アクティブおよび座りっぱなしのビデオゲームプレイ後の青少年における高カロリー食品の合図に対する反応の抑制

デザイン。 バランスの取れた治療条件を備えたランダム化クロスオーバー設計を使用して、2 つの条件間の青少年の高カロリーおよび低カロリーの食事の合図に対する神経抑制の量を比較します。 これら 2 つの条件には、アクティブなビデオ ゲーム プレイの 60 分間のセッションと、座りながらのビデオ ゲーム プレイの 60 分間のセッションが含まれます。 治療条件の順序は、検証済みの単純なランダム化手法を使用してランダムに割り当てられます。 各実験室セッション中に脳波データが記録され、その後分析されて、2 つの条件のそれぞれに続く個々の事象関連電位 (ERP) コンポーネントが評価されます。 参加者は、コンピューターのモニターに表示される高カロリー食品と低カロリー食品の写真を使用して、ゴー/ノーゴー反応阻害観察タスクを完了します。 反応抑制タスクは、各ビデオ ゲーム条件の終了直後に実行されます。

ビデオゲームの状況。 座りがちなビデオ ゲームのプレイ条件では、参加者は 60 分間座った姿勢でプレイする必要があります。 アクティブなビデオ ゲームのプレイ条件では、参加者は「ダンス ダンス レボリューション」と呼ばれる人気のダンス シミュレーション ゲーム (コナミ デジタル エンタテインメントの DDR、カリフォルニア州レッドウッドシティ）。 DDR は中程度の強度を引き起こします (3.0-5.9 METs) 身体活動レベル。 60 分間アクティブにビデオ ゲームをプレイすると、適度な強度の身体活動が得られることが示されています。 現在のガイドラインでは、青少年に中程度から激しい運動を毎日 60 分以上行うことを推奨しています。

参加者。 健康な青少年 62 名 (女性 31 名、男性 31 名) が地域社会の広告やチラシを通じて募集されます。 参加者は12歳から15歳までの青少年となります。

手順のスクリーニング。 研究の候補者とその保護者には、オンライン調査へのリンクを含む電子メールが送信されます。 オンライン調査は、参加者が参加基準を満たしていることを確認するための「はいまたはいいえ」の質問票になります。 研究への参加資格を得るには、受験者は各質問に適切に回答する必要があります。 オンライン調査の一環として、参加者は食物アレルギーを報告し、食物の好みのアンケートに記入するよう求められます。 食べ物の好みのアンケートは、各参加者向けに標準化された食事を準備するために使用されます。 資格のある候補者は研究に参加するよう招待されます。

オリエンテーション。 研究の参加者は、最初のラボセッションの前に同意書と同意書に記入するよう求められます。 参加者とその保護者は、最初のラボセッションの少なくとも 1 日前までに臨床神経科学ラボに来て、標準化された食事を受け取ります。 各参加者には研究の主な目的が知らされ、テスト手順に精通します。 参加者は、試験当日はカフェインやその他の刺激物の摂取を避けるとともに、試験前の 24 時間は激しく激しい身体活動を避けるよう指示されます。 参加者には、これらのテスト手順のコピーが与えられます。

標準化された食事。 参加者には、テスト日ごとに標準化された朝食と昼食が与えられます。 各参加者のエネルギー必要量は、基礎代謝率を予測するための世界保健機関の式を使用して推定されます。 この式は、身長 (cm)、体重 (kg)、年齢 (年) を使用して基礎代謝率を予測し、精度と信頼性が検証されています。 1 日の総エネルギー必要量を推定するために、男の子の場合は 1.6、女の子の場合は 1.5 という活動係数が使用されます。

食事は、主要栄養素の含有量（炭水化物 60%、脂肪 20%、タンパク質 20%）、年齢、性別、身体活動レベル（軽度、中度、高度の活動）に基づいて標準化されます。 参加者には、1日の必要カロリーの25％が朝食に、25％が昼食に与えられます。 両方の試験日に同じ食品が与えられ、参加者は両方の食事ですべての食品を摂取するように指示されます。 食事遵守は各セッションの開始時に評価されます。 不遵守（すべての食物を食べない、および/または他の食物を食べる）がある場合、参加者は食事プロトコルに従っている場合、その特定のラボセッションを別の日にやり直す必要があります。

