JoVE Journal > Medicine
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.
Medicine

שיטת מעקב פסיכופיזית להערכת סף זיהוי טעם אצל ילדים, מתבגרים ומבוגרים: מבחן סף זיהוי הטעם (TDT)

Published: April 21, 2021
doi:
10.3791/62384
, , ,
1National Institute of Alcohol Abuse and Alcoholism, Section of Sensory Science and Metabolism, 2Monell Chemical Senses Center, 3Department of Food Science and Human Nutrition, University of Illinois at Urbana Champaign

Summary

כלים פסיכופיזיים מודדים את הפונקציונליות של מערכת הטעם הן למטרות מחקר והן למטרות הערכת בריאות. מאמר זה מתאר שיטה למדידת סף זיהוי טעם שיכול לקבוע את הריכוז הנמוך ביותר של סוכרוז, נתרן כלורי, או מונוסודיום גלוטמט שניתן לטעום על ידי אנשים צעירים כמו 6 שנים.

Abstract

מאמר זה מתאר הליך דו-אלטרנטיבי, בחירה בכפייה, גרם מדרגות, מעקב, הנקרא מבחן סף זיהוי הטעם (TDT), המספק מדד אמין של סף זיהוי טעם מתוק, מלוח ואומאמי מילדות לבגרות. יתרונות השיטה כוללים נהלים זהים לילדים ולמבוגרים, ובכך מאפשרים קביעת הבדלים הקשורים לגיל ואינדיבידואלי בתפיסת הטעם, אם בכלל, ומשימות שניתן להשלים במסגרת זמן קצרה יחסית, אינם מסתמכים על תשומת לב מתמשכת או דורשים שינון, שליטה על הטיות תגובה סובייקטיבית, ולמזער את ההשפעה של התפתחות השפה. לאחר צום של שעה, המשתתפים מוצגים עם זוגות של פתרונות; בכל זוג, פתרון אחד הוא מים, והתמיסה השנייה מכילה ריכוזים שונים של הטעים.

בשיטת טעימות בפה מלא, המשתתפים טועמים כל פתרון (ללא בליעה ובשטיפה בין טעימות) ואז מצביעים על הפתרון בטעם או בטעם שונה ממים. ריכוז הגירוי בזוג הבא עולה לאחר תגובה שגויה אחת ויורד לאחר שתי תגובות נכונות רצופות. היפוך מתרחש כאשר רצף הריכוז משנה כיוון. המשימה נחשבת שהושלמה לאחר התרחשותם של ארבעה היפוכים, בתנאי שקיימים מקסימום של שני שלבי דילול בין שני היפוכים רצופים, וסדרת ההיפוכים אינה יוצרה תבנית עולה. קריטריונים נוספים אלה מבטיחים אמינות רבה יותר בתוצאות. לאחר מכן, ה- TDT מחושב כממוצע הגיאומטרי של ריכוזי ארבעת ההיפוך. לשיטה זו יש רלוונטיות בעולם האמיתי שכן היא מספקת מידע על ממד של תפיסת טעם שאינו תלוי בהדוניקה, וזה יכול להשתנות עם מצבים מזדקנים ומחלות מסוימות, מה שהופך אותו למבחן פסיכופיזי בעל ערך.

Introduction

חוש הטעם מתפקד כשומר סף, וקובע בחלקו אם אדם דוחה מזון או נוזל או מקבל אותו לחלל הפה. טעם פסיכופיזיקה– חקר היחסים בין גירויים כימיים ברורים לבין התחושות והתפיסות שהם מייצרים – מספק מידע חשוב על תפקוד מערכת הטעם1. לא רק שיש כמה טעמים בסיסיים (מתוק, מלוח, מריר, חמוץ, umami), אבל כל איכות טעם יכול להיות מאופיין בממדים תפיסתיים ברורים, כולל כמה רגישים אנשים בזיהוי הגירוי הכימי או זיהוי הטעם שלה, וכמה הם אוהבים או לא אוהבים את תחושת הטעם.

מאמר זה מתאר שיטה פסיכופיסית שניתן להשתמש בה כדי למדוד באופן אמין את סף זיהוי הטעם (כלומר, הריכוז הנמוך ביותר של טעם שניתן לזהות) אצל אנשים צעירים כמו 6 שנים. מילדות ועד בגרות, נעשה שימוש בסף זיהוי בהערכות קליניות של ההשפעות של מצבי טראומה אומחלות 2,3 וביישומים מחקריים בסיסיים, כדי לחקור את ההשפעות של דיאטה, הזדקנות, התפתחות, השמנת יתר, ועישון על מערכת הטעם, כמו גם יחסי פנוטיפ טעם גנוטיפ4,5,6,7,8,9,10, 11.

מבחן סף זיהוי טעם זה (TDT), אשר בדרך כלל לוקח בממוצע של 15 דקות לכל גירוי (טווח: 4-35 דקות; חציון: 13 דקות) כדי להשלים, מורכב שתי חלופות, בכפייה, גרם מדרגות, הליך מעקב ששימש למדידת הריכוז הנמוך ביותר של סוכרוז, נתרן כלורי (NaCl), או מונוסודיום גלוטמט (MSG) בתמיסה שניתן לזהות כטעם. כפי שמתואר כאן, המשתתפים מוצגים עם זוגות של פתרונות; בכל זוג, פתרון אחד הוא מים, והתמיסה השנייה מכילה ריכוזים שונים של הטעים. בשיטת טעימות פה שלם, המשתתפים טועמים כל פתרון (ללא בליעה) ואז מצביעים על הפתרון בטעם או בטעם שונה מהמים. ריכוז הגירוי בזוג הבא עולה לאחר תגובה שגויה אחת ויורד לאחר שתי תגובות נכונות רצופות. היפוך מתרחש כאשר רצף הריכוז משנה כיוון.

