Denne side blev automatisk oversat, og nøjagtigheden af ​​oversættelsen er ikke garanteret. Der henvises til engelsk version for en kildetekst.

Effekter af koffein på forstærkningslæring hos raske voksne, der bruger PET/MRI (Caffeine-RAC)

7. januar 2025 opdateret af: Hsiao-Ying Wey

Mål striatale adenosin-dopaminreceptorinteraktioner: fra molekyle til adfærd

Denne forskningsundersøgelse har til formål at bestemme, om og hvordan koffeinindtag påvirker læreprocessen gennem belønningsfeedback sammenlignet med placebo. Dataene opnået fra denne undersøgelse ville forbedre vores forståelse af konsekvensen og mekanismen for koffeinindtag i aspektet af læringsprocessen.

Deltagerne vil udføre en forstærkende læringsopgave (dvs. Probabilistisk selektionsopgave) og en motorisk hæmningsopgave (dvs. Go/NoGo-opgave) i en hjernescanning. Scanningen vil blive udført med Siemens Biograph mMR positron emission tomography (PET)/magnetic resonance imaging (MRI) 3 Tesla scanner. PET giver os mulighed for at se ændringerne i "belønningssignalerne" - dopamin - i hjernen ved hjælp af et radioaktivt farvestof kaldet [11C]Raclopride. MR'en på den anden side gør os i stand til at tage detaljerede billeder af hjernens aktiviteter under kognitive opgaver ved hjælp af en kraftig magnet. Gennemgang af disse billeder vil hjælpe os med at forstå koffeins indflydelse på belønningssignaler og hjerneaktiviteter under læringsprocessen.

Studieoversigt

Status

Rekruttering

Betingelser

Intervention / Behandling

Detaljeret beskrivelse

Adenosin 2A-receptorer (A2AR) kolokaliserer med og udøver allosterisk antagonisme til dopamin D2-receptorer (D2R) ved at co-danne funktionelle heterodimerer i striatum. Foreløbige undersøgelser med positronemissionstomografi (PET) med [11C]Raclopride har vist øget D2/D3R-tilgængelighed ved A2AR-antagonisme med koffein og nedsat D2/D3R-tilgængelighed ved forbedret adenosinsignalering under søvnmangel, hvilket understøtter forestillingen om A2AR-D2R-interaktioner in vivo . Men hvordan A2AR-D2R-interaktioner bidrager til D2R-medierede neurokognitive funktioner er næppe undersøgt.

Forstærkende læring, en dopamin-medieret kognitiv proces, der er afgørende involveret i forskellige menneskelige adfærd, herunder vaner, præferencer, tro og modstand mod forandring, ses ofte ændret i dopamin-associerede lidelser. For eksempel fører hyper-dopaminerg funktion i striatum, som observeret i psykose, til en reduktion i belønningsindlæring og en afstumpet opgaverelateret neural aktivitet. Gennem den antagonistiske effekt af A2AR på D2R-signalering kan blokering af A2AR potentielt forbedre D2R-medieret negativ forstærkning, også kaldet et "no-go"-svar. Hos gnavere mindsker A2AR-agonister forstærkningen af ​​psykostimulanter, mens en A2AR-antagonist kan lette belønningssøgende effekter af forstærkere. Derfor sigter vi i dette dobbeltblinde randomiserede crossover-studie på at bruge koffein, en adenosinantagonist såvel som en almindeligt anvendt psykostimulant af næsten 80 % af den verdensomspændende befolkning, for at undersøge, om blokering af A2AR vil forbedre D2R-moduleret forstærkningsindlæring/nej -go-responser gennem farmakologisk modulering af D2R-signalering.

Det langsigtede mål med denne undersøgelse er at fremme forståelsen af ​​molekylære mekanismer relateret til A2AR-D2R-heterodimerer og det kliniske potentiale ved at modulere A2AR-D2R-interaktioner. Tolv unge raske ikke-rygere vil tilmelde sig denne undersøgelse. Hver deltager vil gennemgå en koffein- og en placebotilstand. I hver tilstand vil deltagerne først gennemgå en 6-dages ambulatorisk udvaskningsperiode, hvor deltagerne vil blive bedt om at afholde sig fra koffeinholdige kost, alkohol og stoffer og forblive i almindelig senge- og vågnetid. På dag 7 vil en PET/fMRI-scanning finde sted ved middagstid, og en koffein- eller placebotablet vil blive indgivet oralt 20 minutter før scanningen.

