Гендерні відмінності у виборі їжі: ефекти вищої стимуляції скроневої борозни

Валеріо Маніппа

1 Кафедра нейронауки, візуалізації та клінічних наук Університету “Г. d’Annunzio ”м. К’єті-Пескара, К’єті, Італія

Катерина Падуло

2 Відділ психологічних наук, охорони здоров'я та території університету “Г. d’Annunzio ”м. К’єті-Пескара, К’єті, Італія

Лаура Н. ван дер Лаан

3 Інститут наук про зображення, Університетський медичний центр Утрехта, Утрехт, Нідерланди

Альфредо Бранкуччі

2 Кафедра психологічних наук, охорони здоров'я та території університету “Г. d’Annunzio ”м. К’єті-Пескара, К’єті, Італія

Анотація

Вступ

Легка доступність їжі в нашому західному суспільстві спричинила перехід від їжі для виживання (споживання енергії) до гедонічної їжі, спрямованої на отримання приємних відчуттів (винагороди) від прийому їжі (Peters et al., 2002; Saper et al., 2002; Мела, 2006). Наслідком придбання неправильних харчових звичок (Епштейн та Ледді, 2006), тобто надання переваги високоенергетичним продуктам харчування, може мати негативний вплив на самопочуття людини (Шеперд та Деннісон, 1996), збільшуючи ризик збільшення ваги та, як наслідок, надмірної ваги та ожиріння (McLellan, 2002). Тому протягом останніх десятиліть багато досліджень зосереджувались на поведінці під час годування та прийнятті рішень з їжею (наприклад, Drewnowski, 1997; Wansink, 2004; Friese et al., 2008; Vabø and Hansen, 2014). Здається, що, крім психофізіологічного стану (наприклад, рівень голоду: de Castro, 1988; Finlayson et al., 2007), основними факторами, що модулюють споживання їжі, є стать споживачів їжі (наприклад, Wardle et al ., 2004; Arganini et al., 2012) та відчуття задоволення від їжі (наприклад, Eertmans et al., 2001; Drewnowski and Almiron-Roig, 2009).

Як правило, найсмачніша, а отже, приємна їжа - це і енергетично щільна, і висока жирність. Насправді, порівняно з низькокалорійною їжею, такою як фрукти та овочі, перевагу висококалорійної їжі (Drewnowski, 1997; Wansink et al., 2003; Drewnowski et al., 2012) залежить від її вищі сенсорні задоволення та позитивні метаболічні/фізіологічні наслідки після прийому, такі як ситість і приємний стан (Birch, 1999; Wansink et al., 2003). Фактично, простий вплив фотографій на їжу викликає очікувальні реакції, подібні до прийому їжі (Berridge, 1999; Dagher, 2012; Huerta et al., 2014) та HC у порівнянні з результатами перегляду їжі LC у підвищеній активації мезо-лімбічно-коркової винагороди ланцюг (Frank et al., 2010; van der Laan et al., 2011).

Таким чином, нашою метою було дослідити, як чоловіки та жінки відрізняються за нервовими механізмами, що лежать в основі вибору їжі. З цією метою ми застосували tRNS на STS для оцінки потенційних нейромодуляційних ефектів на вимушений вибір однаково валентованих пар їжі з високим рівнем та LC у насичених учасників, що припускає причинну роль стимульованої ділянки, а не побічну активність. Відповідно до Шарбоньє та ін. (2015), ми очікуємо, що правильна стимуляція STS призводить до збільшення помітності стимулів під час вибору і, отже, до вибору розширеної їжі HC. Більше того, відповідно до повідомлених гендерних відмінностей у нервовій обробці їжі HC, ми очікуємо різну модель реакції між чоловіками та жінками.

Матеріали і методи

Учасники

За допомогою телефонного інтерв'ю ми спочатку набрали 47 молодих дорослих учасників середнім віком 21,3 ± 3,0 (стандартне відхилення, SD) років, 25 жінок та 22 чоловіків нормальної ваги із середнім ІМТ 22,8 (SD = ± 2,1 ). Всі учасники були правшами. Набирали лише некурящих, які не повідомляли про історію зловживання наркотиками, не мали діагнозу психічних та неврологічних захворювань та не мали металевих імплантатів/імплантованих електричних пристроїв. Усі учасники провели скринінговий пакет, спрямований на перевірку відсутності харчових розладів. В іншому, ніхто не дотримувався спеціальних дієт і не мав дієтичних обмежень через алергію, непереносимість або вегетаріанство.

