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味と栄養素の学習の特異性: fMRI 実験

2017年4月27日 更新者:University of North Carolina, Chapel Hill
これは、飲料を定期的に摂取することで人々の脳と行動がどのように反応するかを調べることを目的とした病因研究です。 参加者は、研究全体を通じて異なる時間帯で、2回の行動評価(ウェーブ1およびウェーブ2)、2回のスキャン(BRICで)、および9回の「介入」評価(5〜10分)で評価されます。 最初の評価 (W1) では、2 つのジュースのいずれかにランダムに割り当てられます。

調査の概要

詳細な説明

研究デザインと参加者 研究者らは参加者をランダムに割り当て、2種類の新規フレーバーの高糖飲料のうち1種類を3週間毎日摂取させた。 この研究には、介入前後の fMRI と行動評価、および介入期間中の 9 回の研究訪問が含まれていました。 20 名、健康的な体重の若年成人 (女性 10 名、男性 10 名、x̅ 年齢 = 23.3±3.4、 x̅ BMI = 22.1±1.9; 5% のヒスパニック系、10% のアジア/太平洋諸島系住民、85% のヨーロッパ系アメリカ人)は、図 1a に示す手順を完了しました。 除外基準は、肥満指数(BMI; kg/m2)<18.5または>26.5、甘味(人工またはカロリー)飲料の摂取>週6回、タバコ/電子タバコの使用>週6回、向精神薬または薬物でした。月に1回以上、妊娠、意識喪失を伴う頭部外傷、重大な認知障害、重大な医学的問題、摂食障害またはオンラインスクリーニングで評価された現在の軸I精神障害の支持。 参加者は書面によるインフォームドコンセントを提供しました。方法と手順は、ノースカロライナ大学チャペルヒルの治験審査委員会によって承認されました。

介入 関心のある参加者は簡単なオンラインスクリーニング調査に回答し、資格があると思われる参加者はベースライン訪問の予定が組まれ、そこで包含と除外が確認され、同意が検討されて取得されました。 参加者は、性別によって階層化され、2 つのジュース条件のいずれかにランダムに割り当てられました。 同意が得られると、参加者はベースライン行動評価で行動および知覚の測定を完了しました。 別の日に、参加者はベースラインの神経画像評価を完了しました。 神経画像評価の翌日から、参加者は介入期間を開始し、割り当てられたジュースを 3 週間毎日摂取しました。 介入期間中、参加者は毎週月曜、水曜、金曜に私たちの研究室に来て(合計9回の評価)、次のことを行いました:その日のジュースを研究室で摂取し、知覚測定と重量評価を完了し、翌日ジュースを受け取ります。 、前日の空ボトルを返却してください。 金曜日、参加者には消費用のボトルが 2 本与えられ、1 日あたり 1 本を消費し、翌月曜日にボトルを返却するよう指示されました。 コンプライアンスを強化するために、空のボトルは返却されました。 追跡神経画像評価は、参加者が 3 週間の介入を完了し、24 時間ジュースを摂取せず、その後スキャンされるようにスケジュールされました。 追跡調査の行動評価は、追跡調査のスキャンから 3 日以内に行われました (図 1b)。

飲料は、砂糖で甘味付けされている、つまり高果糖コーンシロップや人工甘味料を含まず、人工香料、着色料、保存料を含まず、一般的な砂糖入り飲料(ソフトドリンクなど)とカロリーが同等であることを考慮して選択されました。カフェインやテクスチャーは含まれておらず、全体的に斬新な風味が特徴です。 ジュースはユーカロリー​​で、同様の嗜好性を持ち、互いに簡単に区別できました。 研究を開始する前に、研究に含まれる 2 つのジュースの新規性と同等の美味しさの両方を保証するために、少量のサンプルでパイロット味覚テストが完了しました。 結果として得られた 2 つの飲料は、アップル・チェリー・ベリー・ジュースとオレンジ・タンジェリン・パッションフルーツ・ジュースでした。 10 液量オンスのボトルのジュースには、それぞれ 133 kcal、31 g の砂糖が含まれていました。 ジュースのロゴは、黒と白の両方で斬新で視覚的に同様の複雑さを持ち、固有のシンボル以外の情報を伝えず、しかも互いに簡単に区別できるように選択されました。 各ジュースは個別の 10 液量オンスのボトルに入れられ、唯一の識別子として関連するロゴのステッカーが貼られていました。

研究の種類

介入

入学 (実際)

23

段階

  • 適用できない

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

19年~30年 (大人)

健康ボランティアの受け入れ

いいえ

受講資格のある性別

全て

説明

包含基準:

  • BMIが19から25の間

除外基準:

  • fMRIの禁忌者(金属インプラント、矯正器具、妊娠など)
  • 主要な精神障害の症状(薬物使用障害、素行障害、ADHD、大うつ病、双極性障害、神経性食欲不振、神経性過食症、過食症)
  • 積極的な減量ダイエット
  • 向精神薬(コカインなど)の使用
  • 深刻な医学的問題(糖尿病など)
  • 喫煙
  • 電話画面中に乳製品の摂取を許可しない食事習慣は除外されます

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

研究はどのように設計されていますか?