Samtidig PET/fMRI vil blive brugt til at undersøge sammenhængen mellem de neurokemiske ændringer (dvs. D2/D3R tilgængelighed som kvantificeret ved [11C]Raclopride) og de hæmodynamiske responser (dvs. opgaverelateret blodiltniveauafhængig fMRI-aktivitet) under forstærkning læring i koffeintilstanden sammenlignet med placebo. Det er en hypotese, at øget D2/D3R tilgængelighed medierer koffeins faciliterende effekt på forstærkningsindlæring. Specifikt forventer vi, at koffein vil forbedre fMRI-responser i belønningsrelaterede hjerneregioner, og at det øgede fMRI-respons vil korrelere positivt med en ændring i D2/D3R tilgængelighed.

Undersøgelsestype

Interventionel

Tilmelding (Anslået)

12

Fase

  • Fase 4

Kontakter og lokationer

Dette afsnit indeholder kontaktoplysninger for dem, der udfører undersøgelsen, og oplysninger om, hvor denne undersøgelse udføres.

Studiekontakt

Studiesteder

Deltagelseskriterier

Forskere leder efter personer, der passer til en bestemt beskrivelse, kaldet berettigelseskriterier. Nogle eksempler på disse kriterier er en persons generelle helbredstilstand eller tidligere behandlinger.

Berettigelseskriterier

Aldre berettiget til at studere

  • Voksen

Tager imod sunde frivillige

Ja

Beskrivelse

Inklusionskriterier:

  • Alder ≥ 18 og ≤ 45.
  • Sædvanligt koffeinindtag ≥ 100 mg og ≤ 450 mg dagligt.
  • Ikke-rygere.
  • Klinisk sund.
  • Har normalt syn eller korrigeret til normalt syn.

Ekskluderingskriterier:

  • Gravide eller ammende kvinder.
  • Kvinder, der bruger hormonelle præventionsmidler.
  • BMI < 18,5 eller > 29,9
  • Søvnforstyrrelser eller ekstrem kronotype.
  • Urintest positiv på et af følgende stoffer: benzoylecgonin, morfin, d-metamfetamin, d-amfetamin, benzodiazepiner, secobarbital, metadon, buprenorphinglukuronid, nortriptylin, MDMA, oxycodon, PCP, propoxyphen og cannabis/THC
  • Diagnose af depression, angst, psykose eller neurologiske lidelser inden for de sidste 5 år.
  • Hjerte- eller kardiovaskulære sygdomme.
  • Diabetes eller andre stofskiftesygdomme.
  • Under kronisk medicin, for eksempel smertestillende og steroid.
  • Allergi over for laktose (hovedbestanddelen i blindkontroldosis)
  • Ude af stand til at udføre opgaverne eller forstå studieinformationen på engelsk.

Generelle MR- og PET-sikkerhedsudelukkelseskriterier for alle forsøgspersoner:

  • Metalliske fremmedlegemer såsom pacemakere, perfusionspumper, aneurismeklemmer, metalliske tatoveringer overalt på kroppen, tatoveringer nær øjet.
  • Eksisterende medicinske tilstande, herunder en sandsynlighed for at udvikle anfald eller klaustrofobiske reaktioner
  • Manglende evne til at ligge fladt på scannersengen i omkring 90 minutter vurderet ved fysisk undersøgelse og sygehistorie (f. artritis)
  • Nylig udsættelse for stråling (dvs. PET fra andre forskningsundersøgelser), der, når det kombineres med denne undersøgelse, ville være over de tilladte grænser
  • Graviditet eller amning: En negativ serum- eller uringraviditetstest er påkrævet på dagen for PET-proceduren
  • Kropsvægt på > 300 lbs (vægtgrænse for MRI-scannertabellen)

Studieplan

Dette afsnit indeholder detaljer om studieplanen, herunder hvordan undersøgelsen er designet, og hvad undersøgelsen måler.

Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?

