A magas kalóriatartalmú étkezési jelzésekre adott válasz gátlása serdülők körében aktív és ülő videojáték után

Tervezés. Véletlenszerű keresztezési elrendezést ellensúlyozott kezelési feltételekkel alkalmaznak majd a neurális gátlás mértékének összehasonlítására a magas és alacsony kalóriatartalmú élelmiszerekre utaló jelekkel a serdülők körében két állapot között. Ez a két feltétel magában foglal egy 60 perces aktív videojátékot és egy 60 perces ülő videojátékot. A kezelési feltételek sorrendjét véletlenszerűen hozzárendeljük egy validált egyszerű randomizációs technikával. Minden laboratóriumi ülés során rögzítik az EEG-adatokat, majd később elemzik az egyedi eseményfüggő potenciál (ERP) komponenseket a két feltételt követően. A résztvevők egy go/no-go válasz gátlási megtekintési feladatot hajtanak végre, magas kalóriatartalmú és alacsony kalóriatartalmú ételek képeivel a számítógép monitorán. A válaszgátlási feladatot közvetlenül az egyes videojáték-állapotok megszűnése után kell végrehajtani.

Videójáték feltételei. Az ülő videojátékok körülményei között a résztvevőknek 60 percig ülő helyzetben kell játszaniuk. Az aktív videojáték feltétele megköveteli, hogy a résztvevők 60 percnyi aktív videójátékot töltsenek le mérsékelten intenzív szinten (3,0-5,9 anyagcsere-ekvivalens (MET)) a „Dance Dance Revolution” nevű népszerű táncszimulációs játék segítségével (DDR, Konami Digital Entertainment, Redwood City, Kalifornia). A DDR mérsékelten intenzív (3,0-5,9 MET) fizikai aktivitás szintje. Hatvan perc aktív videojátékozás mérsékelten intenzív fizikai aktivitást eredményez. A jelenlegi irányelvek azt javasolják, hogy a serdülőkorúak naponta legalább 60 percet végezzenek mérsékelt-erős-intenzív fizikai aktivitással.

Résztvevők. Hatvankét egészséges serdülőt (31 nőt és 31 férfit) fognak toborozni a helyi közösségben megjelenő hirdetések és szórólapok segítségével. A résztvevők 12 és 15 év közötti serdülők lesznek.

Eljárások Szűrés. A vizsgálatra jelentkezőknek és gondviselőiknek e-mailt küldünk, amely egy online felmérés linkjét tartalmazza. Az online felmérés „igen vagy nem” kérdőív lesz, amely biztosítja, hogy a résztvevők megfeleljenek a felvételi kritériumoknak. A vizsgázóknak minden kérdésre megfelelően meg kell válaszolniuk, hogy jogosultak legyenek a vizsgálatra. Az online felmérés részeként a résztvevőket arra kérik, hogy jelentsenek minden ételallergiát, és töltsenek ki egy ételpreferencia-kérdőívet. Az ételpreferencia kérdőív segítségével elkészítjük a standardizált ételeket minden résztvevő számára. A megfelelő jelölteket felkérik, hogy vegyenek részt a vizsgálatban.

Irányultság. A vizsgálatban részt vevőket felkérik, hogy az első laboratóriumi munkamenet előtt töltsék ki a hozzájárulási és beleegyezési űrlapokat. A résztvevők és gondviselőik a Clinical Neuroscience laborba érkeznek legalább egy nappal az első laboratóriumi ülésük előtt, hogy átvegyék szabványos ételeiket. Minden résztvevő tájékoztatást kap a vizsgálat fő céljáról, és megismertetik a vizsgálati eljárásokkal. A résztvevőket arra utasítják, hogy a vizsgálat napján kerüljék a koffein és egyéb stimulánsok fogyasztását, valamint kerüljék az erőteljes-intenzív fizikai aktivitást a vizsgálat előtti 24 órában. A résztvevők megkapják a vizsgálati utasítások egy példányát.

Szabványos étkezés. A résztvevők szabványos reggelit és ebédet kapnak minden vizsgálati napon. Az egyes résztvevők energiaszükségletét az Egészségügyi Világszervezet egyenletei alapján becsülik meg az alap anyagcsere előrejelzésére. Ez az egyenlet a magasságot (cm), a súlyt (kg) és az életkort (év) használja az alap anyagcsere előrejelzésére, és hitelesítették a pontosságot és a megbízhatóságot. A teljes napi energiaszükséglet becsléséhez a fiúknál 1,6-os, a lányoknál pedig az 1,5-ös aktivitási tényezőt kell használni.

Az étkezések standardizálása a makrotápanyag-tartalom (60% szénhidrát, 20% zsír, 20% fehérje), életkor, nem és fizikai aktivitási szint (könnyű, közepes vagy magas aktivitás) alapján történik. A résztvevők napi kalóriaszükségletük 25%-át reggelire és 25%-át ebédre kapják. Mindkét tesztnapon ugyanazokat az ételeket adják, és a résztvevőket arra utasítják, hogy mindkét étkezéshez elfogyasszák az összes ételt. Az étkezés betartását minden foglalkozás elején értékeljük. Bármilyen meg nem felelés (nem eszik meg minden ételt és/vagy más ételeket) megköveteli a résztvevőktől, hogy az adott laboratóriumi munkamenetet egy másik napon ismételjék meg, amikor betartották az étkezési protokollokat.

