JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
italiano

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

Metodo di monitoraggio psicofisico per valutare le soglie di rilevamento del gusto in bambini, adolescenti e adulti: il test della soglia di rilevamento del gusto (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

Gli strumenti psicofisici misurano la funzionalità del sistema del gusto sia a fini di ricerca che di valutazione della salute. Questo documento descrive un metodo per misurare le soglie di rilevamento del gusto che possono determinare la più bassa concentrazione di saccarosio, cloruro di sodio o glutammato monosodico che può essere assaggiato da individui di appena 6 anni.

Abstract

Questo documento descrive una procedura di tracciamento a due alternative, scala a scelta forzata, chiamata test della soglia di rilevamento del gusto (TDT), che fornisce una misura affidabile delle soglie di rilevamento del gusto dolce, salato e umami dall’infanzia all’età adulta. I vantaggi del metodo includono procedure identiche per bambini e adulti, consentendo così la determinazione delle differenze legate all’età e individuali nella percezione del gusto, se presenti, e compiti che possono essere completati in un lasso di tempo relativamente breve, non si basano su un’attenzione continua o richiedono memorizzazione, controllo per i pregiudizi di risposta soggettivi e ridurre al minimo l’impatto dello sviluppo del linguaggio. Dopo un digiuno di 1 ora, ai partecipanti vengono presentate coppie di soluzioni; in ogni coppia, una soluzione è acqua e l’altra soluzione contiene concentrazioni variabili del tastant.

Utilizzando un metodo di degustazione a bocca intera, i partecipanti assaggiano ogni soluzione (senza deglutire e con risciacquo tra le degustazioni) e poi indicano la soluzione con un gusto o che ha un sapore diverso dall’acqua. La concentrazione dello stimolo nella coppia successiva aumenta dopo una singola risposta errata e diminuisce dopo due risposte corrette consecutive. Un’inversione si verifica quando la sequenza di concentrazione cambia direzione. L’attività è considerata completata dopo il verificarsi di quattro inversioni, a condizione che vi siano un massimo di due fasi di diluizione tra due inversioni successive e che la serie di inversioni non formi un modello ascendente. Questi criteri aggiuntivi garantiscono una maggiore affidabilità nei risultati. Il TDT viene quindi calcolato come la media geometrica delle concentrazioni delle quattro inversioni. Questo metodo ha rilevanza nel mondo reale in quanto fornisce informazioni su una dimensione della percezione del gusto che è indipendente dall’edonica e che può cambiare con l’invecchiamento e alcuni stati patologici, rendendolo un prezioso test psicofisico.

Introduction

Il senso del gusto funziona come un guardiano, determinando in parte se un individuo rifiuta un alimento o un liquido o lo accetta nella cavità orale. La psicofisicadel gusto – lo studio delle relazioni tra stimoli chimici distinti e le sensazioni e le percezioni che producono – fornisce importanti informazioni sul funzionamento del sistema del gusto1. Non solo ci sono diversi gusti di base (dolce, salato, amaro, aspro, umami), ma ogni qualità del gusto può essere caratterizzata da dimensioni percettive distinte, tra cui quanto sono sensibili gli individui nel rilevare lo stimolo chimico o riconoscerne il gusto, e quanto gli piace o non gli piace la sensazione gustativa.

Questo articolo descrive un metodo psicofisico che può essere utilizzato per misurare in modo affidabile le soglie di rilevamento del gusto (cioè la concentrazione più bassa di un tastant che può essere rilevata) in individui di età inferiore ai 6 anni. Dall’infanzia all’età adulta, le soglie di rilevamento sono state utilizzate nelle valutazioni cliniche degli effetti del trauma o degli stati patologici2,3 e nelle applicazioni di ricerca di base, per studiare gli effetti della dieta, dell’invecchiamento, dello sviluppo, dell’obesità e del fumo sul sistema del gusto, nonché le relazioni fenotipo genotipo-gusto4,5,6,7,8,9,10, 11.

Questo test della soglia di rilevamento del gusto (TDT), che in genere richiede in media 15 minuti per stimolo (intervallo: 4-35 min; mediana: 13 min) per essere completato, consiste in una scala a due alternative, a scelta forzata, procedura di tracciamento che è stata utilizzata per misurare la più bassa concentrazione di saccarosio, cloruro di sodio (NaCl) o glutammato monosodico (MSG) in soluzione che può essere rilevata come assaggio. Come indicato nel presente documento, ai partecipanti vengono presentate coppie di soluzioni; in ogni coppia, una soluzione è acqua e l’altra soluzione contiene concentrazioni variabili del tastant. Utilizzando un metodo di degustazione integrale, i partecipanti assaggiano ogni soluzione (senza deglutire) e quindi indicano la soluzione con un gusto o che ha un sapore diverso dall’acqua. La concentrazione dello stimolo nella coppia successiva aumenta dopo una singola risposta errata e diminuisce dopo due risposte corrette consecutive. Un’inversione si verifica quando la sequenza di concentrazione cambia direzione.

