Fyziologické a neurokognitivní reakce na multisenzorické potravinové podněty ve VR

Tato studie si klade za cíl zaplnit významnou mezeru v literatuře tím, že zkoumá, do jaké míry lze reakce na chuť k jídlu posílit začleněním nejen vizuálních podnětů, ale také sluchových, čichových a zkušeností založených na interakci s jídlem ve virtuální realitě (VR). Dále, využitím objektivních biologických ukazatelů, jako jsou změny ve složení slin, hladiny glukózy v krvi a EEG záznamy, si studie klade za cíl analyzovat vystavení potravinovým podnětům založené na VR nejen prostřednictvím subjektivních hodnocení, ale také prostřednictvím objektivních dat. V tomto ohledu se očekává, že studie poskytne původní příspěvky jak koncepčně, tak metodologicky tím, že umožní hlubší pochopení mechanismů, které zvyšují chuť k jídlu, a modulace těchto procesů prostřednictvím technologií VR. Zjištění poskytnou vědecký základ pro vývoj terapeutických VR intervencí k regulaci chuti k jídlu v budoucnosti.

Původní hodnota studie spočívá v komplexním monitorování vlivu multisenzorických potravinových podnětů prezentovaných v prostředí VR na chuť k jídlu u jednotlivců pomocí fyziologických (sekrece a složení slin, hladina glukózy v krvi) a neurokognitivních (EEG záznamy) měření a jejich porovnávacího hodnocení s reakcemi na stejné podněty v reálném prostředí. Ačkoli byl v literatuře podrobně studován vliv reálných potravinových podnětů na chuť k jídlu, míra, do jaké podobné multisenzorické podněty v prostředí VR vyvolávají takové reakce, dosud nebyla dostatečně objasněna. Navíc studie zkoumající účinky integrace dalších smyslových prvků, jako je vůně a zvuky jídla, pro zvýšení přítomnosti v prostředí VR, jsou poměrně omezené.

Tato studie bude zahrnovat celkem 34 zdravých dobrovolníků (ženy i muže) ve věku 18 let a více, vybraných mezi studenty Marmarské univerzity v období od listopadu 2025 do března 2026, kteří splňují kritéria pro zařazení do studie. Etické schválení pro provedení studie bylo získáno od Etické komise pro výzkum bez léčiv a zdravotnických prostředků Lékařské fakulty Marmarské univerzity. Velikost vzorku byla vypočtena pomocí programu G*Power 3.1 na základě t-testu pro závislé výběry. Výpočty byly založeny na střední velikosti efektu (Cohenovo d = 0,5), 80% statistické síle a 5% hladině významnosti (α = 0,05). Podle analýzy síly provedené na základě těchto parametrů bylo předpovězeno, že statisticky významné výsledky lze dosáhnout s nejméně 34 účastníky ve studii. S ohledem na možné ztráty dat bylo rozhodnuto pozvat 41 jedinců, což je o 20 % více než velikost vzorku. S přihlédnutím k omezenému počtu EEG zařízení a času potřebného pro každou experimentální podmínku byla velikost vzorku stanovena na základě jak vědeckých důvodů, tak praktických možností. Experimentální postup pro každého účastníka bude randomizován pomocí latinského čtverce. Pokud nelze dosáhnout cílové velikosti vzorku, plánuje se prodloužení procesu sběru dat až do června 2026. Ústní a písemný informovaný souhlas bude získán od všech účastníků před zahájením procesu sběru dat.

To, zda účastníci splňují kritéria pro zařazení a vyloučení stanovená před experimentálním postupem, bude určeno výzkumníkem pomocí předběžného hodnoticího formuláře. Po podepsání formuláře informovaného souhlasu budou účastníkům provedena antropometrická měření; jejich tělesná teplota bude měřena bezkontaktním teploměrem a hladina glukózy v krvi bude měřena pomocí glukometru Accu-Chek. Následně bude podán demografický informační formulář obsahující proměnné jako věk a pohlaví. Před experimentem budou účastníci hodnoceni, zda mají předchozí zkušenost s virtuální realitou (VR) a jakou míru obliby mají vůči potravinám, které budou během experimentu prezentovány (čokoládové sušenky a okurky). Toto hodnocení bude provedeno pomocí vizuální analogové škály (VAS) skórované na stupnici od 0 (vůbec se mi nelíbí) do 100 (velmi se mi líbí).

V této studii bude aplikován experimentální design uvnitř subjektů a chuť k jídlu účastníků v reakci na reálné, virtuální a multisenzorické (vizuální, sluchové, čichové a interaktivní) potravinové podněty bude zkoumána srovnávací metodou spolu s jejich fyziologickými (sliny, glukóza v krvi) a neurokognitivními (EEG) reakcemi. Každá experimentální podmínka bude trvat dvě minuty, během nichž budou pořizovány EEG záznamy a od účastníků bude každých 30 sekund odebrán celkem čtyři vzorky slin. Z těchto vzorků budou stanoveny hladiny α-amylázy. Po každé podmínce bude okamžitá úroveň chuti k jídlu hodnocena pomocí vizuální analogové škály (VAS); následně bude na konci potravinových podmínek podána Škála nadměrné chuti k jídlu (EFCS).

Tělesná teplota účastníků bude měřena třikrát před, během a po experimentálním procesu, aby bylo možné vyhodnotit vliv podmínek prožívaných v prostředí virtuální reality na termoregulaci ve srovnání s reálnými podmínkami. Tím budou potenciální účinky virtuálních prostředí na fyziologické reakce, zejména z hlediska tělesné teploty, analyzovány srovnávací metodou. Na konci experimentálního postupu bude aplikována Škála pocitu přítomnosti (SPS) k posouzení pocitu přítomnosti účastníků v prostředí virtuální reality.

Všechna data patřící jednotlivcům účastnícím se studie budou analyzována pomocí statistického balíčkového programu SPSS 28.0 (Statistical Package for the Social Sciences for Windows).

Tento výzkum si klade za cíl přinést sociální, akademické a ekonomické přínosy. Aplikace virtuální reality (VR) vyvinuté v rámci projektu přispějí ke zlepšení kvality života jednotlivců tím, že budou používány k pochopení a regulaci výživového chování ve společnosti. Zejména vývoj interaktivních aplikací, které zvyšují povědomí a vědomí o zdravé výživě, bude hrát důležitou roli při snižování sociálních problémů souvisejících s výživou. Akademicky tato studie podpoří interdisciplinární spolupráci (výživa a dietetika – inženýrství) tím, že nabídne metodologické a teoretické inovace týkající se využití technologií VR ve vědě o výživě, a připraví cestu pro vývoj multidisciplinárních magisterských prací. Tím přispěje k posílení výzkumné kapacity a vzdělávání kvalifikovaných výzkumníků na národní i mezinárodní úrovni. Ekonomicky mají scénáře VR a měřicí metody vyvinuté v rámci projektu komerční aplikační potenciál v sektorech zdravotnických technologií, potravin a výživy. Komerční využití těchto aplikací podpoří vývoj místního softwaru a technologií, umožní vznik nových podniků (start-upů/spin-offů) ve zdravotnickém sektoru a přispěje ke zvýšení konkurenceschopnosti na globálním trhu.