Auswirkungen von USP Methylenblau auf kognitive und fMRI-Gehirnaktivität

Selbsterklärte gesunde erwachsene Freiwillige werden mit einem doppelblinden, placebokontrollierten Design untersucht. Nach Einverständniserklärung und Vertrautheit mit den Aufgaben und der MRT-Umgebung betritt der Proband einen MRT-Scanner und führt die folgenden 3 Aufgaben aus:

Verzögerte Match-to-Sample-Aufgabe: Der Proband betrachtet ein Objekt für einige Sekunden. Nach einigen (variablen) Sekunden werden der Testperson zwei Muster präsentiert und die Testperson muss die linke oder rechte Taste drücken, je nachdem, ob das Bild auf der linken oder rechten Seite mit dem vorherigen Bild identisch ist. Die richtigen und falschen Antworten werden aufgezeichnet. Einige dieser Versuche werden zyklisch durchgeführt und dauern etwa 5-10 Minuten.

Psychomotorischer Wachsamkeitstest: Der Proband erhält einen visuellen Hinweis, so schnell wie möglich eine Taste zu drücken. Die Reaktionszeit wird aufgezeichnet. Ein Fehlstart liegt vor, wenn das Subjekt vor dem visuellen Hinweis drückt und dieser Versuch nicht gezählt wird. Der Proband wird angewiesen, einen Fehlstart zu vermeiden. Einige dieser Versuche werden zyklisch durchgeführt und dauern etwa 5-10 Minuten.

Visuell-motorische Aufgabe: Die Testperson wird angewiesen, jede Sekunde mit ihren 4 Fingern gegen den Daumen zu tippen und synchron mit einem abwechselnden visuellen Schachbrettmuster durch die 4 Finger zu radeln. Einige dieser Versuche werden zyklisch durchgeführt und dauern etwa 5-10 Minuten.

Zur Kalibrierung des fMRI-Signals werden fMRI-Daten auch während einer kurzen (3-5 min) Inhalation von 5 % CO2 in Luft erfasst.

Vor dem Eingriff werden fMRT-Messungen durchgeführt. Das Subjekt kommt aus dem Scanner, nimmt das USP MB oder Placebo oral ein und wartet eine Stunde (Pause). Die gleichen Messungen werden dann wiederholt.

fMRT-Datenerfassung: Die MRT-Pulssequenzen umfassen standardmäßige und nicht-invasive anatomische MRT für Koregistrierung, Blutfluss und blutsauerstoffspiegelabhängige (BOLD) fMRT. fMRI wird Veränderungen in der regionalen Gehirnaktivität darstellen, die mit diesen Aufgaben verbunden sind.

Darüber hinaus wird dem Probanden eine Woche nach der fMRI-Studie ein kurzer Fragebogen per E-Mail zugeschickt (der einige Minuten zur Beantwortung in Anspruch nimmt) und die Antworten können per E-Mail zurückgesendet werden.

Datenanalyse: Standard-fMRI-Analysen werden mit etablierter fMRI-Software analysiert. Eine statistische parametrische Analyse wird durchgeführt, um Aktivierungskarten zu generieren. Durch Aufgaben hervorgerufene Veränderungen der Gehirnaktivitäten werden analysiert und zwischen Placebo- und MB-Bedingungen bei denselben Probanden verglichen. Der gepaarte t-Test wird für den Gruppenvergleich verwendet, wobei P < 0,05 (mit Bonferroni-Korrektur) als statistisch signifikant angesehen wird.

Erwartete Ergebnisse: Die Forscher sagen voraus, dass MB im Vergleich zu Placebo: i) das Kurzzeitgedächtnis bei einer verzögerten Match-to-Probe-Aufgabe durch Gedächtnisleistung und verbesserte fMRI-Reaktionen im präfrontalen Cortex-Hippocampus verbessert, ii) die Reaktion reduziert Zeit in einem psychomotorischen Vigilanztest und verbesserte fMRI-Reaktionen innerhalb eines kortikalen anhaltenden Aufmerksamkeitsnetzwerks und der motorischen Systeme, und iii) die Reaktionen in den visuellen und motorischen Kortexen verbessern.

Power-Analyse: Die Stichprobenumfänge wurden für eine Power von 80 % berechnet, Alpha = 0,05, um den statistischen Unterschied zwischen MB und Placebo zu erkennen. Die Forscher schätzen, dass sie 40 Probanden (vollständige Studien) benötigen werden und werden daher 50 Probanden rekrutieren, um mögliche fehlgeschlagene Studien zu berücksichtigen.