Reakcje fizjologiczne i neuropoznawcze na wielozmysłowe bodźce żywności w VR

Niniejsze badanie ma na celu wypełnienie istotnej luki w literaturze poprzez zbadanie, w jakim stopniu reakcje na apetyt na jedzenie można wzmocnić, uwzględniając w środowisku VR nie tylko bodźce wizualne, ale także doświadczenia oparte na słuchu, węchu i interakcji z jedzeniem. Co więcej, wykorzystując obiektywne wskaźniki biologiczne, takie jak zmiany w składzie śliny, poziomie glukozy we krwi oraz zapisy EEG, badanie ma na celu analizę ekspozycji na bodźce pokarmowe w VR nie tylko poprzez subiektywne oceny, ale także za pomocą obiektywnych danych. Pod tym względem oczekuje się, że badanie wniesie oryginalny wkład zarówno koncepcyjnie, jak i metodologicznie, umożliwiając głębsze zrozumienie mechanizmów zwiększających apetyt na jedzenie oraz modulacji tych procesów za pomocą technologii VR. Uzyskane wyniki dostarczą naukowych podstaw dla opracowania terapeutycznych interwencji VR w celu regulowania apetytu na jedzenie w przyszłości.

Oryginalna wartość badania polega na kompleksowym monitorowaniu wpływu wielozmysłowych bodźców pokarmowych prezentowanych w środowisku VR na apetyt na jedzenie u osób, z wykorzystaniem pomiarów fizjologicznych (wydzielanie i skład śliny, poziom glukozy we krwi) i neurokognitywnych (zapisy EEG) oraz porównawczej oceny ich z reakcjami na te same bodźce w środowisku rzeczywistym. Chociaż wpływ rzeczywistych bodźców pokarmowych na apetyt na jedzenie został szczegółowo zbadany w literaturze, stopień, w jakim podobne wielozmysłowe bodźce w środowiskach VR wywołują takie reakcje, nie został jeszcze wystarczająco wyjaśniony. Co więcej, badania dotyczące wpływu integracji dodatkowych elementów sensorycznych, takich jak zapach i dźwięki jedzenia, w celu zwiększenia poczucia obecności w środowiskach VR, są dość ograniczone.

Badanie to obejmie łącznie 34 zdrowych ochotników (zarówno kobiet, jak i mężczyzn) w wieku 18 lat i starszych, wybranych spośród studentów Uniwersytetu Marmara między listopadem 2025 a marcem 2026 roku, którzy spełniają kryteria włączenia do badania. Zgoda etyczna na przeprowadzenie badania została uzyskana od Komisji Etycznej Wydziału Medycznego Uniwersytetu Marmara ds. Badań Niefarmakologicznych i Niemedycznych. Wielkość próby została obliczona przy użyciu programu G*Power 3.1, na podstawie testu t dla prób zależnych. Obliczenia oparto na średniej wielkości efektu (d Cohena = 0,5), 80% mocy statystycznej i 5% poziomie istotności (α = 0,05). Zgodnie z analizą mocy przeprowadzoną na podstawie tych parametrów przewidziano, że statystycznie istotne wyniki można osiągnąć przy co najmniej 34 uczestnikach w badaniu. Biorąc pod uwagę możliwe straty danych, zdecydowano o zaproszeniu 41 osób, co stanowi o 20% więcej niż wielkość próby. Uwzględniając ograniczoną liczbę urządzeń EEG oraz czas wymagany dla każdego warunku eksperymentalnego, wielkość próby została określona zarówno z powodów naukowych, jak i praktycznych możliwości. Procedura eksperymentalna dla każdego uczestnika będzie randomizowana przy użyciu projektu kwadratu łacińskiego. Jeśli nie uda się osiągnąć docelowej wielkości próby, proces zbierania danych planuje się przedłużyć do czerwca 2026 roku. Ustna i pisemna świadoma zgoda zostanie uzyskana od wszystkich uczestników przed procesem zbierania danych.

