Subiecte

Abstract

Toate speciile se confruntă cu problema adaptativă importantă a localizării eficiente a resurselor nutriționale de înaltă calitate. Am explorat dacă cunoașterea spațială umană este îmbunătățită pentru alimentele bogate în calorii, într-un mare experiment multisenzorial care a testat pe ascuns memoria localizării persoanelor care au navigat într-un cadru alimentar asemănător unui labirint. Am constatat că indivizii au învățat întâmplător și au reamintit mai precis locațiile alimentelor bogate în calorii - indiferent de evaluările hedonice explicite sau de familiaritatea personală cu alimentele. În plus, prejudecata bogată în calorii din memoria spațială umană a devenit deja evidentă într-un mediu senzorial limitat, unde erau disponibile doar informații despre miros. Aceste rezultate sugerează că mințile umane continuă să adăpostească un sistem cognitiv optimizat pentru hrănirea eficientă din punct de vedere energetic în habitate alimentare neregulate din trecut și evidențiază capacitățile adesea subestimate ale simțului olfactiv uman.

Introducere

O sarcină recurentă, relevantă pentru fitness, cu care se confruntă toate speciile este căutarea eficientă a resurselor nutriționale 1. O teoremă centrală a teoriei optime a hrănirii este că aptitudinea individuală este o funcție directă a eficienței cu care se dobândește energie, iar presiunile de selecție naturală favorizează trăsăturile de hrănire care maximizează rata netă de câștig de energie 1.2. Deși această teorie a fost extinsă în legătură cu strategiile de hrănire a altor animale 2, întrebarea dacă oamenii au, de asemenea, inerent adaptări orientate spre hrănirea eficientă din punct de vedere energetic, nu a fost bine evaluată până în prezent.

Pentru aproximativ 99 la sută din evoluția umană, strămoșii noștri erau vânători-culegători care locuiau într-un mediu alimentar fizic extrem de complex și variabil, unde sursele de hrană variau atât în ​​ceea ce privește disponibilitățile spațiale, cât și cele temporale 3,4. O adaptare cognitivă care ar fi putut evolua pentru a optimiza eforturile de hrănire în cadrul unor astfel de habitate alimentare neregulate din trecut este o prejudecată bogată în calorii în memoria spațială 4.5. O astfel de distorsiune spațială încorporată implică înregistrarea automată și prioritizarea în memoria locațiilor cu alimente bogate în calorii. Acest lucru ar fi permis colegilor să navigheze în mod eficient către resurse valoroase, bogate în calorii - fără a concura pentru capacitățile atenționale limitate necesare în alte activități importante, cum ar fi evitarea prădării 4.6. Într-adevăr, un mecanism similar a fost observat la alte specii de animale 7,8,9. Folosind o configurație experimentală inovatoare și validă din punct de vedere ecologic, care a testat ascuns memoria localizării alimentelor a mai mult de 500 de persoane, oferim dovezi directe că procesarea spațială a omului este implicit orientată spre alimentele bogate în calorii.

Pentru a reflecta cât mai strâns posibil navigarea în lumea reală într-un mediu alimentar eterogen, am creat un cadru asemănător unui labirint în care participanții au urmat un traseu specific într-o cameră pentru a testa un sortiment de stimuli (dulci și sărate) cu conținut ridicat și scăzut de calorii la locații de piloni dispersați (Fig. 1). Am imitat două medii senzoriale în camere separate, fiecare dintre acestea angajând modalități senzoriale fundamentale proceselor de navigație spațială și comportament alimentar 10,11,12: În mediu multisenzorial (adică viziune + gust + olfacție), stimulii constau în produse alimentare reale pe care indivizii trebuiau să le mănânce, în timp ce indivizii erau instruiți să miroasă doar mirosurile alimentare în mediu olfactiv. Important, participanții nu au fost informați că memoria lor (spațială) va fi testată ulterior, pentru a se asigura că codificarea locațiilor alimentare va fi pur incidentală. Apoi am comparat performanța, exprimată ca proporție a relocărilor corecte între alimente și stâlpi într-o sarcină de memorie spațială surpriză, pentru stimulii alimentari cu conținut ridicat de calorii și cu conținut scăzut de calorii în ambele medii senzoriale.

umană

Mediul alimentar heterogen. Exemplu de distribuție spațială a stimulilor alimentari și a traseului de navigație în cadrul experimental asemănător unui labirint.