L’attività è considerata completata dopo il verificarsi di quattro inversioni, a condizione che vi siano un massimo di due fasi di diluizione tra due inversioni successive e che la serie di inversioni non formi un modello ascendente. Questi criteri aggiuntivi, che sono stati stabiliti nella pratica clinica dal Dr. Cowart e colleghi del Monell-Jefferson Chemosensory Clinical Research Center2, garantiscono una maggiore affidabilità nei risultati e aumentano la fiducia nella validità delle singole misure del funzionamento del gusto. Studi di ricerca hanno utilizzato questo metodo per determinare le soglie di rilevamento del gusto per saccarosio, sale o MSG in centinaia di bambini sani di 6 anni, adolescenti e adulti4,5,6,7,8,9,10,11 e hanno dimostrato che la maggior parte (> ~ 80%) dei bambini può completare il compito psicofisico4,6, 7,8,evidenziando l’appropriatezza del metodo per le popolazioni pediatriche.

Protocol

1. Considerazioni generali NOTA: questo protocollo per il test TDT descrive le procedure per la preparazione delle soluzioni gustative e per la determinazione delle soglie di rilevamento del gusto per saccarosio, NaCl o MSG, utilizzando il saccarosio come esempio. Questo metodo è stato approvato dall’Office of Regulatory Affairs dell’Università della Pennsylvania. Per gli studi di ricerca qui descritti, il consenso informato è stato ottenuto da ciascun partecipante adulto o genitore / tutore legale dei partecipanti pediatrici. L’assenso informato è stato ottenuto da ogni bambino di età pari o superiore a sette anni prima della partecipazione. Come mostrato nella Tabella 1, preparare 17 soluzioni, che vanno da 1 M a 0,00010 M, che sono passi di un quarto di registro a parte. Idealmente, utilizzare acqua ultrapura come acqua distillata (dH2O) come diluente e non acqua del rubinetto a causa di problemi di gusto12. Refrigerare le soluzioni per un massimo di 2 settimane, ma solo se viene rispettato il protocollo descritto di seguito. Dopo aver ottenuto il consenso informato dai partecipanti adulti o dai genitori / tutori legali e, se del caso, l’assenso dei partecipanti pediatrici, condurre i test in una confortevole stanza privata che idealmente ha un lavandino per l’espettorazione. Assicurarsi che le soluzioni non vengano ingerite, ma piuttosto nuotate nella cavità orale e sputate. Se non è disponibile un lavandino, fornire una tazza grande per sputare. Assicurarsi che il personale addetto ai test non indossi prodotti fortemente profumati e limitare la conversazione all’istruzione o alla spiegazione dei metodi. Istruire i partecipanti adulti e i genitori / tutori legali dei partecipanti bambini che il partecipante dovrebbe astenersi dal mangiare o bere qualsiasi cosa tranne l’acqua, o usare prodotti del tabacco (solo adulti) per 1 ora prima del test. 2. Materiali e ricette per realizzare soluzioni di stimolo del gusto NOTA: le istruzioni dettagliate per la preparazione della soluzione madre (1000 mmol/L; di seguito denominata stock)e le 16 diluizioni seriali della soluzione madre (in fasi di un quarto di registro) per saccarosio, NaCl o MSG sono fornite qui. La Tabella 1 elenca le concentrazioni di ciascuna fase di diluizione. La Figura 1 illustra i passaggi per realizzare la soluzione madre attraverso i passaggi di diluizione 1-16. Il volume di soluzioni realizzate sarà sufficiente a determinare le soglie per almeno quattro partecipanti. Passo Molare Saccarosio (g/L) NaCl (g/L) MSG (g/L) (1/4 di unità di log a parte) 0 1 M 342.3 58.44 187.13 1 0,562 m 192.37 32.84 105.17 2 0,316 m 108.17 18.47 59.13 3 0,178 m 60.93 10.4 33.31 4 0,100 m 34.23 5.84 18.71 5 0,056 m 19.17 3.27 10.48 6 0,032 m 10.95 1.87 5.99 7 0,018 m 6.16 1.05 3.37 8 0,010 m 3.42 0.58 1.87 9 0,0056 M 1.92 0.33 1.05 10 0,0032 M 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 M 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 Tabella 1: Fasi di concentrazione e corrispondente molarità delle soluzioni di saccarosio, cloruro di sodio (NaCl) e glutammato monosodico (MSG) necessarie per i test della soglia di rilevamento del gusto (TDT). Preparare i materiali di prova. Ottenere una fonte alimentare di saccarosio, NaCl o MSG. Pulire e sterilizzare tutti gli oggetti di vetro necessari (vedi Tabella dei materiali). Figura 1: Istruzioni dettagliate per realizzare soluzioni stock attraverso i passaggi di diluizione #1-16. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura. Creare una soluzione madre, come illustrato nella Figura 1A-C. Etichettare tutti i bicchieri con la data, il tipo di tastant e Stock. Pesare il tastant in una barca di pesatura usa e getta su una bilancia accurata fino a 0,01 g e trasferirlo al becher da 2000 ml.NOTA: Gli importi necessari per preparare le scorte sono 684,60 g per il saccarosio, 374,26 g per MSG e 116,88 g per NaCl. Risciacquare con dH2O qualsiasi tastant rimasto nella barca di pesatura e versare nel becher. Aggiungere 1500 mL di dH2O per sciogliere il campione. Trasferire il contenuto del becher nel matraccio tarato da 2000 ml utilizzando un imbuto e risciacquare il becher e l’imbuto con più dH2O, versando l’acqua di risciacquo nel matraccio. Riempire il matraccio con dH2O fino al segno di 2000 ml e apporre il tappo sul matraccio. Invertire per mescolare fino a quando il tastant è sciolto. Creare soluzioni #1-4, come illustrato nella Figura 1D-F. Etichetta 1000 mL di palloni taratosi con numeri da 1 a 4 e corrispondenti bottiglie di vetro da 1000 mL con la data, il tipo di tastant e Stock al passaggio 4. Trasferire 560 mL, 320 mL, 180 mL e 100 mL di stock in palloni 1, 2, 3e 4, rispettivamente. Riempire i palloni 1-4 con dH2O fino al segno di 1000 ml, apporre con il tappo e mescolare fino a quando il tastant non è sciolto. Versare il contenuto di ciascun pallone nella corrispondente bottiglia di vetro da 1000 ml (etichettata da Step 1 a Step 4) utilizzando un imbuto, se necessario. Versare la soluzione madre rimanente nella bottiglia etichettata Stock; chiudere bene il coperchio e riporre in frigorifero a 4 °C. Creare soluzioni #5-16, come illustrato nella Figura 1G-I. Etichettare dodici bottiglie da 1000 ml con la data, il tipo di tastant e il passaggio da 5 a 16. Allineare le bottiglie in una griglia 4 x 4 con le bottiglie contenenti soluzioni step 1 – 4 in prima fila (come mostrato nella Figura 1G-I).NOTA: Questo posizionamento consente una semplice serie di diluizione, in modo tale che inizi con il passo più diluito nella riga (ad esempio, il passo 4) e termina con il passo più concentrato (ad esempio, il passo 1). Pipettare 50 mL dei passaggi 1, 2, 3e 4 in bottiglie 5, 6, 7e 8,rispettivamente. Aggiungere 450 mL di dH2O alle bottiglie 5-8, apporre i tappi e invertire per mescolare (Figura 1 H). Ripetere il processo a partire dalla seconda riga. Pipettare 50 mL dei passaggi 5, 6, 7e 8 nelle bottiglie 9, 10, 11e 12,rispettivamente. Aggiungere 450 mL di dH2O alle bottiglie 9-12, apporre i tappi e invertire per mescolare. Ripetere il processo a partire dalla terza riga (Figura 1 I). Pipettare 50 mL dei passaggi 9, 10, 11e 12 nelle bottiglie 13, 14, 15e 16,rispettivamente. Aggiungere 450 mL di dH2O alle bottiglie 13 – 16, apporre i tappi e invertire per mescolare. Posizionare i coperchi sulle bottiglie da 1 a 16, chiudere saldamente i coperchi e conservare in frigorifero a 4 °C. Riempire diverse bottiglie di vetro sterilizzate da 120 mL etichettate con dH2O, chiudere saldamente i coperchi e conservare in frigorifero a 4 °C. 3. Il metodo psicofisico: TDT Presentare ai partecipanti tazze di medicina contenenti coppie di soluzioni, una delle quali è una data concentrazione di un tastante e l’altra dH2O.NOTA: per la prima coppia, il tastante abbinato a dH2O è lo stadio di concentrazione 10 quando si determinano le soglie di saccarosio e il passo 12 quando si determinano le soglie NaCl o MSG. Le concentrazioni di tastant nella prima fase sono state scelte perché ognuna è di pochi gradini al di sotto della soglia media di rilevamento per quel particolare tastant. Tuttavia, il TDT è uno strumento affidabile per misurare le soglie, indipendentemente dal fatto che queste siano superiori o inferiori alla media. Chiedi ai partecipanti di assaggiare entrambe le soluzioni senza deglutire e sciacquare la bocca con dH2O tra una degustazione e l’altra. Chiedi loro di indicare la tazza di medicina che pensano abbia un sapore o che abbia un sapore diverso dall’acqua.NOTA: La concentrazione del tastant presentato durante le coppie successive dipende dal fatto che la risposta del partecipante sia stata corretta o meno(cioè,il partecipante ha indicato il tastant). Il metodo è una procedura a scelta forzata, il che significa che i partecipanti non possono rispondere dicendo “né l’uno né l’altro” o “non lo so”; piuttosto, devono scegliere una delle due soluzioni. Il metodo è una procedura di scala perché gli stimoli gustativi sono presentati in ordine ascendente (concentrazioni più elevate di tastant) o discendente (concentrazioni più basse di tastant), a seconda della risposta del partecipante13. Per facilitare la descrizione, sono state fornite istruzioni per realizzare la serie di saccarosi e determinare le soglie di rilevamento del saccarosio. I metodi per MSG e NaCl sono identici con due eccezioni: (a) la concentrazione di tastant necessaria per produrrela soluzionemadre differisce ( Tabella 1 ) e (b) come notato sopra, la concentrazione con cui inizia il test è la fase 12 per NaCl o MSG, invece della fase 10 per il saccarosio. Quando si valutano le soglie di rilevamento nella popolazione pediatrica, limitare i test a un singolo tastant per sessione.NOTA: gli adulti possono completare tutte e tre le soglie in un’unica sessione. Figura 2: Griglia di tracciamento delle soglie. (A) Registrazione delle soglie di rilevamento del gusto. (B) Installazione di un vassoio. