Theanin og koffein om neurofysiologi af opmærksomhed (THECNA)

Rekruttering: Deltagerne vil blive rekrutteret gennem annoncer på sociale medier, elektroniske opslagstavler og trykte opslagstavler på Texas Tech University (f.eks. Tech Announce, campus opslagstavler), lokale medier (f.eks. aviser), webbaserede medier (f.eks. Craigs liste) og flyers placeret på opslagstavler uden for campus. Ni deltagere vil blive rekrutteret efter screening for følgende inklusions- og eksklusionskriterier.

Forhåndsscreening (telefon): Personer, der udtrykker interesse for at deltage, vil blive kontaktet af en kandidat eller en bachelor-forskningsassistent, som vil administrere et struktureret telefoninterview for at: 1) give oplysninger relateret til undersøgelsens krav sammen med potentielle risici og fordele 2) Screen for berettigelse baseret på specifikke inklusions- og eksklusionskriterier. Alle potentielle forsøgspersoner vil blive informeret om, at deres svar forbliver fortrolige, og at deltagelse i screeningsinterviewet på ingen måde forpligter dem til at deltage.

De første 9 deltagere, der opfylder berettigelseskriterierne, vil blive planlagt til deres aftaler (ved Texas Tech Neuroimaging Institute; TTNI) med det samme eller inden for 48 timer efter telefonsamtalen afhængigt af hver potentiel deltagers skøn. Hver deltager skal gennemføre 5 besøg på TTNI, planlagt med mindst 5 dages mellemrum, for at fuldføre deres deltagelse i undersøgelsen. Det første besøg vil vare 45 minutter og hvert af de 4 efterfølgende besøg vil vare 90 minutter. Deltagerne vil få ret til at trække sig fra undersøgelsen på et hvilket som helst tidspunkt. I tilfælde af at en screenet og inkluderet deltager skulle afbryde undersøgelsen for tidligt, vil yderligere forsøgspersoner blive rekrutteret for at fastholde undersøgelsens total på 9 fuldførere. Da undersøgelsen er et cross-over design, vil alle deltagere blive udsat for alle eksperimentelle forhold (dvs. theanin, koffein, TC og destilleret vand) i en tilfældig rækkefølge.

Mål:

1. Recognition Visual Reaction Time (RVRT) Opgave: Deltagerne vil på forhånd blive instrueret om vigtigheden af ​​nøjagtighed ved udførelse af RVRT-opgaven. En blå baggrund vil blive præsenteret. Deltagerne vil blive bedt om at trykke på en knap på et computertastatur (under træningssessioner) og på en fiberoptisk håndholdt enhed under aktive testsessioner (i fMRI-scanneren) ved at bruge pegefingeren på den dominerende hånd som svar på et hvidt blink. varer i 30ms (målstimulus) så hurtigt som muligt, mens man ignorerer et rødt farvet blink, der varer i 30ms (distraktionsstimulus). Under hver kørsel vil 20±2 stimuli af hver kategori af stimuli blive præsenteret, og inter-stimulus-intervallet vil blive jitteret til 5000ms±3000ms. Tiden det tager at reagere på målstimuli vil blive registreret som RVRT. Udeladelser og reaktioner på distraktorstimuli (fejl) vil også blive registreret.
2. Scanningsparadigme: Hver scanningssession vil være planlagt til 20 minutter, bestående af 3 kørsler af fMRI-scanninger, mens deltagerne udfører RVRT-opgaverne vist på en LCD-skærm og projiceret via et spejl, der er fastgjort til fMRI-maskinens hovedspole (hver kørsel varer i 4 minutter) efterfulgt af en strukturel (T1-vægtet) scanning, der varer i 5 minutter.

Dataindsamlingsprotokol: Alle rekrutterede deltagere vil blive planlagt til 5 besøg på TTNI inden for 48 timer efter modtagelsen og efterfølgende evaluering af præscreeningsmaterialet for inklusions- og eksklusionskriterier. Deltagerne vil blive mindet om besøgene via e-mail/telefon (efter deres angivne præference) både 1 uge og igen 1 dag før hvert besøg. Besøgene planlægges med mindst 5 dages mellemrum.

