طريقة التتبع النفسية الفيزيائية لتقييم عتبات اكتشاف الذوق لدى الأطفال والمراهقين والبالغين: اختبار عتبة اكتشاف الطعم (TDT)
Summary
تقيس الأدوات النفسية الفيزيائية وظائف نظام الذوق لأغراض البحث والتقييم الصحي على حد سواء. تصف هذه الورقة طريقة لقياس عتبات اكتشاف الذوق التي يمكن أن تحدد أقل تركيز من السكروز أو كلوريد الصوديوم أو الغلوتامات أحادية الصوديوم التي يمكن تذوقها من قبل أفراد لا تتجاوز أعمارهم 6 سنوات.
Abstract
تصف هذه الورقة إجراء تتبع بديلين ، الاختيار القسري ، الدرج ، يسمى اختبار عتبة اكتشاف الذوق (TDT) ، الذي يوفر مقياسا موثوقا به لعتبات اكتشاف الطعم الحلو والمالح والأومامي من الطفولة إلى البلوغ. وتشمل مزايا هذه الطريقة الإجراءات المتطابقة للأطفال والبالغين، مما يسمح بتحديد الاختلافات المرتبطة بالعمر والفردية في إدراك الذوق، إن وجدت، والمهام التي يمكن إكمالها في إطار زمني قصير نسبيا، لا تعتمد على الاهتمام المستمر أو تتطلب الحفظ، والتحكم في التحيزات الذاتية للاستجابة، وتقليل تأثير تطور اللغة. بعد ساعة واحدة من الصيام ، يتم تقديم أزواج من الحلول للمشاركين . في كل زوج، حل واحد هو الماء، والحل الآخر يحتوي على تركيزات متفاوتة من التستان.
باستخدام طريقة تذوق الفم كله ، يتذوق المشاركون كل حل (دون ابتلاع ومع الشطف بين التذوق) ثم يشيرون إلى الحل بطعم أو طعم مختلف عن الماء. تركيز التحفيز في الزوج اللاحق يزيد بعد استجابة واحدة غير صحيحة وينخفض بعد اثنين من الردود الصحيحة المتتالية. يحدث الانعكاس عندما يغير تسلسل التركيز الاتجاه. تعتبر المهمة مكتملة بعد حدوث أربعة انتكاسات، شريطة أن يكون هناك حد أقصى لخطوتين تخفيف بين انعكاسين متتاليين، ولا تشكل سلسلة الانتكاسات نمطا تصاعديا. وتضمن هذه المعايير الإضافية موثوقية أكبر في النتائج. ثم يحسب TDT على أنه الوسط الهندسي لتركيزات الانتكاسات الأربعة. هذه الطريقة لها أهمية في العالم الحقيقي لأنها توفر معلومات عن بعدا من إدراك الذوق الذي هو مستقل عن hedonics، ويمكن أن تتغير مع الشيخوخة وبعض الدول المرض، مما يجعلها اختبار نفسيفيزيقي قيمة.
Introduction
يعمل حاسة الذوق كحارس بوابة ، وتحديد ما إذا كان الفرد يرفض الطعام أو السائل أو يقبله في تجويف الفم. طعم الفيزياء النفسية– دراسة العلاقات بين المحفزات الكيميائية المتميزة والأحاسيس والتصورات التي تنتجها – يوفر معلومات مهمة عن أداء نظام الذوق1. ليس فقط هناك العديد من الأذواق الأساسية (الحلو، المالحة، المريرة، الحامضة، أومامي)، ولكن كل نوعية الذوق يمكن أن تتميز أبعاد الإدراك الحسي متميزة، بما في ذلك مدى حساسية الأفراد في الكشف عن التحفيز الكيميائي أو التعرف على طعمه، وكم يحبون أو يكرهون الإحساس الذوق.
