Psicofisico monitoraggio metodo per misurare preferenze alimentari nei bambini e adulti

Sweet taste has powerful hedonic appeal among people of all ages, particularly children. Described herein is a reliable and valid method that can be used to determine the level of sweetness most preferred, making it a valuable psychophysical tool for scientists.

Il Monell due serie, a scelta forzata, metodo di monitoraggio abbinato-confronto fornisce una misura affidabile di preferenze di gusto dolce dall'infanzia all'età adulta. Il metodo, che è identico per i bambini, adolescenti e adulti, è di breve durata (<15 min), non si basa su attenzione sostenuta o posto esigenze di memoria (che produrrebbe differenze di età spuri), e riduce al minimo l'impatto del linguaggio sviluppo, rendendo questo metodo suscettibile di limitazioni cognitive dei pazienti pediatrici. In questo metodo di degustazione tutta-bocca, i soggetti sono invitati a degustare (senza inghiottire) paia di soluzioni di diverse concentrazioni di saccarosio e per puntare alla soluzione che preferisce. Ogni coppia successiva contiene il partecipante del precedente concentrazione preferita e una concentrazione di stimolo adiacente. La procedura continua finché il soggetto decide se una data concentrazione di saccarosio quando accoppiato con sia superiore e una concentrazione più bassa, o il più altoo più bassa concentrazione due volte consecutive. I soggetti sono impedito di raggiungere criteri di risposta sulla base della prima o seconda posizione preferenziale dal disegno due serie di metodo, che controbilancia l'ordine di presentazione soluzione entro ciascuna coppia tra la serie (la concentrazione più debole è presentato prima serie 1, secondo in serie 2). La media geometrica dei due concentrazioni di saccarosio scelti in serie 1 e 2 è una stima del livello più preferito del partecipante di saccarosio. preferenza di saccarosio determinato con questa misura di laboratorio a base ha dimostrato di essere associato con preferenza per gli zuccheri in alimenti e bevande e con il gusto del recettore genotipo, storia familiare di alcolismo, e razza / etnia, così come sintomatologia depressiva tra le popolazioni pediatriche. Il metodo ha una rilevanza del mondo reale ed è stato applicato per determinare il livello più preferito di altri gusti (ad es., Sale), rendendolo un valido strumento psicofisico.

Il senso del gusto controlla una delle decisioni più importanti che facciamo: se mangiare qualcosa o no. Dalla nascita, gli esseri umani mostrano una forte simpatia per il gusto dolce ¹ -è attrae il neonato al latte materno e segnala la presenza di calorie da alimenti nutrienti (ad es., Frutta) ^2. Anche se questa caratteristica innata conferisce un vantaggio per la sopravvivenza in un ambiente di scarsità, i gusti di un individuo per dolce accoppiato con un ambiente di cibo che fornisce lo zucchero in abbondanza ha provocato eccessivo consumo di cibi zuccherati ^3. Le stime attuali indicano che 13,1-17,5% dei bambini di e 11,2-14,5% del consumo totale di energia degli adulti è derivato da zuccheri aggiunti ^4; in entrambi i casi, i livelli sono ben al di sopra raccomandazioni dietetiche nazionali e internazionali ^5,6.

Nonostante l'importanza del gusto nel determinare la scelta di cibo e l'assunzione, e l'associazione tra dieta e salute,metodologie per valutare con precisione hedonics gustative sono limitate, soprattutto per l'uso con le popolazioni pediatriche ^7-9. Uno dei metodi più comunemente usati con i bambini è categoria hedonic scalatura ^10-12, che comporta la scelta di una risposta da una serie di alternative discrete che significano preferenza crescente. Queste alternative sono spesso raffigurati con Smiley Faces ¹⁰ o con descrittori verbali che vanno da "super cattivo" a "super buona" ^13, e sono utili per determinare se un bambino ama il gusto di uno stimolo o meno. Procedure, in cui è richiesto un soggetto di ordinare diverse scelte per quanto bene si sono voluto Ranking (ad es., Dal più al meno è piaciuto), sono anche spesso utilizzate e sono destinati a comunicare informazioni sul gradimento relativo di stimoli ^13,14. Sebbene entrambi i metodi forniscono informazioni preziose su due dimensioni separate di risposta edonistico, valuta né direttamente preferenza di gusto, in particolare the la concentrazione di uno stimolo percepito come di appetibilità ottimale. Il metodo qui descritto è stato specificamente sviluppato per determinare il livello preferito di un individuo di un tastant attraverso confronti diretti di coppie di stimoli di concentrazioni variabili, bypassando la necessità di dedurre preferenza da ospiti di stimoli valutati singolarmente in modo monadico sequenziale, come spesso praticata in fase di test psico-fisico.

