Valerio Manippa

1 Departamentul de Neuroștiințe, Imagistică și Științe Clinice, Universitatea „G. d’Annunzio ”din Chieti-Pescara, Chieti, Italia

Caterina Padulo

2 Departamentul de Științe Psihologice, Sănătate și Teritoriu, Universitatea „G. d’Annunzio ”din Chieti-Pescara, Chieti, Italia

Laura N. van der Laan

3 Institutul de Științe ale Imaginii, Centrul Medical Universitar Utrecht, Utrecht, Olanda

Alfredo Brancucci

2 Departamentul de Științe Psihologice, Sănătate și Teritoriu, Universitatea „G. d’Annunzio ”din Chieti-Pescara, Chieti, Italia

Abstract

Introducere

Disponibilitatea ușoară a alimentelor în societatea noastră occidentală a provocat o trecere de la consumul de mâncare pentru supraviețuire (consum de energie) la consumul hedonic care vizează obținerea unor sentimente plăcute (recompensă) din consumul de alimente (Peters și colab., 2002; Saper și colab., 2002; Mela, 2006). Achiziționarea consecventă a unor obiceiuri alimentare incorecte (Epstein și Leddy, 2006), adică favorizarea alimentelor cu conținut ridicat de energie, ar putea exercita efecte negative asupra bunăstării umane (Shepherd și Dennison, 1996), crescând riscul pentru creșterea în greutate și, în consecință, supraponderalitatea și obezitate (McLellan, 2002). Prin urmare, în ultimele decenii multe studii s-au concentrat pe comportamentul de hrănire și luarea deciziilor alimentare (de exemplu, Drewnowski, 1997; Wansink, 2004; Friese și colab., 2008; Vabø și Hansen, 2014). Se pare că, pe lângă starea psiho-fiziologică (de exemplu, nivelul foamei: de Castro, 1988; Finlayson și colab., 2007), principalii factori care modulează consumul de alimente sunt sexul consumatorilor (de exemplu, Wardle și colab. ., 2004; Arganini și colab., 2012) și plăcerea legată de masă experimentată (de exemplu, Eertmans și colab., 2001; Drewnowski și Almiron-Roig, 2009).

În general, alimentele cele mai plăcute și, prin urmare, plăcute sunt atât energice, cât și bogate în conținut de grăsimi. Efectiv, comparativ cu alimentele cu conținut scăzut de calorii (LC), cum ar fi fructele și legumele, preferința pentru alimentele bogate în calorii (HC) (Drewnowski, 1997; Wansink și colab., 2003; Drewnowski și colab., 2012) depinde de plăcere senzorială mai mare și consecințe pozitive metabolice/fiziologice post-ingestive, cum ar fi sațietatea și o stare plăcută (Birch, 1999; Wansink și colab., 2003). Efectiv, expunerea simplă la imaginile alimentare determină răspunsuri anticipative similare consumului de alimente (Berridge, 1999; Dagher, 2012; Huerta și colab., 2014) și HC comparativ cu vizualizarea alimentelor LC rezultă în activarea crescută a circuitului de recompensă mezo-limbic-corticală (Frank și colab., 2010; van der Laan și colab., 2011).

Astfel, scopul nostru a fost să investigăm modul în care bărbații și femeile diferă în mecanismele neuronale care stau la baza alegerii alimentelor. În acest scop, am aplicat tRNS pe STS pentru a evalua efectele potențiale ale neuromodulării asupra alegerilor forțate ale perechilor de alimente la fel de bine valențate și LC la participanții satisfăcuți, care ar sugera un rol cauzal al sitului stimulat și nu o activitate colaterală. În conformitate cu Charbonnier și colab. (2015), ne așteptăm ca stimularea STS potrivită să ducă la o creștere a stimulilor de evidență în timpul alegerii și, astfel, la alegerea alimentară HC crescută. Mai mult, conform diferențelor de gen raportate în procesarea neuronală a alimentelor HC, ne așteptăm la un model de răspuns diferit între bărbați și femei.

Materiale și metode

Participanți

Prin intermediul unui interviu telefonic, am recrutat inițial 47 de tineri participanți adulți cu o vârstă medie de 21,3 ± 3,0 (deviație standard, SD) ani, 25 de femei și 22 de bărbați cu greutate normală cu un IMC mediu de 22,8 (SD = ± 2,1 ). Toți participanții au fost dreptaci. Numai subiecții nefumători au fost recrutați, raportându-se fără antecedente de abuz de droguri, fără diagnostic de boli psihiatrice și neurologice și fără implanturi metalice/dispozitive electrice implantate. Toți participanții au completat un pachet de screening menit să verifice absența tulburărilor alimentare. Altele, nimeni nu a urmat diete speciale sau a avut restricții alimentare, din cauza alergiilor, intoleranțelor sau vegetarianismului.

