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Spezifität des Geschmacks-Nährstoff-Lernens: Ein fMRT-Experiment

27. April 2017 aktualisiert von: University of North Carolina, Chapel Hill
Hierbei handelt es sich um eine ätiologische Studie, die untersuchen soll, wie das Gehirn und das Verhalten von Menschen auf den regelmäßigen Konsum eines Getränks reagieren. Die Teilnehmer werden in 2 Verhaltensbeurteilungen (Welle 1 und Welle 2), 2 Scans (am BRIC) und in 9 „Interventionsbeurteilungen“ (5–10 Minuten) in verschiedenen Zeiträumen während der Studie beurteilt. Bei ihrer ersten Beurteilung (W1) werden sie randomisiert einem von zwei Juices zugeteilt.

Studienübersicht

Status

Abgeschlossen

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Studiendesign und Teilnehmer Die Forscher teilten den Teilnehmern nach dem Zufallsprinzip zu, über einen Zeitraum von drei Wochen täglich eines von zwei neuartigen aromatisierten, zuckerreichen Getränken zu konsumieren. Die Studie umfasste fMRT und Verhaltensbeurteilungen vor/nach der Intervention sowie 9 Studienbesuche während des Interventionszeitraums. 20, gesundes Gewicht, junge Erwachsene (10 Frauen, 10 Männer; x̅ Alter = 23,3 ± 3,4; x̅ BMI = 22,1 ± 1,9; 5 % Hispanoamerikaner, 10 % asiatisch-pazifische Inselbewohner, 85 % europäische Amerikaner) haben das in Abbildung 1a dargestellte Protokoll abgeschlossen. Ausschlusskriterien waren ein Body-Mass-Index (BMI; kg/m2) <18,5 oder >26,5, der Konsum gesüßter (künstlicher oder kalorischer) Getränke > 6-mal/Woche, Tabak-/E-Zigaretten-Konsum > 6-mal/Woche, psychoaktive Medikamente oder Drogen mehr als > 1 Mal/Monat, Schwangerschaft, Kopfverletzung mit Bewusstlosigkeit, erhebliche kognitive Beeinträchtigung, schwerwiegende medizinische Probleme, Bestätigung einer Essstörung oder einer aktuellen psychiatrischen Störung der Achse I, wie durch Online-Screener beurteilt. Die Teilnehmer gaben eine schriftliche Einverständniserklärung ab. Methoden und Verfahren wurden vom Institutional Review Board der University of North Carolina im Chapel Hill genehmigt.

Intervention: Interessierte Teilnehmer füllten eine kurze Online-Screening-Umfrage aus. Diejenigen, die sich zu qualifizieren schienen, wurden für den Basisbesuch eingeplant, bei dem Ein- und Ausschluss bestätigt und die Einwilligung überprüft und eingeholt wurde. Die Teilnehmer wurden nach dem Zufallsprinzip einer der beiden Saftbedingungen zugeordnet, stratifiziert nach Geschlecht. Nach der Einwilligung führten die Teilnehmer die Verhaltens- und Wahrnehmungsmessungen bei der Basis-Verhaltensbewertung durch. An einem separaten Tag absolvierten die Teilnehmer die grundlegende Neuroimaging-Bewertung. Am Tag nach der Neuroimaging-Bewertung begannen die Teilnehmer mit der Interventionsphase, in der sie drei Wochen lang täglich ihren zugewiesenen Saft konsumierten. Während des Interventionszeitraums kamen die Teilnehmer jeden Montag, Mittwoch und Freitag (insgesamt 9 Bewertungen) in unser Labor, um: einen Teil des Safts dieses Tages im Labor zu konsumieren, Wahrnehmungsmessungen und eine Gewichtsbewertung durchzuführen und den Saft des/der folgenden Tages(s) abzuholen , und geben Sie die leeren Flaschen vom Vortag(en) zurück. Freitags erhielten die Teilnehmer zwei Flaschen zum Verzehr und wurden angewiesen, eine pro Tag zu konsumieren und die Flaschen am folgenden Montag zurückzugeben. Um die Compliance zu erhöhen, wurden leere Flaschen zurückgegeben. Die nachfolgende Neuroimaging-Untersuchung wurde so geplant, dass die Teilnehmer die dreiwöchige Intervention abschlossen, 24 Stunden lang keinen Saft konsumierten und dann gescannt wurden. Die Nachuntersuchung des Verhaltens erfolgte innerhalb von drei Tagen nach dem Nachuntersuchungsscan (Abbildung 1b).

