Inhibición de la respuesta a las señales de alimentos ricos en calorías entre los adolescentes después de un juego de video activo y sedentario

Diseño. Se utilizará un diseño cruzado aleatorizado con condiciones de tratamiento contrapesadas para comparar la cantidad de inhibición neuronal a las señales de alimentos altos y bajos en calorías entre los adolescentes entre dos condiciones. Estas dos condiciones incluirán una sesión de 60 minutos de juego activo de videojuegos y una sesión de 60 minutos de juego sedentario de videojuegos. El orden de las condiciones de tratamiento se asignará aleatoriamente utilizando una técnica de aleatorización simple validada. Durante cada sesión de laboratorio, los datos de EEG se registrarán y luego se analizarán para evaluar los componentes individuales del potencial relacionado con eventos (ERP) después de cada una de las dos condiciones. Los participantes completarán una tarea de visualización de inhibición de la respuesta de ir/no ir con imágenes de alimentos altos en calorías y bajos en calorías que se muestran en un monitor de computadora. La tarea de inhibición de respuesta se administrará inmediatamente después del cese de cada condición de videojuego.

Condiciones de los videojuegos. La condición de juego sedentario de videojuegos requerirá que los participantes jueguen sentados durante 60 minutos. La condición de juego de video activo requerirá que los participantes completen 60 minutos de juego de video activo a niveles moderados intensos (3.0-5.9 equivalentes metabólicos (MET)) utilizando un popular juego de simulación de baile llamado 'Dance Dance Revolution' (DDR de Konami Digital Entertainment, Redwood City, California). DDR provoca intensidad moderada (3.0-5.9 METs) niveles de actividad física. Sesenta minutos de juego activo de videojuegos se ha demostrado que producen niveles moderados e intensos de actividad física. Las pautas actuales recomiendan que los adolescentes participen diariamente en 60 minutos o más de actividad física de intensidad moderada a vigorosa.

Participantes. Sesenta y dos adolescentes sanos (31 mujeres y 31 hombres) serán reclutados a través de anuncios y volantes en la comunidad local. Los participantes serán adolescentes de entre 12 y 15 años.

Procedimientos de Cribado. Los candidatos para el estudio y sus tutores recibirán un correo electrónico con un enlace a una encuesta en línea. La encuesta en línea será un cuestionario de 'sí o no' para garantizar que los participantes cumplan con los criterios de inclusión. Los candidatos deben responder cada pregunta correctamente para calificar para el estudio. Como parte de la encuesta en línea, se les pedirá a los participantes que informen sobre cualquier alergia alimentaria y completen un cuestionario de preferencia alimentaria. El cuestionario de preferencia de alimentos se utilizará para preparar las comidas estandarizadas para cada participante. Los candidatos que califiquen serán invitados a participar en el estudio.

Orientación. Se les pedirá a los participantes del estudio que completen los formularios de asentimiento y consentimiento antes de la primera sesión de laboratorio. Los participantes y sus tutores acudirán al laboratorio de neurociencia clínica al menos un día antes de su primera sesión de laboratorio para recoger sus comidas estandarizadas. Se informará a cada participante del objetivo principal del estudio y se familiarizará con los procedimientos de prueba. Se indicará a los participantes que eviten consumir cafeína y otros estimulantes el día de la prueba, así como que eviten la actividad física intensa y vigorosa durante el período de 24 horas antes de la prueba. Los participantes recibirán una copia de estas instrucciones de prueba.

Comidas estandarizadas. Los participantes recibirán un desayuno y almuerzo estandarizados para cada uno de los días de prueba. Las necesidades energéticas de cada participante se calcularán utilizando las ecuaciones de la Organización Mundial de la Salud para predecir las tasas metabólicas basales. Esta ecuación utiliza la altura (cm), el peso (kg) y la edad (años) para predecir las tasas metabólicas basales y ha sido validada por su precisión y confiabilidad. Se utilizará un factor de actividad de 1,6 para los niños y 1,5 para las niñas para estimar las necesidades energéticas diarias totales.