Pentru a aduce toți participanții la o stare satisfăcătoare comparabilă (măsurată prin intermediul unui test pe hârtie și creion; a se vedea Foroni și colab., 2013), li s-a cerut să mănânce aceeași masă până la sațietate înainte de ambele sarcini. Mai mult, li s-a cerut să evite consumul de droguri medicamentoase și alcoolice în cele 24 de ore anterioare experimentului. Perechile de alimente prezentate în sarcina de alegere a alimentelor s-au bazat pe evaluările participanților date în sarcina de evaluare a imaginii alimentelor. Participanții pentru care s-au putut construi mai puțin de 45 de perechi de alegeri au fost excluși din sarcina tRNS (N = 11). Un alt participant nu a dorit să participe la a doua sarcină. Eșantionul final de 17 bărbați și 18 femei nu a prezentat diferențe semnificative de vârstă și IMC.

Stimuli

Am folosit 183 de imagini colorate cu alimente preluate din Full4Health Image Collection (University Medical Center Utrecht; Charbonnier și colab., 2016) 1. Aceste alimente pot fi împărțite în două categorii: imagini de 92 HC (medie Kcal/100 g = 457, SD = ± 77) și 91 LC (medie Kcal/100 g = 76; SD = 53), inclusiv articole dulci și sărate. Fiecare mâncare a fost prezentată pe o farfurie. Plăcile erau pline și erau prezentate pe un fundal standardizat.

Procedură

Întreaga procedură a fost efectuată în conformitate cu principiile Declarației de la Helsinki; protocolul a fost aprobat de Comitetul de etică al cercetării, Universitatea din Chieti-Pescara, iar participanții au dat consimțământul scris și informat înainte de începerea experimentelor.

Sarcina de evaluare și sarcina de alegere forțată au fost implementate de e-Prime 1.1 (Psihologie Software Tools) și administrate în două zile diferite. În special, participanții au efectuat sarcina de alegere forțată la cel puțin 7 zile după sarcina de evaluare. Participanții au fost testați individual: au stat confortabil în fața monitorului computerului (19 inch, 1600 × 1200 pixeli) cu capul la o distanță de aproximativ 60 cm. În primul rând, înălțimea și greutatea participanților au fost măsurate pentru a evalua IMC și li s-a cerut să-și raporteze sexul și vârsta. Apoi, experimentatorul a instruit participanții și a părăsit camera experimentală.

Înainte de sarcina de evaluare, participanții au finalizat un pachet de screening care a inclus versiunea italiană a Eating Attitude Test (EAT-26; Garner și colab., 1982), Binge Eating Scale (BES; Gormally și colab., 1982), Corpul Testul de neliniște partea A (BUT-A; Cuzzolaro și colab., 2006) și chestionarul olandez privind comportamentul alimentar (DEBQ; van Strien și colab., 1986). Acest lucru a fost făcut pentru a exclude posibile tulburări de alimentație și pentru a evalua tiparele alimentare ale persoanelor și problemele corpului. În cele din urmă, am evaluat preferințele de lateralitate ale participanților folosind Inventarul Edinburgh Handedness (EHI; Oldfield, 1971) pentru a ne asigura de dreptatea lor. Eșantioanele masculine și feminine au prezentat diferențe semnificative (teste t grupuri independente) în indicele general de severitate al BUT-A și în subscala de consum emoțional a scorurilor DEBQ, ambele mai mari la femei comparativ cu bărbații (acestea sunt diferențe bine cunoscute legate de sex, vezi de exemplu, van Strien și colab., 1986; Pingitore și colab., 1997; Marano și colab., 2007; Dakanalis și colab., 2013). Au fost comparabile pentru toate celelalte scoruri (vezi Tabelul Tabelul 1 1).

tabelul 1

Abaterea medie și standard a scorurilor chestionarului.

Femeie barbatMedia ± SD Medie ± SD
Test de atitudine alimentară-263,72 ± 2,672,88 ± 3,08
Testul neplăcut al corpului-A* 1,04 ± 0,77* 0,45 ± 0,44
Cântar de mâncare5,39 ± 3,664,76 ± 4,93
Mâncare restrânsă prin DEBQ2,18 ± 0,731,96 ± 0,81
DEBQ-alimentația emoțională* 2,06 ± 0,73* 1,31 ± 0,39
DEBQ-alimentație externă3,00 ± 0,522,61 ± 0,61
Inventarul de manevrabilitate din Edinburgh87,65 ± 21,2193,78 ± 14,67