食事は、参加者に適切な食物摂取を提供するために、合理的な量の食物を表すように設計されています。 参加者には、最初の試験日の前に両方の標準化された食事が与えられ、試験当日は標準化された食事のみを摂取し、テストの24時間前からカフェインの摂取や激しい身体活動を避けるよう指示されます。 参加者は、朝食と昼食を同じ時間に、各テスト日に到着する少なくとも 2 時間前に摂取するように指示されます。

ビデオ ゲーム セッション。 各参加者は 2 つの別々のラボ セッションを完了します。 人口統計情報と人体計測情報は、最初のラボ セッションの開始時に収集されます。 参加者は、各ラボ セッションの開始時に空腹度を評価するよう求められます。 Hoffmanらは、摂食（食後1時間）状態と絶食（17時間絶食）状態の間でP3成分とN2成分を比較し、若年成人の間でP3成分やN2成分の振幅や潜伏期間に有意差がないことを発見した。 テスト手順とプロトコルは、各ビデオ ゲーム セッションを開始する前に、各参加者とともに確認されます。 その後、参加者はビデオ ゲーム ラボに連れて行かれ、60 分間のビデオ ゲーム セッションを完了します。 ビデオゲームセッションの開始時に、参加者はエネルギー消費量を測定するために、K4b2 (コスメド、イタリア、ローマ) 代謝システム、Polar 心拍数モニター (Polar、フィンランド、ヘルシンキ)、GT3X アクティビティモニター (フロリダ州ペンシコラ) を装着されます。 。 各参加者の代謝情報が測定され、分析のために記録されます。

各ビデオゲーム条件の直後に、参加者はEEG装置が設置された隣接する部屋に連れて行かれ、そこで反応抑制タスクを完了します。 2 回目のビデオ ゲーム セッションの後、参加者は、反応阻害タスク中に参加者が食品画像を正しく識別していることを確認するために、各食品画像を高カロリーか低カロリーに分類するように求められます。 反応抑制タスクが完了すると、参加者は別の部屋に案内され、ストループカラーワードテストを完了します。

応答抑制タスク。 アクティブおよびパッシブの両方のビデオ ゲーム条件の直後に、参加者は 2 つのゴー/ノーゴー アクティブ視聴タスクを完了します。 ゴー/ノーゴータスクには、高カロリー食品と低カロリー食品の写真が含まれます。 閲覧タスク用の写真は、568 枚の高カロリーおよび低カロリーの食品画像の規範的評価を最近報告した Blechert らの調査結果に基づいて選択されます。 最初の表示タスクでは合計 150 枚の写真が使用されます。そのうち 100 枚には高カロリーの写真が含まれ、50 枚の低カロリーの写真が含まれます。低カロリーの画像が刺激の対象となります。 2 番目の表示タスクには、100 枚の低カロリーの写真と 50 枚の高カロリーの写真が含まれます。高カロリーの画像が刺激の対象となります。 各表示タスクは、参加者ごとに異なるランダムな順序で表示されます。 画像は 500 ミリ秒 (ms) 表示され、画像間の試行間隔は 1300 ミリ秒になります。 2 番目の反応抑制タスクに続いて、参加者は、1 ～ 9 の写真評価スケール (1 が最低、9 が最高) を使用して、快さと興奮に応じて写真を主観的に評価するように求められます。 低カロリー食品と高カロリー食品の参加者の理解度を判断するために、参加者は各食品の写真を低カロリーまたは高カロリーのいずれかに分類する短いタスクを完了するように求められます。