Die Getränke wurden so ausgewählt, dass sie aus Zucker gesüßt sind, d. h. keinen Maissirup mit hohem Fruktosegehalt und/oder künstliche Süßstoffe enthalten, keine künstlichen Aromen, Farbstoffe oder Konservierungsstoffe enthalten und kalorienäquivalent zu herkömmlichen mit Zucker gesüßten Getränken (z. B. Erfrischungsgetränken) sind koffein- und texturfrei und im Allgemeinen neuartig im Geschmack. Die Säfte waren eukalorisch, hatten einen ähnlichen Geschmack und waren leicht voneinander zu unterscheiden. Vor Beginn der Studie wurden Pilot-Geschmackstests an einer kleinen Stichprobe durchgeführt, um sowohl die Neuheit als auch die gleiche Schmackhaftigkeit der beiden in die Studie einzubeziehenden Säfte sicherzustellen. Die daraus resultierenden zwei Getränke waren: Apfel-Kirsch-Beeren-Saft und Orangen-Mandarinen-Passionsfrucht-Saft. Die 10-Fl-Unzen-Flaschen Saft enthielten jeweils 133 kcal und 31 g Zucker. Die Saftlogos wurden so ausgewählt, dass sie neuartig und von ähnlicher visueller Komplexität sind, sowohl in Schwarz als auch in Weiß, keine Informationen über ein einzigartiges Symbol hinaus vermitteln und dennoch leicht voneinander zu unterscheiden sind. Jeder Saft wurde in einzelnen 10-Fl-Unzen-Flaschen präsentiert, wobei die einzige Kennzeichnung ein Aufkleber mit dem zugehörigen Logo war.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Tatsächlich)

23

Phase

  • Unzutreffend

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

19 Jahre bis 30 Jahre (Erwachsene)

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Studienberechtigte Geschlechter

Alle

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • BMIs zwischen 19 und 25

Ausschlusskriterien:

  • Kontraindikationen für fMRT (z. B. Metallimplantate, Zahnspangen oder Schwangerschaft)
  • Symptome schwerwiegender psychiatrischer Störungen (Substanzstörungen, Verhaltensstörungen, ADHS, schwere Depression, bipolare Störung, Anorexia nervosa, Bulimia nervosa, Binge-Eating-Störung)
  • Aktive Diät zur Gewichtsabnahme
  • Konsum psychoaktiver Drogen (z. B. Kokain)
  • Schwerwiegende medizinische Probleme (z. B. Diabetes)
  • Rauchen
  • Ernährungspraktiken, die die Aufnahme von Milchprodukten während des Telefonbildschirms nicht zulassen, werden ausgeschlossen

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Parallele Zuordnung
  • Maskierung: Single

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Aktiver Komparator: Saft A
Die Hälfte der Gruppe erhält Juice A, eine neuartige Saftsorte.
Nahrungsergänzungsmittel: Saft A
Den Probanden wird 3 Wochen lang täglich Saft verabreicht.
Aktiver Komparator: Saft B
Die Hälfte der Gruppe erhält Juice B, einen neuartigen Saftgeschmack, der sich von Juice A unterscheidet.
Nahrungsergänzungsmittel: Saft B
Den Probanden wird 3 Wochen lang täglich Saft verabreicht.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Voxelweise Abhängigkeit des Blutsauerstoffgehalts (BOLD) unter Verwendung der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) von Gehirnaktivierungssignalen als Reaktion auf Getränkegeschmack und -logo: Prozentuale Änderung der BOLD-Aktivierungen, einschließlich Ausreißern
Zeitfenster: Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)

Das Saft-fMRT-Paradigma bewertete die evozierte Blutsauerstoffspiegel-abhängige (BOLD) Reaktion auf den Empfang sowohl von Säften als auch einer geschmacksneutralen Lösung sowie die durch das Logo hervorgerufene Erwartung sowohl von Säften als auch einer geschmacksneutralen Lösung.