توضح هذه المقالة طريقة نفسية فيزيائية يمكن استخدامها لقياس عتبات اكتشاف الذوق بشكل موثوق (أي أقل تركيز لطازانت يمكن اكتشافه) في أفراد لا تتجاوز أعمارهم 6 سنوات. من الطفولة إلى البلوغ، وقد استخدمت عتبات الكشف في التقييمات السريرية لآثار الصدمة أو المرض الدول2،3 وفي تطبيقات البحوث الأساسية ،لدراسة آثار النظام الغذائي ، والشيخوخة ، والتنمية ، والسمنة ، والتدخين على نظام الذوق ، فضلا عن النمط الجيني طعم العلاقات النمط الظاهري4،5،6،7،8،9،10، 11.
يتكون اختبار عتبة اكتشاف الطعم هذا ، الذي يستغرق عادة 15 دقيقة في المتوسط لكل حافز (النطاق: 4-35 دقيقة ؛ المتوسط: 13 دقيقة) لإكماله ، من درج بديلين ، اختياري قسري ، إجراء تتبع تم استخدامه لقياس أقل تركيز من السكروز أو كلوريد الصوديوم (NaCl) أو الغلوتامات أحادية الصوديوم (MSG) في محلول يمكن اكتشافه كطعم. وكما هو مبين هنا، يقدم للمشاركين أزواج من الحلول؛ في كل زوج، حل واحد هو الماء، والحل الآخر يحتوي على تركيزات متفاوتة من التستان. باستخدام طريقة تذوق الفم كله ، يتذوق المشاركون كل حل (دون ابتلاع) ثم يشيرون إلى الحل بطعم أو طعم مختلف عن الماء. تركيز التحفيز في الزوج اللاحق يزيد بعد استجابة واحدة غير صحيحة وينخفض بعد اثنين من الردود الصحيحة المتتالية. يحدث الانعكاس عندما يغير تسلسل التركيز الاتجاه.
تعتبر المهمة مكتملة بعد حدوث أربعة انتكاسات، شريطة أن يكون هناك حد أقصى لخطوتين تخفيف بين انعكاسين متتاليين، ولا تشكل سلسلة الانتكاسات نمطا تصاعديا. هذه المعايير الإضافية، التي تم وضعها في الممارسة السريرية من قبل الدكتور كاوارت وزملاؤه في مركز أبحاث مونيل جيفرسون الكيميائية السريرية2،تضمن موثوقية أكبر في النتائج وتعزز الثقة في صحة المقاييس الفردية لأداء الذوق. وقد استخدمت الدراسات البحثية هذه الطريقة لتحديد عتبات اكتشاف الذوق للسكيروز والملح، أو MSG في مئات الأطفال الأصحاء الذين لا تتجاوز أعمارهم 6 سنوات، والمراهقين، والبالغين4و5و6و7و8و9و10و11 وأثبتت أن غالبية (> ~ 80٪) من الأطفال يمكنهم إكمال المهمة النفسية الفسيولوجية4و6. 7،8، وتسليط الضوء على مدى ملاءمة الأسلوب للسكان الأطفال.
Protocol
Representative Results
Discussion
اختبار TDT هو بديلين ، والاختيار القسري ، وإجراءات الدرج الذي يستخدم قواعد صارمة لتلبية المعايير من الطرق السابقة12، وبالتالي ضمان قياس النتيجة أكثر استقرارا. باستخدام المعايير المحددة في مركز البحوث السريرية Monell-Jefferson Chemosensory2، فإن TDT هو طريقة موثوقة للحفيف والبصق تقيس أقل تركيز للسكيروز أو NaCl أو MSG في الحل الذي يمكن اكتشافه حسب الذوق بين الأفراد الذين لا تتجاوز أعمارهم 6 سنوات. إذا اكتملت كما هو موضح، بما في ذلك فرض المشاركين شطف أفواههم قبل وبعد كل تذوق، والنتائج موثوق بها وسريعة وتوفير نظرة ثاقبة بعدا هاما من الذوق الذي هو مستقل عن hedonics8.
