Reaktion estyminen korkeakalorisiin ruokavihjeisiin nuorten keskuudessa aktiivisen ja istumisen jälkeen videopelien pelaamisen jälkeen

Design. Satunnaistettua jakosuunnitelmaa, jossa on tasapainotettuja hoito-olosuhteita, käytetään vertaamaan hermoston eston määrää korkea- ja vähäkalorisiin ruokavihjeisiin nuorten keskuudessa kahden tilan välillä. Nämä kaksi ehtoa sisältävät 60 minuutin aktiivisen videopelin ja 60 minuutin istunnon videopelin. Hoitoolosuhteiden järjestys määrätään satunnaisesti käyttämällä validoitua yksinkertaista satunnaistustekniikkaa. Jokaisen laboratorioistunnon aikana EEG-tiedot tallennetaan ja analysoidaan myöhemmin yksittäisten tapahtumiin liittyvien potentiaalien (ERP) komponenttien arvioimiseksi kummankin tilan jälkeen. Osallistujat suorittavat go/no-go-vasteen eston katselutehtävän, jossa kuvia korkea- ja vähäkalorisista ruoista näytetään tietokoneen näytöllä. Vasteen estotehtävä suoritetaan välittömästi kunkin videopelitilan päättymisen jälkeen.

Videopeliolosuhteet. Istuva videopelipeli edellyttää, että osallistujat pelaavat istuma-asennossa 60 minuuttia. Aktiivisen videopelin pelaaminen edellyttää, että osallistujat pelaavat 60 minuuttia aktiivista videopeliä kohtalaisen intensiivisellä tasolla (3,0–5,9 metabolista ekvivalenttia (MET)) käyttämällä suosittua tanssisimulaatiopeliä nimeltä Dance Dance Revolution (DDR, Konami Digital Entertainment, Redwood City, CA). DDR saa aikaan kohtalaisen intensiivisen (3.0-5.9 MET) fyysisen aktiivisuuden tasot. Kuudenkymmenen minuutin aktiivisen videopelin on osoitettu tuottavan kohtalaisen intensiivistä fyysistä aktiivisuutta. Nykyiset ohjeet suosittelevat nuoria harjoittamaan päivittäin vähintään 60 minuuttia kohtalaista tai voimakasta fyysistä toimintaa.

Osallistujat. Kuusikymmentäkaksi tervettä nuorta (31 naista ja 31 miestä) rekrytoidaan paikallisyhteisön ilmoitusten ja lentolehtisten kautta. Osallistujat ovat 12-15-vuotiaita nuoria.

Menettelyt Seulonta. Tutkimukseen hakijoille ja heidän huoltajilleen lähetetään sähköposti, joka sisältää linkin verkkokyselyyn. Verkkokysely on "kyllä ​​tai ei" -kysely, jolla varmistetaan, että osallistujat täyttävät osallistumiskriteerit. Hakijoiden on vastattava oikein jokaiseen kysymykseen päästäkseen tutkimukseen. Osana verkkokyselyä osallistujia pyydetään ilmoittamaan kaikista ruoka-aineallergioista ja täyttämään ruokavalintakysely. Ruokamieltymyskyselylomakkeella valmistetaan standardoidut ateriat jokaiselle osallistujalle. Kelpoiset hakijat kutsutaan osallistumaan tutkimukseen.

Suuntautuminen. Tutkimukseen osallistujia pyydetään täyttämään suostumus- ja suostumuslomakkeet ennen ensimmäistä laboratorioistuntoa. Osallistujat ja heidän huoltajansa tulevat Clinical Neuroscience -laboratorioon vähintään päivää ennen ensimmäistä laboratorioistuntoaan hakemaan standardoidut ateriansa. Jokaiselle osallistujalle kerrotaan tutkimuksen päätarkoitus ja perehdytään testausmenettelyihin. Osallistujia neuvotaan välttämään kofeiinin ja muiden piristeiden käyttöä testipäivänä sekä voimakasta ja intensiivistä fyysistä aktiivisuutta 24 tunnin ajan ennen testausta. Osallistujille annetaan kopio näistä testausohjeista.

Standardoidut ateriat. Osallistujille tarjotaan standardoitu aamiainen ja lounas jokaiselle testipäivälle. Kunkin osallistujan energiantarpeet arvioidaan käyttämällä Maailman terveysjärjestön yhtälöitä perusaineenvaihduntanopeuksien ennustamiseen. Tämä yhtälö käyttää pituutta (cm), painoa (kg) ja ikää (vuosia) perusaineenvaihdunnan ennustamiseen, ja sen tarkkuus ja luotettavuus on validoitu. Päivittäisen kokonaisenergiantarpeen arvioinnissa käytetään aktiivisuuskerrointa 1,6 pojilla ja 1,5 tytöillä.