המשימה נחשבת שהושלמה לאחר התרחשותם של ארבעה היפוכים, בתנאי שקיימים מקסימום של שני שלבי דילול בין שני היפוכים רצופים, וסדרת ההיפוכים אינה יוצרה תבנית עולה. קריטריונים נוספים אלה, אשר נקבעו בפרקטיקה קלינית על ידי ד”ר Cowart ועמיתיו במרכז המחקר הקליני Monell-Jefferson Chemosensory2, להבטיח אמינות רבה יותר בתוצאות ולשפר את הביטחון בתוקף של מדדים בודדים של תפקוד הטעם. מחקרים השתמשו בשיטה זו כדי לקבוע את סף זיהוי הטעם עבור סוכרוז, מלח, או MSG במאות ילדים בריאים עד גיל 6, מתבגרים ומבוגרים4,5,6,7,8,9,10,11 והוכיחו כי הרוב (> ~ 80%) מהילדים יכולים להשלים את המשימה הפסיכופיזית4,6, 7,8, המדגיש את ההתאמה של השיטה לאוכלוסיות ילדים.

Protocol

1. שיקולים כלליים הערה: פרוטוקול זה עבור מבחן TDT מתאר את ההליכים להכנת פתרונות הטעם ולקביעת סף זיהוי טעם עבור סוכרוז, NaCl או MSG, באמצעות סוכרוז כדוגמה. שיטה זו אושרה על ידי המשרד לענייני רגולציה באוניברסיטת פנסילבניה. למחקרים המתוארים בזאת, התקבלה הסכמה מדעת מכל משתתף מבוגר או הורה/אפוטרופוס חוקי של משתתפי ילדים. הסכמה מושכלת התקבלה מכל ילד בן שבע ומעלה לפני ההשתתפות. כפי שמוצג בטבלה 1, הכן 17 פתרונות, החל מ- 1 M עד 0.00010 M, הנמצאים במרחק צעדים זה מזה של רבע יומן. באופן אידיאלי, השתמש במים אולטרה-טעם כגון מים מזוקקים (dH2O) כמים מדוללים ולא מי ברז בשל בעיותטעם 12. יש לשמור בקירור את הפתרונות למשך שבועיים לכל היותר, אך רק אם הפרוטוקול המתואר להלן דבק. לאחר קבלת הסכמה מדעת מהמשתתפים הבוגרים או מההורים/אפוטרופוסים החוקיים, וכאשר ישים, בהסכמה של משתתפי הילדים, לבצע את הבדיקות בחדר נוח ופרטי שיש בו באופן אידיאלי כיור ל expectoration. ודא כי הפתרונות אינם נבלעים אלא swished בחלל הפה וירק החוצה. אם אין כיור זמין, ספק גדולה ליריקה. ודא כי אנשי הבדיקה אינם לובשים מוצרים ריחניים בכבדות ולהגביל את השיחה להוראה או הסבר של שיטות. הורו למשתתפים הבוגרים ולהורים/האפוטרופוסים החוקיים של המשתתפים כי על המשתתף להימנע מאכילה או שתייה של כל דבר מלבד מים, או להשתמש במוצרי טבק (למבוגרים בלבד) למשך שעה אחת לפני הבדיקה. 2. חומרים ומתכונים להכנת פתרונות גירוי טעם הערה: הוראות מפורטות להכנת פתרון המלאי (1000 mmol/L; להלן המכונה מלאי) ו-16 הדילולים הסידוריים של פתרון המלאי (בשלבי רבע יומן) עבור סוכרוז, NaCl או MSG מסופקים כאן. טבלה 1 מפרטת את הריכוזים של כל שלב דילול. איור 1 ממחיש את השלבים להכנת פתרון מלאי באמצעות שלבי דילול 1-16. נפח הפתרון שנעשה יספיק כדי לקבוע סף לארבעה משתתפים לפחות. צעד טוחנת סוכרוז (ג/ל) NaCl (g/L) MSG (g/L) (1/4 יחידות יומן בנפרד) 0 1 מטר 342.3 58.44 187.13 1 0.562 מטר 192.37 32.84 105.17 2 0.316 מטר 108.17 18.47 59.13 3 0.178 מטר 60.93 10.4 33.31 4 0.100 מטר 34.23 5.84 18.71 5 0.056 מטר 19.17 3.27 10.48 6 0.032 מטר 10.95 1.87 5.99 7 0.018 מטר 6.16 1.05 3.37 8 0.010 מטר 3.42 0.58 1.87 9 0.0056 מטר 1.92 0.33 1.05 10 0.0032 מטר 1.09 0.19 0.6 11 0.0018 M 0.62 0.11 0.337 12 0.0010 M 0.34 0.058 0.187 13 0.00056 M 0.19 0.033 0.105 14 0.00032 מטר 0.11 0.019 0.059 15 0.00018 M 0.06 0.0105 0.034 16 0.00010 M 0.03 0.0058 0.019 טבלה 1: שלבי ריכוז וטוחנת מתאימה של סוכרוז, נתרן כלורי (NaCl) ופתרונות מונוסודיום גלוטמט (MSG) הדרושים לבדיקת סף זיהוי טעם (TDT). הכן חומרי בדיקה. השג מקור בדרגת מזון של סוכרוז, NaCl או MSG. לנקות ולחטא את כל כלי הזכוכית הדרושים (ראה שולחן חומרים). איור 1: הוראות שלב אחר שלב לפתרונות מלאי באמצעות שלבי דילול #1-16. לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה. הפוך פתרון מניות, כפי שמתואר באיור 1A-C. סמן את כל כלי הזכוכית עם התאריך, סוג הטעים והמלאי. שקול את הטעים לתוך סירת שקילה חד פעמית בקנה מידה מדויק ל 0.01 גרם, ולעבור את 2000 מ”ל כף.