VR 환경에서 다감각 식품 자극에 대한 생리적 및 신경인지적 반응

이 연구는 VR 환경 내에서 시각적 단서뿐만 아니라 청각적, 후각적, 그리고 음식 상호작용 기반 경험을 통합함으로써 음식 갈망 반응이 어느 정도까지 향상될 수 있는지를 검토함으로써 문헌상 중요한 공백을 메우는 것을 목표로 합니다. 또한, 타액 구성 변화, 혈당 수준, EEG 기록과 같은 객관적 생물학적 지표를 활용하여 VR 기반 음식 단서 노출을 주관적 평가뿐만 아니라 객관적 데이터를 통해 분석하고자 합니다. 이러한 측면에서, 이 연구는 음식 갈망을 증가시키는 메커니즘과 VR 기술을 통한 이러한 과정의 조절에 대한 더 깊은 이해를 가능하게 함으로써 개념적 및 방법론적으로 독창적인 기여를 제공할 것으로 기대됩니다. 연구 결과는 향후 음식 갈망을 조절하기 위한 치료적 VR 중재의 개발에 과학적 근거를 제공할 것입니다.

연구의 독창적 가치는 VR 환경에서 제시된 다감각적 음식 단서가 개인의 음식 갈망에 미치는 영향을 생리학적(타액 분비 및 구성, 혈당 수준) 및 신경인지적(EEG 기록) 측정을 사용하여 포괄적으로 모니터링하고, 이를 실제 환경에서의 동일한 단서에 대한 반응과 비교 평가하는 데 있습니다. 실제 세계의 음식 단서가 음식 갈망에 미치는 영향은 문헌에서 상세히 연구되었지만, VR 환경에서의 유사한 다감각적 단서가 이러한 반응을 어느 정도까지 유발하는지는 아직 충분히 밝혀지지 않았습니다. 또한, VR 환경에서의 현존감을 향상시키기 위해 냄새와 음식 소리와 같은 추가적인 감각 요소를 통합하는 효과를 조사한 연구는 상당히 제한적입니다.

이 연구는 2025년 11월부터 2026년 3월까지 마르마라 대학교 학생들 중에서 선정된, 연구의 포함 기준을 충족하는 18세 이상의 건강한 자원봉사자(여성 및 남성 모두) 총 34명을 포함할 것입니다. 연구 수행에 대한 윤리적 승인은 마르마라 대학교 의과대학 비약물 및 비의료기기 연구 윤리위원회로부터 얻었습니다. 표본 크기는 G*Power 3.1 프로그램을 사용하여, 종속 표본에 대한 t-검정을 기반으로 계산되었습니다. 계산은 중간 효과 크기(Cohen's d = 0.5), 80% 통계적 검정력 및 5% 유의 수준(α = 0.05)을 기반으로 하였습니다. 이러한 매개변수를 기반으로 수행된 검정력 분석에 따르면, 연구에서 최소 34명의 참가자로 통계적으로 유의미한 결과를 얻을 수 있을 것으로 예측되었습니다. 가능한 데이터 손실을 고려하여, 표본 크기보다 20% 많은 41명을 초대하기로 결정했습니다. 제한된 수의 EEG 장치와 각 실험 조건에 필요한 시간을 고려하여, 표본 크기는 과학적 이유와 실제적 가능성 모두를 기반으로 결정되었습니다. 각 참가자에 대한 실험 절차는 라틴 방진 설계를 사용하여 무작위화됩니다. 목표 표본 크기를 달성할 수 없는 경우, 데이터 수집 과정을 2026년 6월까지 연장할 계획입니다. 데이터 수집 과정 전에 모든 참가자로부터 구두 및 서면 동의를 얻을 것입니다.