Qui, abbiamo dettaglio il protocollo per le due serie, a scelta forzata, abbinato-confronto la tecnica di monitoraggio Monell per determinare preferenze di gusto dolce ^15,16. Il metodo è stato sviluppato per misurare il sale preferenza ^17,18. E 'stato poi modificato per misurare la preferenza di saccarosio ^19,20, testato per le misure sia di affidabilità e validità ^15, e selezionato per il National Institutes of Health degli strumenti di valutazione per Neurologiche e della funzione del comportamento, come il metodo di scelta per unpreferenza per bambini ssess dolce gusto per la clinica, epidemiologica, e gli studi longitudinali ^16. Il metodo, che richiede in genere non più di 15 minuti per completare, è stato utilizzato per misurare il livello più preferito di saccarosio tra centinaia di bambini, adolescenti, adulti e ^15,19-25. In uno studio su 949 soggetti, solo il 5% dei 356 bambini testati sono stati in grado di completare entrambe le serie di test preferenza dolce a causa di un comportamento sfocata o incapacità di comprendere il compito ^15, mettendo in evidenza l'adeguatezza del metodo di popolazioni pediatriche.

In breve, dopo un digiuno di 1 ora, soggetti consenzienti sono rappresentati con coppie di soluzioni di saccarosio di concentrazioni variabili (3-36%) in un test a due serie, con la concentrazione più bassa presentata nella prima posizione in ciascuna coppia nella prima serie. I soggetti gusto la coppia di soluzioni e sono istruiti per puntare alla soluzione che preferisce. coppie successive di soluzioni sono presENTED basata sulla concentrazione preferita del soggetto nella coppia precedente. Il test continua finché il soggetto seleziona la stessa concentrazione di saccarosio due volte rispetto sia a una inferiore e una maggiore concentrazione, o fino a quando il soggetto seleziona il basso (3%) o alta (36%) concentrazione due volte consecutivamente. Il protocollo è poi ripetuto in ordine inverso, con concentrazioni superiori presentati nella prima posizione in ogni coppia. In media, il metodo richiede 7 presentazioni di coppie soluzione ^16.

Il metodo descritto è particolarmente efficace per l'uso con i bambini perché rappresenta diversi problemi metodologici spesso trascurati in altri test psicofisici: (1) il metodo è di breve durata e non richiede una capacità di attenzione sostenuta; (2) il protocollo a due serie in cui le concentrazioni della soluzione sono controbilanciati tra i controlli serie per posizioni di polarizzazione; (3) la procedura scelta forzata aggira inclinazione dei bambini dirispondere alle domande in modo affermativo ^26; (4) l'uso di un intero bocca invece di un protocollo regionale degustazione rappresenta differenze legate all'età nella crescita e dimensioni della lingua ^27; e (5) istruire i bambini per puntare al loro concentrazione più preferito di indirizzi saccarosio potenziali limitazioni cognitive, eliminando la necessità di una risposta verbale ^19.

Dal suo sviluppo, del Monell due serie, a scelta forzata, abbinato-confronto tecnica di monitoraggio ha rivelato differenze consistenti a preferenza di gusto dolce come una funzione dell'età ^15,28, razza / etnia ^15,23, il gusto del recettore genotipo ^19,24, storia familiare di alcolismo ^20,25, e la sintomatologia depressiva tra le popolazioni pediatriche ^20. Inoltre, dolce preferenza di gusto come misurato con questo metodo è associata con preferenza per lo zucchero in alimenti e bevande ^15,19,21,22, fornire la prova di va criterio correlatilidità e una misura di comprensione dell'associazione tra la preferenza dolce di un individuo e la loro assunzione di zucchero nella dieta.