Design detaljer

  • Primært formål: Grundvidenskab
  • Tildeling: Randomiseret
  • Interventionel model: Crossover opgave
  • Maskning: Tredobbelt

Våben og indgreb

Deltagergruppe / Arm
Intervention / Behandling
Eksperimentel: Koffein
Koffeintablet, 200mg
Medicin: Koffein (200 mg)
Koffein (200 mg) vil blive administreret per os 20 minutter før PET/fMRI-dataindsamlingen.
Placebo komparator: Placebo
Lactose tablet
Medicin: Placebo
Laktosetablet vil blive administreret per os 20 minutter før PET/fMRI-dataindsamlingen.
Andre navne:
  • Laktose

Hvad måler undersøgelsen?

Primære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Dopamin D2/D3 receptor tilgængelighed
Tidsramme: Under PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Dopamin D2/D3 receptor tilgængelighed vil blive målt og indekseret af [11C]Raclopride nondisplaceable binding potential (BPND).
Under PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Effekter af koffein på forstærkningslæring vurderet af Probabilistic Selection Task (PST) i fMRI
Tidsramme: Under PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Forstærkningsindlæring og den tilhørende hjerneaktivitet vil blive målt ved hjælp af PST i en fMRI-scanning. Forstærkningsindlæringen er indekseret af nøjagtigheden af ​​opgaveudførelsen på adfærdsniveauet og den hæmodynamiske respons for at belønne feedback på det neurale niveau.
Under PET/fMRI-scanningen på studiedagen

Sekundære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Effekter af koffein på motorisk hæmning vurderet ved en Go/NoGo-opgave i fMRI
Tidsramme: Under PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Motorisk hæmning og den tilhørende hjerneaktivitet vil blive undersøgt ved hjælp af Go/NoGo i en fMRI-scanning. Forstærkningsindlæringen er indekseret af nøjagtigheden af ​​opgaveudførelsen på adfærdsniveauet og den hæmodynamiske respons under inhiberingen af ​​motoriske reaktioner på det neurale niveau.
Under PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Effekter af koffein på salience målt ved Salience Attribution Test (SAT)
Tidsramme: Efter PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Deltageres fremtræden i forhold til at belønne stimuli knyttet til den sandsynlige udvælgelsesopgave vil blive vurderet ved hjælp af Salience Attribution Test. I opgaven vil deltagerne bruge en visuel analog skala til at angive deres estimering af belønningssandsynligheden (0 til 100%) af hver stimulus, de har lært i opgaven under scanningen. Salienten vil blive angivet ved forskellen mellem deres estimering og den reelle sandsynlighed, samt kontrasten mellem høj og lav sandsynlighed i estimering og i virkeligheden.
Efter PET/fMRI-scanningen på studiedagen

Andre resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Effekter af koffein på subjektiv søvnighed målt ved Karolinska Sleepiness Scale (KSS)
Tidsramme: Efter PET/fMRI-scanningen på studiedagen
KSS er en 10-punktskala, hvor 1 svarer til ekstremt opmærksom, mens 10 svarer til ekstremt søvnig. Skalaen skal måle deltagerens søvnighedstilstand, som vil blive brugt som en potentiel kovariat i adfærdsanalyserne.
Efter PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Effekter af koffein på angstniveauer målt ved State-Trait Anxiety Inventory-voksen version (STAI-A)
Tidsramme: Efter PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Den del af STAI-A, der vurderer angstniveauet for besvarelsestidspunktet, omfatter 20 udsagn, såsom "Jeg føler mig rolig", "Jeg føler mig anspændt" osv. Deltagerne vil bruge en 4-trins skala til at svare på, om de føler "ikke" overhovedet", "nogenlunde", "moderat" eller "meget meget" til hvert udsagn. Denne resultatmåling vil blive brugt som en potentiel kovariat i adfærdsanalyserne.
Efter PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Effekter af koffein på cerebral blodgennemstrømning
Tidsramme: Under PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Cerebral blodgennemstrømning vil blive målt ved hjælp af en MR-sekvens, Arterial Spin Labeling, under fMRI-optagelsen og brugt som en kovariat i fMRI-analyse. Denne resultatmåling vil blive brugt som en potentiel kovariat i fMRI-analyserne for at tage højde for virkningen af ​​koffeins vasokonstriktive virkninger.
Under PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Effekter af koffein på fMRI-hjerneforbindelse under hviletilstand
Tidsramme: Under PET/fMRI-scanningen på studiedagen
Som et undersøgende resultat vil fMRI-sekvens i hviletilstand blive sagsøgt for at undersøge, om koffeinindtag vil påvirke hjernens forbindelse.
Under PET/fMRI-scanningen på studiedagen

Samarbejdspartnere og efterforskere

Det er her, du vil finde personer og organisationer, der er involveret i denne undersøgelse.