To, czy uczestnicy spełniają kryteria włączenia i wykluczenia ustalone przed procedurą eksperymentalną, zostanie określone przez badacza za pomocą formularza wstępnej oceny. Po podpisaniu formularza świadomej zgody uczestnikom zostaną wykonane pomiary antropometryczne; ich temperatura ciała zostanie zmierzona za pomocą termometru bezdotykowego, a poziom glukozy we krwi za pomocą glukometru Accu-Chek. Następnie zostanie zastosowany formularz informacji demograficznej zawierający zmienne takie jak wiek i płeć. Przed eksperymentem uczestnicy zostaną ocenieni pod kątem wcześniejszego doświadczenia z rzeczywistością wirtualną (VR) oraz poziomu lubienia pokarmów, które będą prezentowane podczas eksperymentu (ciasteczka czekoladowe i ogórki kiszone). Ocena ta zostanie przeprowadzona za pomocą Wizualnej Skali Analogowej (VAS) ocenianej w skali od 0 (w ogóle nie lubię) do 100 (bardzo lubię).

W tym badaniu zostanie zastosowany wewnątrzosobniczy projekt eksperymentalny, a apetyt uczestników na jedzenie w odpowiedzi na rzeczywiste, wirtualne i wielozmysłowe (wizualne, słuchowe, węchowe i interaktywne) bodźce pokarmowe zostanie zbadany porównawczo wraz z ich reakcjami fizjologicznymi (śliny, glukozy we krwi) i neurokognitywnymi (EEG). Każdy warunek eksperymentalny będzie trwał dwie minuty, podczas których będą prowadzone zapisy EEG i od każdego uczestnika co 30 sekund zostanie pobrany łącznie cztery próbki śliny. Z tych próbek zostaną oznaczone poziomy α-amylazy. Po każdym warunku chwilowy poziom apetytu na jedzenie zostanie oceniony za pomocą Wizualnej Skali Analogowej (VAS); następnie, po zakończeniu warunków pokarmowych, zostanie zastosowana Skala Nadmiernego Apetytu na Jedzenie (EFCS).

Temperatura ciała uczestników zostanie zmierzona trzykrotnie: przed, w trakcie i po procesie eksperymentalnym, aby ocenić wpływ warunków doświadczanych w środowisku rzeczywistości wirtualnej na termoregulację w porównaniu z warunkami rzeczywistymi. W ten sposób potencjalne efekty środowisk wirtualnych na reakcje fizjologiczne, szczególnie pod względem temperatury ciała, zostaną przeanalizowane porównawczo. Na koniec procedury eksperymentalnej zostanie zastosowana Skala Poczucia Obecności (SPS) w celu oceny poczucia obecności uczestników w środowisku rzeczywistości wirtualnej.

Wszystkie dane osób uczestniczących w badaniu zostaną przeanalizowane za pomocą programu statystycznego SPSS 28.0 (Statistical Package for the Social Sciences for Windows).

Badanie to ma na celu przyniesienie korzyści społecznych, akademickich i ekonomicznych. Aplikacje rzeczywistości wirtualnej (VR) opracowane w ramach projektu przyczynią się do poprawy jakości życia jednostek poprzez wykorzystanie ich do zrozumienia i regulowania zachowań żywieniowych w społeczeństwie. W szczególności opracowanie interaktywnych aplikacji zwiększających świadomość i wiedzę na temat zdrowego odżywiania odegra ważną rolę w zmniejszaniu problemów społecznych związanych z odżywianiem. Pod względem akademickim, badanie to będzie zachęcać do współpracy interdyscyplinarnej (żywienie i dietetyka - inżynieria), oferując innowacje metodologiczne i teoretyczne dotyczące wykorzystania technologii VR w nauce o żywieniu, oraz utoruje drogę do opracowania multidyscyplinarnych prac magisterskich. W ten sposób przyczyni się do wzmocnienia zdolności badawczych i szkolenia wykwalifikowanych badaczy na poziomie krajowym i międzynarodowym. Pod względem ekonomicznym, scenariusze VR i metody pomiarowe opracowane w ramach projektu mają potencjał komercyjnego zastosowania w sektorach technologii zdrowotnych, żywności i żywienia. Komercyjne wykorzystanie tych aplikacji wspomoże rozwój lokalnego oprogramowania i technologii, umożliwi powstanie nowych przedsięwzięć (start-upów/spin-offów) w sektorze zdrowia oraz przyczyni się do zwiększenia konkurencyjności na rynku globalnym.