Summary
Les outils psychophysiques mesurent la fonctionnalité du système du goût à des fins de recherche et d’évaluation de la santé. Cet article décrit une méthode pour mesurer les seuils de détection du goût qui peuvent déterminer la plus faible concentration de saccharose, de chlorure de sodium ou de glutamate monosodique qui peut être goûtée par des individus aussi jeunes que 6 ans.
Abstract
Cet article décrit une procédure de suivi à deux alternatives, à choix forcé, dans les escaliers, appelée test TDT (Taste Detection Threshold), qui fournit une mesure fiable des seuils de détection du goût sucré, salé et umami de l’enfance à l’âge adulte. Les avantages de la méthode comprennent des procédures identiques pour les enfants et les adultes, permettant ainsi de déterminer les différences individuelles et liées à l’âge dans la perception du goût, le cas échéant, et les tâches qui peuvent être accomplies dans un laps de temps relativement court, ne reposent pas sur une attention continue ou nécessitent une mémorisation, un contrôle des biais de réponse subjectifs et minimisent l’impact du développement du langage. Après un jeûne de 1 heure, les participants se voient présenter des paires de solutions; dans chaque paire, une solution est de l’eau et l’autre solution contient des concentrations variables du tastant.
À l’aide d’une méthode de dégustation en bouche entière, les participants goûtent chaque solution (sans avaler et avec rinçage entre les dégustations), puis pointent vers la solution avec un goût ou un goût différent de celui de l’eau. La concentration du stimulus dans la paire suivante augmente après une seule réponse incorrecte et diminue après deux réponses correctes consécutives. Une inversion se produit lorsque la séquence de concentration change de direction. La tâche est considérée comme terminée après l’apparition de quatre inversions, à condition qu’il y ait un maximum de deux étapes de dilution entre deux inversions successives et que la série d’inversions ne forme pas un motif ascendant. Ces critères supplémentaires assurent une plus grande fiabilité des résultats. Le TDT est ensuite calculé comme la moyenne géométrique des concentrations des quatre inversions. Cette méthode a une pertinence dans le monde réel car elle fournit des informations sur une dimension de la perception du goût qui est indépendante de l’hédonisme, et qui peut changer avec le vieillissement et certains états pathologiques, ce qui en fait un test psychophysique précieux.
Introduction
Le sens du goût fonctionne comme un gardien, déterminant en partie si un individu rejette un aliment ou un liquide ou l’accepte dans la cavité buccale. La psychophysique du goût- l’étude des relations entre des stimuli chimiques distincts et les sensations et perceptions qu’ils produisent - fournit des informations importantes sur le fonctionnement du systèmegustatif 1. Non seulement il existe plusieurs goûts de base (sucré, salé, amer, aigre, umami), mais chaque qualité gustative peut être caractérisée par des dimensions perceptuelles distinctes, y compris la sensibilité des individus à détecter le stimulus chimique ou à reconnaître son goût, et à quel point ils aiment ou n’aiment pas la sensation gustative.
Cet article décrit une méthode psychophysique qui peut être utilisée pour mesurer de manière fiable les seuils de détection du goût (c’est-à-dire la concentration la plus faible d’un tastant qui peut être détectée) chez des individus aussi jeunes que 6 ans. De l’enfance à l’âge adulte, des seuils de détection ont été utilisés dans les évaluations cliniques des effets des états traumatiques ou pathologiques2,3 et dans les applications de recherche fondamentale, pour étudier les effets de l’alimentation, du vieillissement, du développement, de l’obésité et du tabagisme sur le système gustatif, ainsi que les relations phénotypes génotype-goût4,5,6,7,8,9,10, 11.
Ce test de seuil de détection du goût (TDT), qui prend généralement en moyenne 15 minutes par stimulus (plage: 4-35 min; médiane: 13 min), consiste en une procédure de suivi à deux alternatives, à choix forcé, escalier qui a été utilisée pour mesurer la plus faible concentration de saccharose, de chlorure de sodium (NaCl) ou de glutamate monosodique (MSG) en solution pouvant être détectée comme un goût. Comme indiqué ici, les participants se voient présenter des paires de solutions; dans chaque paire, une solution est de l’eau et l’autre solution contient des concentrations variables du tastant. En utilisant une méthode de dégustation en bouche entière, les participants goûtent chaque solution (sans avaler), puis pointent vers la solution avec un goût ou un goût différent de l’eau. La concentration du stimulus dans la paire suivante augmente après une seule réponse incorrecte et diminue après deux réponses correctes consécutives. Une inversion se produit lorsque la séquence de concentration change de direction.
La tâche est considérée comme terminée après l’apparition de quatre inversions, à condition qu’il y ait un maximum de deux étapes de dilution entre deux inversions successives et que la série d’inversions ne forme pas un motif ascendant. Ces critères supplémentaires, qui ont été établis dans la pratique clinique par le Dr Cowart et ses collègues du Monell-Jefferson Chemosensory Clinical Research Center2,assurent une plus grande fiabilité des résultats et renforcent la confiance dans la validité des mesures individuelles du fonctionnement du goût. Des études de recherche ont utilisé cette méthode pour déterminer les seuils de détection du goût pour le saccharose, le sel ou le MSG chez des centaines d’enfants en bonne santé dèsl’âgede 6 ans, les adolescents et les adultes de4,5,6,7,8,9,10,11 et ont démontré que la majorité (> ~ 80%) des enfants peuvent terminer la tâche psychophysique4,6, 7,8, soulignant la pertinence de la méthode pour les populations pédiatriques.