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura. 4. Preparazione dei materiali prima del test Genera una sequenza di randomizzazione per l’ordine di presentazione degli stimoli all’interno delle coppie e compila la riga superiore della griglia di tracciamento (Figura 2A) per ogni coppia posizionando W nella casella se l’acqua viene prima, o T se il tastant viene prima. Rimuovere dal frigorifero le bottiglie contenenti soluzioni (fasi 0 – 16) e dH2O e trasferire ~ 120 ml della soluzione per ogni fase in flaconi di vetro sterilizzati da 120 mL opportunamente etichettati 2 ore prima del test. Restituire le fasi 0 – 16 bottiglie al frigorifero e consentire alle soluzioni trasferite di equilibrarsi a temperatura ambiente. Etichettare due padelle per muffin da 12 tazze con il numero di coppia e contrassegnare le posizioni che manterranno le tazze di medicina dH2O con una W (Figura 2B).NOTA: Anche se non è noto quante coppie saranno necessarie, riempire le tazze di medicina che si trovano nelle posizioni W con 10 ml di dH2O per le prime 6 coppie. 5. Preparazione dei partecipanti ai test Istruire gli adulti ad astenersi dal mangiare, bere o usare prodotti del tabacco e istruire i genitori a non dare al loro bambino partecipante nulla da mangiare o bere per almeno 1 ora prima del test. Ospitare un partecipante a un tavolo di fronte a un foglio di carta, etichettato con i numeri 1 e 2 (Figura 3).NOTA: i partecipanti non dovrebbero vedere gli stimoli gustativi fino a quando non vengono posizionati di fronte a loro; questo può essere ottenuto avendo una partizione opaca che separa il partecipante dallo sperimentatore. Consentire ai partecipanti di acclimatarsi alla sala prove e al tester per almeno 10 minuti. Usa un cronometro per cronometrare gli intervalli di interstimolo di 10 s (tempo dall’espettorazione del primo stimolo al sorseggiare il secondo stimolo). Figura 3: Bambino che partecipa a un test di rilevamento della soglia di gusto. Un paio di soluzioni sono poste sul tavolo di fronte al partecipante nell’ordine in cui dovrebbe essere assaggiato. Al partecipante viene chiesto di assaggiare la soluzione in posizione 1 per 5 s, di espettorato, di sciacquarsi la bocca con dH2O e di ripetere per la soluzione in posizione 2. Dopo aver assaggiato entrambe le soluzioni, al partecipante viene chiesto di indicare la soluzione che ha un gusto o un sapore diverso dall’acqua. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura. 6. Istruzioni verbali ai partecipanti Partecipanti pediatrici Mostra le tazze al partecipante e dì: “Giocheremo una partita con cose da assaggiare. Ecco due tazze. Assaggerete ciò che c’è dentro la prima tazza, lo farete scorrere intorno alla bocca, ma non ingoiate, e vi dirò quando sputarlo nel lavandino (o nella tazza). Risciacquerai quindi con acqua e assaggerai ciò che è all’interno della seconda tazza. Ti dirò quando sputarlo. Poi voglio che tu indichi quello che ha un sapore diverso dall’acqua. Se non sei sicuro, indovina. Ti sciacquarai quindi la bocca due volte con acqua e lo faremo di nuovo. Non esiste una risposta giusta o sbagliata; vogliamo sapere quale pensi abbia un sapore.” Dopo ogni risposta, premia il partecipante dicendo “Grazie. Stai facendo un buon lavoro!” Adolescenti e adulti Mostra le tazze al partecipante e dì: “Ti daremo soluzioni per assaggiare. Ecco due tazze. Assaggerete ciò che c’è dentro la prima tazza, lo farete scorrere intorno alla bocca, ma non ingoiate, e vi dirò quando sputarlo nel lavandino (o nella tazza). Risciacquerai quindi con acqua e assaggerai ciò che c’è dentro la seconda tazza. Ti dirò quando sputarlo. Poi voglio che tu indichi quello che ha un sapore diverso dall’acqua. Se non sei sicuro, indovina. Ti sciacquarai quindi la bocca due volte con acqua e lo faremo di nuovo. Non ci sono risposte giuste o sbagliate; vogliamo sapere quale pensi abbia un sapore.” Dopo ogni risposta, premia il partecipante dicendo “Grazie. Stai facendo un buon lavoro!” 