Las comidas se estandarizarán en función del contenido de macronutrientes (60 % de carbohidratos, 20 % de grasas, 20 % de proteínas), la edad, el género y el nivel de actividad física (actividad ligera, moderada o alta). Los participantes recibirán el 25% de sus requerimientos calóricos diarios para el desayuno y el 25% para el almuerzo. Se darán los mismos alimentos en ambos días de prueba y se indicará a los participantes que consuman todos los alimentos para ambas comidas. La adherencia a las comidas se evaluará al comienzo de cada sesión. Cualquier incumplimiento (no comer todos los alimentos y/o comer otros alimentos) requerirá que los participantes vuelvan a hacer esa sesión de laboratorio en particular en un día diferente cuando hayan seguido los protocolos de alimentos.

Las comidas están diseñadas para representar una cantidad razonable de alimentos para proporcionar a los participantes una ingesta adecuada de alimentos. Los participantes recibirán sus dos comidas estandarizadas antes del primer día de prueba junto con instrucciones para consumir solo comidas estandarizadas en los días de prueba, evitar el consumo de cafeína y la actividad física intensa y vigorosa 24 horas antes de la prueba. Se indicará a los participantes que consuman su desayuno y almuerzo a la misma hora del día y al menos dos horas antes de llegar para cada día de prueba.

Sesiones de videojuegos. Cada participante completará dos sesiones de laboratorio separadas. La información demográfica y antropométrica se recopilará al comienzo de la primera sesión de laboratorio. Se les pedirá a los participantes que califiquen su hambre al comienzo de cada sesión de laboratorio. Hoffman et al compararon los componentes P3 y N2 entre los estados de alimentación (1 hora posprandial) y en ayunas (17 horas de ayuno) y no encontraron diferencias significativas en la amplitud o latencia de los componentes P3 o N2 entre adultos jóvenes. Los procedimientos y protocolos de prueba se revisarán con cada participante antes del inicio de cada sesión de videojuegos. Luego, los participantes serán llevados al laboratorio de videojuegos para completar una sesión de videojuegos de 60 minutos. Al comienzo de la sesión de videojuegos, se equipará a los participantes con el sistema metabólico K4b2 (Cosmed, Roma, Italia), el pulsómetro Polar (Polar, Helsinki, Finlandia) y el monitor de actividad GT3X (Pensicola, FL) para medir el gasto energético . La información metabólica de cada participante se medirá y registrará para su análisis.

Inmediatamente después de cada condición de juego de video, los participantes serán llevados a una sala adyacente que contiene el equipo de EEG donde completarán las tareas de inhibición de respuesta. Después de la segunda sesión de videojuegos, se les pedirá a los participantes que clasifiquen cada imagen de comida como alta o baja en calorías para asegurarse de que identificaron correctamente las imágenes de comida durante las tareas de inhibición de respuesta. Una vez completada la tarea de inhibición de la respuesta, los participantes serán conducidos a una habitación separada para completar la prueba Stroop-Color Word.

Tarea de inhibición de la respuesta. Inmediatamente después de las condiciones activas y pasivas del videojuego, los participantes completarán dos tareas de visualización activa pasa/no pasa. La tarea de continuar/no continuar incluirá imágenes de alimentos altos en calorías y bajos en calorías. Las imágenes para las tareas de visualización se seleccionarán en función de los hallazgos de Blechert et al, quienes recientemente informaron calificaciones normativas de 568 imágenes de alimentos con alto y bajo contenido calórico. La primera tarea de visualización utilizará un total de 150 imágenes, 100 de las cuales incluirán imágenes de alto contenido calórico y 50 imágenes de bajo contenido calórico; las imágenes bajas en calorías serán los estímulos objetivo. La segunda tarea de visualización incluirá 100 imágenes bajas en calorías y 50 imágenes altas en calorías; las imágenes ricas en calorías serán los estímulos objetivo. Cada una de las tareas de visualización se mostrará en un orden aleatorio diferente para cada participante. Las imágenes se mostrarán durante 500 milisegundos (ms) con un intervalo entre pruebas de 1300 ms entre imágenes. Después de la segunda tarea de inhibición de la respuesta, se les pedirá a los participantes que califiquen subjetivamente las imágenes de acuerdo con el placer y la excitación utilizando una escala de calificación de imágenes del 1 al 9 (siendo 1 el más bajo y 9 el más alto). Para determinar la comprensión de los participantes sobre los alimentos bajos en calorías y los altos en calorías, se les pedirá que completen una tarea corta en la que clasificarán cada imagen de alimentos como baja o alta en calorías.

