Impacto da refrescância

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Qualidade e preferência alimentar 
Impacto da percepção refrescante sobre o humor, desempenho cognitivo e oscilações cerebrais: 
um estudo exploratório 
RESUMO 
O objetivo da presente pesquisa foi avaliar o efeito da percepção refrescante sobre a energia mental 
em termos de ativação cortical e desempenho cognitivo. A percepção refrescante foi induzida pelo 
consumo de um gelo de água com sabor cítrico otimizado com propriedades sensoriais específicas 
que levam ao resfriamento e sensações de molhar a boca. Os tratamentos de comparação eram 
gelos de água padrão que diferiam em intensidade refrescante, mas combinados com sabor e 
conteúdo de energia e um copo de água. Em um primeiro experimento, a atividade 
eletroencefalográfica dos participantes foi monitorada enquanto realizava uma tarefa de atenção 
sustentada. 
Em relação aos dois tratamentos de comparação, os resultados revelaram que o gelo de água 
otimizado melhorou a ativação cortical nos potenciais alfa e beta conhecidos por estar envolvidos 
em circuitos neurais de atenção, memória funcional e integração sensório-motor. 
Em um segundo experimento, os resultados revelaram melhor desempenho de atenção após o 
consumo do gelo de água otimizado em relação aos tratamentos de comparação. No total, nossos 
resultados fornecem evidências preliminares que suportam o impacto benéfico da percepção 
refrescante, refletida no aprimoramento da ativação cortical necessária para recrutar ótimos 
recursos para o desempenho da tarefa. 
1. Introdução 
De acordo com pesquisas anteriores revisadas recentemente (Labbe et al., 2009a), propomos definir 
"refrescante" como referencia a uma percepção complexa semelhante à vivida durante o consumo 
de água gelada e correspondente ao alívio de sintomas físicos desagradáveis, como temperaturas 
elevadas do corpo ou secura da boca (Brunstrom, 2002; Phillips, Rolls, Ledingham e Morton, 1984). 
Foram identificadas propriedades sensoriais específicas de alimentos e bebidas a favor de uma 
percepção tão refrescante. Por exemplo, usando uma gama de géis de alimentos variando em suas 
composições (níveis de açúcar, ácido cítrico, resfriamento e sabor), o resfriamento apareceu como 
um direcionamento sensorial chave do refrescante (Labbe, Gilbert, Antille e Martin, 2009b). 
A importância da percepção do frio na experiência refrescante é corroborada por outros dados que 
mostram que a água a 5 ° C é percebida como mais queima de água do que a água quente a 22 ° C 
(Brunstrom e MacRae, 1997). Conforme sugerido, esta superioridade das estimulações a frio na boca 
pode ser devida a mudanças internas da temperatura e do fluxo de saliva em favor da percepção da 
sensação de sede (Brunstrom, MacRae, Roberts, 1997; Brunstrom, Tribbeck e MacRae, 2000, 
Sandick, Engell, & Maller, 1984). A Sourness é outra característica sensorial identificada como um 
motorista de refrescos em géis de alimentos (Labbe et al., 2009a) e de sedimentação em bebidas 
(McEwan & Colwill, 1996). 
Sour tastants adiciona um valor refrescante aos produtos alimentares, provavelmente porque 
aumentam a experiência de extinção de soja estimulando o fluxo de saliva. Os estímulos olfativos 
associados a frutas cítricas, como o limão ou a laranja, parecem estar associados a uma intensidade 
refrescante através de um possível ecossistema de aprendizagem associativa perceptual (Zellner & 
Durlach, 2002). Em conjunto, esses estudos sensoriais sugerem que ingredientes com propriedades 
refrigerantes / frias e azedas em alimentos ou bebidas podem melhorar o molhamento da boca, 
intensidade de secura na boca e, portanto, percepção refrescante. 
A idéia de que alimentos ou bebidas podem influenciar de forma confiável o desempenho cognitivo 
recebeu grande atenção ao longo da última década e o conceito de "alimentos funcionais" foi 
amplamente examinado (para revisões, veja Dye, Lluch & Blundell, 2000; Messier, 2004). Além da 
energia fornecida por macronutrientes, outros fatores podem influenciar a cognição, como o 
estímulo refrescante induzido pela secura da boca. O impacto do consumo de água em alguns 
aspectos da cognição e do humor já foi investigado com relação à sede (Neave et al., 2001; Rogers, 
Kainth, & Smit, 2001). 
O impacto do consumo de água em alguns aspectos da cognição e do humor já foi investigado com 
relação à sede (Neave et al., 2001; Rogers, Kainth, & Smit, 2001). No estudo de Rogers et al. (2001), 
60 participantes foram distribuídos aleatoriamente para um dos seguintes tratamentos: não-bebida, 
120 ml de água (10 C), 330 ml de água (10 C). Eles foram divididos, posteriormente, em grupos de 
sede baixa e alta de acordo com classificações de sede de pré-tratamento. Em comparação com a 
condição de não-bebida, o consumo de água induziu imediatamente (2 min após o tratamento), mas 
não sustentado, sensações subjetivas de "alerta" e "revitalizado", tanto nos participantes de baixa e 
alta sede. Em contraste, o efeito do consumo de água em desempenhos de atenção sustentada e 
memória de trabalho, conforme medido com uma tarefa de processamento rápido de informações 
visuais de 6 min (RVIP), dependia do nível anterior de sede. O consumo de água aumentou as taxas 
de acerto quando a sede era alta e diminuiu quando a sede era baixa. 
