Försökspersoner äta mat från en tallrik som placeras på en skala som är ansluten till en dator som registrerar viktminskning av plattan under måltiden. Feedback på datorskärmen kan motivet att anpassa sitt ätbeteende till referens kurvor därmed normalisera kroppsvikten.
Försökspersoner äta mat från en platta som sitter på en skala som är ansluten till en dator som registrerar viktminskning av plattan under måltiden och gör upp en kurva av födointag, måltid varaktighet och äta modelleras med en andragradsekvation. Syftet med metoden är att ändra ätbeteende genom att ge visuell feedback på datorskärmen som ämnet kan anpassa sig till eftersom hans/hennes egen takt ätandets visas på skärmen under måltiden. De data som genereras av metoden analyseras automatiskt och monterade i kvadratiska ekvationen med en specialbyggd algoritm. Metoden har fördelen att inspelningen äter beteende objektivt och erbjuder möjligheten att ändra ätbeteende både i experiment och i klinisk praxis. En begränsning kan vara att experimentella ämnen påverkas av metoden. Samma begränsning kan vara en fördel i klinisk praxis, eftersom ätbeteende lättare stabiliseras av metoden. En behandling som använder denna metod har har normaliserats kroppsvikt och återställde hälsan hos flera hundra patienter med anorexia nervosa och andra ätstörningar och minskat och förbättrat hälsan hos kraftigt överviktiga patienter.
Enheten presenteras här används för att återställa kroppens vikt och hälsa under- och övervikt patienter genom att kontrollera graden av ätande och intaget av mat via visuell feedback som tillhandahålls på en datorskärm under måltiden. Den består av en specialtillverkad elektronisk våg och en dator, t.ex. en smartphone. En app kan ett ämne att ansluta din smartphone till vågen via Bluetooth. När din smartphone är ansluten till skalan, ämnet sätter en platta på skala och mat på tallriken och börjar äta. Med jämna mellanrum, en skattningsskala visas på skärmen och ämnet är uppmanas att betygsätta sin känsla av fullkomlighet. Skattningsskala kan kopplas, beroende på syftet med experimentet eller den kliniska intervention. För experimentell och klinisk tillämpning en referenskurva för att äta ränta och en referenskurva för känslan av fullkomlighet visas på skärmen på din smartphone. Ämnet kan anpassa sig till referens kurvorna eftersom hans/hennes andelen ätande och betyg av fullkomlighet visas på skärmen under måltiden.
Enheten registrerar minskningen av vikten på tallriken som mat konsumeras och betyg av fyllighet under loppet av de måltid och butiker inspelningarna. Vikt förlust data används för att ge en kvadratisk modell av kumulativa mat intag (CFI) kurvan: y = kx2+ lx, där y = mängden mat som konsumeras, k = förändring i andelen äta under loppet av den måltid och l = initial hastighet på äta1. CFI kurvan är baserad på modellering följande tre åtgärder under måltiden: bita, mattillägg och artefakt (viktförändringar utan samband med livsmedelskonsumtion). Dessa åtgärder mappas på icke-terminala symboler för en kontextfria grammatik (CFG)2. Inspelningen, efter förbehandling, är uppdelad i tidsintervall som motsvarar viktförändringar (baserat på framåt derivat och delta koefficienter), och som mappas sedan till CFG terminala symboler. CFG kan sedan uppskattning av mest troliga tolkningen av måltiden förutsatt att självständighet för varje händelse.
Enheten används i forskning såväl som i klinisk praxis. Det användes först för behandling av patienter med anorexia nervosa och andra ätstörningar och därefter att behandla kraftigt överviktiga patienter.
Äter assisterad av visuell feedback har följande vetenskapliga belägg. Djur, inklusive människan, har utvecklats för att äta många olika livsmedel, men de väljer vad man ska äta enligt ”buffé” villkor3,4. Men de är utrustade, anatomiskt och behaviorally, för att äta oavsett livsmedel är tillgänglig om villkor få komprometterade3,4 och äta beteende, tugga i synnerhet har därför varit en viktigaste drivkraften för utvecklingen av den människans huvud, inklusive hjärnan och käkmuskulatur apparater3. Mönstret med att äta kan därför vara viktigare för kontroll av kroppsvikt än typ av mat som äts. I stöd, kost intervention har mindre, om någon, inverkan på normalisera kroppens vikt5 och den enhet som beskrivs här kan exempelvis hjälpa skolbarn i att äta en normal mängd mat när utmanas att äta snabbt under den skola lunch6 och vända effekten av en kort period av fasta på matintag i unga kvinnor och män7.
Neurovetenskap hypothesizes att orsaken till viktproblem lämnas i hjärnan8. Det är dock osannolikt att hundratals miljoner människor i världen, som nu väger för mycket9, utvecklat problem på grund av en neural avvikelse innan viktökning. Det är mer troligt att neurala abnormiteter10, liksom medicinska avvikelser11, utveckla som en effekt av att äta för mycket12, spara, kanske i vissa sällsynta genotyper13.