הערה: הסכומים הדרושים להכנת המניות הם 684.60 גרם עבור סוכרוז, 374.26 גרם עבור MSG, ו 116.88 גרם עבור NaCl. יש לשטוף עם dH2O כל דגש שנשאר בסירת השקילה, ולשפוך לתוך הכיס. הוסף 1500 מ”ל של dH2O כדי להמיס את המדגם. מעבירים את תכולת הכיס לבקבוקון נפחי של 2000 מ”ל באמצעות משפך, ושוטפים את הכיס והמשפך עם יותר dH2O, שופכים את מי השטיפה לתוך הבקבוקון. מלא את הבקבוקון עם dH2O לסימן 2000 מ”ל, ולהדביק את הבלם על הבקבוקון. הפוך לערבב עד הטעים מומס. הפוך פתרונות #1-4, כפי שמתואר באיור 1D-F. תווית 1000 מ”ל צלוחיות נפחיות עם מספרים 1 עד 4 ובקבוקי זכוכית תואמים 1000 מ”ל עם התאריך, סוג הטעים, ומלאי לשלב 4. העבר 560 מ”ל, 320 מ”ל, 180 מ”ל ו-100 מ”ל של מלאי לבקבוקונים 1, 2, 3 ו-4,בהתאמה. ממלאים צלוחיות 1-4 עם dH2O לסימן 1000 מ”ל, מדביקים עם פקק ומערבבים עד שהטעים מתמוסס. יוצקים את התוכן של כל בקבוקון לתוך בקבוק זכוכית 1000 מ”ל המתאים שלה (שכותרתו שלב 1 לשלב 4) באמצעות משפך במידת הצורך. יוצקים את תמיסת המלאי הנותרת לבקבוק שכותרתו Stock; סוגרים את המכסה בחוזקה, ומניחים במקרר ב 4 °C (70 °F). הפוך פתרונות #5-16, כפי שמתואר באיור 1G-I. סמן 12 בקבוקי 1000 מ”ל עם התאריך, סוג הטעים ושלב 5 לשלב 16. מסדרים את הבקבוקים ברשת 4 x 4 עם הבקבוקים המכילים פתרונות שלב 1 – 4 בשורה הראשונה (כפי שמוצג באיור 1G-I).הערה: מיקום זה מאפשר סדרת דילול פשוטה, כך שהוא מתחיל בשלב מדולל ביותר בשורה (למשל, שלב 4) ומסתיים בשלב המרוכז ביותר (למשל. . Pipet 50 מ”ל של שלבים 1, 2, 3, ו 4 לתוך בקבוקים 5, 6, 7, ו 8, בהתאמה. הוסיפו 450 מ”ל של dH2O לבקבוקים 5-8, הדביקו את המעצורים והיפו לערבב(איור 1 H). חזור על התהליך החל מהשורה השניה. Pipet 50 מ”ל של שלבים 5, 6, 7, ו 8 לתוך בקבוקים 9, 10, 11, ו 12, בהתאמה. הוסיפו 450 מ”ל של dH2O לבקבוקים 9-12,הדביקו את המעצורים, והפוך לערבב. חזור על התהליך החל מהשורה השלישית (איור 1 I). Pipet 50 מ”ל של שלבים 9, 10, 11, ו 12 לתוך בקבוקים 13, 14, 15, ו 16, בהתאמה. מוסיפים 450 מ”ל של dH2O לבקבוקים 13 – 16,מדביקים את פקקי, והפוך לערבב. מניחים מכסים על בקבוקים 1 – 16,סוגרים את המכסים בחוזקה, ומאחסנים במקרר ב 4 מעלות צלזיוס. מלא כמה בקבוקי זכוכית מעוקרים 120 מ”ל עם dH2O, לסגור את המכסים בחוזקה, ולאחסן במקרר ב 4 °C (70 °F). 3. השיטה הפסיכופיזית: TDT הצג למשתתפים כוסות תרופות המכילות זוגות של פתרונות, אחד מהם הוא ריכוז נתון של תימהון והשני dH2O.הערה: עבור הזוג הראשון, הטעים בשילוב עם dH2O הוא שלב ריכוז 10 בעת קביעת סף סוכרוז ושלב 12 בעת קביעת סף NaCl או MSG. ריכוזי הטעימות בשלב הראשון נבחרו מכיוון שכל אחד מהם הוא כמה צעדים מתחת לסף הזיהוי הממוצע עבור אותו נוהם מסוים. עם זאת, TDT הוא כלי אמין למדידת סף, ללא קשר אם אלה הם מעל או מתחת לממוצע. בקשו מהמשתתפים לטעום את שני הפתרונות מבלי לבלוע ולשטוף את הפה ב-dH2O בין הטעימות. להנחות אותם להצביע על התרופה שהם חושבים שיש טעם בזה או שיש לו טעם שונה ממים.הערה: ריכוז הטעם שהוצג במהלך הזוגות הבאים תלוי בשאלה אם תגובת המשתתף הייתה נכונה או לא (כלומר,המשתתף הצביע על הטעם). השיטה היא הליך בחירה בכפייה, כלומר המשתתפים לא יכולים להגיב באומרו “אף אחד מהם” או “אני לא יודע”; במקום זאת, הם חייבים לבחור אחד משני הפתרונות. השיטה היא הליך גרם מדרגות כי גירויי הטעם מוצגים עולה (ריכוזים גבוהים יותר של טעים) או יורד (ריכוזים נמוכים יותר של טעים) סדר, בהתאם לתגובת המשתתף13. כדי להקל על התיאור, ניתנו הוראות להכנת סדרת סוכרוז ולקביעת סף זיהוי סוכרוז. השיטות עבור MSG ו- NaCl זהות עם שני יוצאים מן הכלל: (א) ריכוז של דגש הדרוש כדי להפוך את פתרון המלאי שונה (טבלה 1), ו – (ב) כאמור לעיל, הריכוז כי הבדיקה מתחילה עם הוא שלב 12 עבור NaCl או MSG, במקום שלב 10 עבור סוכרוז. בעת הערכת סף זיהוי באוכלוסיית ילדים, יש להגביל את הבדיקות לנקודה אחת בכל מפגש.