Estas alterações foram observadas 25 e 50 minutos após o tratamento e ocorreram de forma 
dependente da dose. Neave et al. (2001) conduziu uma experiência similar para verificar os 
benefícios de beber água sobre a energia mental em participantes de alta sede. A sede foi induzida 
por um procedimento de restrição alimentar e bebedoura de 11 h (durante a noite). Além de uma 
tarefa RVIP de 3 minutos e um questionário de humor, os autores usaram uma série de tarefas 
cognitivas que medem outros aspectos da memória e da atenção. 
Vinte e quatro participantes participaram de um estudo de cruzamento randomizado e equilibrado 
empregando uma água (150 ml a 10 ° C) e uma condição de não-bebida. De acordo com as 
descobertas anteriores de Rogers et al. (2001), o consumo de água melhorou o estado de alerta 
subjetivo imediato em comparação com a condição de não-bebida. 
 No entanto, os desempenhos cognitivos não foram afetados positivamente nem negativamente 
pelo consumo de água em participantes com alto estado de sede. Diferenças substanciais na 
metodologia (por exemplo, níveis de sede e fome dos participantes, paradigma experimental e 
procedimento de restrição) entre os dois estudos podem explicar esta controvérsia nos achados. No 
entanto, continua a ser difícil concluir sobre o efeito potencial da percepção refrescante induzida 
pelo consumo de água na energia mental, medido com classificações de humor e tarefas cognitivas 
de atenção e memória 
Além do desempenho cognitivo e do estado de humor, as mudanças na ativação cerebral foram 
relatadas após refrescamentos estimulantes orais. O efeito da saturação da sede no estado do 
cérebro durante a baixa carga cognitiva (contagem mental) foi investigado com eletroencefalografia 
(EEG) em indivíduos com privação de água e seden após o consumo de 400 ml de água (Hallschmid, 
Molle, Fischer e Born , 2002). Os resultados revelaram um aumento da atividade oscilatória cerebral 
na banda alfa inferior (8-10 Hz) somente em indivíduos privados de água, em comparação com as 
medidas iniciais obtidas antes de beber. Com base nisso, os autores propuseram o aprimoramento 
de oscilações neuronais de 8-10 Hz como um marcador eletrofisiológico de extinção de sede, visto 
como uma resposta de recompensa em relação a motivação. Alterações semelhantes no estado 
funcional do cérebro em repouso foram relatadas nas bandas alfa (8-12 Hz) e beta (13-30 Hz) após o 
consumo de produtos de confeitaria com propriedades refrescantes (Morinushi,Masumoto, 
Kawasaki e Takigawa, 2000) . 
Estas alterações foram obtidas após a mastigação de uma goma aromatizada; Os principais 
constituintes dos quais foram óleos aromáticos com propriedades de resfriamento (hortelã) e azedo 
(bálsamo de limão). Ao longo dos últimos anos, tornou-se claro que as oscilações geradas no cérebro 
são cruciais para os processos cognitivos (para revisões explícitas, ver Klimesch, 1999; Tallon-Baudry, 
2003; Ward, 2003). Por exemplo, a ativação cortical no intervalo alfa aparece mais intimamente 
associada aos processos de atenção; e ativação cortical na faixa theta (4-8 Hz) com a memória. 
Oscilações mais rápidas, como as da faixa beta, parecem contribuir para a coordenação do motor 
sensorial durante o processamento da informação. A partir destes, o aumento das oscilações 
corticais mantidas após a água (Hallschmid et al., 2002) e o consumo de goma de mascar (Morinushi 
et al., 2000) podem refletir uma melhora dos recursos fisiológicos para um ótimo desempenho das 
tarefas. No entanto, na ausência de avaliação cognitiva, as mudanças na atividade oscilatória 
cerebral devem ser interpretadas com cautela. 
O presente estudo é uma primeira tentativa de explorar a relação entre percepção refrescante e 
energia mental através do desempenho cognitivo, atividade cerebral e medidas do humor. 
Replicamos parcialmente o experimento de Rogers et al. (2001) e medições incorporadas de 
oscilações cerebrais e classificação de humor. Os benefícios de um gelo da água com propriedades 
sensoriais otimizadas para a percepção refrescante foram investigados em comparação com um 
copo de água doce e um gelo de água padrão combinado com temperatura e sabor com o 
tratamento otimizado. Nós hipotetizamos que a percepção refrescante não era apenas o resultado 
de benefícios fisiológicos conseqüentes ao consumo ou à bebida, como a saturação da sede, mas 
também o resultado de benefícios induzidos pela energia mental (para uma revisão sobre os fatores 
psicofisiológicos envolvidos na fundação da percepção refrescante, veja Labbe et al., 2009a). 
Em particular, antecipamos que as propriedades sensoriais anteriormente identificadas como 
impulsionadores da percepção refrescante (McEwan & Colwill, 1996; Labbe et al., 2009a) 
aumentariam as oscilações cerebrais alfa e beta, como observado em estudos anteriores de EEG 
(Hallschmid et al., 2002; Morinushi et al., 2000). Nós hipotetizamos que essas mudanças na ativação 
do cérebro levariam a uma melhoria no desempenho das tarefas, uma vez que as oscilações alfa e 
beta estiveram envolvidas em alguns dos processos cognitivos necessários para realizar a tarefa 
rápida de processamento de informação visual (RVIP), como atenção sustentada e memória de 
trabalho (Besserve et al., 2008; Dockree, Kelly, Foxe, Reilly & Robertson, 2007; Gross et al., 2004; 
Klimesch, Doppelmayr, Russegger, Pachinger e Schwaiger, 1998; Tallon-Baudry, 2003). Finalmente, o 
impacto da percepção refrescante sobre a energia mental foi explorado ao longo do tempo 
(imediatamente e 15 minutos após o consumo), pois estudos anteriores relataram as propriedades 
duradouras perceptivas dos fatores sensoriais da percepção refrescante, como a frieza (Gwartney & 
Heymann, 1995; Westerink & Kozlov, 2004). 