Az ételeket úgy alakítják ki, hogy ésszerű mennyiségű ételt képviseljenek, hogy a résztvevők megfelelő mennyiségű táplálékot kapjanak. A résztvevők mindkét standard étkezést megkapják az első vizsgálati nap előtt, valamint azt az utasítást, hogy a vizsgálati napokon csak szabványos ételeket fogyasszanak, kerüljék a koffeinfogyasztást és az erőteljes-intenzív fizikai aktivitást 24 órával a vizsgálat előtt. A résztvevőket arra utasítják, hogy a reggelit és az ebédet ugyanabban a napszakban fogyasszák el, és minden vizsgálati napon legalább két órával érkezés előtt.

Videojáték-ülések. Minden résztvevő két külön laboratóriumi foglalkozáson vesz részt. A demográfiai és antropometriai információkat az első labormunka elején gyűjtik össze. A résztvevőket felkérik, hogy értékeljék éhségüket minden egyes labormunka elején. Hoffman és munkatársai összehasonlították a P3 és N2 komponenseket a táplált (1 óra étkezés utáni) és az éhgyomorra (17 óra éhezés) között, és nem találtak szignifikáns különbséget a P3 vagy N2 komponensek amplitúdójában vagy látenciájában fiatal felnőttek között. A tesztelési eljárásokat és protokollokat minden résztvevővel felülvizsgálják az egyes videojáték-menetek megkezdése előtt. A résztvevőket ezután a videojáték-laboratóriumba viszik, ahol egy 60 perces videojáték-menetet töltenek le. A videojáték elején a résztvevőket felszerelik a K4b2 (Cosmed, Róma, Olaszország) anyagcsererendszerrel, a Polar pulzusmérővel (Polar, Helsinki, Finnország) és a GT3X aktivitásmérővel (Pensicola, FL) az energiafelhasználás mérésére. . Az egyes résztvevők metabolikus információit megmérik és rögzítik elemzés céljából.

Közvetlenül minden videojáték körülmény után a résztvevőket egy szomszédos EEG-berendezést tartalmazó helyiségbe viszik, ahol elvégzik a válaszgátlási feladatokat. A második videójáték után a résztvevőket arra kérik, hogy minden ételképet magas vagy alacsony kalóriatartalmúnak minősítsenek, hogy a résztvevők helyesen azonosítsák az ételképeket a válaszgátlási feladatok során. A válaszgátlási feladat elvégzése után a résztvevőket egy külön helyiségbe vezetik a Stroop-Color Word teszt kitöltésére.

Válasz gátlási feladat. Mind az aktív, mind a passzív videojáték feltételeit követően a résztvevők két go/no-go aktív megtekintési feladatot hajtanak végre. A go/no-go feladat tartalmazza majd a kalóriadús és alacsony kalóriatartalmú ételek képeit. A megtekintési feladatokhoz a képeket Blechert és munkatársai eredményei alapján választják ki, akik a közelmúltban 568 magas és alacsony kalóriatartalmú ételkép normatív értékeléséről számoltak be. Az első megtekintési feladat összesen 150 képet használ majd, ebből 100 kalóriadús és 50 alacsony kalóriatartalmú képet fog tartalmazni; az alacsony kalóriatartalmú képek lesznek a célingerek. A második megtekintési feladat 100 alacsony kalóriatartalmú és 50 magas kalóriatartalmú képet tartalmaz; a magas kalóriatartalmú képek lesznek a célingerek. A megtekintési feladatok mindegyike eltérő véletlenszerű sorrendben jelenik meg minden résztvevő számára. A képek 500 ezredmásodpercig (ms) jelennek meg, a képek között 1300 ms-os próbaközi intervallum. A második válaszgátlási feladatot követően a résztvevőket arra kérik, hogy szubjektíven értékeljék a képeket kellemesség és izgalom szerint egy 1-9 közötti képértékelési skála segítségével (az 1-es a legalacsonyabb és a 9-es a legmagasabb). Annak megállapítására, hogy a résztvevők megértik-e az alacsony vagy magas kalóriatartalmú ételeket, a résztvevőknek egy rövid feladatot kell kitölteniük, amelyben az egyes ételeket alacsony kalóriatartalmúak vagy magas kalóriatartalmúak kategóriába sorolják.