Questo metodo è stato approvato dall'Ufficio di Regulatory Affairs presso l'Università della Pennsylvania. Per gli studi di ricerca qui descritte, il consenso informato è stato ottenuto da ciascun adulto e informato consenso da ogni bambino di sette anni di età o più.

1. Considerazioni generali

1. Effettuare il test di preferenza in una confortevole camera privata che ha idealmente un lavandino per i soggetti di espettorare soluzioni durante i test. Se un lavandino non è disponibile, dare i soggetti una coppa in cui espettorare.

2. Materiali di prova

1. Ottenere 1-L matracci, bottiglie di vetro ambrato 1-L, e 100 bottiglie di vetro ambra ml per la preparazione, la conservazione e la distribuzione di soluzioni. Per le prove, ottenere i seguenti materiali: 30 ml tazze medicina monouso per soluzioni; bere tazze contenenti acqua per il risciacquo tra le prove; un cronometro per monitorare inter-coppia e gli intervalli tra le serie; acqua distillata per soluzione preparation e per il risciacquo; una coppa per espettorazione (se la camera test non contiene un lavandino); un foglio di carta etichettati con i numeri 1 e 2 che rappresentano l'ordine di degustazione; e una griglia di monitoraggio (Figura 1) per la registrazione dei dati.

Figura 1. griglie di monitoraggio per la registrazione di preferenza di saccarosio. La soluzione presentata prima viene sottolineata in ogni griglia. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

2. Pulire e sterilizzare tutte le bottiglie in autoclave, ed etichettare ciascuno con la data e l'etichetta di stimolo: A, B, C, D, E. Pesare la quantità appropriata di saccarosio di rendere le soluzioni ad E (Tabella 1).
3. Facendo soluzione alla volta, posizionare i grammi appropriati of saccarosio (Tabella 1) in matraccio tarato da 1 L e riempire la linea sul pallone con acqua distillata. Mescolare per sciogliere il saccarosio. Una volta saccarosio viene disciolto, trasferire la soluzione al flacone di vetro ambrato 1 L adeguatamente etichettati.
4. Conservare le bottiglie di soluzione contenenti in frigorifero (4 ° C) per un massimo di una settimana. Ripetere il passaggio 2.3 per rendere le restanti quattro soluzioni. Le soluzioni saranno sufficienti a testare circa 25-30 soggetti.
5. Costruire griglia di monitoraggio per registrare dati soggetti, utilizzando modello trovato in Figura 1. Etichettare ogni griglia con il numero di serie (1 o 2) e le concentrazioni delle soluzioni di saccarosio, e comprendono spazio per registrare i tempi di inizio e di fine di ciascuna serie. Includere una colonna su ogni griglia per registrare le note, se necessario durante il test.

3. Soggetto e test di preparazione

1. Istruire gli adulti di astenersi dal mangiare o bere e di istruire i genitori a non dare partic bambinoparte- qualcosa da mangiare o bere per almeno 1 ora prima del test.
2. Due ore prima del test, rimuovere soluzioni dal frigorifero, trasferire circa 100 ml di ciascuna delle bottiglie di vetro ambrato 100 ml opportunamente etichettati, e permettono le soluzioni equilibrare a RT.
3. Sedile soggetto a un tavolo di fronte al foglio etichettati con i numeri 1 e 2, e consentire il soggetto si adatti alla camera di prova e il tester per almeno 10 min.

4. Metodo psicofisico

Nota: Il test preferenza è un due serie, a scelta forzata, la tecnica di monitoraggio confronto accoppiato in cui i soggetti sono invitati a degustare (senza inghiottire) paia di soluzioni di diverse concentrazioni e per puntare alla soluzione che preferisce. Di seguito sono elencate le istruzioni verbali introduttive tenute a soggetti adulti e pediatrici al momento della prova, seguita da istruzioni su come investigatore per condurre il test preferenza.