7. Istruzioni per lo sperimentatore: soglie di rilevamento del gusto Come indicato nella griglia di tracciamento, iniziare dal passaggio 10 per il saccarosio (o dal passaggio 12 per NaCl o MSG). Posizionare due tazze di medicinali, una contenente 10 mL del punto 10 e l’altra contenente dH2O sul foglio di carta con 1 e 2 davanti al partecipante (Figura 3).NOTA: il numero su cui viene posizionata la soluzione di acqua o gusto è determinato dall’ordine randomizzato generato di presentazione degli stimoli. Ad esempio, nella Figura 2, l’ordine randomizzato per la coppia 1 è W (prima l’acqua), quindi la tazza contenente acqua è in posizione 1e quella contenente il passo 10 è in posizione 2. Istruire il partecipante ad assaggiare la soluzione in posizione 1 strisciando; dopo 5 s, istruire il partecipante a espettorato, a sciacquarsi la bocca con acqua e a espettorato di nuovo. Istruire il partecipante ad assaggiare la soluzione in posizione 2 facendo scorrere e a espettorare dopo 5 s. Chiedi al partecipante di indicare la soluzione che ha un sapore o un sapore diverso dall’acqua. Se il partecipante non dice né l’uno né l’altro, istruiscilo a sceglierne uno.NOTA: i partecipanti non possono tornare indietro e riguadagnare nessuna delle due soluzioni e devono scegliere una delle due. Dopo aver fatto la loro scelta, istruiscili a sciacquarsi la bocca con acqua e posizionare un segno più (+) sulla griglia se il partecipante ha scelto la tazza con il tastant (risposta corretta), o un segno meno (-) se hanno raccolto la tazza con acqua (risposta errata). Continua con la seconda coppia, notando che la concentrazione del tastant dipende dalla risposta del partecipante per la prima coppia. Se il partecipante non era corretto per la prima coppia (il partecipante ha scelto W), procedere verso l’alto sulla griglia, notando che il tastant nella seconda coppia sarà la successiva concentrazione più alta (passo 9). Se il partecipante era corretto (ha scelto T), quindi notare che il tastant nella seconda coppia sarà lo stesso passo 10. Fare riferimento alla griglia per l’ordine di presentazione(W o T prima). Ripetere questo processo descritto nei passaggi 7.2-7.5. Se il partecipante ha ragione due volte di seguito al passo 10 (sceglie T entrambe le volte), ricorda che la coppia successiva conterrà la successiva concentrazione inferiore (passo 11). Se il partecipante non è corretto per la coppia 2 (scelte W), procedere sulla griglia alla concentrazione successiva più alta (passo 9). Continua questo processo, salendo la griglia alla concentrazione successiva più alta con ogni risposta errata, o giù per la griglia fino alla concentrazione successiva più bassa dopo due risposte corrette di fila. Cerchia i passi sulla griglia dove c’è un’inversione- un cambiamento di direzione nella precisione nella risposta del partecipante, cioè quando il partecipante diventa più o meno riuscito a identificare il tastant quando assaggia i passi successivi sulla scala.NOTA: In particolare, il partecipante passa dal non riuscire a identificare T in un passaggio (-) a identificare con successo T nel passaggio successivo più concentrato due volte di seguito (++), oppure il partecipante passa dall’identificare con successo T due volte nello stessopassaggio( ++ ) al non riuscire a identificare T quando viene dato il prossimo passo meno concentrato; questo errore può verificarsi durante la prima o la seconda presentazione del passaggio meno concentrato (- o +-). Continuare con il test del gusto fino a quando non si ottengono quattro inversioni ed elencare i numeri di passo di queste quattro inversioni. Determinare che le quattro inversioni soddisfacessero i criteri desiderati; cioè, leinversioni successive non sono più di due passi di distanza l’una dall’altra, e ci sono due serie di coppie in cui il partecipante ha identificato correttamente la T due volte nello stesso passaggio. STOP e vai a 7.13 per calcolare la soglia di rilevamento. In alternativa, determinare che le quattro inversioni non soddisfacevano i criteri; cioè, leinversioni successive sono più di 2 passi di distanza l’una dall’altra, o almeno 2 serie di coppie non sono presenti in cui il partecipante ha identificato correttamente la T due volte nello stesso passaggio. CONTINUARE con i test fino a quando quattro inversioni soddisfano i criteri, o il partecipante raggiunge la parte superiore della griglia (soglia è 1 M(stock))o continua a fornire risposte corrette e raggiunge il fondo della griglia, dando risposte corrette due volte al passo 16 (soglia è 0,00010 M (passo 16)). Determinare la soglia di rilevamento del partecipante calcolando la media aritmetica dei valori di registro della molarità di queste quattro inversioni:media aritmetica = (stadio di concentrazione logaritmica di inversione 1 + fase di concentrazione logaritmica di inversione 2 + fase di concentrazione logaritmica di inversione 3 + fase di concentrazione logaritmica di inversione 4) / 4.NOTA: Questo equivale a calcolare la media geometrica delle concentrazioni delle ultime quattro inversioni: Scartare le soluzioni gustative inutilizzate che sono state trasferite in bottiglie da 120 ml durante la preparazione dei materiali per i test.