Go/No-Go paradigma. A go/no-go feladat magas kalóriatartalmú részében a résztvevők arra kapnak utasítást, hogy nyomjanak meg egy gombot a jobb mutatóujjukkal, amikor alacsony kalóriatartalmú ételekről készült képeket látnak, amelyek a célingerek lesznek. Az alacsony kalóriatartalmú ételek lesznek a célinger, és a résztvevőknek a megfelelő gomb megnyomásával kell lekötniük válaszukat. A feladatnak ezt a részét „menni” fogjuk hívni. A feladat „no-go” része megköveteli a résztvevőktől, hogy ne nyomják le a gombot, amikor magas kalóriatartalmú ételeket ábrázolnak. A második go/no-go feladat az első feladattal ellentétes utasításokat fogja használni. A résztvevők utasítást kapnak, hogy „menjenek” vagy nyomjanak meg egy gombot, amikor magas kalóriatartalmú ételeket ábrázolnak, és tartsák vissza, vagy „no-go”, amikor az alacsony kalóriatartalmú ételeket ábrázolják, a magas kalóriatartalmú ételeket legyen a célinger. A képek mindkét feladathoz véletlenszerű sorrendben jelennek meg, 150 kép felhasználásával, 500 ms-on keresztül, 1300 ms-os próbaközi időközzel. A résztvevőket arra utasítják, hogy maradjanak a lehető legmozdulatlanabbak, és minimalizálják a pislogást, hogy csökkentsék a műtermékek (zavarok vagy zaj) mennyiségét az EEG adatok rögzítése közben.

A mérsékelt intenzív fizikai aktivitás válaszgátlásra gyakorolt ​​hatásának további vizsgálata érdekében a résztvevők többféle étkezési lehetőséget kapnak, miközben teljesítenek egy auditív verbális tanulási tesztet, a Rey auditív verbális tanulási tesztet (AVLT). A Rey AVLT-t a Vakil és munkatársai által jóváhagyott, korábban leírt protokoll szerint adjuk be. A Rey AVLT 6. próbája után a résztvevők 30 percet kapnak a tanulási teszt utolsó részei előtt, hogy ad-libitum fogyaszthassanak magas és alacsony energiatartalmú ételeket. A 30 perces késleltetési idő alatt minden résztvevő megkapja az előzetesen kimért és 0,1 gramm pontossággal kimért ételeket, miközben a Rey AVLT késleltetési időszakára vár. A magas kalóriatartalmú élelmiszerek közé tartoznak a magas energiatartalmú élelmiszerek. Az alacsony kalóriatartalmú élelmiszerek közé tartoznak az alacsony energiatartalmú élelmiszerek, például a gyümölcsszeletek és a zöldségek. A teszt 8 kísérletből áll, és megfelelő időt biztosít a résztvevőknek az előre kimért ételek elfogyasztására. A Rey AVTL teszt befejezésével a teljes munkamenet lezárul.

Az első videojáték-menet befejezése után a résztvevők 7 nap múlva visszatérnek, hogy befejezzék a második videojáték-menetet. A résztvevőkkel 24 órával a második videós játékmenet előtt felvesszük a kapcsolatot, hogy emlékeztessük a résztvevőket a közelgő tesztelésre. Azok a résztvevők, akik mind a videojáték-üléseket, mind a kísérő teszteket teljesítik, 40 dollárt kapnak a tanulmány elvégzéséért.

Erőelemzés. A résztvevők számát az N2 amplitúdók jelentős eltolódása alapján becsülték meg. Mivel kimutatták, hogy a testmozgás mérsékelt hatással van az étkezési jelzésekre adott idegi válaszokra a felnőttek körében, a becsült átlagos különbség 0,50 mikrovolt volt. Ebben az elemzésben egy 0,63 mikrovoltos átlagos standard hibát is használtunk, amely korábbi kutatások alapján segített megállapítani az N2 amplitúdók teszt-újrateszt megbízhatóságát EEG-technikákkal.197 Így 0,5 mikrovoltos átlagos N2 különbség, 0,63 mikrovolt átlagos standard hiba és 0,05 alfa alapján 55 résztvevőből álló minta szükséges a 90%-os teljesítményhez. Ezen túlmenően az ERP-k mérésével kapcsolatos korábbi tapasztalatok alapján az EEG-mérések 10%-át veszítjük el gyenge vagy hiányos adatok miatt. Ennek a veszteségnek az elszámolására további 7 résztvevőt veszünk fel, összesen 62 résztvevővel.

Statisztikai analízis. Az elemzést a SAS statisztikai szoftverrel (9.4-es verzió; SAS Institute, Inc. Cary NC) végezzük. A résztvevők adatait átlagként és szórásaként jelentik. Az egyes alanyokon belüli fő és interakciós hatások értékeléséhez egy 2-feltételes (aktív és passzív) x 2-neurális gátlás (Go és No/Go) x 2-calory (magas és alacsony kalóriatartalmú) ismételt mérési ANOVA-t kell alkalmazni. Ehhez az elemzéshez 0,05 alfa-szintet használunk. Post hoc t-teszteket kell végezni, ha jelentős hatások figyelhetők meg a jelentős különbségek azonosítása érdekében. A Bonferroni-korrekciókat többszörös összehasonlításhoz hajtjuk végre.