Protocol
1. Considérations générales
REMARQUE: Ce protocole pour le test TDT décrit les procédures de préparation des solutions gustatives et de détermination des seuils de détection du goût pour le saccharose, le NaCl ou le MSG, en utilisant le saccharose comme exemple. Cette méthode a été approuvée par le Bureau des affaires réglementaires de l’Université de Pennsylvanie. Pour les études de recherche décrites dans le présent document, le consentement éclairé a été obtenu de chaque participant adulte ou parent/tuteur légal des participants pédiatriques. Un assentiment éclairé a été obtenu de chaque enfant âgé de sept ans ou plus avant sa participation.
- Comme le montre le tableau 1,préparez 17 solutions, allant de 1 M à 0,00010 M, qui sont séparées par un quart de logarithme. Idéalement, utilisez de l’eau ultrapure telle que de l’eau distillée (dH2O)comme diluant et non de l’eau du robinet en raison de problèmes de goût12. Réfrigérer les solutions pendant un maximum de 2 semaines, mais seulement si le protocole décrit ci-dessous est respecté.
- Après avoir obtenu le consentement éclairé des participants adultes ou des parents/tuteurs légaux et, le cas échéant, l’assentiment des participants pédiatriques, effectuer les tests dans une salle confortable et privée qui, idéalement, dispose d’un évier pour l’expectoration. Assurez-vous que les solutions ne sont pas avalées, mais plutôt jetées dans la cavité buccale et recrachées. Si un évier n’est pas disponible, prévoyez une grande tasse pour cracher.
- Assurez-vous que le personnel d’essai ne porte pas de produits fortement parfumés et limitez la conversation à l’instruction ou à l’explication des méthodes. Indiquez aux participants adultes et aux parents/tuteurs légaux des enfants participants que le participant doit s’abstenir de manger ou de boire autre chose que de l’eau ou d’utiliser des produits du tabac (adultes seulement) pendant 1 h avant le test.
2. Matériaux et recettes pour faire des solutions de stimulation du goût
REMARQUE: Des instructions détaillées pour la fabrication de la solution mère (1000 mmol/L; ci-après dénommée « stock »)et les 16 dilutions en série de la solution mère (par étapes d’un quart de log) pour le saccharose, le NaCl ou le MSG sont fournies ici. Le tableau 1 énumère les concentrations de chaque étape de dilution. La figure 1 illustre les étapes de fabrication de la solution mère par les étapes de dilution 1 à 16. Le volume de solution apportée sera suffisant pour déterminer les seuils pour au moins quatre participants.
| Pas | Molaire | Saccharose (g/L) | NaCl (g/L) | MSG (g/L) |
| (1/4 d’unités logarithmiques séparées) | ||||
| 0 | 1 M | 342.3 | 58.44 | 187.13 |
| 1 | 0,562 M | 192.37 | 32.84 | 105.17 |
| 2 | 0,316 M | 108.17 | 18.47 | 59.13 |
| 3 | 0,178 M | 60.93 | 10.4 | 33.31 |
| 4 | 0,100 m | 34.23 | 5.84 | 18.71 |
| 5 | 0,056 M | 19.17 | 3.27 | 10.48 |
| 6 | 0,032 M | 10.95 | 1.87 | 5.99 |
| 7 | 0,018 M | 6.16 | 1.05 | 3.37 |
| 8 | 0,010 m | 3.42 | 0.58 | 1.87 |
| 9 | 0,0056 M | 1.92 | 0.33 | 1.05 |
| 10 | 0,0032 M | 1.09 | 0.19 | 0.6 |
| 11 | 0,0018 M | 0.62 | 0.11 | 0.337 |
| 12 | 0,0010 M | 0.34 | 0.058 | 0.187 |
| 13 | 0,00056 M | 0.19 | 0.033 | 0.105 |
| 14 | 0,00032 M | 0.11 | 0.019 | 0.059 |
| 15 | 0,00018 M | 0.06 | 0.0105 | 0.034 |
| 16 | 0,00010 M | 0.03 | 0.0058 | 0.019 |
Tableau 1 : Étapes de concentration et molarité correspondante des solutions de saccharose, de chlorure de sodium (NaCl) et de glutamate monosodique (MSG) nécessaires aux tests de seuil de détection du goût (TDT).
- Préparer le matériel d’essai.
- Obtenez une source de saccharose, de NaCl ou de MSG de qualité alimentaire.
- Nettoyer et stériliser toute la verrerie nécessaire (voir tableau des matériaux).
Figure 1: Instructions étape par étape pour fabriquer des solutions mères à travers les étapes de dilution #1-16. Veuillez cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
- Fabriquer une solution mère, comme illustré à la figure 1A-C.
- Étiquetez toute la verrerie avec la date, le type de tastant et le stock.
- Peser le tastant dans un bateau de pesage jetable sur une balance précise à 0,01 g, et transférer dans le bécher de 2000 ml.
NOTE: Les quantités nécessaires pour préparer les stocks sont de 684,60 g pour le saccharose, 374,26 g pour le MSG et 116,88 g pour le NaCl. - Rincez avec dH2O tout tastant restant dans le bateau de pesée et versez dans le bécher. Ajouter 1500 mL de dH2Opour dissoudre l’échantillon.
- Transférer le contenu du bécher dans la fiole jaugée de 2000 mL à l’aide d’un entonnoir et rincer le bécher et l’entonnoir avec plus de dH2O, en versant l’eau de rinçage dans la fiole. Remplir la fiole avec dH2O jusqu’à la marque 2000 mL et apposer le bouchon sur la fiole. Inverser pour mélanger jusqu’à ce que le tastant soit dissous.
- Créez des solutions #1-4, comme illustré à la Figure 1D-F.
- Étiquetez les flacons volumétriques de 1000 mL avec les numéros 1 à 4 et les bouteilles en verre correspondantes de 1000 mL avec la date, le type de tastant et le stock à l’étape 4.