Paradigma Go/No-Go. Para la parte de alto contenido calórico de la tarea de continuar/no continuar, se indicará a los participantes que presionen un botón con el dedo índice derecho cuando vean imágenes de alimentos bajos en calorías, que serán los estímulos objetivo. Los alimentos bajos en calorías serán el estímulo objetivo y los participantes deberán comprometer su respuesta presionando el botón correspondiente. Esta parte de la tarea se llamará "ir". La parte "no-go" de la tarea requerirá que los participantes no presionen el botón cuando se presenten imágenes de alimentos ricos en calorías. La segunda tarea pasa/no pasa utilizará las instrucciones opuestas de la primera tarea. A los participantes se les indicará que "continúen" o presionen un botón cuando se presenten imágenes de alimentos ricos en calorías y que retengan, o "no continúen", cuando se presenten imágenes de alimentos bajos en calorías, los alimentos ricos en calorías ser los estímulos objetivo. Las imágenes para ambas tareas se presentarán en orden aleatorio utilizando 150 imágenes mostradas durante 500 ms con un intervalo entre pruebas de 1300 ms. Se indicará a los participantes que permanezcan lo más quietos posible y que minimicen sus parpadeos para reducir la cantidad de artefactos (interrupciones o ruido) mientras se registran los datos del EEG.

Para examinar más a fondo los efectos de la actividad física intensa moderada en la inhibición de la respuesta, los participantes recibirán varias opciones de alimentos mientras completan una prueba de aprendizaje verbal auditivo, la prueba de aprendizaje verbal auditivo de Rey (AVLT). El Rey AVLT se administrará según el protocolo validado por Vakil et al descrito anteriormente. Después de la sexta prueba del Rey AVLT, los participantes tendrán 30 minutos antes de las porciones finales de la prueba de aprendizaje para consumir ad libitum alimentos de alta y baja densidad energética. Durante el período de retraso de 30 minutos, los alimentos que han sido medidos y pesados ​​con precisión de 0,1 gramos de antemano se entregarán a cada participante mientras esperan el período de retraso del Rey AVLT. Los alimentos ricos en calorías incluirán alimentos de alta densidad energética. Los alimentos bajos en calorías incluirán alimentos de baja densidad energética, como rodajas de frutas y verduras. La prueba incluirá 8 intentos y dará tiempo apropiado para que los participantes consuman alimentos medidos previamente. La finalización de la prueba Rey AVTL concluirá toda la sesión.

Después de completar la primera sesión de videojuegos, los participantes regresarán después de 7 días para completar la segunda sesión de videojuegos. Se contactará a los participantes 24 horas antes de su segunda sesión de videojuegos para recordarles la próxima sesión de prueba. Los participantes que completen tanto las sesiones de videojuegos como las pruebas que las acompañan recibirán $40 dólares por completar el estudio.

Análisis de potencia. El número de participantes se estimó en función de un cambio significativo en las amplitudes de N2. Dado que se ha demostrado que el ejercicio tiene un efecto moderado en las respuestas neuronales a las señales de alimentos entre los adultos, se utilizó una diferencia media estimada de 0,50 microvoltios. En este análisis también se utilizó un error estándar medio de 0,63 microvoltios basado en investigaciones previas que ayudaron a establecer una confiabilidad test-retest de las amplitudes de N2 utilizando técnicas de EEG.197 Por lo tanto, con base en una diferencia media de N2 de 0,5 microvoltios, un error estándar medio de 0,63 microvoltios y un alfa de 0,05, se necesita una muestra de 55 participantes para tener un 90 % de potencia. Además, según la experiencia previa en la medición de ERP, esperamos perder el 10 % de las mediciones de EEG debido a datos deficientes o incompletos. Para dar cuenta de esta pérdida, reclutaremos 7 participantes adicionales, para un total de 62 participantes en total.

Análisis estadístico. El análisis se completará utilizando el software estadístico SAS (versión 9.4; SAS Institute, Inc. Cary NC). Los datos de los participantes se informarán como medias y desviaciones estándar. Para evaluar los efectos principales y de interacción dentro de cada sujeto, se utilizará un ANOVA de medidas repetidas de 2 condiciones (activa y pasiva) x 2 inhibiciones neuronales (Ir y No/Ir) x 2 calorías (altas en calorías y bajas en calorías). Se utilizará un nivel alfa de 0,05 para este análisis. Se realizarán pruebas t post hoc si se observan efectos significativos para identificar diferencias significativas. Se realizarán ajustes de Bonferroni para comparaciones múltiples.