على الرغم من أن تطبيق الأدوات النفسية الفيزيائية لقياس هذا البعد من الذوق راسخ في هذا المجال، لم يتم التحقق من العديد من الأساليب لاستخدامها في الأطفال14. وهناك عدة خطوات حاسمة في البروتوكول، بعضها ينطبق بصفة خاصة على الأطفال [انظر أيضا المرجع15]. أولا، لا ينبغي أن تعتمد معايير بلوغ العتبة على حدوث أي انتكاسات أو تختلف تبعا لعمر المشارك. بدلا من ذلك، ينبغي أن يكون هناك حد أقصى من خطوتين تخفيف بين اثنين من الانتكاسات المتعاقبة، وسلسلة من الانتكاسات لا ينبغي أن تشكل نمط تصاعدي، وهو ما قد يكون الحال عندما يكون المشارك مجرد التخمين أو عدم حضور لهذه المهمة. هذه المعايير الإضافية، التي تم وضعها على أساس الخبرة السريرية2،تسمح لتقييم أداء نظام الذوق للفرد، ويرجع ذلك جزئيا إلى أنها تتحكم في الإيجابيات كاذبة، وخصوصا عندما يكون المشارك هو مجرد التخمين16.
ثانيا، الإجراء هو الاختيار القسري، لذلك إذا استجاب المشاركون بأن “لا” أو “كلا” الحلول لها طعم، فإن الإجابة غير مقبولة. بل يقال لهم أن “يخمنوا”. خلال TDT، المشاركين غالبا ما يشعرون وكأنهم التخمين، ولكن لا ينبغي أن تقبل كدليل على أنهم غير مدركين تماما من محفزات الذوق17. وعلاوة على ذلك، قد تختلف الأفراد في معاييرها الداخلية لما يشكل إحساس الذوق، وبالتالي، استعدادهم للقول بأن الحل لا أو ليس لديه طعم. ثالثا، لأن سرعة الأكل تؤثر على إدراك الذوق18،فإن توحيد الوقت منذ آخر مرة تناول فيها المشارك أو شرب أي شيء سوى الماء مهم للحد من التباين بين الكائنات الناجم عن التكيف الحسي أو التعزيز. رابعا، إن الطواسات المستخدمة هنا مستساغة وتقدم في الحل، وليس في مصفوفة غذائية. عند استخدام مصفوفة الغذاء، قد تكون هناك حاجة إلى فترات أطول بين المنشطات للأطعمة لمسح الحنك. في حين تم استخدام هذه الطريقة لقياس عتبات الكشف عن التسات الحامضة أو المريرة بين البالغين2،11، قد يكون استخدامه لقياس عتبات الكشف عن المستسفات غير المستساغة بين بعض الأطفال الصغار إشكالية بسبب حساسيتهم المتزايدة لبعض المستضفات المريرة وعدم رغبتهم المحتملة في مواصلة المشاركة19.
وقد تم إجراء الاختيار القسري لتقديم ما يصل إلى أربعة أزواج من تركيزات تصاعدية من حلول تذوق المر وDH2O ناجحة للسكان الأطفال19،20. خامسا، جزءا لا يتجزأ من سياق اللعبة، وطريقة حساسة للقيود المعرفية واللغة للأطفال، ويتطلب فقط أن المشارك يشير إلى الكأس التي تحتوي على الذوق. في دراسة حديثة، 80٪ من الأطفال قدموا اهتماما مستداما لمدة 15 دقيقة في المتوسط ووصلوا إلى المعايير8. وينبغي الإبلاغ عن هذه المعلومات عن إنجاز المهام، لا سيما عندما تتم دراسة مجموعات الأطفال.
الأسلوب الحالي له أهمية في العالم الحقيقي، وقد استخدمت لتقييم عتبات الكشف عن الأذواق الأساسية الأخرى من الحامض (حمض الستريك) والمر (الكينين)2 والبالغين من أعمار متفاوتة8. لأن الأسلوب لا يتطلب ردود فعل لفظية، وينبغي بسهولة أن تترجم التعليمات إلى لغات أخرى21،مما يجعلها أداة نفسية فسيولوجية قيمة للعلماء في جميع أنحاء العالم. ومع ذلك ، مثل أي طرق نفسيةفيزيقية أخرى ، من المرجح أن تكون هناك قيود في استخدامه ، خاصة مع الأطفال الأصغر سنا. قد يكون من الصعب تحقيق معايير للأطفال أكثر من البالغين. في إحدى الدراسات، لم يصل 20٪ من الأطفال إلى المعايير، مقارنة ب 5٪ من البالغين8. وشملت أسباب عدم الانتهاء السلوك غير المركز، وعدم فهم المهمة، أو الشعور بالتعب وعدم القدرة على الاستمرار.