- Transférer 560 mL, 320 mL, 180 mL et 100 mL de stock dans les flacons 1, 2, 3et 4, respectivement. Remplir les flacons 1-4 avec dH2O jusqu’à la marque 1000 mL, apposer avec un bouchon et mélanger jusqu’à ce que le tastant soit dissous. Versez le contenu de chaque flacon dans sa bouteille en verre correspondante de 1000 mL (étiquetée étape 1 à étape 4)à l’aide d’un entonnoir si nécessaire.
- Verser la solution mère restante dans la bouteille étiquetée Stock; fermez hermétiquement le couvercle et placez-le au réfrigérateur à 4 °C.
- Créez des solutions #5-16, comme illustré à la Figure 1G-I.
- Étiquetez douze bouteilles de 1000 mL avec la date, le type de tastant et les étapes 5 à 16.
- Alignez les bouteilles dans une grille 4 x 4 avec les bouteilles contenant les solutions des étapes 1 à 4 dans la première rangée (comme le montre la figure 1G-I).
REMARQUE: Ce positionnement permet une série de dilution simple, de sorte qu’elle commence par l’étape la plus diluée de la rangée(par exemple, l’étape 4)et se termine par l’étape la plus concentrée(par exemple, l’étape 1). - Pipet 50 mL des étapes 1, 2, 3et 4 dans les bouteilles 5, 6, 7et 8, respectivement. Ajouter 450 mL de dH2O aux bouteilles 5-8, apposer les bouchons et inverser pour mélanger(Figure 1 H).
- Répétez le processus en commençant par la deuxième ligne. Pipet 50 mL des étapes 5, 6, 7et 8 dans les bouteilles 9, 10, 11et 12, respectivement. Ajouter 450 mL de dH2O aux bouteilles 9-12,apposer les bouchons et inverser pour mélanger.
- Répétez le processus en commençant par la troisième ligne (Figure 1 I). Pipet 50 mL des étapes 9, 10, 11et 12 dans les bouteilles 13, 14, 15et 16, respectivement. Ajouter 450 mL de dH2O aux bouteilles 13 - 16, apposer les bouchons et inverser pour mélanger. Placez les couvercles sur les bouteilles 1 à 16,fermez hermétiquement les couvercles et conservez-les au réfrigérateur à 4 °C.
- Remplissez plusieurs bouteilles en verre étiquetées stérilisées de 120 mL avec dH2O, fermez hermétiquement les couvercles et conservez-les au réfrigérateur à 4 °C.
3. La méthode psychophysique : TDT
- Présenter aux participants des gobelets contenant des paires de solutions, dont l’une est une concentration donnée d’un tastant et l’autredH2O.
REMARQUE: Pour la première paire, le tastant associé à dH2O est l’étape de concentration 10 lors de la détermination des seuils de saccharose et l’étape 12 lors de la détermination des seuils NaCl ou MSG. Les concentrations de tastant dans la première étape ont été choisies parce que chacune est quelques étapes en dessous du seuil moyen de détection pour ce tastant particulier. Néanmoins, le TDT est un outil fiable pour mesurer les seuils, qu’ils soient supérieurs ou inférieurs à la moyenne. - Demandez aux participants de goûter les deux solutions sans avaler et rincez-vous la bouche avec dH2O entre les dégustations. Demandez-leur de pointer du doigt la tasse à pharmacie qui, selon eux, a un goût différent de celui de l’eau.
REMARQUE : La concentration du tastant présenté au cours des paires suivantes dépend de la bonne ou non réponse du participant(c.-à-d.que le participant a pointé vers le tastant). La méthode est une procédure de choix forcé, ce qui signifie que les participants ne peuvent pas répondre en disant « ni l’un ni l’autre » ou « je ne sais pas »; ils doivent plutôt choisir l’une des deux solutions. La méthode est une procédure d’escalier car les stimuli gustatifs sont présentés dans l’ordre ascendant (concentrations plus élevées de tastant) ou descendant (concentrations plus faibles de tastant), selon la réponse du participant13. Pour faciliter la description, des instructions ont été fournies pour la fabrication de la série de saccharose et la détermination des seuils de détection du saccharose. Les méthodes pour le MSG et le NaCl sont identiques à deux exceptions près: a) la concentration de tastant nécessaire pour fabriquer la solution mère diffère (tableau 1), et b) comme indiqué ci-dessus, la concentration par laquelle les essais commencent est l’étape 12 pour le NaCl ou le MSG, au lieu de l’étape 10 pour le saccharose. - Lors de l’évaluation des seuils de détection dans la population pédiatrique, limitez les tests à un seul tastant par séance.
REMARQUE: Les adultes peuvent compléter les trois seuils en une seule session.
Figure 2: Grille de suivi des seuils. (A) Enregistrement des seuils de détection des goûts. (B) Configuration d’un plateau. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
4. Préparation des matériaux avant les essais
- Générez une séquence de randomisation pour l’ordre de présentation des stimuli au sein des paires, et remplissez la rangée supérieure de la grille de suivi(Figure 2A)pour chaque paire en plaçant W dans la boîte si l’eau vient en premier, ou T si le tastant vient en premier.
- Retirer les bouteilles contenant des solutions(étapes 0 à 16)et dH2O du réfrigérateur et transférer environ 120 mL de la solution pour chaque étape dans des bouteilles en verre stérilisées de 120 mL correctement étiquetées 2 h avant l’essai.
- Retournez les étapes 0 à 16 bouteilles au réfrigérateur et laissez les solutions transférées s’équilibrer à la température ambiante.
- Étiquetez deux moules à muffins de 12 tasses avec le numéro de paire et marquez les positions qui maintiendront les tasses à pharmacie dH2O avec un W (Figure 2B).
