in young adults. Neuropsychologia. 32, 595-607 (1994).
  7. Serra-Grabulosa, J. M., Adan, A., Falcòn, C., Bargallò, N. Glucose and caffeine effects on sustained attention: An exploratory fMRI study. Hum Psychopharm Clin. 25, 543-552 (2010).
  8. Donohoe, R. T., Benton, D. Cognitive functioning is susceptible to the level of blood glucose. Psychopharmacology. 145, 378-385 (1999).
  9. Scholey, A. B., Harper, S., Kennedy, D. O. Cognitive demand and blood glucose. Physiol Behav. 73, 585-592 (2001).
  10. Meikle, A., Riby, L. M., Stollery, B. Memory processing and the glucose facilitation effect: The effects of stimulus difficulty and memory load. Nutr Neurosci. 8, 227-232 (2005).
  11. Gailliot, M. T., Baumeister, R. F. The physiology of willpower: Linking blood glucose to self-control. Pers. Soc. Psychol. Rev. 11, 303-327 (2007).
  12. Gailliot, M. T., et al. Self-control relies on glucose as a limited energy source: Willpower is more than a metaphor. J. Pers. Soc. Psychol. 92, 325-336 (2007).
  13. Baumeister, R. F., Vohs, K. D., Tice, D. M. The strength model of self-control. Curr. Dir. Psychol. 16, 351-355 (2007).
  14. Benton, D. Carbohydrate ingestion, blood glucose and mood. Neurosci. Biobehav. Rev. 26, 293-308 (2002).
  15. Baumeister, R. F., Vohs, K. D. Self-regulation, ego depletion, and motivation. Soc. Personal. Psychol. Compass. 1, 115-128 (2007).
  16. Aaroe, L., Petersen, M. B. Hunger games: Fluctuations in blood glucose levels influence support for social welfare. Psychol. Sci. 24, 2550-2556 (2013).
  17. DeWall, C. N., Pond, R. S., Bushman, B. J. Sweet revenge: Diabetic symptoms predict less forgiveness. Pers. Individ. Dif. 49, 823-826 (2010).
  18. Gailliot, M. T., Michelle Peruche, B., Plant, E. A., Baumeister, R. F. Stereotypes and prejudice in the blood: Sucrose drinks reduce prejudice and stereotyping. J. Exp. Soc. Psychol. 45, 288-290 (2009).
  19. Baumeister, R. F., Sparks, E. A., Stillman, T. F., Vohs, K. D. Free will in consumer behavior: Self-control, ego depletion, and choice. J. Consum. Phychol. 18, 4-13 (2008).
  20. Hill, S. E., Prokosch, M. L., Morin, A., Rodeheffer, C. D. The effect of non-caloric sweeteners on cognition, choice, and post-consumption satisfaction. Appetite. 83, 82-88 (2014).
  21. Campfield, L. A., Smith, F. J. Blood glucose dynamics and control of meal initiation: A pattern detection and recognition theory. Physiol. Rev. 83, 25-58 (2003).
  22. Wang, X. T., Dvorak, R. D. Sweet future: Fluctuating blood glucose levels affect future discounting. Psychol. Sci. 21, 183-188 (2010).
  23. Cohen, J. A power primer. Psychol. Bull. 112, 155-159 (1992).
  24. Fazio, R. H., Hendrick, C., Clark, M. S. . Research methods in personality and social psychology. , 74-97 (1990).
  25. Swithers, S. E. Artificial sweeteners are not the answer to childhood obesity. Appetite. 93, 85-90 (2015).
  26. Donohoe, R. T., Benton, D. Glucose tolerance predicts performance on tests of memory and cognition. Physiol Behav. 71, 395-401 (2000).
  27. Lepore, L., Brown, R. The role of awareness: Divergent automatic stereotype activation and implicit judgment correction. Soc. Cognition. 20, 321-351 (2002).
  28. Meyer, D. E., Schvaneveldt, R. W. Facilitation in recognizing pairs of words: Evidence of a dependence between retrieval operations. J. Exp. Psychol. 90, 227-234 (1971).
  29. Fazio, R. H., Sanbonmatsu, D. M., Powell, M. C., Kardes, F. R. On the automatic activation of attitudes. J. Pers. Soc. Psychol. 50, 229-238 (1986).
  30. Bargh, J. A., Chartrand, T. L., Reis, H. T., Judd, C. M. . Handbook of research methods in social and personality psychology. , 253-285 (2000).
  31. Zigman, J. M., Elmquist, J. K. Minireview: From anorexia to obesity-The yin and yang of body weight control. Endocrinology. 144, 3749-3756 (2003).
  32. Wisse, B., Oglivie, I., Zieve, D. . Medline Plus medical encyclopedia. , (2014).
  33. Patel, K. A., Schlundt, D. G. Impact of moods and social context on eating behavior. Appetite. 36, 111-118 (2001).
  34. Redd, M., de Castro, J. M. Social facilitation of eating: effects of social instruction on food intake. Physiol. Behav. 52, 749-754 (1992).
  35. . . Qualtrics Research Suite. , (2015).
  36. Van Dillen, L., Papies, E., Hofmann, W. Turning a blind eye to temptation: how cognitive load can facilitate self-regulation. J Pers. Soc. Psychol. 104, 427-443 (2013).
  37. . . Inquisit 4.0.8.0. , (2014).
  38. Hill, S. E., Prokosch, M. L., DelPriore, D. J., Griskevicius, V., Kramer, A. Low childhood socioeconomic status promotes eating in the absence of energy need. Psychol Sci. , (2016).
  39. . . Standards of medical care in diabetes-2014. Diabetes Care. 37, (2014).
  40. . . IBM SPSS Statistics for Windows, Version 22.0. , (2013).
  41. Abdi, H., Salkind, N. J. . Encyclopedia of Measurement and Statistics. , (2007).
  42. Zhang, P., et al. Costs of Screening for Pre-diabetes Among U.S. Adults: A comparison of different screening strategies. Diabetes Care. 26, 2536-2542 (2003).
  43. Hill, S. E., Prokosch, M. L., DelPriore, M. L., Griskevicius, V., Kramer, A. Low childhood socioeconomic status promotes eating in the absence of energy need. Psychol. Sci. , (2016).
  44. Flegal, K. M. Epidemiologic aspects of overweight and obesity in the United States. Physiol Behav. 86, 599-602 (2005).
  45. Flegal, K. M., Carroll, M. D., Kit, B. K., Ogden, C. L. Prevalence of obesity and trends in the distribution of body mass index among US adults, 1999-2010. J.A.M.A. 307, 491-497 (2012).
  46. . . Fact Sheet No 311: Obesity and Overweight. , (2014).
  47. Hill, J. O., Wyatt, H. R., Reed, G. W., Peters, J. C. Obesity and the environment: Where do we go from here. Science. 299, 853-855 (2003).

Play Video

Cite This Article
Prokosch, M. L., Hill, S. E. A Method for Manipulating Blood Glucose and Measuring Resulting Changes in Cognitive Accessibility of Target Stimuli. J. Vis. Exp. (114), e54211, doi:10.3791/54211 (2016).

View Video