2. Experimento 1 
2.1. Métodos 
2.1.1. Participantes 
Para este primeiro experimento exploratório, foram selecionados seis voluntários destros saudáveis 
entre 18 e 35 anos entre os funcionários do Centro de Pesquisa Nestlé (Lausanne, Suíça). Eles eram 
saudáveis conforme determinado por um questionário médico e tinham um índice de massa 
corporal (IMC) na faixa de 18-30. Os critérios de exclusão incluíram distúrbios alimentares, diabetes, 
doenças neurológicas, história de traumatismo craniano, patologia do nariz ou infecção do trato 
olfativo superior. Todos os participantes deram o seu consentimento por escrito e foram pagos pela 
participação. 
O experimento aqui descrito foi conduzido de acordo com a Declaração de Helsínquia e foi aprovado 
pelo Comitê de Ética em Pesquisa Clínica de Medicina e Faculdade de Biologia (Universidade de 
Lausanne, Suíça). 
2.1.2. Tratamento e projeto 
Um projeto de cruzamento aleatório, equilibrado e de três tratamentos foi empregado para explorar 
o efeito do tratamento na energia mental. Os participantes receberam 70 g de um gelo de água 
otimizado servido em 17 C, 70 g de um gelo de água padrão servido em 17 C ou um copo de 70 ml de 
água servido a 7 ° C. Os gelados de água padrão e otimizado foram baseados em uma receita de 
água de sacarose com sabor cítrico. Um agente de arrefecimento e ácido cítrico foram ingredientes 
adicionados ao gelo de água otimizado para refresco em proporção de 1: 6. Selecionamos o agente 
de resfriamento à base de carboxamida mentan (WS-3, Givaudan, Dubendörf), uma vez que não 
afeta o olfato na concentração utilizada. Este agente de arrefecimento é comumente usado em 
receitas de muitos produtos comerciais de cuidados bucais e de confeitaria (Furrer et al., 2008). Os 
dois gelados de água foram combinados com sabor e conteúdo energético (266 kcal). O valor 
refrescante do gelo de água otimizado foi previamente validado por um estudo de consumo 
realizado com 160 participantes franceses. O produto otimizado foi julgado significativamente mais 
refrescante em intensidade do que o padrão de gelo de água usando escalas de classificação de 10 
pontos de "não atualizadas" para "extremamente refrescantes". O copo de água foi escolhido como 
um tratamento de comparação devido ao seu valor refrescante para os consumidores (Zellner & 
Durlach, 2002), propriedades de extinção de soja (Brunstrom & MacRae, 1997) e efeitos 
previamente relatados na energia mental (Hallschmid et al., 2002 Rogers et al., 2001). Assumimos 
que os ingredientes otimizados apresentariam efeitos maiores do que a água a 7 ° C. O uso do gelo 
de água padrão como um tratamento de comparação suplementar foi justificado com base no 
pressuposto de que tal tratamento explicaria quaisquer efeitos comuns devido à ingestão de energia 
ou outros estímulos sensoriais (incluindo gosto, cheiro, temperatura e textura) e, portanto, isolar 
especificamente os efeitos relacionados à atualização. 
2.1.3. Procedimento 
Os participantes completaram três sessões de teste separadas a partir das 11:00 da manhã, bem 
como uma sessão de prática anterior para se familiarizarem com a tarefa cognitiva e as classificações 
subjetivas a serem concluídas durante o estudo. Eles foram informados para abster-se de beber 
álcool durante 12 horas (durante a noite) antes das sessões de teste e chegar ao laboratório EEG às 
7:30 da manhã para obter um café da manhã padronizado. Os participantes foram informados de 
que não devem beber ou comer até a sessão de teste começar às 11:00 da manhã. Durante uma 
sessão de teste, os participantes completaram o questionário de humor e a tarefa cognitiva nesta 
ordem antes do tratamento (pré), imediatamente após o tratamento (Post1) e 15 minutos após o 
tratamento (Post2). Após a conclusão das avaliações pré-tratamento, foram alocados 5 min para 
consumir o tratamento. Os participantes completaram as sessões de prática e teste individualmente 
enquanto se sentavam confortavelmente na frente de uma tela de computador 1700, em uma sala 
mal iluminada, protegida por som e eletricamente. 
2.1.4. Gravação e redução de dados EEG 
A atividade de EEG contínua foi adquirida através de um sistema Biosemi Active Two (Biosemi, 
Amsterdã, Netherlands), enquanto os participantes realizaram uma tarefa cognitiva. O EEG foi 
gravado a partir de 16 eletrodos ativos do couro cabeludo anexados a um headcap e referenciados 
ao solo CMS-DRL (que funciona como um circuito de feedback conduzindo o potencialmédio em 
toda a montagem o mais próximo possível do zero do amplificador). As gravações foram amostradas 
em 256 Hz com configurações de filtro de alta e baixa passagem de 0,33 e 128 Hz, respectivamente. 
As épocas EEG de 1000 ms foram computadas usando o software CarTool 
(http://brainmapping.unige.ch/Cartool.htm). A primeira EEG-epoch começou aleatoriamente 500-
1500 ms após a apresentação do primeiro início do estímulo; e a última EEG-epoca começou antes 
da apresentação do último estímulo iniciado. Além da aplicação de um critério de artefato 
automatizado de ± 100 lV, a inspeção visual de dados de EEG foi realizada para excluir épocas que 
contenham artefatos devido a movimentos faciais ou outras fontes de ruído transitório. As épocas 
de pré-tratamento foram utilizadas como medições de linha de base, a fim de isolar as mudanças de 
ativação específicas da tarefa induzidas pelos tratamentos (Barry, Clarke, Johnstone, Magee e 
Rushby, 2007; VaezMousavi, Barry, Rushby e Clarke, 2007). As épocas sem artefatos foram 
submetidas a uma rápida transformação de Fourier usando uma janela 100% Hanning. A amplitude 
de potência média foi calculada para quatro bandas de freqüência separadas (delta: 1-3 Hz, theta: 4-
7 Hz, alfa: 8-12 Hz e beta: 13-30 Hz) para cada tratamento (Otimizado, Padrão e Água ), participante, 
período de teste (Pre, Post1 e Post2) e região do couro cabeludo (frontal: eletrodos F3, Fz, F4, 
central: eletrodos C3, Cz, C4, parietal: eletrodos P3, Pz, P4 e occipital: eletrodos O1 Oz, O2). 