REMARQUE: Bien que l’on ne sache pas combien de paires seront nécessaires, remplissez les gobelets de médicament qui sont dans les positions W avec 10 mL de dH2O pour les 6 premières paires.
5. Préparation des participants aux tests
- Demandez aux adultes de s’abstenir de manger, de boire ou d’utiliser des produits du tabac et demandez aux parents de ne rien donner à leur enfant participant quoi que ce soit à manger ou à boire pendant au moins 1 h avant le test.
- Asseyez un participant à une table devant une feuille de papier, étiquetée avec les chiffres 1 et 2 (Figure 3).
REMARQUE: Les participants ne doivent pas voir les stimuli gustatifs jusqu’à ce qu’ils soient placés devant eux; cela peut être réalisé en ayant une cloison opaque séparant le participant de l’investigateur. - Permettre aux participants de s’acclimater à la salle de test et au testeur pendant au moins 10 min.
- Utilisez un chronomètre pour chronométrer les intervalles interstimulus de 10 s (temps entre l’expectoration du premier stimulus et la dégustation du deuxième stimulus).
Figure 3: Enfant participant à un test de détection du seuil de goût. Une paire de solutions est placée sur la table devant le participant dans l’ordre où elle doit être dégustée. Le participant est invité à goûter la solution en position 1 pendant 5 s, à expectorer, à se rincer la bouche avec dH2O et à répéter pour la solution en position 2. Après avoir goûté les deux solutions, le participant est invité à indiquer la solution qui a un goût ou des goûts différents de ceux de l’eau. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
6. Instructions verbales aux participants
- Participants pédiatriques
- Montrez les tasses au participant et dites: « Nous allons jouer à un jeu avec des choses à goûter. Voici deux tasses. Vous goûterez ce qu’il y a à l’intérieur de la première tasse, le balancerez autour de votre bouche, mais n’avalez pas, et je vous dirai quand le cracher dans l’évier (ou la tasse). Vous allez ensuite rincer à l’eau et goûter ce qui se trouve à l’intérieur de la deuxième tasse. Je vais vous dire quand cracher. Ensuite, je veux que vous indiquiez celui qui a un goût différent de celui de l’eau. Si vous n’êtes pas sûr, devinez. Vous vous rincerez ensuite la bouche deux fois avec de l’eau, et nous le ferons à nouveau. Il n’y a pas de bonne ou de mauvaise réponse; nous voulons savoir lequel vous pensez avoir un goût. »
- Après chaque réponse, récompensez le participant en lui disant « Merci. Vous faites du bon travail! »
- Adolescents et adultes
- Montrez les tasses au participant et dites: « Nous allons vous donner des solutions à goûter. Voici deux tasses. Vous goûterez ce qu’il y a à l’intérieur de la première tasse, le balancerez autour de votre bouche, mais n’avalez pas, et je vous dirai quand le cracher dans l’évier (ou la tasse). Vous allez ensuite rincer à l’eau et goûter ce qu’il y a à l’intérieur de la deuxième tasse. Je vais vous dire quand cracher. Ensuite, je veux que vous indiquiez celui qui a un goût différent de celui de l’eau. Si vous n’êtes pas sûr, devinez. Vous vous rincerez ensuite la bouche deux fois avec de l’eau, et nous le ferons à nouveau. Il n’y a pas de bonnes ou de mauvaises réponses; nous voulons savoir lequel vous pensez avoir un goût. »
- Après chaque réponse, récompensez le participant en lui disant « Merci. Vous faites du bon travail! »
7. Instructions de l’enquêteur : Seuils de détection du goût
- Comme indiqué sur la grille de suivi, commencez à l’étape 10 pour le saccharose (ou à l’étape 12 pour le NaCl ou le MSG). Placer deux gobelets, l’un contenant 10 mL de l’étape 10 et l’autre contenant dH2O sur la feuille de papier avec 1 et 2 devant le participant (Figure 3).
REMARQUE: Le nombre sur lequel l’eau ou la solution gustative est placée est déterminé par l’ordre aléatoire généré de présentation des stimuli. Par exemple, dans la figure 2, l’ordre aléatoire de la paire 1 est W (eau en premier), de sorte que la tasse contenant de l’eau est en position 1, et celle contenant l’étape 10 est en position 2. - Demandez au participant de goûter la solution en position 1 en la balançant; après 5 s, demandez au participant d’expectorer, de se rincer la bouche avec de l’eau et d’expectorer à nouveau.
- Demandez au participant de goûter la solution en position 2 en la balançant et de s’attendre après 5 s.
- Demandez au participant de pointer vers la solution qui a un goût ou des goûts différents de ceux de l’eau. Si le participant ne dit ni l’un ni l’autre, demandez-lui d’en choisir un.
REMARQUE: Les participants ne peuvent pas revenir en arrière et goûter à l’une ou l’autre solution et doivent choisir l’une des deux. - Après avoir fait leur choix, demandez-leur de se rincer la bouche avec de l’eau et de placer un signe plus (+) sur la grille si le participant a choisi la tasse avec le tastant (réponse correcte), ou un signe moins (-) s’il a choisi la tasse avec de l’eau (réponse incorrecte).
- Passez à la deuxième paire, en notant que la concentration du tastant dépend de la réponse du participant pour la première paire. Si le participant s’est trompé pour la première paire (le participant a choisi W),alors montez sur la grille, en notant que le tastant dans la deuxième paire sera la concentration supérieure suivante(étape 9). Si le participant avait raison (choisissez T), alors notez que le tastant dans la deuxième paire sera le même pas 10. Reportez-vous à la grille pour l’ordre de présentation(W ou T en premier).