הערה: מבוגרים יכולים להשלים את כל שלושת הסף בהפעלה אחת. איור 2: רשת מעקב סף. (א)רישום סף זיהוי טעם. (B)התקנה של מגש אחד. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה. 4. הכנת חומרים לפני הבדיקה צור רצף אקראיות עבור סדר ההצגה של גירויים בתוך זוגות, ומלא את השורה העליונה של רשת המעקב (איור 2A) עבור כל זוג על-ידי הצבת W בתיבה אם המים במקום הראשון, או T אם טעים מגיע ראשון. הסר את הבקבוקים המכילים פתרונות (שלבים 0 – 16) ו dH2O מהמקרר, ולהעביר ~ 120 מ”ל של הפתרון עבור כל צעד לתוך תוויות כראוי 120 מ”ל בקבוקי זכוכית מעוקרים 2 שעות לפני הבדיקה. החזר שלב 0 – 16 בקבוקים למקרר, ולאפשר את הפתרונות שהועברו כדי להתכווות לטמפרטורת החדר. סמן שתיים, 12 כוסות מחבתות מאפינס עם מספר הזוג, וסמן עמדות שיחזיקו את כוסות התרופות DH2O עם W (איור 2B).הערה: למרות שלא ידוע כמה זוגות יידרשו, מלאו את כוסות התרופות שנמצאות בתנוחות W עם 10 מ”ל של dH2O עבור 6 הזוגות הראשונים. 5. הכנת המשתתפים לבדיקה הנחו למבוגרים להימנע מאכילה, שתייה או שימוש במוצרי טבק, והורו להורים לא לתת לילדם לאכול או לשתות לפחות שעה לפני הבדיקה. מושב משתתף אחד בשולחן מול גיליון נייר, המסומן במספרים 1 ו- 2 (איור 3).הערה: המשתתפים לא צריכים לראות את גירויי הטעם עד שהם ממוקמים לפניהם; זה יכול להיות מושגת על ידי מחיצה אטומה להפריד את המשתתף מן החוקר. אפשר למשתתפים להתאקלם בחדר הבדיקות ובבוחן למשך 10 דקות לפחות. השתמש בשעון עצר כדי לתזמן את מרווחי הביניים של 10 s (זמן מהצפוי של הגירוי הראשון ללגימת הגירוי השני). איור 3: ילד המשתתף בבדיקת זיהוי סף טעם. זוג פתרונות מונחים על השולחן מול המשתתף בסדר שיש לטעום אותו. המשתתפת מתבקשת לטעום את הפתרון בעמדה 1 עבור 5 s, לצפות, לשטוף את פיה עם dH2O, ולחזור על הפתרון בעמדה 2. לאחר טעימת שני הפתרונות, המשתתף מתבקש להצביע על הפתרון שיש לו טעם או טעם שונה ממים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה. 6. הוראות מילוליות למשתתפים משתתפים בילדים הצג את הכוסות למשתתף ואמר: “אנחנו הולכים לשחק משחק עם דברים לפי הטעם. הנה שתי כוסות. תוכלו לטעום את מה שבתוך הכוס הראשונה, לגלגל אותו סביב הפה שלך, אבל לא לבלוע, ואני אגיד לך מתי לירוק אותו בכיור (או כוס). לאחר מכן תוכלו לשטוף במים, ולטעום את מה שיש בתוך הכוס השנייה. אני אגיד לך מתי לירוק את זה. אז אני רוצה שתצביע על זה שיש לו טעם שונה ממים. אם אתה לא בטוח, רק נחש. לאחר מכן תשטוף את הפה פעמיים במים, ונעשה זאת שוב. אין תשובה נכונה או שגויה; אנחנו רוצים לדעת איזה מהם אתה חושב שיש לו טעם.” לאחר כל תגובה, לתגמל את המשתתף באומרו “תודה. אתה עושה עבודה טובה!” מתבגרים ומבוגרים הצג את הכוסות למשתתף ואמר: “אנחנו הולכים לתת לך פתרונות לפי הטעם. הנה שתי כוסות. אתה תטעם את מה שיש בתוך הכוס הראשונה, תסובב אותו סביב הפה שלך, אבל אל תבלע, ואני אגיד לך מתי לירוק אותו בכיור (או בכוס). לאחר מכן תשטפו במים ותטעמו את מה שיש בתוך הכוס השנייה. אני אגיד לך מתי לירוק את זה. אז אני רוצה שתצביע על זה שיש לו טעם שונה ממים. אם אתה לא בטוח, רק נחש. לאחר מכן תשטוף את הפה פעמיים במים, ונעשה זאת שוב. אין תשובות נכונות או שגויות; אנחנו רוצים לדעת איזה מהם אתה חושב שיש לו טעם.” לאחר כל תגובה, לתגמל את המשתתף באומרו “תודה. אתה עושה עבודה טובה!” 7. הוראות החוקר: סף זיהוי טעם כפי שצוין ברשת המעקב, התחל בשלב 10 עבור סוכרוז (או שלב 12 עבור NaCl או MSG). הניחו שתי כוסות תרופות, אחת המכילה 10 מ”ל של שלב 10 והשנייה המכילה dH2O על גיליון הנייר עם 1 ו -2 מול המשתתף (איור 3).