En möjlig anledning varför neurovetenskap misslyckas förklara problemen med kroppsvikt beror dess grundläggande antagande är felaktiga, dvs att kroppsvikten hålls nästan konstant via excitatoriska/hämmande neurala kontroller som utövas över ätande beteende8 . Oavsett hämning som hjärnan kan utöva har uppenbarligen inte hindrat hundratals miljoner människor att bli allvarligt överviktiga nyligen9. En bättre förståelse av hjärnan i äta roll framgick att upptäckten att hypotalamus peptider en gång trodde att stimulera äta lagen istället tillåta sökandet efter mat, även på bekostnad av mat intag14,15. Dessa resultat, som var bekräftade nyligen16,17, stöd att kroppsvikten hålls på en hälsosam nivå bara när fysiska priset på mat är hög, ett tillstånd som avses som ”den mänskliga homeostatiska phenoptype”18. Med tanke på mångfalden av hjärnan och genetiska nätverk bedriver ätbeteende och andra beteenden också19, skulle det vara svårt, om möjligt, för att minska eller öka kroppsvikten genom att manipulera en neurotransmittor system eller två. Dessa hänsyn, kommer det som någon överraskning att farmakologisk intervention har minimala eller inga effekter på kroppens vikt i kraftigt överviktig20, liksom i undervikt21.
Det är ironiskt att några av dessa senaste resultaten bara bekräftar förutsägelser beträffande kost, gener, hjärnan och fysisk aktivitet i kroppen viktreglering gjort av Mayer 1953 roll redan22. Alternativt kan äta beteende kan ha en kausal roll i kontrollen av kroppsvikt och neurovetenskap och genetik kan ha misstagit mekanism för orsaken. I stöd, dagligen äta över året strävar efter att maximera matintag i människor, driver kroppsvikt uppåt för att motverka eventuella påverkan av mat brist på23. I den mänskliga homeostatiska fenotypen uppvägs påverkan av denna typ av fysiologiska överätande av den fysiska ansträngningen som krävs för att få mat18. Eftersom detta arbete är nära noll idag människor behöver extern stöd att upprätthålla en hälsosam låg kroppsvikt. Ges stöd av den aktuella enheten.
Snarare än att rikta ätbeteende, rikta standardbehandling för ätstörningar patienternas psykologiska symtom. I genomsnitt 30% av patienterna hoppar av dessa behandlingar, färre än 50% går in i remission, även om de fortfarande är symtomatisk, och minst 30% återfall inom ett år från ansvarsfrihet24. Det konstaterades emellertid för länge sedan att behandla ätbeteende har en bättre effekt än behandling av psykiska symtom25. Detta konstaterande duplicerades mer nyligen med hjälp av den enhet som beskrivs i denna rapport. Med denna metod gå uppskattningsvis 75% av patienter med ätstörningar in eftergift och 10% återfall över fem års uppföljning26, en förbättring jämfört med standarder av vård24.
Även om ätandets har ökat i allvarligt överviktiga patienter, orsak-verkan förhållandet mellan andelen äta och kroppsvikt har inte klarlagts och graden av äta har fastställt frågeformulär27. Den enhet som beskrivs här möjliggör objektiv mätning av äta ränta och mat intag och när används för att minska dessa två åtgärder, det har visat sig vara mer effektiva i fallande kroppsvikt och bättre hälsa än vanlig kost och motion ingripande i kraftigt överviktiga ungdomar28.
Principen om inspelning ätbeteende som utnyttjas i den nuvarande enheten var beskrivs länge sedan29,30,31, och det har sedan dess använts i experiment att registrera och ändra hastigheten för att äta1, 6,7,32,33. Det har dock inte använts att behandla- och övervikt patienter utanför kliniska studier och i klinisk praxis. En del av det kliniska programmet innebär att man använder enheten i hemmet och i vardagen. Det har visat sig vara användarvänlig i både laboratorieforskning och klinisk praktik.
Den metod som beskrivs här är en omfattande intervention i vår behandling av patienter med problem med kroppsvikt, behandling har ytterligare insatser, som har beskrivits tidigare, inklusive kriterier för antagning och eftergift34 och utfall vid tre månader intervall i varje 1428 patienter26. Enheten, inte dessa ytterligare interventioner, är fokus i denna rapport.