참가자가 실험 절차 전에 결정된 포함 및 제외 기준을 충족하는지 여부는 연구자가 사전 평가 양식을 사용하여 결정할 것입니다. 동의서 서명 후, 참가자의 인체 측정 측정이 이루어질 것입니다; 비접촉식 체온계를 사용하여 체온을 측정하고, Accu-Chek 혈당측정기를 사용하여 혈당 수준을 측정할 것입니다. 이후, 연령 및 성별과 같은 변수를 포함하는 인구통계학 정보 양식이 시행될 것입니다. 실험 전에, 참가자는 이전에 가상 현실(VR) 경험이 있는지 여부와 실험 중 제시될 음식(초콜릿 비스킷과 피클)에 대한 선호도 수준에 대해 평가될 것입니다. 이 평가는 0(전혀 좋아하지 않음)에서 100(매우 좋아함)까지 점수화된 시각 아날로그 척도(VAS)를 사용하여 수행될 것입니다.

이 연구에서는 참가자 내 실험 설계가 적용될 것이며, 참가자의 실제, 가상 및 다감각적(시각, 청각, 후각, 상호작용적) 음식 단서에 대한 음식 갈망이 생리학적(타액, 혈당) 및 신경인지적(EEG) 반응과 함께 비교적으로 검토될 것입니다. 각 실험 조건은 2분간 지속되며, 이 동안 EEG 기록이 취해지고 참가자로부터 30초마다 총 4개의 타액 샘플이 수집될 것입니다. α-아밀라아제 수준이 이러한 샘플에서 결정될 것입니다. 각 조건 후, 순간 음식 갈망 수준은 시각 아날로그 척도(VAS)를 사용하여 평가될 것입니다; 이후, 음식 조건 종료 시 과도한 음식 갈망 척도(EFCS)가 시행될 것입니다.

참가자의 체온은 실험 과정 전, 중, 후에 세 번 측정되어 가상 현실 환경에서 경험된 조건이 실제 세계 조건과 비교하여 체온 조절에 미치는 영향을 평가할 것입니다. 따라서, 가상 환경이 생리학적 반응, 특히 체온 측면에서 미칠 수 있는 잠재적 영향이 비교적으로 분석될 것입니다. 실험 절차 종료 시, 참가자의 가상 현실 환경에서의 현존감을 평가하기 위해 현존감 척도(SPS)가 적용될 것입니다.

연구에 참여하는 개인에 속한 모든 데이터는 SPSS 28.0(Statistical Package for the Social Sciences for Windows) 통계 패키지 프로그램을 사용하여 분석될 것입니다.

이 연구는 사회적, 학문적, 경제적 이익을 산출하는 것을 목표로 합니다. 프로젝트 범위 내에서 개발된 가상 현실(VR) 응용 프로그램은 사회에서 영양 행동을 이해하고 조절하는 데 사용됨으로써 개인의 삶의 질 향상에 기여할 것입니다. 특히, 건강한 식사에 대한 인식과 의식을 높이는 상호작용적 응용 프로그램의 개발은 영양과 관련된 사회적 문제를 줄이는 데 중요한 역할을 할 것입니다. 학문적으로, 이 연구는 영양 과학에서 VR 기술의 사용에 관한 방법론적 및 이론적 혁신을 제공함으로써 학제 간 협력(영양 및 식이요법 - 공학)을 장려하고, 다학제적 석사 논문 개발의 길을 열어줄 것입니다. 따라서, 국가 및 국제 수준에서 연구 역량 강화와 자격을 갖춘 연구자 양성에 기여할 것입니다. 경제적으로, 프로젝트 범위 내에서 개발된 VR 시나리오와 측정 방법은 건강 기술, 식품 및 영양 분야에서 상업적 응용 잠재력을 가지고 있습니다. 이러한 응용 프로그램의 상업화는 지역 소프트웨어 및 기술의 개발을 지원하고, 건강 분야에서 새로운 벤처(스타트업/스핀오프)의 형성을 가능하게 하며, 글로벌 시장에서의 경쟁력 향상에 기여할 것입니다.