وقد ساهمت النتائج المستخلصة من الدراسات التي استخدمت هذا الطعم TDT على نطاق واسع في تشخيص العمر الذوق في العيادة، وتعزيز فهم كيفية تغيير حساسية الذوق مع التقدم في السن والحالة الصحية. وكشف التقييم السريري للمرضى أن عتبات الكشف عن السكروز ≥ 0.025 M لكلا الجنسين وعتبات الكشف عن NaCl ≥ 0.012 M للرجال أو ≥ 0.010 M للنساء تعتبر غيرطبيعية 2. بين البالغين ، هناك انخفاض تدريجي في حساسية الذوق للأذواق الحلوة والمالحة والحامضة والمريرة التي تستمر حتى العقد الثامن22. البالغين الأصغر سنا وعادة ما يكون أقل عتبات الكشف عن الذوق (هي أكثر حساسية) من كبار السن22،23،24،25. ومع ذلك، الأطفال والمراهقين لديهم عتبات طعم السكروز التي هي أعلى (أقلحساسية) 8 وتلك التي هي أقل (أكثر حساسية) من تلك التي من البالغين للذوق المر من بروبيلثيوراسيل، مع نمط الكبار الناشئة خلال فترة المراهقة19،26.
وقد تبين أن عتبات الكشف عن الذوق تتعلق بمؤشرات الصحة. على سبيل المثال، عتبات الكشف عن طعم الملح ترتبط بشكل إيجابي مع ضغط الدم الانقباضي بين الأطفال الذين كانوا الوزن الطبيعي7،في حين أن الأطفال الذين يعانون من السمنة المركزية لديهم عتبات الكشف أقل عن السكروز (أكثر حساسية) من أولئك الذين ليس لديهم السمنة المركزية4،مع نتائج مماثلة بين المراهقين27. ومع ذلك ، لم تلاحظ العلاقة بين عتبات اكتشاف السمنة وال السكروز في النساء البالغات ، وكان لدى النساء البالغات المصابات بالسمنة عتبات اكتشاف أعلى (كانت أقل حساسية) للطعم اللذيذ ل MSG9.
في حين أن البحوث على الاختلافات في عتبات الكشف بين الأطفال والبالغين محدودة، فمن المعروف أن عتبات الكشف عن طعم السكروز لا تتنبأ تفضيلات الذوق الحلو أو تقييمات كثافة فوق فترة ما فوق فترة الطفولة إلى مرحلة البلوغ8،28،29، وتوفير مزيد من الأدلة على أن حساسية الذوق يمثل بعدا متميزا من الذوق الذي هو مستقل عن الأفضليات وبالتالي تشير إلى آليات أساسية مختلفة. إن زيادة فهم التفاعل المعقد بين العمر والعادات الغذائية والحالة الصحية وحساسية نظام الذوق، وما إذا كانت هذه التفاعلات تختلف بين التتذوقات الأولية، هو مجال مهم للأبحاث المستقبلية.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ويدعم الدكتور جوزيف من قبل المعهد الوطني لتعاطي الكحول وإدمان الكحول (Z01AA000135) والمعهد الوطني للبحوث التمريض (NINR) (1ZNR0000035-01) والمعهد الوطني للصحة صناديق العلماء المتميزين؛ الدكتور مينيلا مدعوم من المعاهد الوطنية للصمم واضطرابات الاتصال الأخرى (NIDCD) يمنح DC016616 وDC011287؛ وقد تم دعم جهود الدكتور كاوارت في تحسين اختبار TDT من قبل منحة NIDCD P50 DC000214؛ ويدعم الدكتور بيبينو من قبل جمعية السكري الأمريكية (ADA) منحة 1-19-ICTS-092 والمعهد الوطني للأغذية والزراعة وزارة الزراعة الأمريكية (NIFA) هاتش المشروع 698-921. المحتوى هو فقط مسؤولية المؤلفين ولا يمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية للمعهد الوطني للصحة ، NINR ، NIDCD ، ADA ، أو وزارة الزراعة الأميركية NIFA. ولم يكن لوكالات التمويل أي دور في تصميم الدراسة وتنفيذها؛ في جمع البيانات وتحليلها وتفسيرها؛ أو في إعداد أو محتويات المخطوطة.