1. verbale Instructions a soggetti
   1. soggetti in età pediatrica
      1. Mostra le coppe per il soggetto e dire: ". Stiamo andando a giocare una partita con le cose da gustare Qui ci sono due tazze Potrete gustare quello che c'è dentro la prima tazza, swish intorno alla bocca, ma non ingerire, e. vi dirò quando sputare nel lavandino (o la tazza). sarà quindi sciacquare la bocca con acqua, e poi assaggiare quello che c'è dentro il secondo bicchiere. ti dirò quando sputare. allora io ti voglio punto a quale ti piace meglio il primo o il secondo sarà quindi sciacquare la bocca due volte con acqua, e noi faremo di nuovo non c'è una risposta giusta o sbagliata,.. vogliamo sapere quale ti piace meglio."
   2. Adolescenti e adulti
      1. Mostra le coppe per il soggetto e dire: ". Stiamo per darvi soluzioni per degustare Qui ci sono due tazze Potrete gustare quello che c'è dentro la prima tazza, swish aroun.d la bocca, ma non ingoiare, e io vi dirà quando a sputare nel lavandino (o la tazza). Sarà quindi sciacquare la bocca con acqua, e poi assaggiare quello che c'è dentro il secondo bicchiere. Vi dirò quando sputare. Poi voglio che punta a quale ti piace di più, la prima o la seconda uno. Sarà quindi sciacquare la bocca due volte con acqua, e noi faremo di nuovo. Non ci sono risposte giuste o sbagliate; vogliamo sapere quale ti piace di più. "
2. Istruzioni Investigator
   1. Per Series 1, iniziare posizionando due tazze, contenenti rispettivamente 5 ml di soluzione B e 5 ml di soluzione D su un foglio di carta etichettati con i numeri 1 e 2 di fronte al soggetto: soluzione da B sul numero 1 da gustare primo. Luogo soluzione D sul numero 2 e hanno il secondo partecipante gusto. In Serie 1, sempre mettere il (inferiore) soluzione la concentrazione più debole della coppia nella posizione di numero 1. Uso della grigliaFigura 1, sottolineare la concentrazione che si presenta prima (soluzione B).
   2. Istruire il soggetto di assaggiare la soluzione in posizione 1 facendo fluire; dopo 5 sec istruire il soggetto di espettorato, per sciacquare la sua bocca con acqua, e di espettorare di nuovo.
   3. Istruire il soggetto di gustare la soluzione in posizione 2 facendo fluire, e di espettorare dopo 5 sec.
   4. Chiedere al soggetto di puntare alla soluzione del soggetto ama meglio. Se il soggetto dice che piace sia, istruire il soggetto per puntare di nuovo a quello che piace meglio. Cerchio X sulla griglia (figura 1) che corrisponde alla concentrazione preferita del soggetto.
   5. Istruire il soggetto a lavare la sua bocca due volte con acqua e ad espettorare. Utilizzare il timer per attendere 1 minuto prima di presentare il prossimo paio di soluzioni.
   6. Per il secondo comparatore di soluzioni in serie 1, accoppiare la concentrazione preferita dal primo confronto con la minore concentrazione adiacente. Ad esempio, se il soggetto preferisce soluzione D per soluzione B nella prima coppia, poi presentare la seconda coppia costituita soluzioni C e D. Luogo soluzione C (la concentrazione più bassa) in posizione 1 e la soluzione D in posizione 2. Indicare quali soluzioni vengono presentati marcando una X sulla griglia e sottolineano la X corrispondente alla soluzione presentata in posizione 1 (in questo caso soluzione C).
   7. Ripetere questo processo fino a quando il soggetto sceglie la stessa concentrazione, quando ha presentato sia con una concentrazione adiacente inferiore e superiore (ad es., Se il soggetto sceglie C se abbinato sia con B e D), o quando il soggetto sceglie sia il più basso (A) o la più alta concentrazione (e) due volte consecutivamente.
   8. Registrare concentrazione preferita di ogni soggetto da serie 1 sulla griglia di partenza, e attendere 3 minuti prima di iniziare Serie 2.
   9. Per la serie 2, versare 5 ml di ciascuna delle soluzioni B e D nelle tazze usa e getta, eposizionare soluzione D sul numero 1 e la soluzione B sul numero 2 di fronte al soggetto. In serie 2, il (superiore) soluzione concentrazione maggiore della coppia è sempre posto nella posizione di numero 1. Uso della griglia, sottolineano la concentrazione che si presenta prima (D).
   10. Istruire il soggetto a piacere e espettorare le soluzioni seguendo il protocollo utilizzato per la Serie 1 come indicato dal passo 4.2.2-4.2.8.
   11. Per il secondo comparatore di soluzioni in serie 2, accoppiare la concentrazione preferita dal primo confronto con la concentrazione adiacente superiore. Ad esempio, se il soggetto preferisce soluzione D per soluzione B nella prima coppia, presenti soluzioni E e D nella seconda coppia, mettendo soluzione E (più alta concentrazione) in posizione 1.
   12. Ripetere questo processo fino a quando il soggetto sceglie la stessa concentrazione quando viene presentato sia con una concentrazione adiacente inferiore e superiore, o quando il soggetto sceglie sia il più basso o le più alte Concentratisu due volte consecutivamente.
   13. Registrare la concentrazione preferita del soggetto da Serie 2 cerchiando sulla griglia.
   14. Determinare livello preferito del soggetto di saccarosio calcolando la media geometrica delle concentrazioni scelte in due serie (la radice quadrata del prodotto delle due concentrazioni):
       Media Geometrica = √ (serie 1 preferenza) x (serie 2 preferenze)