Representative Results

La Figura 4 illustra i risultati della griglia di tracciamento di quattro partecipanti rappresentativi (A-D). Le inversioni, che sono cambiamenti nella direzione delle risposte del partecipante, sono indicate da cerchi e numerate in ordine di occorrenza per illustrare quando i criteri sono soddisfatti. Le inversioni sono codificate a colori per illustrare quando il cambiamento di direzione passa da errato a corretto (verde) o da corretto a errato (rosso). La Figura 4A mostra la griglia di monitoraggio di un partecipante le cui risposte hanno soddisfatto i criteri all’interno delle prime quattro inversioni. In ordine di occorrenza, le inversioni per questo partecipante si sono verificate ai passaggi 8, 9, 8e 10. Questa sequenza soddisfaceva i criteri perché (a) non c’erano più di due passaggi tra due inversioni successive (passo 8 vs 9, 9 vs 8, 8 vs 10), e (b) c’erano due serie di coppie in cui il partecipante identificava correttamente la T due volte allo stesso passo (8 ). La soglia di rilevamento per questo partecipante è determinata dalla media geometrica delle concentrazioni di queste quattro inversioni: Media geometrica = 0,0065 M La Figura 4B mostra la griglia di tracciamento di un partecipante con una soglia di rilevamento del saccarosio relativamente alta (bassa sensibilità) le cui risposte nelle prime quattro inversioni non soddisfacevano i criteri. In ordine di occorrenza, le prime quattro inversioni si sono verificate ai passaggi 9, 10, 8e 9. Sebbene queste inversioni fossero a due passi l’una dall’altra (9 vs 10, 10 vs 8, 8 vs 9), non c’erano due serie di coppie in cui il partecipante identificava correttamente la T due volte allo stesso passo (8 vs 9). Queste inversioni formavano un modello ascendente; pertanto, i criteri non sono stati soddisfatti e i test sono continuati. Le inversioni 6-9 soddisfacevano i criteri perché non c’erano (a) più di due passaggi tra due inversioni successive (passaggio 8 vs 6, 6 vs 7, 7 vs 6) e (b) due serie di due risposte corrette di fila sono state ottenute allo stesso passo (passaggio 6 ). La soglia di rilevamento per questo partecipante è determinata dalla media geometrica delle concentrazioni di queste quattro inversioni: Media geometrica = 0,021 M La Figura 4C mostra la griglia di tracciamento di un partecipante con una soglia di rilevamento del saccarosio relativamente bassa (alta sensibilità) le cui risposte nelle prime quattro inversioni non soddisfacevano i criteri. Le inversioni si sono verificate ai passaggi 9, 10, 9e 13. Sebbene in due coppie (coppie 3-4 e 7-8), il partecipante abbia identificato correttamente il tastant due volte nello stesso passaggio ( passo9), ci sono stati più di due passaggi tra le inversioni 3 e 4 ( passo9 vs 13). Pertanto, i test sono continuati. Le ultime quattro inversioni (fasi 13, 12, 13, 12) hanno soddisfatto i criteri perché (a) non c’erano più di due fasi tra due inversioni successive (13 vs 12) e (b) il partecipante ha identificato correttamente la stessa concentrazione (fase 12) quando è stata data la coppia 17-18 e 20-21 . La soglia di rilevamento per questo partecipante è determinata dalla media geometrica delle concentrazioni di queste quattro inversioni: Media geometrica = 0,00075 M La figura 4D mostra la griglia di tracciamento di un partecipante con una soglia di rilevamento del saccarosio relativamente alta (bassa sensibilità) le cui risposte hanno soddisfatto i criteri entro le prime quattro inversioni(fasi 6, 7, 5, 8). Non ci sono stati più di due passaggi tra due inversioni successive (6 vs 7, 7 vs 5, 5 vs 8 ), e il partecipante ha identificato correttamente la stessaconcentrazione (fase 6) quando ha dato coppie 7-8 e 13-14. La soglia di rilevamento per questo partecipante è determinata dalla media geometrica delle concentrazioni di queste quattro inversioni: Media geometrica   = 0,024 M Figura 4: Griglie di tracciamento. (A-D) Dati rappresentativi di quattro soggetti. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Discussion