* n Figura 1). 1). Participanții au primit următoarele instrucțiuni (în italiană): „Veți vedea 183 de poze cu produsele. Trebuie să răspundeți la trei întrebări despre gustul, caloriile și sănătatea fiecărui produs. Încearcă să răspunzi cât mai repede posibil. Nu există răspunsuri corecte sau incorecte, este vorba despre părerea ta. Nu vă gândiți prea mult la un răspuns, primul credeți că este de obicei cel mai bun ”. Apoi au rămas singuri în camera experimentală. Fiecare proces a început cu o cruce de fixare de 1,5 s, urmată de imaginea alimentară prezentată timp de 3 s. Imediat după fiecare imagine participanților li s-a cerut să răspundă la următoarele întrebări: „Cât de mult îți place produsul?” (1 deloc - 9 foarte mult), „În câte calorii crezi că constă acest produs?” (1 foarte puține calorii - 9 multe calorii) și „Cât de sănătos credeți că este acest produs?” (1 deloc sănătos - 9 foarte sănătos). Sarcina de evaluare a durat aproximativ 30 de minute și a fost împărțită în două blocuri, separate printr-o pauză. Atât ordinea de prezentare a imaginilor alimentare, cât și cele trei întrebări au fost randomizate între participanți.

alimentelor

Secvența de încercare în sarcina de evaluare a alimentelor.

Sarcină de alegere forțată tRNS

Pe baza evaluărilor colectate în timpul sarcinii de evaluare a imaginii alimentelor, au fost create perechi de alimente pentru fiecare participant. Perechile de alimente (544 × 364 pixeli) au fost potrivite în funcție de gust (adică evaluări egale) și gust (adică dulce sau sărat), pentru a face perechile cât mai egale posibil. Au diferit în ceea ce privește sănătatea percepută, conținutul caloric absolut și perceput. Pentru a verifica dacă manipulările noastre au avut succes, s-au calculat conținutul caloric real real (în kcal × 100 g), gustul mediu, conținutul caloric perceput și sănătatea (folosind o scală Likert în 9 puncte). Așa cum era de așteptat, toate variabilele, cu excepția gustului, au diferit semnificativ între opțiunile de alegere din cadrul fiecărei perechi de alimente (Tabelul (Tabelul 2). 2). Prin urmare, manipulările studiului au fost eficiente. Participanții cu un minim de 45 de perechi de alimente au fost înscriși în sarcina tRNS. Perechile de alimente (variind de la 48 la 77) au fost de 61,9 ± 8,0 pentru bărbați și 62,3 ± 9,4 pentru femei (medie ± SD).

masa 2

Abaterea medie și standard a sarcinii de evaluare a alimentelor.

Alimente bogate în calorii Alimente cu conținut scăzut de caloriiMedia ± SD Medie ± SD
Îmi place6,06 ± 1,206,03 ± 1,11
Calorii percepute* 6,57 ± 1,08* 4,07 ± 1,16
Sănătos* 3,74 ± 1,06* 7,00 ± 0,80
Calorii reale* 457 ± 77* 76 ± 53

Toate variabilele au variat de la 1 la 9 pe o scară Likert, cu excepția caloriilor reale (Kcal × 100 g de produs). * p (Figura 2) 2) a constat în trei blocuri de alegere între două alimente. Fiecare bloc corespundea uneia dintre cele trei condiții: stimulare STS posterioară stângă (lSTS), simulare (SH) ca condiție de control și stimulare STS posterioară dreaptă (rSTS) contrabalansată între participanți. La începutul sesiunii, experimentatorul a dat următoarele instrucțiuni în limba italiană: „Alegeți produsul din care doriți cel mai mult să mâncați în acest moment”. În plus față de instrucțiunile verbale, eticheta „Alegere” a fost afișată deasupra fiecărei perechi de alegeri. Participanții au avut 3 secunde pentru a-și indica alegerea printr-o apăsare pe tastă (tasta „G” pentru mâncarea din partea stângă, tasta „L” pentru mâncarea din partea dreaptă), ori de câte ori nu au reușit să facă o alegere în timpul restricționat, evenimentul a fost etichetat ca o alegere ratată. După fiecare alegere a fost prezentată o cruce de fixare cu durată variabilă (2-4 s). În fiecare bloc perechile de alimente au fost aceleași, dar au fost prezentate într-o ordine pseudo-aleatorie. Această sarcină a durat aproximativ 30 de minute.