Figura 2 contiene i risultati della griglia di monitoraggio da un soggetto rappresentativo. livello più preferito di questo soggetto di saccarosio, 4,2% w / v, è stata determinata calcolando la media geometrica delle concentrazioni di saccarosio scelti in serie 1 (6% w / v) e serie 2 (3% w / v). Nei casi in cui il soggetto superare solo una delle serie, ovviamente non può essere calcolata la media geometrica. Un'ulteriore analisi può concentrarsi su dati ottenuti da Serie 1 separatamente dalla Serie 2 ^15.

Figura 3 riassume i dati raccolti da 930 soggetti di età compresa tra 5 e 55 anni ¹⁵ .children e adolescenti preferiscono la dolcezza più concentrato (~ 19% soluzione di saccarosio peso / volume) rispetto agli adulti (~ 14% peso / volume). Dove livello più preferito degli adulti di saccarosio è simile al tenore di zucchero di soda tipica (~ 11% peso / volume o 39 g / 355 ml), si avrebbeaggiungere 28 g (sette cucchiaini) per uno standard di 355 ml di soda può approssimare il livello più preferito dei bambini.

Figura 2. L'esecuzione della prova di preferenza saccarosio ed una griglia di rilevamento contenente dati rappresentativi da un soggetto. (A) Una coppia di soluzioni di saccarosio è posto sulla tavola di fronte al soggetto nell'ordine da gustare. Il soggetto viene chiesto di assaggiare la soluzione in posizione 1 per 5 secondi, per espettorare, per sciacquare la bocca con acqua, e di ripetere per la soluzione in posizione 2. Dopo la degustazione di entrambe le soluzioni, il soggetto viene chiesto di indicare la soluzione che le piace meglio, e per sciacquare la bocca due volte con acqua. (B) la prima soluzione della coppia assaggiato dal soggetto è sottolineata, e la scelta del soggetto è cerchiato. In Serie 1, il test si è conclusa quando il soggettoscelto soluzione B quando è stato accoppiato con sia una maggiore e minore concentrazione di saccarosio. In Serie 2, il test si è conclusa quando il soggetto ha scelto la soluzione A (la soluzione più bassa concentrazione) due volte consecutivamente. (C) Determinazione del livello preferito del soggetto di saccarosio è stimato calcolando la media geometrica della concentrazione finale scelta in ogni serie. Il dato è stato modificato da Mennella, JA, Lukasewycz, LD, Griffith, JW, Beauchamp, GK Valutazione del Monell scelta forzata, procedure di monitoraggio abbinato-confronto per determinare preferenze di gusto dolce nel corso della vita. L'immagine è stata riprodotta con il permesso ^15. Si prega di cliccare qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Figura 3. </ strong> Il livello più preferito di saccarosio (% peso / volume). Questi dati sono stati ottenuti dal calcolo della media geometrica (Geo Media) sia da Serie 1 e Serie 2 tra i bambini (5-10 anni, N = 338), gli adolescenti (10-20 anni, N = 168), e adulti (20-55 anni, N = 424). barre di errore rappresentano gli errori standard dei mezzi. * Significativamente diverso da bambini e gruppi adolescenti. I dati provenienti da ^15. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.