1. Første besøg: Forundersøgelse, samtykke og træning:

   1. Undersøgelsen vil blive forklaret grundigt for at styrke tidligere forklaringer og sikre fuld forståelse.
   2. Deltagerne vil blive screenet igen for at verificere inklusions- og eksklusionskriterierne ved at genadministrere screeningsspørgeskemaet og MR-sikkerhedsarket af et medlem af BMTR-laboratoriet.
   3. Der vil blive indhentet informeret skriftligt samtykke.
   4. Et deltagernummer vil blive tildelt, som identificerer rækkefølgen af ​​administration af de fire stoffer (dvs. theanin, koffein, TC og placebo) under de efterfølgende besøg. Denne rækkefølge vil blive bestemt ved hjælp af en tilfældig talgenerator.
   5. Hver deltager vil blive forsynet med en opløsning af 160 mg koffein opløst i 200 ml destilleret vand i en ren, uigennemsigtig plastikkop, der skal indtages fuldstændigt inden for 1 minut, for at træne deltagerne i at indtage nødvendige stoffer under de efterfølgende besøg og at sikre, at deltagerne kan tåle stoffernes mildt bitre smag.
   6. For at akklimatisere deltagerne til den RVRT-opgave, de skal udføre i MR-scanneren under deres efterfølgende besøg, vil hver deltager udføre en træningssession, hvor de udfører RVRT-opgaven i tre 5 minutters sessioner, adskilt af 60 sekunders hvileintervaller vha. en bærbar computer (under tilsyn af en kandidat / bachelor forskningsassistenter).
   7. Hver deltager vil blive mindet om de efterfølgende besøg og vigtigheden af ​​at overholde forberedelsesretningslinjerne.
2. Tilberedning og administration af stoffer: L-theanin og koffein vil blive købt i renset pulverform fra en registreret leverandør. Begge stoffer vil blive opbevaret i lufttæt emballage før forberedelse til administration i henhold til producentens anbefalinger. Alle løsninger vil blive forberedt til administration under opretholdelse af de højest mulige standarder for hygiejne. Hver opløsning af L-theanin fremstilles ved at opløse 200 mg theaninpulver i 200 ml destilleret vand. Hver opløsning af koffein vil blive fremstillet ved at opløse 160 mg koffeinpulver. Både L-theanin og koffeinpulver (henholdsvis 200 mg og 160 mg) vil blive opløst i en alikvot på 200 ml destilleret vand for at danne hver opløsning af TC. To hundrede milliliter destilleret vand vil blive brugt som placebo. Hver opløsning tilberedes inden for 4 timer efter det planlagte tidspunkt for administration og opbevares i en ren, uigennemsigtig engangskop med låg. Deltagerne vil blive instrueret i at forbruge løsningen fuldstændigt ved administration.

3. Forberedelse af deltagere til andet, tredje, fjerde og femte besøg: Alle rekrutterede deltagere vil blive instrueret i nøje at overholde følgende retningslinjer før det 2., 3., 4. og 5. besøg for at minimere forvirring af resultaterne.

   1. Undgå indtagelse af alkohol inden for 48 timer før testen
   2. Undgå at ryge 12 timer før testen
   3. Sov i mindst 6 timer dagen før testdatoerne
   4. Undgå indtagelse af te, kaffe eller mad/drikke, der indeholder koffein inden for 12 timer før testen.

4. Andet, tredje, fjerde og femte besøg: Administration af stoffer og MR-scanning:

   1. Deltagerne vil kort blive mindet om formålet med undersøgelsen.
   2. Overholdelse af forberedelsesvejledningen vil blive vurderet. Hvis en deltager angiver manglende overholdelse af retningslinjerne for forberedelse, vil de blive afbrudt fra undersøgelsen.
   3. Opløsningen (indeholder det passende stof/kombination af stoffer), der skal administreres til hver deltager under besøget, leveres i en ren engangskop, der skal indtages inden for 1 minut.
   4. Et spørgeskema om smag og egenskaber af opløsningen vil blive administreret.
   5. Hver deltager får en mundtlig gennemgang af RVRT-opgaven og får lov til at øve RVRT-opgaven på en bærbar computer i 5 minutter.
   6. Hver deltager får lov til at slappe af, siddende i en behagelig stol, indtil der går 60 minutter fra tidspunktet for administration af opløsningen (for at give tid til, at virkningerne af L-theanin og koffein på hjernen når de maksimale niveauer).
   7. Kombinerede funktionelle og strukturelle MR-scanninger vil blive udført, mens deltagerne engagerer sig i RVRT-opgaverne.
   8. Visuelle analoge skalaer (100 mm linjer med yderpunkterne af den målte parameter anført i hver ende; deltageren vurderer den målte parameter ved at lave et lodret mærke på linjen) vil blive administreret for at måle den oplevede forbedring/forringelse af RVRT og opfattet forbedring/forringelse af nøjagtighed i opgaverne
   9. Ved afslutningen af ​​det 5. besøg vil hver deltager blive debriefet.

Analyse: RVRT vil blive sammenlignet på tværs af de fire tilstande (theanin, koffein, TC og placebo) ved at konstruere en model for gentagen variansanalyse (ANOVA) ved hjælp af R-statistisk software. Efterfølgende vil der blive udført parvise sammenligninger af RVRT mellem de fire tilstande, idet den familiemæssige fejlrate fastholdes på 0,05. Følgende sekvens af operationer vil blive udført på fMRI-data ved hjælp af FMRIB-softwarebiblioteket (FSL): visuel undersøgelse, forvrængningskorrektion, bevægelseskorrektion, skive-timingskorrektion, rumlig udjævning og statistisk analyse. BOLD-responser vil blive sammenlignet på tværs af de fire tilstande ved at konstruere ANOVA-modeller på et helhjerneniveau såvel som i regionerne af anterior cingulate cortex og antero-medial præfrontal cortex. Parvise sammenligninger af BOLD-svar vil også blive udført mellem betingelserne. RVRT, udeladelser og fejl vil blive inkluderet som kovariater i fMRI-analyse.