Ateriat standardisoidaan makroravinnepitoisuuden (60 % hiilihydraattia, 20 % rasvaa, 20 % proteiinia), iän, sukupuolen ja fyysisen aktiivisuuden (kevyt, kohtalainen tai korkea) perusteella. Osallistujat saavat 25 % päivittäisestä kaloritarpeestaan ​​aamiaisella ja 25 % lounaalla. Samat ruoat annetaan molempina testipäivinä ja osallistujia ohjeistetaan nauttimaan molempien aterioiden kaikki ruoat. Ruokailun noudattaminen arvioidaan jokaisen istunnon alussa. Kaikki noudattamatta jättäminen (ei syö kaikkea ruokaa ja/tai syö muita ruokia) edellyttää, että osallistujat tekevät kyseisen laboratorioistunnon uudelleen eri päivänä, kun he ovat noudattaneet ruokaohjeita.

Ateriat on suunniteltu edustamaan kohtuullinen ruokamäärä, jotta osallistujat saavat riittävästi ruokaa. Osallistujille annetaan molemmat standardoidut ateriansa ennen ensimmäistä testipäivää sekä ohjeet syödä vain standardoituja aterioita testipäivinä, välttää kofeiinin kulutusta ja voimakasta ja intensiivistä fyysistä aktiivisuutta 24 tuntia ennen testausta. Osallistujia ohjeistetaan nauttimaan aamiaisensa ja lounaansa samaan aikaan päivästä ja vähintään kaksi tuntia ennen saapumistaan ​​jokaiselle testipäivälle.

Videopeli-istunnot. Jokainen osallistuja suorittaa kaksi erillistä laboratoriojaksoa. Demografiset ja antropometriset tiedot kerätään ensimmäisen laboratorioistunnon alussa. Osallistujia pyydetään arvioimaan nälkänsä jokaisen laboratorioistunnon alussa. Hoffman ym. vertasivat P3- ja N2-komponentteja ruokailun (1 tunti aterian jälkeen) ja paaston (17 tuntia paaston) välillä eivätkä löytäneet merkittäviä eroja P3- tai N2-komponenttien amplitudissa tai latenssissa nuorten aikuisten keskuudessa. Testausmenettelyt ja -protokollat ​​tarkistetaan jokaisen osallistujan kanssa ennen kunkin videopeliistunnon aloittamista. Osallistujat viedään sitten videopelilaboratorioon suorittamaan 60 minuutin videopelisessio. Videopeliistunnon alussa osallistujille asennetaan K4b2 (Cosmed, Rooma, Italia) aineenvaihduntajärjestelmä, Polar-sykemittari (Polar, Helsinki, Suomi) ja GT3X-aktiivisuusmittari (Pensicola, FL) energiankulutuksen mittaamiseksi. . Jokaisen osallistujan aineenvaihduntatiedot mitataan ja tallennetaan analysointia varten.

Heti jokaisen videopelitilan jälkeen osallistujat tuodaan viereiseen huoneeseen, jossa on EEG-laitteet, jossa he suorittavat vasteen estotehtävät. Toisen videopeliistunnon jälkeen osallistujia pyydetään luokittelemaan jokainen ruokakuva joko korkea- tai vähäkaloriseksi sen varmistamiseksi, että osallistujat tunnistavat ruokakuvat oikein vasteen estotehtävien aikana. Vastauksen estotehtävän suoritettuaan osallistujat ohjataan erilliseen huoneeseen suorittamaan Stroop-Color Word -testi.

Vasteenestotehtävä. Välittömästi aktiivisten ja passiivisten videopeliolosuhteiden jälkeen osallistujat suorittavat kaksi go/no-go aktiivista katselutehtävää. Go/no-go -tehtävä sisältää kuvia korkea- ja vähäkalorisista ruoista. Kuvat katselutehtäviin valitaan Blechertin et al:n havaintojen perusteella. He raportoivat äskettäin 568 korkea- ja vähäkalorisen ruokakuvan normatiiviset arvosanat. Ensimmäisessä katselutehtävässä käytetään yhteensä 150 kuvaa, joista 100 sisältää korkeakalorisia kuvia ja 50 vähäkalorisia kuvia; vähäkaloriset kuvat ovat kohdeärsykkeitä. Toinen katselutehtävä sisältää 100 vähäkalorista kuvaa ja 50 korkeakalorista kuvaa; korkeakaloriset kuvat ovat kohdeärsykkeitä. Jokainen katselutehtävä näytetään eri satunnaisessa järjestyksessä jokaiselle osallistujalle. Kuvia näytetään 500 millisekuntia (ms) ja kuvien välinen koeväli on 1300 ms. Toisen vasteen estotehtävän jälkeen osallistujia pyydetään arvioimaan kuvat subjektiivisesti miellyttävyyden ja kiihottumisen mukaan käyttämällä kuvan arviointiasteikkoa 1-9 (jossa 1 on pienin ja 9 korkein). Selvittääkseen osallistujien ymmärryksen vähäkalorisista ruoista, osallistujia pyydetään suorittamaan lyhyt tehtävä, jossa he luokittelevat jokaisen ruokakuvan joko vähäkaloriseksi tai korkeakaloriseksi.