デザインの詳細

  • 主な目的:基礎科学
  • 割り当て:ランダム化
  • 介入モデル:並列代入
  • マスキング:独身

武器と介入

参加者グループ / アーム
介入・治療
アクティブコンパレータ:ジュースA
グループの半数には、新しいジュースのフレーバーであるジュース A がプレゼントされます。
被験者には3週間毎日ジュースを与えます。
アクティブコンパレータ:ジュースB
グループの半数には、ジュースAとは異なる新しいフレーバーのジュースBがプレゼントされます。
被験者には3週間毎日ジュースを与えます。

この研究は何を測定していますか?

主要な結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
飲料の味とロゴに応じた脳活性化信号の機能的磁気共鳴画像法 (fMRI) を使用したボクセルごとの血中酸素濃度依存性 (BOLD): 外れ値を含む BOLD 活性化のパーセント変化
時間枠:ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)

ジュース fMRI パラダイムは、ジュースと無味溶液の両方の受け取りに対する誘発血中酸素濃度依存性 (BOLD) 反応、およびジュースと無味溶液の両方に対するロゴ誘発予測を評価しました。

このパラダイムは、MATLAB (Mathworks, Inc.、マサチューセッツ州ナティック) で書かれた社内スクリプトによって制御されました。 視覚的な刺激は、2 つのジュースのロゴ、味のないロゴ、および固定十字でした。 各ロゴ (4 秒) は、関連するジュース/無味 0.5 mL が 4 秒間にわたって差し迫った供給を示し、固定十字が表示されます。 参加者には、いつ飲み込むべきか視覚的に指示されました。 各試行の後に、5 ~ 13 (x̅ =8) 秒の範囲のジッターが発生しました。 合計で、参加者には、3 回 12 分間の関心のあるイベントの 27 回の繰り返しが提示されました。

ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
行動的衝動性タスクで測定されたロゴへの応答時間の変化
時間枠:ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
行動的衝動性タスクの主な目的は、飲料のロゴとコントロールのロゴに対する応答時間によって表される運動脱抑制を調べることでした。 参加者は、対象のロゴが表示されたときはキーボードを押してできるだけ早く正確に応答するように指示されましたが、他のロゴが表示されている間は応答を控えるように指示されました。 参加者はこのタスクを 2 回実行し、介入前と介入後の評価の両方で、毎回飲料のロゴの 1 つを「ターゲット」ロゴとして描きました。 どのロゴが「ターゲット」ロゴであるかという順序は相殺されました。 各タスクは 48 回の試行で構成されていました。 プレゼンテーション ソフトウェア パッケージ (バージョン 9、Neurobehavioral Systems、カリフォルニア州デービス) を使用して、刺激が提示され、反応時間、コミッションおよび省略エラーが記録されました。 応答時間の変化は、48 件の試験にわたるベースラインと介入後の評価の平均応答時間の差として計算されます。
ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
行動衝動性タスクで測定されたロゴに対するエラー率の変化
時間枠:ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
行動的衝動性タスクの第 2 の目的は、飲料のロゴとコントロールのロゴに反応したエラー率を調べることでした。 参加者は、対象のロゴが表示されたときはキーボードを押してできるだけ早く正確に応答するように指示されましたが、他のロゴが表示されている間は応答を控えるように指示されました。 参加者はこのタスクを 2 回実行し、介入前と介入後の評価の両方で、毎回飲料のロゴの 1 つを「ターゲット」ロゴとして描きました。 どのロゴが「ターゲット」ロゴであるかという順序は相殺されました。 各タスクは 48 回の試行で構成されていました。 プレゼンテーション ソフトウェア パッケージ (バージョン 9、Neurobehavioral Systems、カリフォルニア州デービス) を使用して、刺激が提示され、反応時間、コミッションおよび省略エラーが記録されました。 エラー率の変化は、ベースライン評価と介入後の評価の差として、48 回の試行にわたる手数料および省略エラーの合計数として計算されます。
ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
飲料知覚測定のビジュアルアナログスケール評価のスコアの変更
時間枠:ベースライン、介入訪問 1 ~ 9 (3 週間以上)、介入後評価 (ベースラインから約 3 週間後)
すべての視覚的なアナログスケールはコンピュータ画面上に表示され、一度に 1 つずつ完成します。 スケールが味への反応を評価している場合、参加者は少量の飲料を消費し、関連するスケールを完了しました。 2 つのジュースの知覚された心地よさと摂取欲求を、介入前/介入後に適合したラベル付き快楽スケールを使用して測定しました。快さは「この味はどのくらい心地よいか」という表現で表現され、(-100)「想像できる限り最も不快」から(100)「想像できる限り最も心地よい」、そしてその中間の「中立」(0)によって固定されました。 Desire も同様のパターンに従い、「消費したいという欲求」という表現を使用しました。 割り当てられたジュースの快感と欲求も、9 回の介入評価で評価されました。 知覚される空腹感は、(-100)「まったくお腹が空いていない」から(100)「これほどお腹が空いたことはない」までを基準とした、クロスモーダル視覚アナログスケールによって評価されました。 変化スコアは、時間別にプロットされた評価の傾きから計算されました。
ベースライン、介入訪問 1 ~ 9 (3 週間以上)、介入後評価 (ベースラインから約 3 週間後)
オランダの摂食行動アンケートで測定された抑制摂食サブスケールスコアの変化。
時間枠:ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
オランダの摂食行動アンケートは、摂食行動のタイプを評価するために設計された 33 項目の自己報告尺度であり、3 つの下位尺度 (感情的な摂食、外部から誘発された摂食、および抑制された摂食) に編成されています。 被験者は、自分の食行動の頻度を、1=全くない、2=めったにない、3=時々、4=頻繁に、5=非常に頻繁にという5段階のスケールで評価した。 食事制限の下位尺度は 10 項目で構成され、スコアの範囲は 10 (悪い結果) から 50 (良い結果) でした。 変化は、ベースライン評価と介入後評価のスコアの差として計算されました。
ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
ベースラインから食事頻度アンケートによる介入後の評価までの食事パターンの変化。
時間枠:ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
食品頻度アンケート (FFQ) は、頻度回答セクションを備えた 76 の食品と飲料の自己報告チェックリストです。 被験者は通常、2 週間にわたって各商品をどのくらいの頻度で消費したかを報告します。 考えられる 6 つの回答は、1= 過去 2 週間に一度もなかった、2= 過去 2 週間に 1 ~ 3 回、3= 過去 2 週間に 4 ~ 6 回、4= 過去 2 週間に 7 ~ 9 回、 5= 過去 2 週間で 10 ~ 13 回、6= 過去 2 週間で毎日以上。 回答情報は、1 日のカロリー摂取量 (kcal 数) と主要栄養素含有量 (炭水化物/脂肪/タンパク質のカロリーのパーセント) を推定するために使用されます。食事パターンはこれらの尺度の集合体として評価されます。 食事パターンの変化は、ベースラインから介入後の評価までの差として評価されます。
ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
食物欲求インベントリ(FCI)スコアによって評価された食物欲求の変化 介入中の食事頻度アンケートによるベースラインからの食物パターンの変化
時間枠:ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
食品渇望インベントリは、過去 1 か月間における一般的な渇望と、高脂肪、甘いもの、炭水化物/でんぷん、ファストフードの脂肪といった特定の種類の食品に対する渇望の頻度を測定する 28 項目の指標です。 被験者は、各食品への渇望を経験した頻度を 5 段階の頻度スケールで評価します。1 = まったくない、2 = めったにない (1 〜 2 回)、3 = 時々、4 = 頻繁に、5 = 常に/ほぼ毎日です。 食物渇望スコアは合計として計算され、変化スコアはベースライン評価と介入後の評価の差から計算されます。
ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
Power of Food Scale (PFS) スコアによって評価された快楽的飢餓の変化
時間枠:ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
Power of Food スケールは、報告されている食欲の衝動、食物報酬の反応性、環境内の食物の合図に対する感受性、および食物関連の思考の頻度を評価します。 21 項目の尺度は、被験者に快楽的飢餓に関する記述にどの程度同意するかを 5 段階のスケールで評価するよう促します。1= まったく同意しない、2= 少し同意する、3= ある程度同意する、4= 同意する、そして5=強く同意します。 合計 PFS スコアの変化は、ベースライン評価と介入後の評価の差から計算されます。
ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
Yale Food Addiction Scaleによって評価された食習慣の変化
時間枠:ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)
Yale Food Addiction Scale (YFAS) は、特定の食品に対して食品中毒の可能性の兆候を示す参加者を特定するために設計されました。 9 項目のアンケートは、DSM-IV-TR の物質依存基準と、行動依存症を評価するために使用されている尺度に基づいています。 被験者は、食品中毒の可能性のある行動を経験した頻度を 5 段階の頻度スケールで評価します。0= まったくない、1= 月に 1 回、2= 月に 2 ~ 4 回、3= 週に 2 ~ 3 回、4 = 週に 4 回以上。 合計スコアの変化は、ベースライン評価と介入後の評価の差から計算されます。
ベースライン、介入後の評価 (ベースラインから約 3 週間後)

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

捜査官

  • 主任研究者:Kyle Burger, PhD, MPH, RD、University of North Carolina, Chapel Hill

出版物と役立つリンク

研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始

2014年8月1日

一次修了 (実際)

2015年5月1日

研究の完了 (実際)

2015年7月1日

試験登録日

最初に提出

2015年10月8日

QC基準を満たした最初の提出物

2015年12月7日

最初の投稿 (見積もり)

2015年12月8日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2017年5月1日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2017年4月27日

最終確認日

2015年11月1日

詳しくは

本研究に関する用語

その他の研究ID番号

  • 14-1669
  • P30DK056350 (米国 NIH グラント/契約)

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