Il test TDT è una procedura di scala a due alternative, a scelta forzata, che utilizza regole rigorose per soddisfare i criteri rispetto ai metodi precedenti12, garantendo così una misura di risultato più stabile. Utilizzando i criteri stabiliti presso il Monell-Jefferson Chemosensory Clinical Research Center2, il TDT è un metodo affidabile di swish-and-spit che misura la più bassa concentrazione di saccarosio, NaCl o MSG in soluzione che può essere rilevata dal gusto tra individui di appena 6 anni. Se completati come descritto, incluso l’obbligo per i partecipanti di risciacquare la bocca prima e dopo ogni degustazione, i risultati sono affidabili e rapidi e forniscono informazioni su un’importante dimensione del gusto che è indipendente dall’edonica8.

Sebbene l’applicazione di strumenti psicofisici per misurare questa dimensione del gusto sia ben consolidata sul campo, molti metodi non sono stati convalidati per l’uso nei bambini14. Ci sono diversi passaggi critici nel protocollo, alcuni dei quali si applicano in particolare ai bambini [vedi anche riferimento15]. In primo luogo, i criteri per raggiungere la soglia non dovrebbero basarsi esclusivamente sul verificarsi di quattro inversioni o variare a causa dell’età del partecipante. Piuttosto, ci dovrebbero essere un massimo di due fasi di diluizione tra due inversioni successive, e la serie di inversioni non dovrebbe formare un modello ascendente, che può essere il caso quando il partecipante sta semplicemente indovinando o non partecipando al compito. Questi criteri aggiuntivi, che sono stati stabiliti sulla base dell’esperienza clinica2, consentono la valutazione del funzionamento del sistema gustativo dell’individuo, in parte perché controllano i falsi positivi, specialmente quando il partecipante sta semplicemente indovinando16.

In secondo luogo, la procedura è a scelta forzata, quindi se i partecipanti rispondono che “nessuna delle due” o “entrambe” soluzioni hanno un gusto, quella risposta non viene accettata. Piuttosto, viene detto loro di “indovinare”. Durante il TDT, i partecipanti spesso si sentono come se stessero indovinando, ma ciò non dovrebbe essere accettato come prova che sono completamente inconsapevoli degli stimoli del gusto17. Inoltre, gli individui possono variare nei loro criteri interni per ciò che costituisce una sensazione gustativa e, quindi, la loro volontà di dire che una soluzione ha o non ha un gusto. In terzo luogo, perché la recency del mangiare influenza la percezione del gusto18, standardizzare il tempo trascorso dall’ultima volta che il partecipante ha mangiato o bevuto qualsiasi cosa tranne l’acqua è importante per ridurre la variabilità intersoggettuale causata dall’adattamento o dal miglioramento sensoriale. In quarto luogo, i gustosi qui utilizzati sono appetibili e presentati in soluzione, non in una matrice alimentare. Quando viene utilizzata una matrice alimentare, potrebbero essere necessari intervalli interstimulo più lunghi affinché gli alimenti liberino il palato. Mentre questo metodo è stato utilizzato per misurare le soglie di rilevamento per i tastants acidi o amari tra gli adulti2,11, il suo uso per misurare le soglie di rilevamento per i gustosi sgradevoli tra alcuni bambini piccoli può essere problematico a causa della loro maggiore sensibilità ad alcuni tastants amari e della loro potenziale riluttanza a continuare la partecipazione19.

Una procedura a scelta forzata di presentare fino a quattro coppie di concentrazioni ascendenti di soluzioni dal sapore amaro e dH 2 O haavutosuccesso per le popolazioni pediatriche19,20. Quinto, incorporato nel contesto di un gioco, il metodo è sensibile ai limiti cognitivi e linguistici dei bambini e richiede solo che il partecipante punti alla tazza che contiene il gusto. In uno studio recente, l’80% dei bambini ha fornito un’attenzione sostenuta per, in media, 15 minuti e ha raggiunto il criterio8. Tali informazioni sul completamento dei compiti dovrebbero essere riportate, in particolare quando vengono studiate popolazioni pediatriche.