Для того, щоб довести всіх учасників до порівняльного насиченого стану (виміряного за допомогою тесту на папері та олівці; див. Фороні та ін., 2013), їм було запропоновано їсти до насичення один і той же прийом їжі перед виконанням обох завдань. Більше того, їх попросили уникати вживання наркотиків та алкоголю за 24 години до експерименту. Представлені в завданні на вибір їжі пари їжі базувались на рейтингах учасників, заданих у завданні оцінки фотографії продуктів. Учасники, для яких можна було побудувати менше 45 пар вибору, були виключені із завдання tRNS (N = 11). Інший учасник не захотів відвідувати друге завдання. Остаточна вибірка з 17 чоловіків та 18 жінок не показала суттєвих відмінностей у віці та ІМТ.

Стимули

Ми використали 183 кольорові зображення їжі, взяті з колекції зображень Full4Health (Університетський медичний центр Утрехт; Шарбоньє та ін., 2016) 1. Ці продукти можна розділити на дві категорії: зображення 92 HC (середня Ккал/100 г = 457, SD = ± 77) та 91 LC (середні Ккал/100 г = 76; SD = 53), включаючи солодкі та солоні продукти. Кожну їжу подавали на тарілці. Таблички були заповнені і були представлені на стандартизованому тлі.

Процедура

Вся процедура проводилась відповідно до принципів Гельсінської декларації; протокол був схвалений Комітетом з питань етики досліджень К'єті-Пескарського університету, і учасники дали письмову та інформовану згоду перед початком експериментів.

Рейтингове завдання та завдання з вимушеним вибором були реалізовані e-Prime 1.1 (Психологічні програмні засоби) та розпочаті протягом двох різних днів. Зокрема, учасники виконували завдання з примусовим вибором принаймні через 7 днів після завдання з оцінкою. Учасників тестували індивідуально: вони зручно сиділи перед монітором комп’ютера (19 дюймів, 1600 × 1200 пікселів) з головою на відстані приблизно 60 см. Спочатку для оцінки ІМТ вимірювали зріст та вагу учасників, і їх просили повідомити їх стать та вік. Потім експериментатор дав вказівки учасникам і вийшов з експериментальної кімнати.

Перед рейтинговим завданням учасники завершили скринінговий пакет, який включав італійську версію Тесту на ставлення до їжі (EAT-26; Garner et al., 1982), Шкалу запою (BES; Gormally et al., 1982), Тіло Тест на неприємність, частина A (АЛЕ-A; Куццоларо та ін., 2006) та Голландський опитувальник щодо поведінкової поведінки (DEBQ; ван Стріен та ін., 1986). Це було зроблено для того, щоб виключити можливі розлади харчової поведінки та оцінити схему харчування людей та проблеми з тілом. Нарешті, ми оцінили перевагу учасників щодо латеральності за допомогою Единбурзького опису рук (EHI; Oldfield, 1971), щоб переконатись у їх праворукості. Зразки чоловіків та жінок показали суттєві відмінності (t-тест незалежних груп) в загальному індексі тяжкості BUT-A та в під шкалі емоційного харчування за оцінками DEBQ, причому обидві більші серед жінок у порівнянні з чоловіками (це добре відомі гендерні відмінності, див., наприклад, van Strien et al., 1986; Pingitore et al., 1997; Marano et al., 2007; Dakanalis et al., 2013). Вони були порівнянні для всіх інших балів (див. Таблицю Таблиця1 1).

Таблиця 1

Середнє та стандартне відхилення балів опитувальника.

Жінка чоловікСереднє значення ± SD Значення ± SD

Тест на споживання їжі-26	3,72 ± 2,67	2,88 ± 3,08
Тест на неспокійне тіло-A	* 1,04 ± 0,77	* 0,45 ± 0,44
Шкала запою	5,39 ± 3,66	4,76 ± 4,93
Стримуване DEBQ харчування	2,18 ± 0,73	1,96 ± 0,81
DEBQ-емоційне харчування	* 2,06 ± 0,73	* 1,31 ± 0,39
DEBQ-зовнішнє харчування	3,00 ± 0,52	2,61 ± 0,61
Единбурзький інвентар вручення	87,65 ± 21,21	93,78 ± 14,67