Os quatro eletrodos restantes foram colocados nas posições frontopolar (Fp1 e Fp2) e temporais (T7 
e T8) onde geralmente uma grande quantidade de artefato facial é gravada. Eles não foram incluídos 
nas análises por este último motivo. 
2.1.5. Tarefa cognitiva 
Os desempenhos de atenção sustentada foram medidos usando uma versão difícil da tarefa de 
processamento rápido de informações visuais (RVIP) que exige memória de trabalho para conclusão. 
Os dígitos únicos de amarelo (1-9) foram apresentados em rápida sucessão (100 dígitos / min) em 
uma ordem pseudo-aleatória em um fundo preto durante 6 minutos (via pacote de software E-
Prime, E-Prime 1.1, Psychology Software Tools, Summit Software Company). Cerca de 48 sequências 
alvo de três números ímpares ou pares tiveram que ser detectadas com um botão pressionado com 
a maior rapidez e precisão possível. As medidas de resultado para cada teste foram o número de 
batidas e o tempo médio de reação para a detecção correta de alvo. 
 
2.1.6. Classificação de humor 
O humor foi avaliado usando as escalas analógicas visuais Bond e Lader padronizadas (Bond & Lader, 
1974), consistindo de 16 escalas bipolares de 100 mm ancoradas em cada extremidade por 
antonimos (por exemplo, alerta sonolento, excitante de calma) de acordo com três dimensões de 
humor : "alerta" (nove itens), "contente" (cinco itens) e "calma" (dois itens). As pontuações para 
cada dimensão foram o número médio de milímetros (máximo 100) das escalas individuais que 
contribuem para a dimensão. 
2.2. análise estatística 
O EEG, a tarefa cognitiva e os dados de pré-tratamento de classificação de humor foram 
considerados como medidas de linha de base e utilizados como covariáveis nos modelos. A principal 
vantagem desta abordagem é a eliminação da variância entre os indivíduos no poder EEG, 
desempenho e níveis de humor. Essas análises enfocaram a correspondência entre as mudanças 
subjetivas do estado subjetivo e as mudanças nos parametros de espectro EEG, não em termos de 
humor ou desempenho bruto e dados EEG. O poder médio de EEG foi submetido a análises de 
covariância usando um modelo misto com medidas repetidas para cada faixa de freqüência (delta, 
theta, alfa e beta). Os fatores "tratamento" (Otimizado, Padrão e Água), "topografia" (Frontal, 
Central, Parietal e Occipital) e 'período' (Post1 e Post2) foram definidos como fixos e o sujeito do 
fator foi definido como aleatório. Da mesma forma, os desempenhos cognitivos foram submetidos a 
análises de covariância usando um modelo misto com medidas repetidas para cada medida de 
resultado da tarefa RVIP (número de hits, tempos de reação). Os fatores "tratamento" (Otimizado, 
Padrão e Água) e "período" (Post1 e Post2) foram definidos como fixos, e o sujeito do fator foi 
definido como aleatório. 
As classificações de humor foram submetidas a análises de covariância usando um modelo misto 
com medidas repetidas para cada dimensão de humor (alerta, calma e contente). Os fatores 
"tratamento" (Otimizado, Padrão e Água) e "período" (Post1 e Post2) foram definidos como fixos, e 
o sujeito do fator foi definido como aleatório. 
Todos os cálculos foram realizados com o software NCSS versão 2007 (Number Cruncher Statistical 
Systems, Karysville, Utah, EUA). As comparações de par post hoc foram avaliadas por testes t de 
Student. 
O nível dse confiança foi estabelecido para 95% para todas as análises. 
2.3. Resultados 
2.3.1. Dados EEG 
Os resultados das análises estatísticas realizadas nos dados EEG do Experimento 1 em função do 
tratamento, topografia e período para cada banda de freqüência são apresentados na Tabela 1. A 
Fig. 1 ilustra a atividade oscilatória em cada faixa de freqüência em função do tratamento e do 
período. O tratamento fatorial teve um impacto significativo apenas no poder beta (Tabela 1). As 
comparações em pares revelaram que esse efeito se deveu a uma maior potência beta na condição 
otimizada durante Post2, em comparação com as condições padrão e de água durante Post2 e com 
as três condições durante Post1 (Fig. 1D). Um período significativo de efeito e tratamento? A 
interação do período foi obtida no poder alfa (ver Tabela 1). O poder alfa foi geralmente maior 
durante Post2 do que Post1 e o tratamento? a interação do período foi causada pela condição 
otimizada que foi associada com maior potência alfa durante Post2, em comparação com as outras 
duas condições durante Post2 e todas as condições durante Post1 de acordo com as comparações 
em pares (Fig. 1C). Por fim, a potência alfa na condição de água foi significativamente maior do que 
nas condições otimizadas e padrão durante Post1. Não foi identificada alteração de atividade 
oscilatória significativa nas bandas de freqüência delta e theta (Fig. 1A e B). 