- Répétez ce processus décrit aux étapes 7.2 à 7.5. Si le participant est correct deux fois de suite à l’étape 10 (choisit T les deux fois), rappelez-vous que la paire suivante contiendra la concentration inférieure suivante(étape 11). Si le participant est incorrect pour la paire 2 (choisit W),montez sur la grille jusqu’à la concentration supérieure suivante(étape 9).
- Continuez ce processus, en remontant la grille jusqu’à la concentration supérieure suivante à chaque réponse incorrecte, ou en descendant la grille jusqu’à la concentration inférieure suivante après deux bonnes réponses d’affilée.
- Encerclez les marches sur la grille où il y a un renversement- un changement de direction dans la précision de la réponse du participant, c’est-à-dire lorsque le participant réussit plus ou moins à identifier le tastant lors de la dégustation des prochaines étapes de l’escalier.
REMARQUE: Plus précisément, le participant passe de l’incapacité d’identifier T à une étape (-) à l’identification réussie de T à l’étape suivante plus concentrée deux fois de suite (++), ou le participant passe d’une identification réussie de T deux fois à la même étape (++) à l’échec de l’identification de T lorsqu’on lui donne l’étape suivante moins concentrée; cette défaillance peut se produire lors de la première ou de la deuxième présentation de l’étape moins concentrée (- ou +-). - Poursuivez les tests de goût jusqu’à ce que quatre inversions soient obtenues et énumérez les numéros d’étape de ces quatre inversions.
- Déterminer que les quatre inversions répondaient aux critères souhaités; c’est-à-dire queles inversions successives ne sont pas séparées de plus de deux étapes l’une de l’autre, et il existe deux ensembles de paires dans lesquelles le participant a correctement identifié le T deux fois à la même étape. STOP et aller à 7.13 pour calculer le seuil de détection.
- Vous pouvez également déterminer que les quatre inversions ne répondaient pas aux critères; c’est-à-dire queles inversions successives sont séparées de plus de 2 pas l’une de l’autre, ou au moins 2 ensembles de paires ne sont pas présents dans lesquels le participant a correctement identifié le T deux fois à la même étape. CONTINUEZ avec les tests jusqu’à ce que quatre inversions répondent aux critères, ou que le participant atteigne le haut de la grille (seuil est de 1 M(stock))ou continue à fournir des réponses correctes et atteigne le bas de la grille, donnant des réponses correctes deux fois à l’étape 16 (le seuil est de 0,00010 M(étape 16)).
- Déterminer le seuil de détection du participant en calculant la moyenne arithmétique des valeurs logarithmiques de la molarité de ces quatre inversions :
moyenne arithmétique = (pas de concentration logarithmique de l’inversion 1 + étape de concentration logarithmique de l’inversion 2 + pas de concentration logarithmique de l’inversion 4) / 4.
NOTE: Cela équivaut à calculer la moyenne géométrique des concentrations des quatre dernières inversions:
- Jetez les solutions gustatives inutilisées qui ont été transférées dans des bouteilles de 120 ml lors de la préparation des matériaux pour les tests.
Representative Results
La figure 4 illustre les résultats de la grille de suivi de quatre participants représentatifs (A-D). Les inversions, qui sont des changements dans la direction des réponses du participant, sont indiquées par des cercles et numérotées par ordre d’occurrence pour illustrer quand les critères sont remplis. Les inversions sont codées par couleur pour illustrer lorsque le changement de direction passe d’incorrect à correct (vert) ou de correct à incorrect (rouge).
La figure 4A montre la grille de suivi d’un participant dont les réponses répondaient aux critères au cours des quatre premières inversions. Dans l’ordre d’occurrence, des inversions pour ce participant se sont produites aux étapes 8, 9, 8et 10. Cette séquence répondait aux critères parce que (a) il n’y avait pas plus de deux étapes entre deux inversions successives(étape 8 vs 9, 9 vs 8, 8 vs 10), et (b) il y avait deux ensembles de paires dans lesquelles le participant identifiait correctement le T deux fois à la même étape (8 ). Le seuil de détection de ce participant est déterminé par la moyenne géométrique des concentrations de ces quatre inversions :
Moyenne géométrique = 0,0065 m
La figure 4B montre la grille de suivi d’un participant ayant un seuil de détection du saccharose relativement élevé (faible sensibilité) dont les réponses aux quatre premières inversions ne répondaient pas aux critères. Dans l’ordre d’occurrence, les quatre premiers renversements se sont produits aux étapes 9, 10, 8et 9. Bien que ces inversions se soient déroulées à deux étapes l’une de l’autre (9 vs 10, 10 vs 8, 8 vs 9 ), il n’y avaitpas deux ensembles de paires dans lesquels le participant identifiait correctement le T deux fois à la même étape (8 vs 9). Ces inversions formaient un schéma ascendant; par conséquent, les critères n’ont pas été respectés et les essais se sont poursuivis. Les inversions 6à9 répondaient aux critères parce qu’il n’yavait (a) pas plus de deux étapes entre deux inversions successives(étape 8 vs 6, 6 vs 7, 7 vs 6), et (b) deux séries de deux réponses correctes d’affilée ont été obtenues à la même étape ( étape6 ). Le seuil de détection de ce participant est déterminé par la moyenne géométrique des concentrations de ces quatre inversions :
Moyenne géométrique = 0,021 M
La figure 4C montre la grille de suivi d’un participant ayant un seuil de détection de saccharose relativement bas (sensibilité élevée) dont les réponses aux quatre premières inversions ne répondaient pas aux critères. Des inversions se sont produites aux étapes 9, 10, 9et 13. Bien que dans deux paires (paires 3-4 et 7-8), le participant ait correctement identifié le tastant deux fois à la même étape(étape 9),il y avait plus de deux étapes entre les inversions 3 et 4 (étape 9 vs 13). Ainsi, les tests se sont poursuivis. Les quatre dernières inversions(étapes 13, 12, 13, 12) répondaient aux critères parce que (a) il n’y avait pas plus de deux étapes entre deux inversions successives (13 vs 12), et (b) le participant a correctement identifié la même concentration (étape 12) lorsqu’on lui a donné les paires 17-18 et 20-21 . Le seuil de détection de ce participant est déterminé par la moyenne géométrique des concentrations de ces quatre inversions :
Moyenne géométrique = 0,00075 m
La figure 4D montre la grille de suivi d’un participant avec un seuil de détection de saccharose relativement élevé (faible sensibilité) dont les réponses répondaient aux critères dans les quatre premières inversions(étapes 6, 7, 5, 8). Il n’y avait pas plus de deux étapes entre deux inversions successives(6 vs 7, 7 vs 5, 5 vs 8),et le participant a correctement identifié la même concentration(étape 6)lorsqu’on lui a donné les paires 7-8 et 13-14. Le seuil de détection de ce participant est déterminé par la moyenne géométrique des concentrations de ces quatre inversions :
Moyenne géométrique = 0,024 M
Figure 4: Grilles de suivi. (A-D) Données représentatives de quatre sujets. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figure.