Das Paradigma wurde durch interne Skripte gesteuert, die in MATLAB (Mathworks, Inc., Natick, MA) geschrieben wurden. Die visuellen Reize waren zwei Saftlogos, ein geschmackloses Logo und ein Fixierungskreuz. Jedes Logo (4 Sekunden) signalisierte die bevorstehende Abgabe von 0,5 ml des zugehörigen Safts/Geschmacks über 4 Sekunden, ansonsten wurde das Fixierungskreuz angezeigt. Den Teilnehmern wurde visuell erklärt, wann sie schlucken sollten. Auf jeden Versuch folgte ein Jitter von 5 bis 13 (x = 8) Sekunden. Insgesamt wurden den Teilnehmern 27 Wiederholungen der interessierenden Ereignisse über 3, 12-minütige Läufe präsentiert.
Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Änderung der Reaktionszeit auf das Logo, gemessen in der Verhaltensimpulsivitätsaufgabe
Zeitfenster: Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Das Hauptziel der Verhaltensimpulsivitätsaufgabe bestand darin, die motorische Enthemmung zu untersuchen, dargestellt durch die Reaktionszeit auf die Getränkelogos und Kontrolllogos. Die Teilnehmer wurden angewiesen, so schnell und genau wie möglich mit einem Tastendruck zu reagieren, wenn das Ziellogo angezeigt wurde, ihre Antworten jedoch zurückzuhalten, während andere Logos angezeigt wurden. Die Teilnehmer führten die Aufgabe zweimal durch und stellten jedes Mal eines der Getränkelogos als „Ziellogo“ sowohl bei den Bewertungen vor als auch nach der Intervention dar. Die Reihenfolge, welches Logo das „Ziel“-Logo war, war ausgeglichen. Jede Aufgabe bestand aus 48 Versuchen. Mit dem Präsentationssoftwarepaket (Version 9, Neurobehavioral Systems, Davis, CA) wurden Stimuli präsentiert und Reaktionszeiten sowie Kommissions- und Auslassungsfehler aufgezeichnet. Die Änderung der Reaktionszeit wird als Differenz zwischen der durchschnittlichen Reaktionszeit zu Studienbeginn und der Bewertung nach der Intervention in 48 Studien berechnet.
Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Änderung der Fehlerrate beim Logo, gemessen in der Verhaltensimpulsivitätsaufgabe
Zeitfenster: Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Das sekundäre Ziel der Verhaltensimpulsivitätsaufgabe bestand darin, die Fehlerrate als Reaktion auf die Getränkelogos und Kontrolllogos zu untersuchen. Die Teilnehmer wurden angewiesen, so schnell und genau wie möglich mit einem Tastendruck zu reagieren, wenn das Ziellogo angezeigt wurde, ihre Antworten jedoch zurückzuhalten, während andere Logos angezeigt wurden. Die Teilnehmer führten die Aufgabe zweimal durch und stellten jedes Mal eines der Getränkelogos als „Ziellogo“ sowohl bei den Bewertungen vor als auch nach der Intervention dar. Die Reihenfolge, welches Logo das „Ziel“-Logo war, war ausgeglichen. Jede Aufgabe bestand aus 48 Versuchen. Mit dem Präsentationssoftwarepaket (Version 9, Neurobehavioral Systems, Davis, CA) wurden Stimuli präsentiert und Reaktionszeiten sowie Kommissions- und Auslassungsfehler aufgezeichnet. Die Änderung der Fehlerquote wird als Differenz zwischen der Gesamtzahl der Provisions- und Auslassungsfehler in 48 Versuchen und der Bewertung nach der Intervention berechnet.
Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Ändern Sie die Punktzahl in der visuellen Analogskala zur Bewertung von Wahrnehmungsmaßen für Getränke