A topografia do fator teve um efeito significativo na atividade oscilatória nas energias delta, theta e 
alfa (Tabela 1). A distribuição da potência de EEG para cada banda de frequência é dada na Fig. 2 
como uma função da topografia e, para valor ilustrativo, em função dos três períodos de tempo. As 
comparações em pares devido à topografia do fator revelaram que o poder delta foi 
significativamente maior no occipital do que nas outras regiões do couro cabeludo para todos os 
períodos (Fig. 2A). O poder de Theta foi significativamente maior nas regiões frontal e occipital do 
que nas regiões do couro cabeludo central e parietal (Fig. 2B). 
A energia alfa foi significativamente maior no occipital do que nas outras regiões do couro cabeludo 
(Fig. 2C). Um período significativo X A interacção topográfica foi observada nesta banda de 
frequência alfa (Tabela 1). 
As comparações em pares revelaram que essa interação se deveu a maior potência alfa durante 
Post2 do que Post1 nas regiões frontal, parietal e occipital. 
2.3.2. Desempenho cognitivo 
As análises estatísticas não revelaram nenhum efeito significativo do tratamento dos fatores e o 
período para o número de êxitos (F (2,24) = 0,3; p = 0,7; ns; e F (1,24) = 1,2; p = 0,3; ns, 
respectivamente) e tempos de reação (F (2,24) = 0,1; p = 0,9; ns; e F (1,24) = 0,2, p = 0,6; ns, 
respectivamente).As interações entre os dois fatores não foram significativas para ambas as medidasde êxitos e tempos de reação (F (2,24) = 1,56; p = 0,2; ns; e F (2,24) = 1,0; p = 0,4; ns; 
respectivamente). 
2.3.3. Classificação de humor 
A prevalência foi afetada pelo período de fator (F (1,24) = 5,91; p = 0,05) devido a uma diminuição 
progressiva das classificações de Post1 (média = 74,2 ± 1,9) para Post2 (média = 67,6 ± 1,9). Nenhum 
efeito significativo do tratamento ou interações entre os dois fatores foram observados nas 
classificações de alerta (F (2,24) = 0,9, p = 0,4, n.s., F (2,24) = 0,1; p = 0,9; n.s., Respectivamente). As 
classificações de calma e contente não foram afetadas pelo tratamento dos fatores (F (2,24) = 0,0; p 
= 0,9; ns; e F (2,24) = 0,4; p = 0,7; ns; respectivamente) e período (F (2,24) = 0,03, p = 0,86; ns e F 
(2,24) = 0,08; p = 0,79; ns; respectivamente) nem por qualquer interação entre os dois fatores (F 
(2,24) = 1,9; p = 0,2; ns; e F (2,24) = 0,6; p = 0,5; ns, respectivamente). 
 
3. Experimento 2 
Na Experiência 1, com uma amostra de seis participantes, podemos estabelecer um efeito do gelo de 
água otimizado na atividade cerebral oscilatória nas faixas de freqüência alfa e beta durante o pós2, 
mas nenhum efeito foi observado nos níveis de desempenho e humor. A fim de investigar ainda mais 
se essas mudanças no EEG poderiam ser associadas ao ótimo desempenho da tarefa, repetimos uma 
versão simplificada do protocolo desenvolvido no Experimento 1 usando um número maior de 
participantes, como estatisticamente definido com base nos resultados da tarefa cognitiva da 
Experiência 1. 
3.1. Métodos 
3.1.1. Participantes 
Cerca de 18 participantes foram selecionados utilizando critérios inclusivos e exclusivos semelhantes 
aos aplicados na Experiência 1. O experimento foi conduzido de acordo com a Declaração de 
Helsinque e foi aprovado pelo Comitê de Ética para Pesquisa Clínica de Medicina e Faculdade de 
Biologia (Universidade de Lausanne, Suíça) . O número de sujeitos foi calculado com base em um 
desvio padrão intra-individual na Experiência 1 de 8.3 para o número de sucessos. Ao considerar: (1) 
erro tipo I igual a 5% e potência igual a 80%; (2) uma diferença de número de sucesso clinicamente 
relevante entre produtos iguais a 8; e (3) um desvio padrão da diferença igual a 12 (p2, 8,3), é 
necessário um número mínimo de 18 assuntos. 
3.1.2. Tratamento e projeto 
Utilizou-se um design de cruzamento randomizado, equilibrado e de três tratamentos, que 
compreende otimizar o gelo da água, um gelo de água padrão e um copo de água conforme descrito 
na Seção 2.1.2. 
3.1.3. Procedimento 
Os participantes completaram três sessões de teste separadas a partir das 11:00 da manhã, bem 
como uma sessão de treino anterior. Eles foram informados para se abster de beber álcool durante 
12 horas (durante a noite) antes das sessões de teste e chegar ao laboratório às 7:30 da manhã para 
obter um café da manhã padronizado. Os participantes foram informados de que não devem beber 
ou comer até a sessão de teste começar às 11:00 da manhã. 
Durante uma sessão de teste, os participantes completaram o questionário de humor e a tarefa 
cognitiva nesta ordem antes do tratamento (pré), imediatamente após o tratamento (Post1) e 15 
minutos após o tratamento (Post2). Após a conclusão das avaliações pré-tratamento, foram 
alocados 5 min para consumir o tratamento. 
3.1.4. Tarefa cognitiva e classificações de humor 
Os desempenhos de atenção e humor sustentados foram medidos usando a tarefa RVIP e as escalas 
Bond e Lader (1974), respectivamente, conforme descrito para a Experiência 1. 