Discussion
Le test TDT est une procédure d’escalier à deux alternatives, à choix forcé, qui utilise des règles strictes pour répondre à des critères que les méthodes précédentes12, assurant ainsi une mesure de résultat plus stable. En utilisant les critères établis au Monell-Jefferson Chemosensory Clinical Research Center2,le TDT est une méthode fiable de swish-and-spit qui mesure la plus faible concentration de saccharose, de NaCl ou de MSG en solution pouvant être détectée par le goût chez des individus aussi jeunes que 6 ans. S’ils sont complétés comme décrit, y compris l’application des participants se rinçant la bouche avant et après chaque dégustation, les résultats sont fiables et rapides et donnent un aperçu d’une dimension importante du goût qui est indépendante de l’hédonisme8.
Bien que l’application d’outils psychophysiques pour mesurer cette dimension du goût soit bien établie sur le terrain, de nombreuses méthodes n’ont pas été validées pour une utilisation chez les enfantsde 14 ans. Le protocole comporte plusieurs étapes critiques, dont certaines s’appliquent particulièrement aux enfants [voir aussi la référence15]. Premièrement, les critères d’atteinte du seuil ne devraient pas reposer uniquement sur la survenue de quatre revirements ou varier en raison de l’âge du participant. Il devrait plutôt y avoir un maximum de deux étapes de dilution entre deux inversions successives, et la série d’inversions ne devrait pas former un modèle ascendant, ce qui peut être le cas lorsque le participant est simplement en train de deviner ou de ne pas s’occuper de la tâche. Ces critères supplémentaires, qui ont été établis sur la base de l’expérience clinique2, permettent d’évaluer le fonctionnement du système gustatif de l’individu, en partie parce qu’ils contrôlent les faux positifs, en particulier lorsque le participant est simplement en train de deviner16.
Deuxièmement, la procédure est un choix forcé, donc si les participants répondent que « ni l’un ni l’autre » ou « les deux » solutions ont un goût, cette réponse n’est pas acceptée. Au contraire, on leur dit de « deviner ». Pendant le TDT, les participants ont souvent l’impression de deviner, mais cela ne devrait pas être accepté comme preuve qu’ils ne sont absolument pas conscients des stimuli gustatifs17. De plus, les individus peuvent varier dans leurs critères internes pour ce qui constitue une sensation gustative et, par conséquent, leur volonté de dire qu’une solution a ou n’a pas de goût. Troisièmement, parce que la récence de manger affecte la perception du goût18, il est important de normaliser le temps écoulé depuis que le participant a mangé ou bu autre chose que de l’eau pour réduire la variabilité intersubject causée par l’adaptation ou l’amélioration sensorielle. Quatrièmement, les tastants utilisés ici sont appétissants et présentés en solution, et non dans une matrice alimentaire. Lorsqu’une matrice alimentaire est utilisée, des intervalles interstimulus plus longs peuvent être nécessaires pour que les aliments dégagent le palais. Bien que cette méthode ait été utilisée pour mesurer les seuils de détection des goûtants acides ou amers chez les adultes2,11, son utilisation pour mesurer les seuils de détection des goûtants désagréables chez certains jeunes enfants peut être problématique en raison de leur sensibilité accrue à certains goûtants amers et de leur réticence potentielle à continuer à participer19.
Une procédure de choix forcé consistant à présenter jusqu’à quatre paires de concentrations croissantes de solutions au goût amer et de dH2O a été couronnée de succès pour les populations pédiatriques19,20. Cinquièmement, intégrée dans le contexte d’un jeu, la méthode est sensible aux limitations cognitives et langagières des enfants, et exige seulement que le participant pointe vers la tasse qui contient le goût. Dans une étude récente, 80% des enfants ont fourni une attention soutenue pendant, en moyenne, 15 minutes et ont atteint le critère8. Ces informations sur l’achèvement des tâches doivent être rapportées, en particulier lorsque les populations pédiatriques sont étudiées.