Zeitfenster: Baseline, Interventionsbesuche 1–9 (über 3 Wochen), Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Alle visuellen Analogskalen wurden auf einem Computerbildschirm dargestellt und einzeln ausgefüllt. Wenn die Skala die Reaktion auf den Geschmack bewertete, konsumierte der Teilnehmer eine kleine Menge des Getränks und füllte die zugehörigen Skalen aus. Die wahrgenommene Angenehmheit und der Wunsch, die beiden Säfte zu konsumieren, wurden vor/nach der Intervention mithilfe angepasster, gekennzeichneter hedonischer Skalen gemessen. Die Angenehmheit wurde mit „Wie angenehm ist dieser Geschmack“ formuliert und durch (-100) „am unangenehmsten, das man sich vorstellen kann“ bis (100) „am angenehmsten, das man sich vorstellen kann“ und „neutral“ (0) in der Mitte verankert. „Desire“ folgte einem ähnlichen Muster, wobei „Verlangen zu konsumieren“ als Formulierung verwendet wurde. Bei den neun Interventionsbewertungen wurden auch die Angenehmheit und das Verlangen nach dem zugewiesenen Saft bewertet. Der wahrgenommene Hunger wurde über modalübergreifende visuelle Analogskalen bewertet, die von (-100) „Ich habe überhaupt keinen Hunger“ bis (100) „Ich war noch nie so hungrig“ verankert waren. Der Änderungswert wurde aus der zeitlichen Steigung der Bewertungen berechnet.
Baseline, Interventionsbesuche 1–9 (über 3 Wochen), Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Änderung des Subskalenwerts für verhaltenes Essen, gemessen im niederländischen Fragebogen zum Essverhalten.
Zeitfenster: Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Der niederländische Fragebogen zum Essverhalten ist ein 33-Punkte-Selbstbericht zur Beurteilung der Art des Essverhaltens und ist in drei Unterskalen unterteilt (emotionales Essen, von außen induziertes Essen und verhaltenes Essen). Die Probanden bewerteten die Häufigkeit ihres Essverhaltens anhand einer 5-Punkte-Skala, wobei 1 = nie, 2 = selten, 3 = manchmal, 4 = oft und 5 = sehr oft. Die Subskala „Zurückhaltendes Essen“ bestand aus 10 Items und die Werte lagen zwischen 10 (schlechteres Ergebnis) und 50 (besseres Ergebnis). Die Veränderung wurde als Differenz zwischen den Ergebnissen bei der Baseline-Bewertung und der Bewertung nach der Intervention berechnet.
Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Veränderungen im Ernährungsmuster vom Ausgangswert bis zur Bewertung nach der Intervention anhand eines Fragebogens zur Häufigkeit von Nahrungsmitteln.
Zeitfenster: Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Der Food Frequency Questionnaire (FFQ) ist eine Checkliste zur Selbsteinschätzung von 76 Lebensmitteln und Getränken mit einem Abschnitt zur Häufigkeitsantwort. Die Probanden geben im Allgemeinen an, wie oft jeder Artikel über einen Zeitraum von zwei Wochen konsumiert wurde. Die sechs möglichen Antworten sind 1 = nie in den letzten zwei Wochen, 2 = 1-3 Mal in den letzten 2 Wochen, 3 = 4-6 Mal in den letzten 2 Wochen, 4 = 7-9 Mal in den letzten zwei Wochen, 5= 10-13 Mal in den letzten 2 Wochen, 6= täglich oder öfter in den letzten zwei Wochen. Die Antwortinformationen werden verwendet, um die tägliche Kalorienaufnahme (Anzahl der Kalorien) und den Makronährstoffgehalt (Prozentsatz der Kalorien aus Kohlenhydraten/Fett/Protein) abzuschätzen. Das Ernährungsverhalten wird als Gesamtheit dieser Maßnahmen bewertet. Änderungen im Ernährungsmuster werden als Unterschied zwischen dem Ausgangswert und der Bewertung nach der Intervention bewertet.
Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Veränderung des Verlangens nach Nahrung, bewertet durch den FCI-Score (Food Craving Inventory). Veränderungen des Nahrungsmusters gegenüber dem Ausgangswert anhand des Fragebogens zur Häufigkeit von Nahrungsmitteln während der Intervention