3.2. análise estatística 
Os desempenhos cognitivos foram submetidos a análises de covariância usando um modelo misto 
com medidas repetidas para cada medida de resultado da tarefa RVIP (número de êxitos e tempos 
de reação). Os fatores "tratamento" (Otimizado, Padrão e Água) e "período" (Post1 e Post2) foram 
definidos como fixos, e o sujeito do fator foi definido como aleatório. As classificações de humor 
foram submetidas a análises de covariância usando um modelo misto com medidas repetidas para 
cada dimensão de humor (alerta, calma e contente). 
Os fatores "tratamento" (Otimizado, Padrão e Água) e "período" (Post1 e Post2) foram definidos 
como fixos, e o sujeito do fator foi definido como aleatório. Todos os cálculos foram realizados com 
o software NCSS versão 2007 (Number Cruncher Statistical Systems, Karysville, Utah, EUA). As 
comparações de par post hoc foram avaliadas por testes t de Student. O nível de confiança foi 
estabelecido para 95% para todas as análises. 
3.3. Resultados 
3.3.1. Tarefa cognitiva 
Os desempenhos da tarefa RVIP e os tempos de reação obtidos no Experimento 2 são ilustrados na 
Fig. 3. O tratamento e o período dos fatores exibiram um efeito significativo no número de êxitos (F 
(2,84) = 3,37; p = 0,04; e F ( 1,84) = 11,14; p <0,01; respectivamente). 
As comparações de Pairwise revelaram que o número de êxitos aumentou durante Post2 em 
comparação com Post1. Além disso, o número de êxitos marcados durante o Post2 foi 
significativamente maior na condição Otimizada em comparação com a condição da Água durante o 
Post2 e com todas as condições durante o Post1. Para os tempos de reação, observou-se uma 
tendência para o tratamento fatorial (F (2,84) = 2,0; p = 0,1; ns) sem efeito do período do fator (F 
(1,84) = 0,96; p = 0,33; ns). Essa tendência pode ser explicada por tempos de reação mais curtos na 
condição otimizada em comparação com as condições padrão e de água durante o Post1 e Post2. 
Não foi observada interação significativa entre os dois fatores para ambas as medidas de hits e 
tempos de reação (F (2,84) = 0,63, p = 0,53; ns e F (1,84) = 0,28; p = 0,75; ns; respectivamente ). 
 
3.3.2. Classificação de humor 
As classificações de alerta foram impactadas por ambos os fatores: tratamento (F (2,84) = 20,7; p 
<0,01) e período (F (1,84) = 24,5; p <0,01). Como no Experimento 1, os índices de alerta de gravidade 
diminuíram progressivamente de Post1 (média = 70,2 ± 0,9) para Post2 (média = 63,6 ± 0,9). O efeito 
do tratamento fatorial se deveu a pontuações significativamente menores na condição de água 
durante Post1 e Post2, em comparação com as condições otimizadas e padrão. A calma foi 
significativamente impactada pelo tratamento dos fatores (F (2,84) = 4,9; p <0,01), mas não pelo 
tratamento do período (F (2,84) = 1,7; n.s.). Este efeito deveu-se a classificações de calma 
significativamente mais altas na condição de água durante Post1 e Post2, em comparação com as 
condições otimizadas e padrão. A satisfação foi afetada pelo tratamento fatorial (F (2,84) = 5,6; p 
<0,01), mas não pelo período do fator (F (2,84) = 2,5; ns) nem por uma interação entre esses dois 
fatores (F ( 2,84) = 0,2; ns). As classificações de satisfação foram significativamente maiores nas 
condições otimizadas e padrão do que na condição da água. 
 
4. Discussão geral 
4.1. Aumento da atividade oscilatória cerebral No Experimento 1, os efeitos benéficos do gelo da 
água otimizado para a percepção refrescante foram examinados nas oscilações cerebrais durante a 
conclusão de uma tarefa RVIP de 6 minutos imediatamente (Post1) e 15 minutos após a ingestão 
(Post2). Os tratamentos de comparação eram um gelo de água padrão combinado com sabor e 
conteúdo de energia e um copo de água doce. O poder de EEG em duas bandas de freqüência (alfa e 
beta) foi significativamente afetado pela condição de tratamento. 
As mudanças oscilatórias na energia alfa foram as mais proeminentes e foram afetadas por uma 
interação entre o tratamento e os fatores do período (Fig. 1C). 
São dignas de nota três mudanças principais nas oscilações alfa. Primeiro, durante o Post1, o poder 
de EEG na potência alfa foi aumentado nacondição da água, em comparação com os dois gelos de 
água. Essa descoberta é paralela à de um estudo prévio sobre o EEG e a saturação da sede relatando 
um aumento geral do poder EEG no intervalo alfa imediatamente após o consumo durante um 
período de 7 minutos (Hallschmid et al., 2002). Em segundo lugar, enquanto a energia alfa 
permaneceu inalterada com o tempo na condição da água, a atividade oscilatória nesta faixa de 
freqüência mostrou um grande aumento nas duas condições de gelo da água de Post1 a Post2. As 
mudanças no poder de EEG após o consumo de alimentos foram relatadas anteriormente, 
principalmente em termos de aumento de alfa e diminuição da atividade delta durante o repouso 
(Hoffman & Polich, 1998; Wang, Szabo e Dykman, 2004). Tais mudanças foram vistas como um 
efeito geral da excitação devido à ingestão de nutrientes. Nossa descoberta mostrou que a atividade 
oscilatória no poder alfa foi aprimorado no Post2 nas duas condições de gelo da água em 
comparação com o copo de água também pode refletir um efeito da ingestão de nutrientes e, em 
particular, de carboidratos. Em terceiro lugar, o aprimoramento do poder alfa durante o Post2 foi 
significativamente maior na condição otimizada do que o padrão, sugerindo um impacto superior 
das propriedades sensoriais otimizadas para a percepção de atualização. Alterações oscilatórias 
semelhantes obtidas na faixa de freqüência beta (Fig. 1D) reforçam essa suposição de um impacto 
superior da percepção refrescante durante Post2. 