La présente méthode est pertinente pour le monde réel et a été utilisée pour évaluer les seuils de détection des autres goûts de base de l’acide (acide citrique) et de l’amer (quinine)2 et chez les adultes de différents âges8. Parce que la méthode ne nécessite pas de réponses verbales, les instructions devraient facilement être traduites dans d’autres langues21, ce qui en fait un outil psychophysique précieux pour les scientifiques du monde entier. Cependant, comme toute autre méthode psychophysique, il y aura probablement des limites dans son utilisation, en particulier avec les jeunes enfants. La procédure peut être plus difficile à atteindre pour les enfants que pour les adultes. Dans une étude, 20% des enfants n’ont pas atteint les critères, contre 5% des adultes8. Les raisons de l’échec comprenaient un comportement non concentré, un manque de compréhension de la tâche ou une fatigue et une incapacité à continuer.
Les résultats d’études qui ont utilisé ce TDT du goût ont largement contribué au diagnostic de l’agénésie du goût en clinique et ont permis de mieux comprendre comment la sensibilité au goût change avec l’âge et l’état de santé. L’évaluation clinique des patients a révélé que les seuils de détection du saccharose ≥ 0,025 M pour les deux sexes et que les seuils de détection du NaCl ≥ 0,012 M pour les hommes ou ≥ 0,010 M pour les femmes sont considérés comme anormaux2. Chez les adultes, il y a un déclin progressif de la sensibilité au goût sucré, salé, aigre et amer qui se poursuit dans la huitième décennie22. Les jeunes adultes ont généralement des seuils de détection du goût plus bas (sont plus sensibles) que les adultes plus âgés22,23,24,25. Cependant, les enfants et les adolescents ont des seuils de goût pour le saccharose qui sont plus élevés (moins sensibles)8 et qui sont plus bas (plus sensibles) que ceux des adultes pour le goût amer du propylthiouracile, le modèle adulte émergeant pendant l’adolescence19,26.
Il a été démontré que les seuils de détection du goût sont liés aux indicateurs de santé. Par exemple, les seuils de détection du goût de sel étaient positivement corrélés à la pression artérielle systolique chez les enfants de poids normal7, tandis que les enfants atteints d’obésité centrale avaient des seuils de détection du saccharose (plus sensibles) inférieurs à ceux sans obésité centrale4, avec des résultats similaires chez les adolescents27. Cependant, la relation entre l’obésité et les seuils de détection du saccharose n’a pas été observée chez les femmes adultes, et les femmes adultes obèses avaient des seuils de détection plus élevés (étaient moins sensibles) au goût savoureux du MSG9.
Bien que la recherche sur les différences dans les seuils de détection entre les enfants et les adultes soit limitée, on sait que les seuils de détection du goût de saccharose ne prédisent pas les préférences gustatives sucrées ou les cotes d’intensité supra-seuil del’enfanceà l’âge adulte8,28,29, fournissant des preuves supplémentaires que la sensibilité au goût représente une dimension distincte du goût qui est indépendante des préférences et suggère ainsi différents mécanismes sous-jacents. Une meilleure compréhension de l’interaction complexe entre l’âge, les habitudes alimentaires, l’état de santé et la sensibilité du système gustatif, et si de telles interactions diffèrent entre les principaux goûtants, est un domaine important pour les recherches futures.
Disclosures
Les auteurs déclarent qu’ils n’ont pas d’intérêts financiers concurrents.
Acknowledgments
Le Dr Joseph est soutenu par le National Institute of Alcohol Abuse and Alcoholism (Z01AA000135) et le National Institute of Nursing Research (NINR) (1ZNR0000035-01) et les fonds NIH Distinguished Scholar; Le Dr Mennella est soutenu par les subventions DC016616 et DC011287 des National Institutes of Deafness and Other Communication Disorders (NIDCD); Les efforts du Dr Cowart pour affiner le test TDT ont été soutenus par la subvention NIDCD P50 DC000214; et le Dr Pepino est soutenu par la subvention 1-19-ICTS-092 de l’American Diabetes Association (ADA) et par le projet Hatch 698-921 de l’USDA National Institute of Food and Agriculture (NIFA). Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les points de vue officiels des NIH, NINR, NIDCD, ADA ou USDA NIFA. Les organismes de financement n’ont joué aucun rôle dans la conception et la conduite de l’étude; dans la collecte, l’analyse et l’interprétation des données; ou dans la préparation ou le contenu du manuscrit.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Digital stopwatch | Fisherbrand | 14-649-7 | |
| Funnel | Thermo Scientific | 10-348D | |
| Glass beaker, 2000 mL | Cole-Parmer | NC0821737 | |
| Glass bottles with lids, 120 mL (25) | Fisherbrand | FB02911904 | |
| Glass bottles with lids, 950 mL (17) | Fisherbrand | FB02911903 | |
| Graduated glass cylinders, 100 mL | PYREX | 08-552E | |
| Graduated glass cylinders, 1000 mL | PYREX | 08-566G | |
| Graduated glass cylinders, 50 mL | PYREX | 08-566C | |
| Graduated glass cylinders, 500 mL | PYREX | 08-566F | |
| Medicine cups | Medline | 22-666-470 | |
| Mini Cupcake, 48-cup Muffin pan (2) | Wilton | NA | |
| Monosodium glutamate (MSG) | Ajinomoto | NA | |
| Pipet Fillers | Thermo Scientific | 14-387-163 | |
| Pipets 50 mL | Fisherbrand | 13-676-10Q | |
| Sodium chloride (NaCl) | Morton | NA | |
| Sucrose, Crystal, NF | Spectrum Chemical MFG Corp | 57-50-1 | |
| Volumetric flask, 2000 mL, with stopper | PYREX | 10-210H | |
| Volumetric flasks, 1000 mL, with stoppers (4) | PYREX | 10-210G | |
| Weight boats | Sartorius | 13-735-744 |
References
- Bartoshuk, L. M.
- Pribitkin, E., Rosenthal, M. D., Cowart, B. J. Prevalence and causes of severe taste loss in a chemosensory clinic population. Annals of Otology, Rhinology, and Laryngology. 112 (11), 971-978 (2003).