Zeitfenster: Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Das Food Craving Inventory ist ein 28-Punkte-Instrument, das die Häufigkeit allgemeiner Heißhungerattacken und Heißhungerattacken auf bestimmte Arten von Lebensmitteln im letzten Monat misst, nämlich: hohe Fette, Süßigkeiten, Kohlenhydrate/Stärke und Fast-Food-Fette. Die Probanden bewerten auf einer 5-stufigen Häufigkeitsskala, wie oft sie ein Verlangen nach den einzelnen Nahrungsmitteln verspürt haben, wobei 1=nie, 2=selten (ein- oder zweimal), 3=manchmal, 4=häufig, 5=immer/fast jeden Tag. Der Wert für das Verlangen nach Nahrung wird als Gesamtsumme berechnet, und der Änderungswert wird aus der Differenz zwischen dem Ausgangswert und der Bewertung nach der Intervention berechnet.
Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Veränderung des hedonischen Hungers, bewertet anhand des Power of Food Scale (PFS) Scores
Zeitfenster: Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Die Skala „Power of Food“ bewertet den gemeldeten Appetit, die Reaktionsfähigkeit auf Nahrungsmittelbelohnungen, die Sensibilität gegenüber Nahrungsmittelreizen in der Umgebung und die Häufigkeit nahrungsmittelbezogener Gedanken. Die 21-Punkte-Skala fordert die Probanden auf, auf einer 5-Punkte-Skala zu bewerten, wie sehr sie Aussagen über hedonischen Hunger zustimmen, wobei 1=überhaupt nicht zustimmt, 2=ein wenig zustimmt, 3=eher zustimmt, 4=zustimmt und 5=stimme voll und ganz zu. Die Änderung des Gesamt-PFS-Scores wird aus der Differenz zwischen der Ausgangsbewertung und der Bewertung nach der Intervention berechnet.
Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Änderung der Ernährungsgewohnheiten, bewertet anhand der Yale Food Addiction Scale
Zeitfenster: Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)
Die Yale Food Addiction Scale (YFAS) wurde entwickelt, um Teilnehmer zu identifizieren, die Anzeichen einer möglichen Nahrungssucht nach bestimmten Lebensmitteln aufweisen. Der 9-Punkte-Fragebogen basiert auf den Substanzabhängigkeitskriterien des DSM-IV-TR sowie auf Skalen, die zur Bewertung von Verhaltensabhängigkeiten verwendet wurden. Die Probanden bewerten auf einer 5-stufigen Häufigkeitsskala, wie oft sie möglicherweise ein nahrungssüchtiges Verhalten erlebt haben, wobei 0=nie, 1=einmal im Monat, 2=2-4-mal pro Monat, 3=2-3-mal pro Woche, 4 = 4+ Mal pro Woche. Die Veränderung des Gesamtscores wird aus der Differenz zwischen der Ausgangsbewertung und der Bewertung nach der Intervention berechnet.
Baseline, Bewertung nach der Intervention (ca. 3 Wochen nach Baseline)

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

University of North Carolina, Chapel Hill

Mitarbeiter

National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK)

Ermittler

  • Hauptermittler: Kyle Burger, PhD, MPH, RD, University of North Carolina, Chapel Hill

Publikationen und hilfreiche Links

Die Bereitstellung dieser Publikationen erfolgt freiwillig durch die für die Eingabe von Informationen über die Studie verantwortliche Person. Diese können sich auf alles beziehen, was mit dem Studium zu tun hat.

Allgemeine Veröffentlichungen

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn

1. August 2014

Primärer Abschluss (Tatsächlich)

1. Mai 2015

Studienabschluss (Tatsächlich)

1. Juli 2015

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

8. Oktober 2015

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

7. Dezember 2015

Zuerst gepostet (Schätzen)

8. Dezember 2015

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

1. Mai 2017

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

27. April 2017

Zuletzt verifiziert

1. November 2015

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Andere Studien-ID-Nummern

  • 14-1669
  • P30DK056350 (US NIH Stipendium/Vertrag)

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