Il presente metodo ha rilevanza nel mondo reale ed è stato utilizzato per valutare le soglie di rilevamento per gli altri sapori di base di acido (acido citrico) e amaro (chinino)2 e negli adulti di età variabile8. Poiché il metodo non richiede risposte verbali, le istruzioni dovrebbero essere facilmente tradotte in altre lingue21, rendendolo un prezioso strumento psicofisico per gli scienziati di tutto il mondo. Tuttavia, come qualsiasi altro metodo psicofisico, ci saranno probabilmente limitazioni nel suo uso, in particolare con i bambini più piccoli. La procedura può essere più difficile da raggiungere criteri per i bambini che per gli adulti. In uno studio, il 20% dei bambini non ha raggiunto i criteri, rispetto al 5% degli adulti8. I motivi del mancato completamento includevano un comportamento non focalizzato, l’incapacità di comprendere l’attività o l’affaticamento e l’incapacità di continuare.

I risultati degli studi che hanno utilizzato questo gusto TDT hanno contribuito ampiamente alla diagnosi di ageusia del gusto in clinica e hanno ulteriormente approfondito la comprensione di come la sensibilità al gusto cambia con l’età e lo stato di salute. La valutazione clinica dei pazienti ha rivelato che le soglie di rilevamento del saccarosio ≥ 0,025 M per entrambi i sessi e le soglie di rilevamento naCl ≥ 0,012 M per gli uomini o ≥ 0,010 M per le donne sono considerate anormali2. Tra gli adulti, c’è un graduale declino della sensibilità al gusto per i sapori dolci, salati, aspri e amari che continua nell’ottavo decennio22. Gli adulti più giovani in genere hanno soglie di rilevamento del gusto più basse (sono più sensibili) rispetto agli adulti più anziani22,23,24,25. Tuttavia, i bambini e gli adolescenti hanno soglie gustative per il saccarosio che sono più alte (meno sensibili)8 e che sono più basse (più sensibili) di quelle degli adulti per il gusto amaro del propiltiouracile, con il modello adulto che emerge durante l’adolescenza19,26.

Le soglie di rilevamento del gusto hanno dimostrato di essere correlate agli indicatori di salute. Ad esempio, le soglie di rilevamento del gusto salino sono positivamente correlate con la pressione arteriosa sistolica tra i bambini di peso normale7, mentre i bambini con obesità centrale avevano soglie di rilevamento più basse per il saccarosio (più sensibile) rispetto a quelli senza obesità centrale4, con risultati simili tra gli adolescenti27. Tuttavia, la relazione tra obesità e soglie di rilevamento del saccarosio non è stata osservata nelle donne adulte e le donne adulte con obesità avevano soglie di rilevamento più elevate (erano meno sensibili) al gusto salato di MSG9.

Mentre la ricerca sulle differenze nelle soglie di rilevamento tra bambini e adulti è limitata, è noto che le soglie di rilevamento del gusto di saccarosio non predicono le preferenze di gusto dolce o le valutazioni di intensità soprassoglia dall’infanzia all’età adulta8,28,29, fornendo ulteriori prove che la sensibilità al gusto rappresenta una dimensione distinta del gusto che è indipendente dalle preferenze e quindi suggerisce diversi meccanismi sottostanti. Una maggiore comprensione della complessa interazione tra età, abitudini alimentari, stato di salute e sensibilità del sistema gustativo, e se tali interazioni differiscono tra i principali tastants, è un’area importante per la ricerca futura.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Il Dr. Joseph è supportato dal National Institute of Alcohol Abuse and Alcoholism (Z01AA000135) e dal National Institute of Nursing Research (NINR) (1ZNR0000035-01) e dai fondi NIH Distinguished Scholar; La Dott.ssa Mennella è sostenuta dagli Istituti Nazionali di Sordità e Altri Disturbi della Comunicazione (NIDCD) sovvenzioni DC016616 e DC011287; Lo sforzo del Dr. Cowart nel perfezionare il test TDT è stato supportato dalla sovvenzione NIDCD P50 DC000214; e il Dr. Pepino è supportato dalla sovvenzione 1-19-ICTS-092 dell’American Diabetes Association (ADA) e dall’USDA National Institute of Food and Agriculture (NIFA) Hatch Project 698-921. Il contenuto è di esclusiva responsabilità degli autori e non rappresenta necessariamente le opinioni ufficiali di NIH, NINR, NIDCD, ADA o USDA NIFA. Le agenzie di finanziamento non hanno avuto alcun ruolo nella progettazione e nella conduzione dello studio; nella raccolta, analisi e interpretazione dei dati; o nella preparazione o nel contenuto del manoscritto.

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