- Kouzuki, M., et al. Detection and recognition thresholds for five basic tastes in patients with mild cognitive impairment and Alzheimer's disease dementia. BMC Neurology. 20 (1), 110 (2020).
- Joseph, P. V., Reed, D. R., Mennella, J. A. Individual differences among children in sucrose detection thresholds: Relationship with age, gender, and bitter taste genotype. Nursing Research. 65 (1), 3-12 (2016).
- Nance, K., Acevedo, M. B., Pepino, M. Y. Changes in taste function and ingestive behavior following bariatric surgery. Appetite. 146, 104423 (2020).
- Bobowski, N., Mennella, J. A. Repeated exposure to low-sodium cereal affects acceptance but does not shift taste preferences or detection thresholds of children in a randomized clinical trial. Journal of Nutrition. 149 (5), 870-876 (2019).
- Bobowski, N. K., Mennella, J. A. Disruption in the relationship between blood pressure and salty taste thresholds among overweight and obese children. Journal of the Academy of Nutrition and Dietetics. 115 (8), 1272-1282 (2015).
- Petty, S., Salame, C., Mennella, J. A., Pepino, M. Y. Relationship between sucrose taste detection thresholds and preferences in children, adolescents, and adults. Nutrients. 12 (7), 1918 (2020).
- Pepino, M. Y., Finkbeiner, S., Beauchamp, G. K., Mennella, J. A. Obese women have lower monosodium glutamate taste sensitivity and prefer higher concentrations than do normal-weight women. Obesity (Silver Spring). 18 (5), 959-965 (2010).
- Pepino, M. Y., Mennella, J. A. Effects of cigarette smoking and family history of alcoholism on sweet taste perception and food cravings in women. Alcoholism: Clinical and Experimental Research. 31 (11), 1891-1899 (2007).
- Cowart, B. J., Yokomukai, Y., Beauchamp, G. K. Bitter taste in aging: compound-specific decline in sensitivity. Physiology & Behavior. 56 (6), 1237-1241 (1994).
- Hoehl, K., Schoenberger, G. U., Busch-Stockfisch, M. Water quality and taste sensitivity for basic tastes and metallic sensation. Food Quality and Preference. 21, 243-249 (2010).
- Wetherill, G. B., Levitt, H. Sequential estimation of points on a psychometric function. British Journal of Mathematical and Statistical Psychology. 18, 1-10 (1965).
- Chambers, E. Commentary: conducting sensory research in children. Journal of Sensory Studies. 20 (1), 90-92 (2005).
- Mennella, J. A., Bobowski, N. K. Psychophysical tracking method to measure taste preferences in children and adults. Journal of Visualized Experiments: JoVE. , e35416 (2016).
- Running, C. A. High false positive rates in common sensory threshold tests. Attention, Perception, & Psychophysics. 77 (2), 692-700 (2015).
- Kunimoto, C., Miller, J., Pashler, H. Confidence and accuracy of near-threshold discrimination responses. Consciousness and Cognition. 10 (3), 294-340 (2001).
- Puputti, S., Hoppu, U., Sandell, M. Taste sensitivity Is associated with food consumption behavior but not with recalled pleasantness. Foods. 8 (10), 444 (2019).
- Mennella, J. A., Pepino, M. Y., Reed, D. R. Genetic and environmental determinants of bitter perception and sweet preferences. Pediatrics. 115 (2), 216-222 (2005).
- Anliker, J. A., Bartoshuk, L., Ferris, A. M., Hooks, L. D. Children's food preferences and genetic sensitivity to the bitter taste of 6-n-propylthiouracil (PROP). American Journal of Nutrition. 54 (2), 316-320 (1991).
- Okronipa, H., et al. Exposure to a slightly sweet lipid-based nutrient supplement during early life does not increase the level of sweet taste most preferred among 4- to 6-year-old Ghanaian children: follow-up of a randomized controlled trial. The American Journal of Clinical Nutrition. 109 (4), 1224-1232 (2019).
- Murphy, C. The effect of age on taste sensitivity. Special senses in aging: A current biological assessment. Han, S. S., Coons, D. H. , Institute of Gerontology. Ann Arbor, MI. 21-33 (1979).
- Moore, L. M., Nielsen, C. R., Mistretta, C. M. Sucrose taste thresholds: age-related differences. Journal of Gerontology. 37 (1), 64-69 (1982).
- Richter, C. P., Campbell, K. H. Sucrose taste thresholds of rats and humans. American Journal of Physiology. 128, 291-297 (1940).
- Schiffman, S. S., Sattely-Miller, E. A., Zimmerman, I. A., Graham, B. G., Erickson, R. P. Taste perception of monosodium glutamate (MSG) in foods in young and elderly subjects. Physiology & Behavior. 56 (2), 265-275 (1994).
- Mennella, J. A., Pepino, M. Y., Duke, F. F., Reed, D. R. Age modifies the genotype-phenotype relationship for the bitter receptor TAS2R38. BMC Genetics. 11, 60 (2010).
- Pasquet, P., Frelut, M. L., Simmen, B., Hladik, C. M., Monneuse, M. O. Taste perception in massively obese and in non-obese adolescents. International Journal of Pediatric Obesity. 2 (4), 242-248 (2007).
- Snyder, D. J., Prescott, J., Bartoshuk, L. M. Modern psychophysics and the assessment of human oral sensation. Advances in Otorhinolaryngology. 63, 221-241 (2006).
- Webb, J., Bolhuis, D. P., Cicerale, S., Hayes, J. E., Keast, R. The relationships between common measurements of taste function. Chemosensory Perception. 8 (1), 11-18 (2015).