הערה: המספר שמציבים את תמיסה של מים או טעם נקבע על ידי סדר הגירויים שנוצר, אקראי. לדוגמה, באיור 2, הסדר האקראי לזוג 1 הוא W (מים תחילה), כך שהכוס המכילה מים נמצאת במיקום 1, וההזמנה המכילה את שלב 10 נמצאת במיקום 2. להנחות את המשתתף לטעום את הפתרון בעמדה 1 על ידי סווישינג; לאחר 5 s, להורות למשתתף לצפות, לשטוף את הפה שלו במים, ולצפות שוב. להנחות את המשתתף לטעום את הפתרון בעמדה 2 על ידי סווישינג ולצפות לאחר 5 s. בקשו מהמשתתף להצביע על הפתרון שיש לו טעם או טעם שונה ממים. אם המשתתף אומר אף אחד מהם, הורה למשתתף לבחור אחד.הערה: המשתתפים אינם יכולים לחזור ולתמצת מחדש אף אחד מהפתרונות ועליו לבחור אחד משני הפתרונות. לאחר שהם עושים את הבחירה שלהם, להורות להם לשטוף את הפה שלהם במים, ולהניח סימן פלוס (+) על הרשת אם המשתתף הרים את הכוס עם תגובה נכונה (תגובה נכונה), או סימן חיסור (-) אם הם הרימו את הכוס עם מים(תגובה שגויה). המשך לזוג השני, וציין כי ריכוז הטעים תלוי בתגובת המשתתף לזוג הראשון. אם המשתתף היה שגוי עבור הזוג הראשון (המשתתף בחר W), אז להמשיך למעלה על הרשת, וציין כי הטעים בזוג השני יהיה הריכוז הגבוה הבא (שלב 9). אם המשתתף צדק (בחר T), שים לב כי הטעים בזוג השני יהיה באותו שלב 10. עיין ברשת עבור סדר המצגת (W או T תחילה). חזור על תהליך זה המתואר בשלבים 7.2-7.5. אם המשתתף צודק פעמיים ברציפות בשלב 10 (בוחר T בשתי הפעמים), זכור כי הזוג הבא יכיל את הריכוז התחתון הבא (שלב 11). אם המשתתף שגוי עבור זוג 2 (בוחר W),המשך ברשת לריכוז הגבוה הבא (שלב 9). המשך בתהליך זה, העברת הרשת לריכוז הגבוה הבא עם כל תשובה שגויה, או במורד הרשת לריכוז התחתון הבא לאחר שתי תשובות נכונות ברציפות. הקיפו את השלבים ברשת שבהם יש היפוך- שינוי כיוון בדיוק בתגובת המשתתף, כלומר, כאשר המשתתף הופך להיות מוצלח פחות או יותר בזיהוי הטעם בעת טעימת השלבים הבאים על גרם המדרגות.הערה: באופן ספציפי, המשתתף עובר מכשל בזיהוי T בשלב אחד (-) לזיהוי מוצלח של T בשלב המרוכז הבא פעמיים ברציפות (++), או שהמשתתף עובר מזיהוי T בהצלחה פעמיים באותו שלב (++) לכשל בזיהוי T כאשר הוא מקבל את השלב הפחות מרוכז הבא; כשל זה יכול להתרחש במהלך המצגת הראשונה או השנייה של השלב הפחות מרוכז (- או +-). המשך בבדיקת הטעם עד להשגת ארבעה היפוכים, ופרט את מספרי השלבים של ארבעת ההיפוך הזה. לקבוע שארבעת ההיפוך עמד בקריטריונים הרצויים; כלומר.היפוכים רצופים הם לא יותר משני צעדים זה מזה, ויש שני סטים של זוגות שבהם המשתתף זיהה נכון את ה- T פעמיים באותו שלב. עצור ולעבור ל- 7.13 כדי לחשב את סף הזיהוי. לחלופין, לקבוע כי ארבעת ההיפוך לא עמד בקריטריונים; כלומר.היפוכים רצופים הם יותר משני צעדים זה מזה, או לפחות 2 קבוצות של זוגות אינם נוכחים שבהם המשתתף זיהה כראוי את ה- T פעמיים באותו שלב. המשך בבדיקה עד שארבעה היפוכים יעמדו בקריטריונים, או שהמשתתף יגיע לחלק העליון של הרשת (הסף הוא 1 M(מלאי))או ימשיך לספק תשובות נכונות ומגיע לתחתית הרשת, תוך מתן תגובות נכונות פעמיים בשלב 16 (הסף הוא 0.00010 M (שלב 16)). קבע את סף הזיהוי של המשתתף על-ידי חישוב הממוצע האריתמטי של ערכי היומן של הטוחנת של ארבעת ההיפוך:ממוצע אריתמטי = (שלב ריכוז יומן של היפוך 1 + שלב ריכוז יומן של היפוך 2 + שלב ריכוז יומן של היפוך 3 + שלב ריכוז היומן של היפוך 4) / 4.הערה: זה שווה ערך לחישוב הממוצע הגיאומטרי של הריכוזים של ארבעת ההיפוך האחרון: יש להשליך את פתרונות הטעם שאינם בשימוש שהועברו לבקבוקי 120 מ”ל במהלך הכנת חומרים לבדיקה.