Go/No-Go -paradigma. Go/no-go -tehtävän kaloripitoisessa osassa osallistujia kehotetaan painamaan nappia oikean etusormellaan, kun he näkevät kuvia vähäkalorisista ruoista, jotka ovat kohdeärsykkeitä. Vähäkaloriset ruoat ovat kohdeärsyke, ja osallistujien on sitouduttava vastauksensa painamalla asianmukaista painiketta. Tätä tehtävän osaa kutsutaan nimellä "go". Tehtävän "no-go" -osio edellyttää, että osallistujat eivät paina painiketta, kun esitetään kuvia korkeakalorisista ruoista. Toinen go/no-go -tehtävä käyttää päinvastaisia ​​ohjeita kuin ensimmäinen tehtävä. Osallistujia ohjeistetaan "menemään" tai painamaan painiketta, kun esitetään kuvia korkeakalorisista ruoista, ja pidättäytymään tai "ei mennä", kun vähäkaloristen ruokien kuvat esitetään, korkeakaloriset ruoat olla kohdeärsykkeitä. Molempien tehtävien kuvat esitetään satunnaisessa järjestyksessä käyttäen 150 kuvaa, jotka näytetään 500 ms ja kokeiden välillä 1300 ms. Osallistujia kehotetaan pysymään mahdollisimman paikallaan ja minimoimaan silmiensä räpyttely vähentääkseen artefaktien (häiriöiden tai melun) määrää EEG-tietojen tallennuksen aikana.

Tarkastellakseen edelleen kohtalaisen intensiivisen fyysisen aktiivisuuden vaikutuksia vasteen estymiseen osallistujille annetaan useita ruokavaihtoehtoja suoritettaessa auditiivinen verbaalinen oppimistesti, Rey auditiivinen verbaalinen oppimistesti (AVLT). Rey AVLT:tä annetaan Vakil et al.:n validoiman protokollan mukaisesti, joka on kuvattu aiemmin. Rey AVLT:n kuudennen kokeen jälkeen osallistujille annetaan 30 minuuttia ennen oppimistokeen viimeisiä osia kuluttaa runsaasti ja vähän energiaa sisältäviä ruokia ad libitum. 30 minuutin viivejakson aikana kullekin osallistujalle annetaan etukäteen mitatut ja 0,1 gramman tarkkuudella punnitut ruoat odottaessaan Rey AVLT:n viiveaikaa. Kaloripitoisiin ruokiin kuuluu runsaasti energiaa sisältäviä ruokia. Vähäkalorisiin ruokiin kuuluu vähän energiaa sisältäviä elintarvikkeita, kuten hedelmäviipaleita ja vihanneksia. Testi sisältää 8 koetta ja antaa osallistujille riittävästi aikaa syödä ennalta mitattuja ruokia. Rey AVTL -testin suorittaminen päättää koko istunnon.

Ensimmäisen videopeliistunnon päätyttyä osallistujat palaavat 7 päivän kuluttua suorittamaan toisen videopeliistunnon. Osallistujiin otetaan yhteyttä 24 tuntia ennen heidän toista videopelikertaansa muistuttamaan osallistujia tulevasta testausistunnosta. Osallistujat, jotka suorittavat sekä videopelisessiot että niihin liittyvät testit, saavat 40 dollaria tutkimuksen suorittamisesta.

Tehoanalyysi. Osallistujien lukumäärä arvioitiin N2-amplitudien merkityksellisen muutoksen perusteella. Koska harjoituksella on osoitettu olevan kohtalainen vaikutus hermovasteisiin ruokavihjeisiin aikuisilla, arvioitua keskimääräistä eroa käytettiin 0,50 mikrovolttia. Tässä analyysissä käytettiin myös keskimääräistä 0,63 mikrovoltin standardivirhettä, joka perustui aikaisempaan tutkimukseen, joka auttoi määrittämään N2-amplitudien testi-uudelleentestausluotettavuuden EEG-tekniikoilla.197 Näin ollen, kun keskimääräinen N2-ero on 0,5 mikrovolttia, keskimääräinen standardivirhe 0,63 mikrovolttia ja alfa 0,05, tarvitaan 55 osallistujan näyte saadakseen 90 % tehoa. Lisäksi aiemman ERP-mittauskokemuksen perusteella odotamme menettävämme 10 % EEG-mittauksista huonojen tai epätäydellisten tietojen vuoksi. Tämän menetyksen huomioon ottamiseksi rekrytoimme 7 ylimääräistä osallistujaa, yhteensä 62 osallistujaa.

Tilastollinen analyysi. Analyysi suoritetaan SAS-tilastoohjelmistolla (versio 9.4; SAS Institute, Inc. Cary NC). Osallistujatiedot raportoidaan keskiarvoina ja keskihajonnana. Pääasiallisten ja vuorovaikutusvaikutusten arvioimiseksi kussakin koehenkilössä käytetään 2 ehdon (aktiivinen ja passiivinen) x 2 hermoston esto (Go ja No/Go) x 2 kalori (paljon kaloreita ja vähän kaloreita) toistuvia ANOVA-mittauksia. Tässä analyysissä käytetään alfa-tasoa 0,05. Post hoc t -testit suoritetaan, jos havaitaan merkittäviä vaikutuksia merkittävien erojen tunnistamiseksi. Bonferroni-säädöt tehdään useita vertailuja varten.