Rezultate

Memoria spațială umană prioritizează automat alimentele bogate în calorii

În mediul multisenzorial, persoanele au mutat alimentele bogate în calorii pentru a corecta locațiile pilonilor mult mai frecvent decât alternativele cu conținut scăzut de calorii (cu conținut ridicat de calorii: M = 0,63, 95% CI = [0,58,0,67]; Nivel scazut de calorii: M = 0,57, 95% CI = [0.52.0.62]), χ 2 (1) = 9,35, p = 0,002, SAU = 1,27, 95% CI = [1,09, 1,48] (Fig. 2). Acest efect s-a produs indiferent de datele demografice, caracteristicile relevante ale stării (de exemplu, foamea și vigilența), evaluările hedonice ale alimentelor (de exemplu, ratingurile de plăcere și dorință; Fig. 3) și familiaritatea cu alimentele. În mod similar, persoanele din mediul olfactiv au mutat mai frecvent mirosurile care semnalizează alimentele bogate în calorii pentru a corecta locațiile pilonului în raport cu omologii cu miros scăzut de calorii ( M = 0,36, IC 95% = [0,33,0,39]; Nivel scazut de calorii: M = 0,30, 95% CI = [0,27.0,34]), χ 2 (1) = 6,88, p = 0,009, SAU = 1,28, 95% CI = [1,06, 1,54] (Fig. 2), în timp ce se controlează același set de potențiali confundători - deși probabilitatea unei relocări corecte a crescut cu o mai mare familiaritate cu un stimul de miros, χ 2 (1) = 47,31, p Figura 2

Precizia memoriei spațiale alimentare. Memoria spațială umană pentru stimuli alimentari cu conținut ridicat de calorii și cu conținut scăzut de calorii în două medii senzoriale, exprimată ca proporție a relocărilor corecte între alimente și piloni. Barele de eroare reprezintă intervale de încredere de 95%.

Evaluări alimentare în medii senzoriale. Apreciere (A), Dezirabilitate (b) și Familiaritate (c) evaluări (pe o scală analogică vizuală de 100 mm) pentru toți stimulii alimentari din mediul multisenzorial și olfactiv. Barele de eroare reprezintă intervale de încredere de 95%.

Biasul bogat în calorii din memoria spațială umană se manifestă cu informații senzoriale limitate

Într-o analiză combinată a ambelor condiții senzoriale, o mai bună per total performanța de relocare a alimentelor a fost observată în multisenzorial comparativ cu mediul olfactiv (Multisensorial: M = 0,58, IC 95% = [0,54,0,61]; Olfactiv: M = 0,36, 95% CI = [0,33,0,39]), χ 2 (1) = 62,95, p 2 (1) = 0,49, p = 0,486, indicând faptul că distorsiunea memoriei spațiale bogate în calorii a fost exprimată în mod egal în ambele medii senzoriale - chiar și acolo unde erau disponibile doar informații despre miros.

Discuţie

La rândul lor, diferențele în exprimarea prejudecății memoriei spațiale bogate în calorii pot oferi o explicație nouă pentru motivul pentru care unii indivizi au mai puțin succes în menținerea unui echilibru energetic sănătos în peisajul alimentar modern 22. O memorie îmbunătățită pentru locațiile cu alimente bogate în calorii ar putea face ca opțiunile bogate în calorii să fie relativ mai ușor de obținut într-un mediu alimentar divers, în special pentru cei cu o expresie mai mare a prejudecății 22. În acest mod, tendința cognitivă poate facilita alegerea alimentelor bogate în calorii, valorificând tendința indivizilor de a prefera articole convenabile ușor accesibile atunci când iau decizii alimentare 23. În mod similar, ar putea stimula indivizii să viziteze locații cu alimente încărcate cu calorii (de exemplu, puncte de mâncare rapidă) pe o scară mai largă de spațiu. Având în vedere lipsa de literatură cu privire la prejudecățile memoriei spațiale bogate în calorii și efectele sale comportamentale potențiale, se merită o investigație suplimentară asupra a ceea ce alte procese cognitive sunt asociate cu prejudecata și a modului în care aceasta poate influența modul în care oamenii navighează în setările contemporane pline de alimente.

În cele din urmă, descoperirile noastre se adaugă la o literatură în creștere care evidențiază relevanța olfacției pentru comportamentul alimentar la om, ceea ce se știe că este cazul la alte specii 11,12. Simțul mirosului uman este adesea descris ca fiind inferior celor ale altor mamifere, cum ar fi câinii sau rozătoarele 24. Cu toate acestea, observațiile noastre arată capacitatea intactă a indivizilor de a distinge diferite tipuri de miros, de a deduce proprietățile calorice ale alimentelor semnalate din indicii de miros și de a localiza obiectele de miros în spațiu 11,17,25. Într-adevăr, se consideră că un simț olfactiv bine dezvoltat a conferit un avantaj de supraviețuire vânătorilor-strămoși (ancestrali) 26,27 .

Luate împreună, descoperim că mințile umane pot continua să găzduiască un sistem cognitiv implicit optimizat pentru hrănirea eficientă din punct de vedere energetic în cadrul mediilor alimentare ancestrale fluctuante în care a evoluat memoria.