Representative Results

איור 4 ממחיש את תוצאות רשת המעקב של ארבעה משתתפים מייצגים (A-D). היפוכים, שהם שינויים בכיוון התגובות של המשתתף, מסומנים על ידי עיגולים וממונים לפי סדר המופע כדי להמחיש מתי מתקיימים הקריטריונים. היפוכים מקודדים בצבע כדי להמחיש מתי שינוי הכיוון עובר מתיקון לתיקון (ירוק) או מנכון לשגוי (אדום). איור 4A מציג את רשת המעקב של משתתף שתגובותיו עמדו בקריטריונים בארבעת ההיפוך הראשון. לפי סדר המופע, היפוכים עבור משתתף זה התרחשו בשלבים 8, 9, 8ו – 10. רצף זה עמד בקריטריונים מכיוון ש-(א) לא היו יותר משני שלבים בין שני היפוכים רצופים (שלב 8 לעומת 9, 9 לעומת 8, 8 לעומת 10),ו-(ב) היו שני זוגות שבהם המשתתף זיהה נכון את ה- T פעמיים באותו שלב (8 ). סף הזיהוי של משתתף זה נקבע על פי הממוצע הגיאומטרי של ריכוזי ארבעת ההיפוך: ממוצע גיאומטרי = 0.0065 M איור 4B מציג את רשת המעקב של משתתף בעל סף זיהוי סוכרוז גבוה יחסית (רגישות נמוכה) שתגובותיו בארבעת ההיפוך הראשון לא עמדו בקריטריונים. לפי סדר המופע, ארבעת ההיפוך הראשון התרחש בשלבים 9, 10, 8ו – 9. למרות שההיפוכים האלה היו במרחק שני צעדים אחד מהשני (9 לעומת 10, 10 לעומת 8, 8 לעומת 9),לא היו שני סטים של זוגות שבהם המשתתף זיהה נכון את ה- T פעמיים באותו שלב (8 לעומת 9). היפוכים אלה יצרו תבנית עולה; לכן, הקריטריונים לא התקיימו והבדיקות נמשכו. היפוכים 6-9 עמדו בקריטריונים מכיוון שהיו (א) לא יותר משני שלבים בין שני היפוכים רצופים ( שלב 8 לעומת 6,6 לעומת 7, 7 לעומת 6), ו-(ב) הושגו שתי קבוצות של שתי תשובות נכונות ברצף באותו שלב ( שלב6 ). סף הזיהוי של משתתף זה נקבע על פי הממוצע הגיאומטרי של ריכוזי ארבעת ההיפוך: ממוצע גיאומטרי = 0.021 M איור 4C מציג את רשת המעקב של משתתף בעל סף זיהוי סוכרוז נמוך יחסית (רגישות גבוהה) שתגובותיו בארבעת ההיפוך הראשון לא עמדו בקריטריונים. היפוכים התרחשו בשלבים 9, 10, 9ו – 13. אמנם בשני זוגות (זוגות 3-4 ו 7-8 ), המשתתףזיההנכון את הטעים פעמיים באותו שלב(שלב 9),היו יותר משני שלבים בין היפוכים 3 ו 4 (שלב 9 לעומת 13). כך נמשכו הבדיקות. ארבעת ההיפוכים האחרונים (שלבים 13, 12, 13, 12) עמדו בקריטריונים מכיוון ש-(א) לא היו יותר משני שלבים בין שני היפוכים רצופים (13 לעומת 12), ו – (ב) המשתתף זיהה נכון את אותו ריכוז (שלב 12) כאשר ניתנו זוגות 17-18 ו – 20-21 . סף הזיהוי של משתתף זה נקבע על פי הממוצע הגיאומטרי של ריכוזי ארבעת ההיפוך: ממוצע גיאומטרי = 0.00075 M איור 4D מציג את רשת המעקב של משתתף בעל סף זיהוי סוכרוז גבוה יחסית (רגישות נמוכה) שתגובותיו עמדו בקריטריונים בארבעת ההיפוך הראשון (שלבים 6, 7, 5, 8). לא היו יותר משני שלבים בין שני היפוכים רצופים (6 לעומת 7, 7 לעומת 5, 5 לעומת 8),והמשתתף זיהה נכון את אותו ריכוז ( שלב6) כאשר ניתנו זוגות 7-8 ו -13-14. סף הזיהוי של משתתף זה נקבע על פי הממוצע הגיאומטרי של ריכוזי ארבעת ההיפוך: ממוצע גיאומטרי   = 0.024 M איור 4: רשתות מעקב. (A-D)נתונים מייצגים מארבעה נושאים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Discussion

מבחן TDT הוא הליך מדרגות דו-אלטרנטיבי, בחירה בכפייה, המשתמש בכללים נוקשים כדי לעמוד בקריטריונים מאשר שיטות קודמות12, ובכך להבטיח מדד תוצאה יציב יותר. באמצעות קריטריונים שנקבעו במרכז המחקר הקליני Monell-Jefferson Chemosensory2, TDT היא שיטת סוויש וירוק אמינה המודדת את הריכוז הנמוך ביותר של סוכרוז, NaCl, או MSG בפתרון שניתן לזהות על ידי טעם בקרב אנשים צעירים כמו 6 שנים. אם הושלמו כמתואר, כולל אכיפת המשתתפים שטיפה את פיהם לפני ואחרי כל טעימה, התוצאות אמינות ומהירות ומספקות תובנה לממד חשוב של טעם שאינו תלוי hedonics8.