ゴー/ノーゴーのパラダイム。 ゴー/ノーゴータスクの高カロリー部分では、参加者は、ターゲット刺激となる低カロリー食品の画像を見たときに右手の人差し指でボタンを押すように指示されます。 低カロリーの食品がターゲット刺激となり、参加者は適切なボタンを押して反応する必要があります。 タスクのこの部分を「go」と呼びます。 タスクの「ノーゴー」部分では、参加者は高カロリー食品の画像が提示されたときにボタンを押すのを差し控える必要があります。 2 番目のゴー/ノーゴー タスクでは、最初のタスクとは逆の命令が使用されます。 参加者には、高カロリー食品の写真が提示された場合は「ゴー」またはボタンを押すよう指示され、低カロリー食品の画像が提示された場合は「ノーゴー」と表示され、高カロリー食品の画像が提示された場合は「ノーゴー」と指示されます。ターゲットとなる刺激になります。 両方のタスクの画像は、1300 ミリ秒の試行間隔で 500 ミリ秒表示される 150 枚の画像を使用してランダムな順序で表示されます。 参加者は、EEGデータが記録されている間、アーチファクト（中断またはノイズ）の量を減らすために、できるだけ静止し、まばたきを最小限に抑えるよう指示されます。

中強度の身体活動が反応抑制に及ぼす影響をさらに調べるため、参加者には聴覚言語学習テストであるレイ聴覚言語学習テスト (AVLT) を完了する際に、いくつかの食品の選択肢が与えられます。 Rey AVLT は、前述の Vakil らによって検証されたプロトコールに従って投与されます。 レイ AVLT の 6 回目の試行後、参加者は学習テストの最後の部分の 30 分前に、高エネルギー密度および低エネルギー密度の食品を自由に摂取することができます。 30 分間の遅延期間中、事前に測定され、0.1 グラム単位まで計量された食品が、レイ AVLT の遅延期間を待つ各参加者に与えられます。 高カロリー食品には、高エネルギー密度の食品が含まれます。 低カロリー食品には、果物のスライスや野菜など、エネルギー密度の低い食品が含まれます。 このテストには 8 つの試行が含まれ、参加者が事前に測定された食品を摂取するのに適切な時間を与えられます。 Rey AVTL テストが完了すると、セッション全体が終了します。

最初のビデオ ゲーム セッションが完了すると、参加者は 7 日後に戻って 2 番目のビデオ ゲーム セッションを完了します。 参加者には、2 回目のビデオ ゲーム セッションの 24 時間前に連絡があり、今後のテスト セッションについて通知されます。 ビデオ ゲーム セッションと付随するテストの両方を完了した参加者は、研究完了に対して 40 ドルを受け取ります。

電力分析。 参加者の数は、N2 振幅の有意な変化に基づいて推定されました。 運動は成人の食事の合図に対する神経反応に中程度の影響を与えることが示されているため、推定平均差として 0.50 マイクロボルトを使用しました。 この分析では、EEG 技術を使用した N2 振幅のテスト - 再テストの信頼性を確立するのに役立つ以前の研究に基づいて、0.63 マイクロボルトの平均標準誤差も使用されました。197 したがって、平均 N2 差が 0.5 マイクロボルト、平均標準誤差が 0.63 マイクロボルト、アルファが 0.05 に基づくと、90% のパワーを得るには 55 人の参加者のサンプルが必要となります。 さらに、ERP を測定した以前の経験に基づいて、貧弱なデータまたは不完全なデータにより EEG 測定値の 10% が失われることが予想されます。 この損失を補うために、追加で 7 名の参加者を募集し、合計 62 名が参加する予定です。

統計分析。 分析は、SAS 統計ソフトウェア (バージョン 9.4、SAS Institute, Inc. Cary NC) を使用して完了します。 参加者のデータは平均値と標準偏差として報告されます。 各被験者内の主効果と相互作用効果を評価するために、2 条件 (能動的および受動) x 2 神経抑制 (Go および No/Go) x 2 カロリー (高カロリーおよび低カロリー) の反復測定 ANOVA が使用されます。 この分析にはアルファ レベル 0.05 が使用されます。 有意な効果が観察された場合は、有意差を特定するために事後 t 検定が実行されます。 ボンフェローニ調整は複数の比較のために行われます。