《Scientific Reports》:Comparison of techniques for the evaluation of taste sensitivity
编辑推荐:
摘要:味觉对于合理的营养摄入至关重要,因而对生活质量有显著影响,但 gustatory function(味觉功能)的临床评估常未被充分利用或缺乏标准化。本研究旨在比较两种评估味觉敏感性(taste sensitivity)的对比性方法:贝叶斯自适应(baye
摘要:味觉对于合理的营养摄入至关重要,因而对生活质量有显著影响,但 gustatory function(味觉功能)的临床评估常未被充分利用或缺乏标准化。本研究旨在比较两种评估味觉敏感性(taste sensitivity)的对比性方法:贝叶斯自适应(bayesian adaptive)味觉阈值测定(QUEST)与味觉试纸条(taste strip)识别得分。100名受试者接受两个阶段的 gustatory testing(味觉测试),包括基于喷雾稀释的甜、酸、咸、苦四种基本味感物质(up to 20次 trial,QUEST法)及16项味感物质浸渍滤纸条测试。对数转换后的QUEST得分显示出与味觉试纸条得分相近的重测信度(test-retest reliability),其中苦味物质相关性最高。QUEST阈值与味觉试纸条识别得分之间无显著相关性。受试者在可理解性与愉悦度方面更偏好QUEST喷雾测试,但其平均耗时为12.38 min(±33 s),长于味觉试纸条的4.19 min(±25 s)。味觉试纸条上的味感物质误认(misidentification)显示:低浓度酸味被不成比例地感知为苦味,高浓度则被感知为咸味。研究人员认为,QUEST对数味觉阈值与味觉试纸条上的味感物质误认可作为味觉减退(hypogeusia)进展的独立性临床评估指标,与味觉试纸条识别得分互为补充。
本文对发表于《Scientific Reports》的论文"Comparison of techniques for the evaluation of taste sensitivity"进行解读与总结。
研究背景与意义
味觉(taste/ gustation)在营养素感知、摄食调节及避免摄入有毒或变质食物中具重要作用,味觉功能障碍可导致营养不良并严重影响生活质量。然而临床中 gustatory function(味觉功能)评估手段未普遍开展且缺乏标准化。感官检测通常涵盖三种现象:刺激识别(identification)、刺激辨别(discrimination)及阈值浓度敏感性(threshold sensitivity,含 detection threshold 检测阈值与 recognition threshold 识别阈值)。嗅觉研究中嗅阈(odor threshold)对整体 Sniffin' Sticks 电池测试得分贡献较大,但味觉临床实践中缺乏统一使用的 gustatory threshold(味觉阈值)测定法,常用替代方案为味感物质浸渍试纸条(taste strips / "Taste Strips")识别测试。基本味感化合物敏感性可提供饮食行为与代谢异常线索,但尚无研究比较 Bayesian adaptive(贝叶斯自适应)QUEST 法与 taste strip identification(味觉试纸条识别)在味觉敏感性评估中的关系。因此,研究人员开展此项研究以明确 QUEST 喷雾阈值法与经典 16 项味觉试纸条法的重测信度(test-retest reliability)、二者相关性、主观评价差异及试纸条误认模式,为 gustatory dysfunction(味觉功能障碍)表型分型提供循证依据。
主要关键技术方法
研究人员招募德国德累斯顿工业大学(TU Dresden)耳鼻喉科100名自述嗅觉味觉正常、18岁以上受试者(86女,14男,33–57岁),排除妊娠、神经及已知嗅觉味觉疾病,行两次相同访视(间隔1–14天)。所有受试者访视前1小时禁食、禁饮、禁烟、禁刷牙,完成WHO-5抑郁筛查及嗅觉、味觉、辛辣敏感度自评。采用两种 gustatory test(味觉测试):(1) 16-item taste strips(浸渍蔗糖、柠檬酸、氯化钠、盐酸奎宁四梯度浓度),置于舌前2/3,要求四选一识别甜味(sweet)、酸味(sour)、咸味(salty)、苦味(bitter),总分0–16;(2) QUEST( Bayesian adaptive psychometric method by Watson & Pelli, 1983 )喷雾阈值测试——四种基本味感物对数间距浓度系列,PsychoPy呈现,盲视下喷于伸出的舌前2/3,被试报告"感知到目标味感与否(yes/no)",试次间隔30 s,每味感最多20 trial,算法给出 threshold estimate(阈值估计),味区间隔3 min。测试后用 Likert 量表评测易懂性(comprehensibility)、愉悦度(pleasantness)、专注度、操作便捷性及完成动机。统计学方法含 intraclass correlation coefficient(ICC,组内相关系数)评估重测信度,Wilcoxon signed-rank test、Bland–Altman plot 分析一致性,general linear model(GLM,广义线性模型)与 Pearson correlation 分析两法关联,chi-square goodness of fit 检验试纸条误认分布。
研究结果
RESULTS — QUEST threshold vs taste strips identification score