 
4.2. Possíveis mecanismos subjacentes às mudanças na ativação cortical induzidas pela percepção 
refrescante. 
As sensações de resfriamento são mediadas por receptores específicos encontrados em neurônios 
de detecção de frio trigeminais amplamente distribuídos sobre a língua, garganta e cavidade nasal 
(Patapoutian, Peier, Story e Viswanath, 2003). Estes receptores são ativados tanto por temperaturas 
frias quanto por agentes refrigerantes. As suas contribuições para a tentação e o consequente 
impacto sobre a excitação foram destacadas em artigos de revisão (Eccles, 2000; Labbe et al., 
2009a). Eccles (2000) sugeriu que a ativação do sistema trigeminal através de uma combinação de 
estímulos frios e refrigerantes desencadeia mecanismos cerebrais específicos que levam a um 
aumento do nível de ativação excitante e cortical. Um recente estudo funcional de neuroimagem em 
humanos revelou ativação em uma grande rede de áreas cerebrais em resposta a estímulos térmicos 
orais (Guest et al., 2007). Esta rede inclui os cortises somatossensoriais primários, partes do córtex 
do gosto primário, o córtex premotor, o córtex operatório fronto-parietal e o córtex orbito-frontal. O 
pressuposto de que as estimulações do trigêmeo induzindo sensações de resfriamento / 
resfriamento podem melhorar a energia mental é corroborada por outros estudos usando 
compostos refrigerantes voláteis de mentol a partir de óleo de hortelã-pimenta que ativa os 
receptores nasais de detecção de frio. O olor da hortelã-pimenta foi encontrado para reduzir a 
sensação de sonolência (Norrish & Dwyer, 2005), para aumentar o estado de alerta subjetivo (Moss, 
Hewitt, Moss e Wesnes, 2008) e aumentar os desempenhos em uma variedade de tarefas cognitivas 
(Barker et al ., 2003; Ho & Spence, 2005; McBride, Johnson, Merullo & Bartow, 2004; Moss et al., 
2008). É interessante notar que as propriedades olfativas de outros odorantes podem não induzir 
qualquer benefício em energia mental, como por exemplo ylang-ylang (Moss et al., 2008), ou podem 
desencadear efeitos relaxantes opostos, como a lavanda (Moss , Cook, Wesnes e Duckett, 2003). 
Os compostos de gosto amargo ativam células de gosto específicas localizadas na língua e expressam 
os receptores de detecção de prótons responsáveis pela percepção aguda. De todas as qualidades 
do sabor, o sabor amargo induz a secreção do maior volume de saliva por glândulas salivares 
(Hodson & Linden, 2006). O aumento da taxa de fluxo de saliva e da concentração de cortisol salivar 
foi observado em resposta ao estresse mental induzido pela atividade cognitiva (Bakke et al., 2004). 
A exposição aguda ao estresse, como a provocada por uma demanda ou desafio cognitivo, pode 
atuar como facilitador do humor e facilitador cognitivo (Duncko, Cornwell, Cui, Merikangas e Grillon, 
2007, Sandi & Pinelo-Nava, 2007). No entanto, a ligação entre as mudanças na taxa de fluxo de saliva 
e a liberação de hormônios do estresse, como cortisol ou adrenalina, permanece inexplorada. Em 
contrapartida, a saliva tem múltiplas funções essenciais bem conhecidas em relação à sensação 
bucal (lubrificação) e ao processo digestivo, incluindo as chamadas "respostas de fase cefálica" 
(Mattes, 2000). Acredita-se que essas respostas fisiológicas estimulam o corpo a absorver e usar 
nutrientes ingeridos melhor. Eles coincidem com um rápido aumento da insulina, promovendo a 
absorção de glicose para células metabólicas ativas. Essa facilitação da disponibilidade de glicose 
induzida por processos digestivos pode ser melhorada por estimulação ácida, possivelmente 
contribuindo para o impacto superior do gelo de água otimizado sobre a ativação cortical sobre o 
gelo de água padrão. A possível ligação entre a estimulação ácida e a ativação do cérebro 
permanece puramente teórica, já que o impacto da acidez na energia mental nunca foi investigado. 
Pesquisas adicionais são necessárias para responder a esta pergunta. 
Tomados em conjunto, nossos achados de EEG sugerem que, além de carboidratos ou outros 
nutrientes, o consumo de alimentos com propriedades refrescantes pode aumentar as oscilações 
cerebrais durante a carga de trabalho cognitiva em bandas de freqüência conhecidas como 
envolvidas em processos cognitivos. 
A ativação de redes neurais específicas em resposta à estimulação trigeminal, juntamente com uma 
liberação hormonal hipotética ou facilitação da disponibilidade de glicose por estimulação ácida, 
provavelmente aumentará a energia mental. 