Sponsor

Hsiao-Ying Wey

Publikationer og nyttige links

Den person, der er ansvarlig for at indtaste oplysninger om undersøgelsen, leverer frivilligt disse publikationer. Disse kan handle om alt relateret til undersøgelsen.

Generelle publikationer

Datoer for undersøgelser

Disse datoer sporer fremskridtene for indsendelser af undersøgelsesrekord og resumeresultater til ClinicalTrials.gov. Studieregistreringer og rapporterede resultater gennemgås af National Library of Medicine (NLM) for at sikre, at de opfylder specifikke kvalitetskontrolstandarder, før de offentliggøres på den offentlige hjemmeside.

Studer store datoer

Studiestart (Faktiske)

17. maj 2023

Primær færdiggørelse (Anslået)

31. december 2026

Studieafslutning (Anslået)

31. december 2026

Datoer for studieregistrering

Først indsendt

31. december 2024

Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier

31. december 2024

Først opslået (Faktiske)

25. marts 2025

Opdateringer af undersøgelsesjournaler

Sidste opdatering sendt (Faktiske)

25. marts 2025

Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier

7. januar 2025

Sidst verificeret

1. januar 2025

Mere information

Begreber relateret til denne undersøgelse

Nøgleord

Yderligere relevante MeSH-vilkår

Andre undersøgelses-id-numre

  • IRB2022P001681
  • 1R21MH138923-01 (U.S. NIH-bevilling/kontrakt: NIMH)

Plan for individuelle deltagerdata (IPD)

Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?

JA

IPD-planbeskrivelse

Rå datafiler på emneniveau vil blive indsendt til NIMH Data Archive (NDA). Disse omfatter [11C]Raclopride PET-data samt adfærds- og fMRI-data fra Probabilistic Selection Tasks og Go/Nogo-opgaver. Andre adfærdsdata f.eks. Salience Attribution Tests, Karolinska Sleepiness Scale og State-Trait Anxiety Inventory, samt fMRI-data f.eks. Arteriel spin-mærkning og hviletilstand fMRI vil også være inkluderet.

Relevante ressourcer, såsom kode, der bruges til databehandling og analyser, vil blive gjort offentligt tilgængelige via GitHub. Den vigtigste readme.md fil for projektet vil indeholde instruktioner og parametervalg til at udføre koderne/scripts. Kodedokumentation vil omfatte instruktioner om, hvordan du får adgang til data, navn og e-mailadresse på en kontaktperson for spørgsmål og relevante referencer til publikationer. For at sikre langsigtet tilgængelighed vil en kopi af GitHub-kodelageret blive arkiveret i Zenodo på tidspunktet for offentliggørelsen med en digital objektidentifikator (DOI).

IPD-delingstidsramme

Data vil være tilgængelige i slutningen af ​​NIMH-bevillingen (forventet 1/1/2027). Data og koden/softwaren/værktøjerne, der bruges til at udvikle det offentliggjorte eller indsendte datasæt, vil blive delt på tidspunktet for dataindsendelse eller offentliggørelse og opbevares i ikke kortere end 5 år.

Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter

Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt

Ja

Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt

Ingen

produkt fremstillet i og eksporteret fra U.S.A.

Ingen

Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .

Kliniske forsøg med Koffein (200 mg)

Søg i lignende forsøg

Sponsorer og samarbejdspartnere

Medicinske tilstande

Narkotikainterventioner

CROs by country

CROs in Togo

Betingelser

Sjældne sygdomme

Narkotikainterventioner

Kosttilskud

Sponsor / samarbejdspartnere

Placeringer

Abonner