将对数转换(log-transformed)的四种 QUEST 阈值代入 GLM 预测味觉试纸条总分,仅柠檬酸(β = ?1.225, p = 0.0211)呈显著负向预测,其余三味不显著,模型整体不显著(F(4,65)=1.861, p=0.128; R2=0.103)。Pearson 相关分析显示味觉试纸条识别得分与任一 QUEST 对数阈值均无显著相关性。受试者对 QUEST 喷雾测试在 comprehensibility(易懂性)与 pleasantness(愉悦度)评分更高,但耗时更长(QUEST 均值12.38 min ±33 s vs 试纸条4.19 min ±25 s,p<0.0001,Cohen's d=5.36)。
RESULTS — QUEST taste spray test–retest reliability
对 QUEST 喷雾测试对数转换阈值计算 ICC(A,1):蔗糖0.515 [95% CI 0.314–0.668]、柠檬酸0.486 [95% CI 0.241–0.660]、氯化钠0.488 [95% CI 0.314–0.631]、盐酸奎宁(quinine hydrochloride)0.567 [95% CI 0.363–0.714],表明四味感呈中等重测信度,与已验证味觉试纸条 ICC(A,1)=0.662 [95% CI 0.523–0.764] 相当。未取对数的原始阈值 ICC 极低(0.0144–0.296)。第二次访视中对数 QUEST 阈值与试纸条得分均略低于首次但有小效应(r<0.2)。Bland–Altman plot 显示各阈值 test–retest 偏差小、散点集中于一致性界限内,少数离群值。
RESULTS — Tastant misidentification patterns
16项试纸条中11项被误认>15次(排除高浓度甜、苦及最高浓度咸)。χ2拟合优度检验(期望误选均匀分布1/3)显示11项中8项显著偏离(αadj=0.00455)。苦味与咸味多被误认为酸味(sour),极少误认为甜味;低浓度柠檬酸(citric acid)更多被误判为苦味(bitter),高浓度则多误判为咸味(salty);最高两档浓度柠檬酸误判为甜味比例较低于低浓度;甜味误认大致均匀分布于酸/咸/苦。浓度越高识别正确率越高,除最高浓度外半数以上受试者至少对一种柠檬酸浓度出现误认。
讨论与结论总结
重测可靠性与效度:QUEST 喷雾法对数转换阈值重测信度与 validated taste strips 相当,前人研究显示 QUEST 与 quick Yes–No(qYN)及 single-interval adjustment-matrix(SIAM)可靠性近似。盐酸奎宁(quinine HCl)在所有 QUEST 味感中 test–retest correlation 最高,柠檬酸最低,提示苦味化合物在喷雾评估中对 gustatory function change 更敏感、具更高临床效用诊断味觉损害。只有经 log-transformed 的 QUEST 阈值显示良好重测信度,可用于追踪 hypogeusia(味觉减退)进展或与常模比较,符合 Fechner's law(心理物理感觉量与刺激浓度对数相关)及临床中 log 标度应用惯例(如 logMAR视力、dB声强)。QUEST 采用 yes–no paradigm 未控 response criterion 存局限,且存在 learning effect(重测阈值改善),未来可通过预训练或增加 trial 数缓解。味觉敏感性 test–retest variability 亦受 stimulus control(pH、温度、时序、部位、washout period)影响。
味觉敏感性比较:QUEST 阈值与 taste strip identification 无相关,因二者测不同心理物理现象——threshold 主要反映 basic sensory processing 与 signal detection,identification 还需 cognitive labeling;加之试纸条用 suprathreshold concentration(超阈值浓度),给药途径(impregnated filter paper vs spray)及舌区分布不同也致差异,类比嗅觉中 detection 与 identification 分离现象。
味觉误认:低浓度 sour→bitter,高浓度 sour→salty;salt 与 bitter 低浓度常被误为 sour;sweet 误认随机分布。可用 TRP ion channel(transient receptor potential ion channel,介导 sour/salty)与 GPCR(G-protein coupled receptor,介导 sweet/bitter/umami)的不同 transduction机制部分解释 sour–salty 感知重叠。taste strip 错误回答模式可在群体水平区分 quantitative gustatory loss(随机误选)与 qualitative gustatory dysfunction(系统性误归因某味感),柠檬酸频繁误认提示其可作 parageusia(味幻觉/味畸变)指征但不适于单纯味觉敏感性测量。
CONCLUSIONS(结论原文意译)
本研究发现 QUEST 对数味觉阈值展示出良好的重测信度(test–retest reliability),可作为与味觉试纸条识别得分并行的临床指标用于评估味觉减退(hypogeusia)的进展。此外,味觉试纸条测试中的味感物质误认(misidentification)模式可用于在群体水平上区分味觉减退(hypogeusia)与完全味觉缺失(ageusia)。