Materials
| Digital stopwatch | Fisherbrand | 14-649-7 | |
| Funnel | Thermo Scientific | 10-348D | |
| Glass beaker, 2000 mL | Cole-Parmer | NC0821737 | |
| Glass bottles with lids, 120 mL (25) | Fisherbrand | FB02911904 | |
| Glass bottles with lids, 950 mL (17) | Fisherbrand | FB02911903 | |
| Graduated glass cylinders, 100 mL | PYREX | 08-552E | |
| Graduated glass cylinders, 1000 mL | PYREX | 08-566G | |
| Graduated glass cylinders, 50 mL | PYREX | 08-566C | |
| Graduated glass cylinders, 500 mL | PYREX | 08-566F | |
| Medicine cups | Medline | 22-666-470 | |
| Mini Cupcake, 48-cup Muffin pan (2) | Wilton | NA | |
| Monosodium glutamate (MSG) | Ajinomoto | NA | |
| Pipet Fillers | Thermo Scientific | 14-387-163 | |
| Pipets 50 mL | Fisherbrand | 13-676-10Q | |
| Sodium chloride (NaCl) | Morton | NA | |
| Sucrose, Crystal, NF | Spectrum Chemical MFG Corp | 57-50-1 | |
| Volumetric flask, 2000 mL, with stopper | PYREX | 10-210H | |
| Volumetric flasks, 1000 mL, with stoppers (4) | PYREX | 10-210G | |
| Weight boats | Sartorius | 13-735-744 |
References
- Bartoshuk, L. M. The psychophysics of taste. The American Journal of Clinical Nutrition. 31 (6), 1068-1077 (1978).
- Pribitkin, E., Rosenthal, M. D., Cowart, B. J. Prevalence and causes of severe taste loss in a chemosensory clinic population. Annals of Otology, Rhinology, and Laryngology. 112 (11), 971-978 (2003).
- Kouzuki, M., et al. Detection and recognition thresholds for five basic tastes in patients with mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease dementia. BMC Neurology. 20 (1), 110 (2020).
- Joseph, P. V., Reed, D. R., Mennella, J. A. Individual differences among children in sucrose detection thresholds: Relationship with age, gender, and bitter taste genotype. Nursing Research. 65 (1), 3-12 (2016).
- Nance, K., Acevedo, M. B., Pepino, M. Y. Changes in taste function and ingestive behavior following bariatric surgery. Appetite. 146, 104423 (2020).
- Bobowski, N., Mennella, J. A. Repeated exposure to low-sodium cereal affects acceptance but does not shift taste preferences or detection thresholds of children in a randomized clinical trial. Journal of Nutrition. 149 (5), 870-876 (2019).
- Bobowski, N. K., Mennella, J. A. Disruption in the relationship between blood pressure and salty taste thresholds among overweight and obese children. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics. 115 (8), 1272-1282 (2015).
- Petty, S., Salame, C., Mennella, J. A., Pepino, M. Y. Relationship between sucrose taste detection thresholds and preferences in children, adolescents, and adults. Nutrients. 12 (7), 1918 (2020).
- Pepino, M. Y., Finkbeiner, S., Beauchamp, G. K., Mennella, J. A. Obese women have lower monosodium glutamate taste sensitivity and prefer higher concentrations than do normal-weight women. Obesity (Silver Spring). 18 (5), 959-965 (2010).