Tabella 1. Le concentrazioni di soluzioni di saccarosio per il test preferenza.

Le due serie, a scelta forzata, abbinato-confronto tecnica di monitoraggio Monell dettagliato qui è stato costantemente utilizzato per determinare la preferenza sapore dolce tra i quasi 2.000 razziale ed etnicamente diversi soggetti di età inferiore ai 5 anni di età. Il test di preferenza, che per i bambini è inserita all'interno del contesto di un gioco, è sensibile alle limitazioni cognitive dei bambini ed è un metodo tanto necessario per colmare il divario in metodi di ricerca psicofisiche adeguate all'età per le popolazioni pediatriche. Se completato, come descritto, con particolare attenzione per far rispettare il protocollo di degustazione a 5 secondi, i soggetti accuratamente risciacquo la bocca con acqua sia all'interno che tra le coppie di soluzioni, e rigoroso monitoraggio degli intervalli tra coppie e inter-serie, il metodo è sicuro, affidabile e rapido; i risultati sono facilmente interpretati e forniscono informazioni in una dimensione importante della percezione del gusto dolce. Inoltre, perché i bambini non sono tenuti a verbalizzare la loro risposta, instructions per il metodo potrebbe essere facilmente tradotti in altre lingue per consentire studi interculturali.

I risultati di uso del metodo descritto hanno contribuito ampiamente alla corrente comprensione della relazione tra preferenza dolce e un certo numero di fattori genetici ed ambientali. I dati raccolti nel corso di quasi un decennio da gruppi distinti di soggetti hanno costantemente rivelato che, come gruppo, i bambini la maggior parte preferisce una maggiore concentrazione di saccarosio di quanto non facciano gli adulti, una differenza legata all'età che è stata notevolmente stabile negli ultimi dieci anni ^28. L'uso del metodo ha anche rivelato fonti di differenze individuali nella preferenza di gusto dolce tra adulti e bambini, tra cui variazioni nei geni dei recettori gusto ^19,23, razza / etnia ^15,23, storia familiare di alcolismo ^20,25, e depressivo sintomatologia ²⁰ .

Il metodo ha rilevanza nel mondo reale e può essere noiED con i bambini di cinque anni di età e forse anche più giovani ^18; Tuttavia, come qualsiasi altro metodo psicofisico, ci sarà probabilmente limitazioni suo utilizzo con i bambini più piccoli. Poiché il metodo non richiede risposte verbali, le istruzioni possono essere facilmente tradotti in altre lingue, che lo rende uno strumento prezioso psicofisico per gli scienziati di tutto il mondo. Il metodo è stato utilizzato con successo per determinare i bambini livello più preferito adulti 'di sale ^17,18,21 e di, e ha il potenziale per essere adattato per determinare le preferenze per gli stimoli di varie qualità edonistiche, aggiungendo alla nostra crescente comprensione della risposta gusto fin dall'infanzia fino all'età adulta. Infine, le future applicazioni potrebbero utilizzare il metodo per determinare se i cambiamenti nella assunzione di zuccheri nutritivi o non nutritivi possono spostare livello più preferito dell'individuo di saccarosio, come è stato dimostrato con alterazioni nella maggior livello preferito di sale seguenti variazioni assunzione di sale alimentare ^29,30.

The authors declare they have no competing financial interests.

This work was supported by the National Institute of Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD), National Institutes of Health (NIH) [grant number R01 DC011287] and NIH postdoctoral training grant (T32-DC00014). The content is solely the responsibility of the authors and does not necessarily represent the official views of NIDCD or NIH. The funding agencies had no role in the design and conduct of the study; in the collection, analysis, and interpretation of the data; or in the preparation or contents of the manuscript.