למרות היישום של כלים פסיכופיזיים כדי למדוד את ממד זה של טעם מבוסס היטב בתחום, שיטות רבות לא אומתו לשימוש אצל ילדים14. ישנם מספר שלבים קריטיים בפרוטוקול, שחלקם חלים במיוחד על ילדים [ראה גם התייחסות15]. ראשית, קריטריונים להשגת סף לא צריכים להסתמך אך ורק על התרחשותם של ארבעה היפוכים או להשתנות בשל גיל המשתתף. במקום זאת, צריך להיות מקסימום של שני צעדי דילול בין שני היפוכים רצופים, ואת סדרת היפוכים לא צריך ליצור דפוס עולה, אשר עשוי להיות המקרה כאשר המשתתף הוא פשוט מנחש או לא מטפל במשימה. קריטריונים נוספים אלה, אשר נקבעו עלבסיס ניסיוןקליני 2 , לאפשר את ההערכה של תפקוד מערכת הטעם של הפרט, בין היתר משום שהם שולטים על חיוביות שווא, במיוחד כאשר המשתתף פשוט מנחש16.

שנית, ההליך הוא בחירה כפויה, כך שאם המשתתפים מגיבים כי “לא” או “שניהם” פתרונות יש טעם, תשובה זו אינה מתקבלת. במקום זאת, נאמר להם “לנחש”. במהלך TDT, המשתתפים לעתים קרובות מרגישים כאילו הם מנחשים, אבל זה לא צריך להתקבל כראיה כי הם לגמרי לא מודעים לגירויים הטעם17. יתר על כן, אנשים עשויים להשתנות בקריטריונים הפנימיים שלהם עבור מה מהווה תחושת טעם ולכן, הנכונות שלהם לומר כי פתרון עושה או אין לו טעם. שלישית, כי החזרה של אכילה משפיעה על תפיסת הטעם18, סטנדרטיזציה הזמן מאז המשתתף אכל או שתה לאחרונה משהו אבל מים חשוב להפחית את השונות intersubject הנגרמת על ידי הסתגלות חושית או שיפור. רביעית, הטעמים המשמשים כאן טעימים ומוצגים בתמיסה, לא במטריצת מזון. כאשר נעשה שימוש במטריצת מזון, ייתכן שיידרשו מרווחי ביניים ארוכים יותר למזונות כדי לנקות את החיך. בעוד שיטה זו שימשה למדידת סף זיהוי עבור טעמים חמוצים או מרים בקרב מבוגרים2,11, השימוש בה כדי למדוד סף זיהוי עבור טעים unpalatable בקרב כמה ילדים צעירים עשוי להיות בעייתי בשל הרגישות המוגברת שלהם כמה טעמים מרים וחוסר הנכונות הפוטנציאלית שלהם להמשיך להשתתף19.

הליךבחירה כפוי של הצגת עד ארבעה זוגות של ריכוזים עולים של פתרונות טעימים מרים ו- dH 2 O הצליח עבור אוכלוסיות ילדים19,20. חמישית, המוטמעת בהקשר של משחק, השיטה רגישה למגבלות הקוגניטיביות והשפה של הילדים, ודורשת רק שהמשתתף יצביע על הכוס המכילה את הטעם. במחקר שנערך לאחרונה, 80% מהילדים סיפקו תשומת לב מתמשכת ל- 15 דקות בממוצע והגיעו לקריטריונים8. יש לדווח על מידע כזה על השלמת המשימות, במיוחד כאשר לומדים אוכלוסיות ילדים.

השיטה הנוכחית יש רלוונטיות בעולם האמיתי שימש להערכת סף זיהוי עבור הטעמים הבסיסיים האחרים של חמוץ (חומצת לימון) ומריר (כינין)2 ובמבוגרים בגילאים שונים8. מכיוון שהשיטה אינה דורשת תגובות מילוליות, יש לתרגם את ההוראות בקלות לשפות אחרות21, מה שהופך אותה לכלי פסיכופיזי בעל ערך עבור מדענים ברחבי העולם. עם זאת, כמו כל שיטות פסיכופיזיות אחרות, סביר להניח שיהיו מגבלות בשימוש בו, במיוחד עם ילדים צעירים יותר. ההליך עשוי להיות קשה יותר להשיג קריטריונים לילדים מאשר למבוגרים. במחקר אחד, 20% מהילדים לא הגיעו לקריטריונים, לעומת 5% מהמבוגרים8. הסיבות לאי-השלמה כללו התנהגות לא ממוקדת, אי הבנת המשימה או עייפות ולא יכולת להמשיך.

ממצאים ממחקרים שהשתמשו בטעם זה TDT תרמו רבות לאבחון של ageusia הטעם במרפאה וקידמו את ההבנה כיצד רגישות הטעם משתנה עם הגיל ומצב הבריאות. הערכה קלינית של חולים גילתה כי סף זיהוי סוכרוז ≥ 0.025 M עבור שני המינים סף זיהוי NaCl ≥ 0.012 M לגברים או ≥ 0.010 M לנשים נחשבים חריג2. בקרב מבוגרים, יש ירידה הדרגתית ברגישות הטעם לטעמים מתוקים, מלוחים, חמוצים ומרים שנמשכים לתוך העשור השמיני22. למבוגרים צעירים יותר יש בדרך כלל סף זיהוי טעם נמוך יותר (רגישים יותר) מאשר מבוגריםבני 22,23,24,25. עם זאת, לילדים ומתבגרים יש סףטעם לסוכרוז שהם גבוהים יותר (פחות רגישים) 8 והם נמוכים יותר (רגישים יותר) מאלה של מבוגרים לטעם המר של propylthiouracil, עם דפוס מבוגר המתעורר במהלך גיל ההתבגרות19,26.