* p Малюнок 1). 1). Учасники отримали такі вказівки (італійською мовою): «Ви побачите 183 фотографії товару. Ви повинні відповісти на три запитання щодо смаку, калорійності та корисності кожного продукту. Постарайтеся відповісти якомога швидше. Немає правильних чи неправильних відповідей, це стосується вашої думки. Не думайте надто довго над відповіддю, перша, яку ви вважаєте, зазвичай найкраща ». Потім їх залишили наодинці в експериментальній кімнаті. Кожне випробування починалося з фіксації хрестом 1,5 с, а потім зображення їжі, показане протягом 3 с. Одразу після кожного знімка учасникам було запропоновано відповісти на наступні запитання: “Наскільки вам подобається продукт?” (1 зовсім не — 9 дуже), “Скільки калорій, на вашу думку, складається з цього продукту?” (1 дуже мало калорій - 9 калорій) і "Наскільки здоровим ви вважаєте цей продукт?" (1 зовсім не здоровий — 9 дуже здоровий). Рейтингове завдання тривало близько 30 хв і було розділене на два блоки, розділені паузою. Як порядок подання зображень продуктів, так і три запитання були розподілені між учасниками.

Послідовність проб у завданні оцінки їжі.

Завдання примусового вибору tRNS

На основі рейтингів, зібраних під час завдання оцінки харчових зображень, були створені пари продуктів для кожного учасника. Харчові пари (544 × 364 пікселі) відповідали за смаком (тобто рівними оцінками) та смаком (тобто солодким чи пікантним), щоб зробити пари максимально рівними. Вони відрізнялись сприйнятим здоров’ям, абсолютною та калорійністю. Щоб перевірити, чи були наші маніпуляції успішними, було розраховано середню фактичну калорійність (у ккал × 100 г), середню симпатію, сприйняту калорійність та стан здоров’я (за 9-бальною шкалою Лікерта). Як і очікувалось, усі змінні, крім сподобань, суттєво відрізнялись між варіантами вибору в межах кожної пари продуктів (таблиця (таблиця2). 2). Отже, дослідні маніпуляції були ефективними. Учасники з мінімум 45 парами їжі були залучені до завдання tRNS. Пари їжі (від 48 до 77) становили 61,9 ± 8,0 для чоловіків та 62,3 ± 9,4 для жінок (середнє значення ± SD).

Таблиця 2

Середнє та стандартне відхилення завдання оцінки харчових продуктів.

Висококалорійна їжаСереднє значення ± SD Значення ± SD

Вподобання	6,06 ± 1,20	6,03 ± 1,11
Сприймається калорія	* 6,57 ± 1,08	* 4,07 ± 1,16
Здоровий	* 3,74 ± 1,06	* 7,00 ± 0,80
Справжня калорія	* 457 ± 77	* 76 ± 53

Усі змінні варіювали від 1 до 9 за шкалою Лікерта, крім справжньої калорійності (Ккал × 100 г продукту). * p (рис. 2) 2) складався з трьох блоків вибору між двома продуктами харчування. Кожен блок відповідав одній з трьох умов: стимуляція лівого заднього STS (lSTS), фіктивна (SH) як контрольний стан та стимуляція правого заднього STS (rSTS), що врівноважувались між учасниками. На початку сеансу експериментатор дав таку інструкцію італійською мовою: «Виберіть продукт, який вам найбільше хочеться їсти в цей момент». На додаток до словесних вказівок, над кожною парою вибору було показано ярлик „Вибір”. Учасники мали 3 секунди, щоб вказати свій вибір натисканням клавіші (клавіша "G" для їжі зліва, клавіша "L" для їжі з правого боку), коли вони не зробили вибір протягом обмеженого часу, подія була позначена як пропущений вибір. Після кожного вибору був представлений хрест фіксації змінної тривалості (2–4 с). У кожному блоці харчові пари були однаковими, але були представлені в псевдовипадковому порядку. Це завдання тривало приблизно 30 хв.