4.3. Significado comportamental das oscilações cerebrais aumentadas durante o desempenho da 
tarefa 
 
O sucesso na detecção de alvos na tarefa RVIP é criticamente dependente dos recursos atencionais e 
na manutenção bem sucedida da representação neuronal dos estímulos previamente apresentados, 
até três dígitos, na memória de curto prazo. Numerosos estudos investigaram o significado funcional 
das oscilações alfa em relação aos processos cognitivos. Considerando que as oscilações alfa 
geralmente aumentam durante o relaxamento ou quando os sujeitos estão em um estado passivo, 
pesquisas recentes descrevem essas oscilações como componentes-chave de vigilância, processos 
seletivos de atenção e comportamento orientado por objetivos (Dockree et al., 2007; Jensen, 
Gelfand, Kounios, Lisman, 2002; Klimesch et al., 1998; Palva & Palva, 2007). Usando uma tarefa 
visual de desempenho contínuo de atenção e memória, Klimesch et al. (1998) descobriram que as 
oscilações alfa, e em particular nas regiões centrais posteriores e bilaterais, desempenham um papel 
crucial nos circuitos neurais responsáveis pela memória funcional. No presente estudo, as oscilações 
alfa foram mais proeminentes sobre a região occipital, enquanto os participantes realizaram a tarefa 
RVIP, mas a condição de tratamento não mostrou diferenças na topografia. Além de um 
envolvimento claro nos processos cognitivos, o poder das oscilações cerebrais em bandas alfa e beta 
tem sido identificado como valiosas medidas preditivas de desempenho durante tarefas de atenção 
visual sustentada (Besserve et al., 2008; Dockree et al., 2007) . A atividade oscilatória nas gamas de 
freqüência beta ou superior parece desempenhar um papel importante na organização funcional da 
atividadeneuronal subjacente à percepção visual, atenção e memória funcional (Gross et al., 2004; 
Tallon-Baudry, 2003). 
A possibilidade de prever o desempenho com base na atividade oscilante de EEG é ainda suportada 
por outros dados que mostram que as oscilações abaixo de 20 Hz, especialmente aquelas que 
atingem um pico entre 7-12 e 16-20 Hz, estão positivamente correlacionadas com performances de 
condução (Liang et al., 2005) . A partir desses dados EEG, as oscilações alfa e beta podem 
representar um aumento da sincronia antero-posterior com melhor desempenho, possivelmente 
refletindo a ativação de uma rede neural envolvida no controle da atenção visual. 
No Experimento 1, embora tenham sido observados efeitos claros do tratamento sobre a ativação 
cortical nos seis participantes envolvidos, nenhum efeito foi observado no desempenho da tarefa e 
nos níveis de humor. O monitoramento de mudanças nas oscilações cerebrais foi validado como um 
método altamente sensível para avaliar os efeitos dos psicossimilhantes no cérebro humano 
(Siepmann & Kirch, 2002), mesmo na ausência de mudanças relacionadas no desempenho, avaliadas 
usando uma tarefa cognitiva específica (Deslandes et al., 2005). No entanto, para entender melhor a 
contribuição das mudanças observadas nos poderes alfa e beta no desempenho da tarefa, 
realizamos o Experimento 2 com um tamanho de amostra estatisticamente relevante para a 
avaliação cognitiva. Um padrão de resultados consistente com as mudanças de EEG observadas em 
potências alfa e beta como função do tratamento e do período (Fig. 2) foi obtido para o número de 
batidas e para as classificações subjetivas de alerta e calma. A precisão na detecção de alvos 
aumentou durante Post2 (Fig. 3), e essa melhoria foi significativamente maior na condição otimizada 
do que na água. Os participantes também relataram maior estado de alerta e baixos níveis de calma 
na condição Otimizada durante o Post2. Curiosamente, os participantes se sentiram mais felizes 
após o consumo de qualquer um dos gelados de água do que o copo de água, sendo as classificações 
de satisfação as mais baixas na última condição. 
Um número maior de participantes, portanto, produziu um padrão diferente de resultados no 
Experimento 2 do que na Experiência 1, com efeitos significativos do tratamento no desempenho da 
atenção e níveis de humor. Não se pode excluir a possibilidade de obter diferentes padrões de 
resultados no EEG com um aumento do poder estatístico, como na banda de frequência theta para 
qual o tratamento? a interação do período pode atingir o nível de significância (ver Tabela 1). No 
entanto, no presente estudo exploratório, podemos demonstrar um impacto significativo do gelo de 
água otimizado sobre a ativação cerebral nas faixas de freqüências alfa e beta como a hipótese. 
Neste contexto, o efeito do produto foi significativamente maior do que outras fontes de 
variabilidade, como a variabilidade natural existente na atividade oscilatória alfa e beta entre os 
indivíduos. 
A partir disso, é razoável supor que um maior número de participantes no estudo EEG levaria a 
mudanças semelhantes nessas duas bandas de freqüência. 
5. Perspectivas 
 
Os dados obtidos nas duas experiências descritas neste relatório sugerem que as principais 
propriedades sensoriais da percepção refrescante são susceptíveis de induzir mudanças na energia 
mental, conforme revelado pelo aumento do estado de alerta subjetivo, desempenho da atenção e 
ativação do EEG nos intervalos alfa e beta. As mudanças específicas na ativação cerebral induzidas 
pela percepção refrescante podem refletir os melhores recursos fisiológicos para o desempenho das 
tarefas. Esta última hipótese deve ser explorada em um estudo futuro em que a atividade elétrica do 
cérebro deve ser medida em um número maior de participantes durante a avaliação do 
desempenho cognitivo do que o utilizado neste trabalho exploratório. Além disso, o impacto 
respectivo das propriedades sensoriais que impulsionam a percepção refrescante e seus potenciais 
efeitos sinérgicos na energia mental representam uma avenida de pesquisa aberta. 
 
Reconhecimentos 
Agradecemos a equipe da Unidade Metabólica do Centro de Pesquisa Nestlé pelo apoio médico, 
assistência com recrutamento e agendamento de participantes. O software CarTool 
(http://brainmapping.unige.ch/Cartool.htm) foi programado por Denis Brunet do Laboratório de 
Mapeamento do Cura Funcional (Genebra, Suíça) e é apoiado pelo Centro de Imagem Biomédica 
(www.cibm.ch) de Genebra e Lausanne. Agradecemos a Jean-François Knebel e Micah Murray 
(CIBM) por seu apoio ao design do estudo, e Sabrina Rami por seu apoio nas análises estatísticas. 
Os autores desejam expressar sua gratidão aos revisores anônimos por seus comentários.