סף זיהוי טעם הוכח להיות קשור אינדיקטורים של בריאות. לדוגמה, סף זיהוי טעם מלח בקורלציה חיובית עם לחץ דם סיסטולי בקרב ילדים שהיו במשקל תקין7, ואילו ילדים עם השמנת יתר מרכזית היו סף גילוי נמוך יותר עבור סוכרוז (רגיש יותר) מאשר אלה ללא השמנת יתר מרכזית4, עם ממצאים דומים בקרבמתבגרים 27. עם זאת, הקשר בין השמנת יתר וסף זיהוי סוכרוז לא נצפתה אצל נשים מבוגרות, ונשים מבוגרות עם השמנת יתר היו סף זיהוי גבוה יותר (היו פחות רגישים) לטעם המלוח של MSG9.

בעוד מחקר על ההבדלים סף הזיהוי בין ילדים למבוגרים מוגבלים, ידוע כי סף זיהוי טעם סוכרוז אינו מנבא העדפות טעם מתוק או דירוגי עוצמת suprathreshold מילדות לבגרות8,28,29, מתן עדות נוספת כי רגישות הטעם מייצג ממד ייחודי של טעם שאינו תלוי בהעדפות ובכך מציע מנגנונים שונים הבסיסיים. הבנה רבה יותר של יחסי הגומלין המורכבים בין גיל, הרגלי תזונה, מצב בריאותי ורגישות מערכת הטעם, והאם אינטראקציות כאלה שונות בין הטעימות העיקריות, היא תחום חשוב למחקר עתידי.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

ד”ר יוסף נתמך על ידי המכון הלאומי לאלכוהול ואלכוהוליזם (Z01AA000135) והמכון הלאומי לחקר הסיעוד (NINR) (1ZNR000035-01) וקרנות חוקרות מכובדות NIH; ד”ר מנלה נתמכת על ידי המכונים הלאומיים לחירשות והפרעות תקשורת אחרות (NIDCD) מעניק DC016616 ו- DC011287; המאמץ של ד”ר Cowart בעידון מבחן TDT נתמך על ידי NIDCD מענק P50 DC000214; וד”ר פפינו נתמך על ידי האגודה האמריקאית לסוכרת (ADA) מענק 1-19-ICTS-092 ועל ידי המכון הלאומי למזון וחקלאות של משרד החקלאות האמריקאי (NIFA) האץ ‘ פרויקט 698-921. התוכן הוא באחריות המחברים בלבד ואינו מייצג בהכרח את הדעות הרשמיות של NIH, NINR, NIDCD, ADA או USDA NIFA. לסוכנויות המימון לא היה כל תפקיד בעיצובו ובהתנהלותו של המחקר; באיסוף, ניתוח ופרשנות של הנתונים; או בהכנת כתב היד או בתוכנו.

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
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bartoshuk, L. M. The psychophysics of taste. The American Journal of Clinical Nutrition. 31 (6), 1068-1077 (1978).
  2. 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).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Nance, K., Acevedo, M. B., Pepino, M. Y. Changes in taste function and ingestive behavior following bariatric surgery. Appetite. 146, 104423 (2020).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. Cowart, B. J., Yokomukai, Y., Beauchamp, G. K. Bitter taste in aging: compound-specific decline in sensitivity. Physiology & Behavior. 56 (6), 1237-1241 (1994).
  12. 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).
  13. Wetherill, G. B., Levitt, H. Sequential estimation of points on a psychometric function. British Journal of Mathematical and Statistical Psychology. 18, 1-10 (1965).
  14. Chambers, E. Commentary: conducting sensory research in children. Journal of Sensory Studies. 20 (1), 90-92 (2005).
  15. Mennella, J. A., Bobowski, N. K. Psychophysical tracking method to measure taste preferences in children and adults. Journal of Visualized Experiments: JoVE. , e35416 (2016).
  16. Running, C. A. High false positive rates in common sensory threshold tests. Attention, Perception, & Psychophysics. 77 (2), 692-700 (2015).
  17. Kunimoto, C., Miller, J., Pashler, H. Confidence and accuracy of near-threshold discrimination responses. Consciousness and Cognition. 10 (3), 294-340 (2001).
  18. Puputti, S., Hoppu, U., Sandell, M. Taste sensitivity Is associated with food consumption behavior but not with recalled pleasantness. Foods. 8 (10), 444 (2019).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. Moore, L. M., Nielsen, C. R., Mistretta, C. M. Sucrose taste thresholds: age-related differences. Journal of Gerontology. 37 (1), 64-69 (1982).
  24. Richter, C. P., Campbell, K. H. Sucrose taste thresholds of rats and humans. American Journal of Physiology. 128, 291-297 (1940).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. Snyder, D. J., Prescott, J., Bartoshuk, L. M. Modern psychophysics and the assessment of human oral sensation. Advances in Otorhinolaryngology. 63, 221-241 (2006).
  29. 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).

Tags

Taste Detection ThresholdTDT TestTaste SensitivityTaste AssessmentPsychophysical TrackingChildrenAdolescentsAdultsSucroseTastant SolutionDilutionStock SolutionIntermediate SolutionWorking SolutionProtocolSensory Evaluation

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Joseph, P. V., Mennella, J. A., Cowart, B. J., Pepino, M. Y. Psychophysical Tracking Method to Assess Taste Detection Thresholds in Children, Adolescents, and Adults: The Taste Detection Threshold (TDT) Test. J. Vis. Exp. (170), e62384, doi:10.3791/62384 (2021).
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