Два послідовних приклади випробувань завдань з вимушеним вибором, проведених в умовах високочастотних (ВЧ) транскраніальних випадкових стимуляцій випадкового шуму (tRNS). Під час презентації пар їжі за 3 секунди учасники мали зробити свій вибір натисканням клавіші. Вгорі ліворуч: положення правого електрода верхньої скроневої борозни (STS), електрод порівняння розміщений на лівому плечі (і навпаки для лівого електрода STS).

tRNS (Terney et al., 2008) доставлявся за допомогою акумулятора (Eldith DC — Stimulator Plus, NeuroConn GmbH, Німеччина) через пару поверхневих сольових просочених губчастими електродами, які міцно тримали еластичними стрічками. Через високочастотний струм випадкового шуму (100–640 Гц) 1,5 мА подавали через електрод 2,5 × 5 см (що призводить до щільності струму 0,120 мА/см 2), розміщений у положеннях T7-CP5 або T8-CP6 10 –10 ЕЕГ-система (Koessler та ін., 2009), що відповідає лівому/правому задньому STS (див. Малюнок Рисунок 2). 2). Електрод порівняння, 5 × 7 см, розміщували на контралатеральному плечі (в результаті щільність струму становила 0,043 мА/см 2). Стимуляція розпочалася за 150 с до початку завдання. Під час виконання завдання стимуляція тривала від мінливого часу від мінімум 278 с до максимум 488 с (середній час онлайн-стимуляції = 363,4 с, SD = ± 30,4 с) залежно від кількості випробувань (коливався від 48 до 77 ) та час відгуку наших учасників. Також застосовувався період нарощування 15 с як на початку, так і в кінці стимуляції. Таким чином, загальний час стимуляції коливався

650 с (тобто, 15 с затухання, 150 с до початку завдання, період варіюється від 278 с і 488 с під час завдання і 15 с згасання). У контрольному стані SH електрод поміщали на одну з двох місць стимуляції (збалансовану між учасниками), а струм відключали через 15 с. Умови стимуляції (лівий, правий STS та SH) були врівноважені між учасниками. Між блоками була перерва на 360 с.

Аналіз даних

Аналіз даних проводили за допомогою Statistica 8.0 (StatSoft). Залежними змінними у завданні вимушеного вибору tRNS були відсоток вибору їжі для HC, медіана часу реакції (RT) як для HC, так і для LC, а також відсоток пропущених варіантів (відповідь не давалася протягом 3 с після подання пар їжі). Всі ці змінні зазвичай розподілялись, за винятком відсотка пропущеного вибору, і, таким чином, для отримання нормального розподілу ми застосували дробове перетворення рангу (Mahachie John et al., 2013) в діапазоні від 0 (найнижчий дробовий ранг) до 1 (найбільший дробовий ранг ). Для того, щоб оцінити вплив стану тРНС на вибір їжі для HC, було проведено три (один для кожної залежної змінної) дисперсійний аналіз дисперсії (ANOVA). ANOVA із відсотком вибору продуктів харчування та пропущених варіантів харчування, які належать до залежних змінних, мали такі фактори: стан tRNS (lSTS, SH, rSTS) та стать (жінка = F, чоловік = M). ANOVA на RT мали додатково фактор вибору їжі (HC, LC). Одного учасника, який показав відхилені значення (критерій: ± 3 SD), виключено.

Нарешті, враховуючи мінливість часу стимуляції для нашої вибірки, ми контролювали можливі ефекти, що виникають внаслідок різного часу стимуляції. Таким чином, проводиться серія T-тесту між першою групою випробувань (тобто випробувань, представлених між

350 с загальної стимуляції) та другої групи випробувань (тобто випробувань, представлених між

650 с загальної стимуляції) проводили для вибору їжі HC, RT та відсотка пропущених варіантів для всіх умов стимуляції (lSTS, SH, rSTS). Для всіх порівнянь не було виявлено суттєвого ефекту (для всіх випадків p> 0,05).

Результати

Розглядаючи відсоток вибору їжі HC як залежну змінну, ANOVA із станом tRNS (lSTS, SH, rSTS) та статтю учасників (F, M) як фактори показали значний вплив статі (F (1,32) = 7,67, p = 0,009, η p 2 = 0,193) та значущої взаємодії tRNS × стать (F (2,64) = 4,23, p = 0,018, η p 2 = 0,117). Постійний аналіз Дункана показав (рис. (Рис. 3) 3), що жінки вибирали більше продуктів, що містять HC, порівняно з чоловіками, для стимуляції стану SH (p = 0,009), lSTS (p = 0,011) та rSTS (p = 0,029). У чоловіків відсоток вибору HC був вищим під час стимуляції rSTS порівняно із станом SH (p = 0,013) та стимуляцією lSTS (p = 0,028).