- Pepino, M. Y., Mennella, J. A. Effects of cigarette smoking and family history of alcoholism on sweet taste perception and food cravings in women. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 31 (11), 1891-1899 (2007).
- Cowart, B. J., Yokomukai, Y., Beauchamp, G. K. Bitter taste in aging: compound-specific decline in sensitivity. Physiology & Behavior. 56 (6), 1237-1241 (1994).
- Hoehl, K., Schoenberger, G. U., Busch-Stockfisch, M. Water quality and taste sensitivity for basic tastes and metallic sensation. Food Quality and Preference. 21, 243-249 (2010).
- Wetherill, G. B., Levitt, H. Sequential estimation of points on a psychometric function. British Journal of Mathematical and Statistical Psychology. 18, 1-10 (1965).
- Chambers, E. Commentary: conducting sensory research in children. Journal of Sensory Studies. 20 (1), 90-92 (2005).
- Mennella, J. A., Bobowski, N. K. Psychophysical tracking method to measure taste preferences in children and adults. Journal of Visualized Experiments: JoVE. , e35416 (2016).
- Running, C. A. High false positive rates in common sensory threshold tests. Attention, Perception, & Psychophysics. 77 (2), 692-700 (2015).
- Kunimoto, C., Miller, J., Pashler, H. Confidence and accuracy of near-threshold discrimination responses. Consciousness and Cognition. 10 (3), 294-340 (2001).
- Puputti, S., Hoppu, U., Sandell, M. Taste sensitivity Is associated with food consumption behavior but not with recalled pleasantness. Foods. 8 (10), 444 (2019).
- Mennella, J. A., Pepino, M. Y., Reed, D. R. Genetic and environmental determinants of bitter perception and sweet preferences. Pediatrics. 115 (2), 216-222 (2005).
- Anliker, J. A., Bartoshuk, L., Ferris, A. M., Hooks, L. D. Children’s food preferences and genetic sensitivity to the bitter taste of 6-n-propylthiouracil (PROP). American Journal of Nutrition. 54 (2), 316-320 (1991).
- Okronipa, H., et al. Exposure to a slightly sweet lipid-based nutrient supplement during early life does not increase the level of sweet taste most preferred among 4- to 6-year-old Ghanaian children: follow-up of a randomized controlled trial. The American Journal of Clinical Nutrition. 109 (4), 1224-1232 (2019).
- Murphy, C., Han, S. S., Coons, D. H. The effect of age on taste sensitivity. Special senses in aging: A current biological assessment. , 21-33 (1979).
- Moore, L. M., Nielsen, C. R., Mistretta, C. M. Sucrose taste thresholds: age-related differences. Journal of Gerontology. 37 (1), 64-69 (1982).
- Richter, C. P., Campbell, K. H. Sucrose taste thresholds of rats and humans. American Journal of Physiology. 128, 291-297 (1940).
- Schiffman, S. S., Sattely-Miller, E. A., Zimmerman, I. A., Graham, B. G., Erickson, R. P. Taste perception of monosodium glutamate (MSG) in foods in young and elderly subjects. Physiology & Behavior. 56 (2), 265-275 (1994).
- Mennella, J. A., Pepino, M. Y., Duke, F. F., Reed, D. R. Age modifies the genotype-phenotype relationship for the bitter receptor TAS2R38. BMC Genetics. 11, 60 (2010).
- Pasquet, P., Frelut, M. L., Simmen, B., Hladik, C. M., Monneuse, M. O. Taste perception in massively obese and in non-obese adolescents. International Journal of Pediatric Obesity. 2 (4), 242-248 (2007).
- Snyder, D. J., Prescott, J., Bartoshuk, L. M. Modern psychophysics and the assessment of human oral sensation. Advances in Otorhinolaryngology. 63, 221-241 (2006).
- Webb, J., Bolhuis, D. P., Cicerale, S., Hayes, J. E., Keast, R. The relationships between common measurements of taste function. Chemosensory Perception. 8 (1), 11-18 (2015).
