Физиологические и нейрокогнитивные реакции на мультисенсорные пищевые стимулы в VR

Данное исследование направлено на восполнение важного пробела в литературе путем изучения степени, в которой реакции пищевой тяги могут быть усилены за счет включения не только визуальных сигналов, но и слуховых, обонятельных и основанных на взаимодействии с пищей ощущений в среде виртуальной реальности (VR). Более того, используя объективные биологические индикаторы, такие как изменения в составе слюны, уровнях глюкозы в крови и записях ЭЭГ, исследование направлено на анализ воздействия пищевых сигналов в VR не только через субъективные оценки, но и через объективные данные. В этом отношении ожидается, что исследование внесет оригинальный вклад как концептуально, так и методологически, позволяя глубже понять механизмы, усиливающие пищевую тягу, и модуляцию этих процессов с помощью VR-технологий. Результаты послужат научной основой для разработки терапевтических VR-вмешательств для регуляции пищевой тяги в будущем.

Оригинальная ценность исследования заключается в комплексном мониторинге влияния мультисенсорных пищевых сигналов, представленных в среде VR, на пищевую тягу у индивидов с использованием физиологических (секреция и состав слюны, уровень глюкозы в крови) и нейрокогнитивных (записи ЭЭГ) измерений, а также в их сравнительной оценке с реакциями на те же сигналы в реальной среде. Хотя влияние пищевых сигналов реального мира на пищевую тягу подробно изучено в литературе, степень, в которой подобные мультисенсорные сигналы в средах VR вызывают такие реакции, до сих пор недостаточно прояснена. Кроме того, исследования, изучающие эффекты интеграции дополнительных сенсорных элементов, таких как запах и звуки пищи, для усиления присутствия в средах VR, весьма ограничены.

В это исследование будет включено в общей сложности 34 здоровых добровольца (как женского, так и мужского пола) в возрасте 18 лет и старше, отобранных из числа студентов Университета Мармара в период с ноября 2025 по март 2026 года, которые соответствуют критериям включения в исследование. Этическое одобрение на проведение исследования было получено от Этического комитета по исследованиям без лекарств и медицинских устройств Медицинского факультета Университета Мармара. Размер выборки был рассчитан с использованием программы G*Power 3.1 на основе t-критерия для зависимых выборок. Расчеты основывались на среднем размере эффекта (Коэна d = 0,5), 80% статистической мощности и 5% уровне значимости (α = 0,05). Согласно анализу мощности, выполненному на основе этих параметров, было предсказано, что статистически значимые результаты могут быть достигнуты как минимум с 34 участниками в исследовании. С учетом возможных потерь данных было решено пригласить 41 человека, что на 20% больше размера выборки. Учитывая ограниченное количество устройств ЭЭГ и время, необходимое для каждого экспериментального условия, размер выборки был определен как на основе научных причин, так и практических возможностей. Экспериментальная процедура для каждого участника будет рандомизирована с использованием латинского квадрата. Если целевой размер выборки не может быть достигнут, процесс сбора данных планируется продлить до июня 2026 года. Устное и письменное информированное согласие будет получено от всех участников до начала процесса сбора данных.

Соответствие участников критериям включения и исключения, определенным до экспериментальной процедуры, будет определяться исследователем с использованием предварительной оценочной формы. После подписания формы информированного согласия у участников будут взяты антропометрические измерения; их температура тела будет измерена с помощью бесконтактного термометра, а уровень глюкозы в крови — с помощью глюкометра Accu-Chek. Впоследствии будет проведена демографическая информационная форма, содержащая такие переменные, как возраст и пол. До эксперимента участники будут оценены на предмет наличия у них предыдущего опыта работы с виртуальной реальностью (VR) и уровня их предпочтения к продуктам, которые будут представлены во время эксперимента (шоколадное печенье и соленые огурцы). Эта оценка будет проводиться с использованием Визуальной Аналоговой Шкалы (ВАШ), оцениваемой по шкале от 0 (совсем не нравится) до 100 (очень нравится).

В данном исследовании будет применен внутрисубъектный экспериментальный дизайн, и пищевая тяга участников в ответ на реальные, виртуальные и мультисенсорные (визуальные, слуховые, обонятельные и интерактивные) пищевые сигналы будет изучена сравнительно наряду с их физиологическими (слюна, глюкоза в крови) и нейрокогнитивными (ЭЭГ) реакциями. Каждое экспериментальное условие будет длиться две минуты, в течение которых будут проводиться записи ЭЭГ и у участников будет собрано в общей сложности четыре образца слюны каждые 30 секунд. Уровни α-амилазы будут определены из этих образцов. После каждого условия мгновенный уровень пищевой тяги будет оценен с использованием Визуальной Аналоговой Шкалы (ВАШ); впоследствии, по окончании пищевых условий, будет проведена Шкала Избыточной Пищевой Тяги (EFCS).

Температура тела участников будет измерена трижды: до, во время и после экспериментального процесса, чтобы оценить влияние условий, пережитых в среде виртуальной реальности, на терморегуляцию по сравнению с условиями реального мира. Таким образом, потенциальные эффекты виртуальных сред на физиологические реакции, особенно в отношении температуры тела, будут проанализированы сравнительно. По окончании экспериментальной процедуры будет применена Шкала Ощущения Присутствия (SPS) для оценки чувства присутствия участников в среде виртуальной реальности.

Все данные, принадлежащие лицам, участвующим в исследовании, будут проанализированы с использованием статистического пакетного программного обеспечения SPSS 28.0 (Statistical Package for the Social Sciences for Windows).

Данное исследование направлено на получение социальных, академических и экономических выгод. Приложения виртуальной реальности (VR), разработанные в рамках проекта, будут способствовать улучшению качества жизни людей, используясь для понимания и регулирования пищевого поведения в обществе. В частности, разработка интерактивных приложений, повышающих осведомленность и сознательность в отношении здорового питания, сыграет важную роль в сокращении социальных проблем, связанных с питанием. В академическом плане это исследование будет поощрять междисциплинарное сотрудничество (питание и диетология — инженерия), предлагая методологические и теоретические инновации относительно использования VR-технологий в науке о питании, и проложит путь для разработки междисциплинарных магистерских диссертаций. Таким образом, оно внесет вклад в укрепление исследовательского потенциала и подготовку квалифицированных исследователей на национальном и международном уровнях. В экономическом плане сценарии VR и методы измерения, разработанные в рамках проекта, обладают коммерческим потенциалом применения в секторах медицинских технологий, пищевых продуктов и питания. Коммерциализация этих приложений поддержит развитие местного программного обеспечения и технологий, позволит сформировать новые предприятия (стартапы/спин-оффы) в секторе здравоохранения и внесет вклад в повышение конкурентоспособности на глобальном рынке.