Styrningssättet till enheten används för att registrera ätbeteende hos friska försökspersoner och i- och övervikt patienter. Läget träning används därefter ändra ätbeteende för experimentell eller klinisk ändamål. Med visuell feedback i behandling av anorektiska patienter, är 100% som anges på skärmen, mängden mat som patienten bör äta bestämmas individuellt på grundval av tre preliminära tester i styrsätt . 100% är en liten mängd mat i en anorektiska patienten, men mer mat än han eller hon åt i de tre preliminära testerna. En anorektiker patientens mainstreamingverksamhet äta successivt mer mat, och han eller hon uppmanas att lägga till mat tills 100% indikeras på skärmen. Formen på kurvan är streckad blå referens, som förblir densamma under loppet av behandling, bygger på ett konstaterande att normalviktiga friska människor äter på en progessively lägre takt, dvs i en bromsad sätt1. Den streckad lila referenskurva för känslan av fullkomlighet är baserad på konstaterandet att kumulativa mättnadskänsla kurvan är bäst utrustad till sigmoideum kurva1. Det finns inga siffror på axlarna. Behandlingen fortsätter tills patienten är kunna äta ca 300-350 g mat i ca 10-15 min utan en referenskurva. Dessa data erhölls från normal vikt, friska försökspersoner. Både under- och överviktiga patienter har ett val mellan tre rätter av vanlig svensk mat i klinisk praxis och de erbjuds vatten att dricka. Experimentell manipulation av äta beteende sker på samma sätt i friska1,6,7,32,33. Eftersom återupprätta normala känslan av fullkomlighet med visuell feedback som tillhandahålls av en referenskurva görs på samma sätt som det inte diskuteras här. Kliniskt, men, är detta en viktig intervention som anorektisk patienter Betygsätt känslan av fullkomlighet mycket högre än friska försökspersoner.
Medan patienter följer den visuell feedbacken när de äter i behandling, tillåts de att lägga till livsmedel i plattan under måltiden när de äter utan feedback. Mat tillägg och andra händelser, inklusive tryck exterted på plattan vid snittning av maten med gafflar och knivar, påverka inspelningen av enheten att skapa artefakter och fel som behandlades tidigare manuellt enligt beskrivningen i35. De data som genereras från att äta använder enheten samlas i en skräddarsydd databas, från vilket läkaren kan hämta resultatet för att förse patienter med feeback om hur behandlingen fortskrider och forskaren kan använda för analysera experimentella resultat.
Anorektisk patienter äter bara lite mat på en långsam takt34. Intressant, men är de kunna konsumera normal storlek måltider även vid mycket låga BMI18. Exempelvis kunde patienten rapporterade att äta 300 g mycket tidigt under behandlingen och lång tid före normalisering av hennes BMI och bara tre dagar efter att ha ätit på ett oordnat sätt, dvs, konsumera bara lite mat i allt snabbare takt. Anorektisk patienter börja äta på en extremt låg ränta är sannolikt att öka graden av äta under loppet av de första måltiderna, som gjorde tre av patienterna rapporterade här. När patienter närmar eftergift, dock framträder det omvända förhållandet bland den retardation och den ursprungliga satsen ätandets1. Flera hundra patienter med ätstörningar har behandlats till eftergift och protokollet har visat användare vänlig med inga negativa biverkningar26. Kraftigt överviktiga patienter har behandlats på samma sätt för att gå ner i vikt, om än inte till en normal vikt28,33. I dagsläget finns det ingen metod som normaliserar kroppens vikt kraftigt överviktiga patienter.
En begränsning i metoden är att ämnen sannolikt påverkas av enheten även i avsaknad av visuell feedback. Denna hypotes kan testas genom att jämföra data som erhållits med enheten med uppgifter som erhållits från video-inspelade måltider. Samma begränsning kan paradoxalt nog vara en fördel i behandling, som syftar till att normalisera födointag.
Medan den nuvarande metoden har länge använts för att registrera ätbeteende, har tillägg av visuell feedback för experimentell och klinisk ändamål inte använts utanför vår forskning och klinik. För kliniker som syftar till att återställa ätbeteende av patienterna och för forskare som är intresserade av att använda ätbeteende som en experimentell variabel, erbjuder enheten en metod. Analysen av resultaten kanna nu bli automatiserat med nuvarande algoritm för att beräkna CFI kurvan, lindra behovet av tidskrävande manuell behandling. Detta möjliggör övervakning och analys av äta beteende i stora grupper av försökspersoner.
Effektiviteten i algortihm kommer att förbättras ytterligare. I dagsläget är det baserat på uppskattningar av avvikelser från sanna värden biter som separerade från artefakter.
Enheten kommer att användas bland barn för att förebygga problem av kroppsvikt i vuxen ålder. De flesta av maskinvara och programvara som diskuteras i denna rapport är redo för sådan storskalig användning. Möjliga förbättringar, inklusive optimera den visuella designen av feedback på skärmen på enheten och expanderande CFG med ytterligare typer av-måltid åtgärder och analys av delvis färdiga måltider, måste avvakta utgången av avsedda storskalig användning .
The authors have nothing to disclose.
Maryam Esfandiari visar hur enheten fungerar och Vasileios Papapanagiotou beskriver hur de data som genereras filtreras och monterade i CFI-kurvan. Per Södersten beskriver forskningen som den kliniska intervention bygger och Cecilia Bergh diskuterar dess användning i kliniken. Arbetet stöds av Mando Group AB, EU: s IKT-program SPLENDID (610746) och Europeiska gemenskapens hälsa, demografiska förändringar och välbefinnande programmet (727688).
Scale | TÜM ELEKTRONIK | no catalogue number | csutm made not comercially available |