Шагомер измеряет ваши шаги, но что, если бы у вас было аналогичное автоматическое устройство для измерения вашего пищевого поведения? Данные исследований питания уже давно показали, что скорость, сроки и продолжительность пищевого поведения человека тесно связаны с ожирением и другими проблемами со здоровьем. Хотя пищевое поведение можно точно измерить в контролируемых лабораторных условиях, существует «слепая зона», когда исследователи пытаются изучить, как участники на самом деле питаются «в естественных условиях».
Новый проект, финансируемый Национальными институтами здравоохранения тремя учеными из Университета Род-Айленда и Техасского университета в Остине, направлен на то, чтобы пролить свет на реальное пищевое поведение в мире с использованием носимых технологий с поддержкой искусственного интеллекта. Четырехлетний грант в размере 2,4 миллиона долларов от Национального института диабета, болезней органов пищеварения и почек поддерживает работу профессора диетологии URI Кэтлин Мелансон и профессора психологии Теодора Уоллса, а также профессора электротехники и вычислительной техники Калифорнийского университета в Остине Эдисона Томаза.
Они планируют разработать систему для получения подробной информации о движениях при приеме пищи, возможно, о каждом укусе и пережевывании пищи. Исследователи объединят более чем 60-летний опыт в области питания, поведенческой статистики и инженерии, чтобы развернуть новый междисциплинарный проект, который предоставит исследователям более полные данные о пищевых привычках и поведении участников исследования.
Данные о пищевом поведении, собранные в лабораториях, наиболее точны, но люди живут не в лабораториях, поэтому мы не знаем, что они делают в реальной повседневной жизни. Мы хотим сравнить результаты нашей новой системы с тем, что у нас уже есть в лаборатории, чтобы убедиться, что она собирает данные надлежащим образом. Цель состоит в том, чтобы использовать эту систему в исследованиях, чтобы мы могли протестировать наши вмешательства на модификациях пищевого поведения «.
Кэтлин Мелансон, профессор URI в области питания
В исследовании использовались два устройства: обычные смарт-часы и незаметный, изготовленный на заказ датчик, расположенный на линии подбородка участника. Умные часы будут фиксировать движения рук и запястий, когда участники совершают типичные жесты во время еды, измеряя скорость и частоту. Он будет дополнен данными, получаемыми небольшим датчиком размером с кнопку, который будет фиксировать движения челюсти, связанные с жеванием, фиксируя скорость и интенсивность движений.
«Исследование проходит через несколько последовательных экспериментов из лабораторных условий «в дикую природу», постепенно переходя от внутренней обоснованности выводов в лабораторных условиях к тем, которые основаны на внешней обоснованности реального мира», — сказал Уоллс, чьи исследования позволяют использовать статистические инструменты для анализа данных о поведении в отношении здоровья в режиме реального времени.
Исследователи будут изучать участников в течение четырех последовательных этапов. После установки ненавязчивой системы они будут принимать предписанную пищу, измеренную с помощью стандартизированных лабораторных процедур, под пристальным наблюдением исследователей. Следующий этап включает в себя питание в стиле кафетерия, по-прежнему под пристальным наблюдением исследователей. Затем тестирование переносится в ресторан, где участники имеют больше контроля над своим питанием. Эти этапы будут постепенно отражать более реальные условия питания в мире.
«Мы пытаемся ответить, можете ли вы определить, когда кто-то что-то ест? Это может показаться очень простым вопросом, но оказывается, что это очень трудно сделать, если вы не находитесь в строго контролируемой обстановке «, — сказал Томаз. «Когда мы разговариваем, челюстная кость определенно двигается, но она движется не так ритмично, как при пережевывании пищи. Именно такие подсказки мы собираемся попытаться использовать с помощью датчиков и алгоритмов искусственного интеллекта. Мы соединим два устройства и посмотрим, сможем ли мы создать более мощную систему для обнаружения такого пищевого поведения «.
Наконец, участники исследования возвращаются к своей обычной жизни, но носят датчики для контроля своих привычек в еде. Исследователи будут измерять такие данные, как скорость приема пищи, ее пережевывание и переваривание в полости рта, как долго пища остается во рту перед проглатыванием и как быстро еда исчезает с их тарелок.
«При таком поведении при жевании и обработке пищи в полости рта -; быстрое поедание, откусывание больших кусков, отсутствие пауз между откусами и недостаточное пережевывание -; люди могут переедать калории до того, как успеют проявиться сигналы насыщения», — сказал Мелансон. «Таким образом, оценивая это поведение, мы можем помочь разработать систему, которая может использоваться в вмешательствах, помогающих людям адаптировать свое пищевое поведение для максимального насыщения и увеличения потребления энергии «.
Уоллс добавил, что исследование позволяет исследователям добавить другие датчики, возможно, тот, который отслеживает растяжение кожи лица. «Мы хотим убедиться, что сможем добиться прогресса за пределами лаборатории способом, который действительно работает в рамках общего подхода к мониторингу поведения. Наши «клиенты» — это люди, которые хотят начать клинические испытания с использованием этой системы. На данном этапе речь идет только об измерении, но позже мы перейдем к тестированию реальных программ, которые помогут людям управлять своим пищевым поведением «.
Участниками исследования будут те, кто потенциально извлек бы из этого наибольшую пользу, те, кто подвержен риску вреда, связанного с ожирением. Исследователи будут набирать участников из латиноамериканских сообществ как на Род-Айленде, так и в Техасе, что позволит им изучить уникальные культурные традиции питания. Представители этих сообществ в среднем чаще страдают ожирением и связанными с ним проблемами со здоровьем.