Două exemple consecutive de teste de alegere forțată efectuate în condiții de stimulare a zgomotului transcranian aleatoriu (TRNS) de înaltă frecvență (HF). În prezentarea de 3 secunde a perechilor de alimente, participanții au trebuit să își aleagă apăsând tasta. În partea stângă sus: poziția electrodului de sulcus temporal superior drept (STS), electrodul de referință a fost plasat pe umărul stâng (și invers pentru electrodul STS stâng).

tRNS (Terney și colab., 2008) a fost livrat de o baterie (Eldith DC - Stimulator Plus, NeuroConn GmbH, Germania) printr-o pereche de electrozi de burete înmuiați în soluție salină, menținuți ferm de benzi elastice. Un curent de zgomot aleatoriu HF (100-640 Hz) de 1,5 mA a fost aplicat printr-un electrod de 2,5 × 5 cm (rezultând o densitate de curent de 0,120 mA/cm 2) plasat în pozițiile T7-CP5 sau T8-CP6 din cele 10 –10 Sistem EEG (Koessler și colab., 2009) corespunzător STS posterior stânga/dreapta (vezi Figura Figura2). 2). Electrodul de referință, 5 × 7 cm, a fost plasat pe umărul contralateral (rezultând o densitate de curent de 0,043 mA/cm2). Stimularea a început cu 150 de secunde înainte de începerea sarcinii. În timpul sarcinii, stimularea a durat de la un timp variabil între un minim de 278 s și un maxim de 488 s (timpul mediu de stimulare on-line = 363,4 s, SD = ± 30,4 s), în funcție de numărul studiilor (a variat între 48 și 77 ) și timpul de răspuns al participanților noștri. A fost aplicată, de asemenea, o perioadă de 15 s, atât la începutul, cât și la sfârșitul stimulării. Astfel, timpul total de stimulare a variat de la

650 s (adică 15 s fade-in, 150 s înainte de începerea sarcinii, o perioadă variind de la 278 s și 488 s în timpul sarcinii și 15 s fade-out). În starea de control SH, electrodul a fost plasat pe unul dintre cele două locuri de stimulare (echilibrat între participanți), iar curentul a fost oprit după 15 secunde. Condițiile de stimulare (stânga, dreapta STS și SH) ordinea au fost contrabalansate între participanți. A existat o pauză de 360 ​​s între blocuri.

Analiza datelor

Analiza datelor a fost realizată folosind Statistics 8.0 (StatSoft). Variabilele dependente în sarcina de alegere forțată tRNS au fost procentul de alegeri alimentare HC, mediana timpilor de reacție (RT) atât pentru HC cât și LC și procentul de alegeri omise (nu s-a dat niciun răspuns în termen de 3 s de prezentare a perechilor de alimente). Toate aceste variabile au fost distribuite în mod normal, cu excepția procentului de alegere ratată și astfel, pentru a obține o distribuție normală, am aplicat o transformare fracțională a rangului (Mahachie John și colab., 2013) variind de la 0 (cel mai mic rang fracțional) la 1). Pentru a evalua efectul stării tRNS asupra alegerii alimentelor HC, au fost efectuate trei (una pentru fiecare variabilă dependentă) analiză repetată a măsurilor de varianță (ANOVA). ANOVA-urile cu procent de alegeri alimentare HC și alegeri omise se clasifică ca variabile dependente au avut următorii factori: starea tRNS (lSTS, SH, rSTS) și sex (feminin = F, masculin = M). ANOVA pe RT a avut în plus factorul de alegere alimentară (HC, LC). Un participant care a arătat valori anterioare (criteriu: ± 3 SD) a fost exclus.

În cele din urmă, având în vedere variabilitatea timpului de stimulare în eșantionul nostru, am controlat posibilele efecte derivate din timpul de stimulare diferit. Astfel, o serie de teste T între un prim grup de studii (de exemplu, studii prezentate între

350 s de stimulare totală) și un al doilea grup de studii (de exemplu, studii prezentate între

650 s de stimulare totală) au fost efectuate la alegerile alimentare HC, RT și procentul de alegeri ratate pentru toate condițiile de stimulare (lSTS, SH, rSTS). Pentru toate comparațiile, nu s-a găsit niciun efect semnificativ (pentru toate cazurile p> 0,05).

Rezultate

Având în vedere procentul de alegere alimentară HC ca variabilă dependentă, ANOVA cu starea tRNS (lSTS, SH, rSTS) și sexul participanților (F, M) ca factori au arătat un efect semnificativ al genului (F (1,32) = 7,67, p = 0,009, η p 2 = 0,193) și o interacțiune semnificativă tRNS × Sex (F (2,64) = 4,23, p = 0,018, η p 2 = 0,117). Analiza post hoc Duncan a arătat (Figura (Figura 3) 3) că femeile au ales mai multe alimente HC comparativ cu bărbații pentru stimularea SH (p = 0,009), lSTS (p = 0,011) și rSTS (p = 0,029) stimulare. La bărbați, procentul de opțiuni HC a fost mai mare în timpul stimulării rSTS comparativ cu starea SH (p = 0,013) și stimularea lSTS (p = 0,028).