Kreatin und Motorikerwerb

Teilnehmer: 36 junge gesunde Erwachsene zwischen 18 und 39 Jahren werden an der Studie teilnehmen. Die Teilnehmer werden eine Allesfresser-Diät einhalten, da Vegetarier Unterschiede in der Reaktion auf eine Kreatinsupplementierung haben.

Gruppenzuteilung: Die Teilnehmer werden den Studiengruppen (d. h. Kreatin, Placebo) unter Verwendung einer blockierten Randomisierung zugeteilt, die nach Geschlecht (männlich, weiblich) stratifiziert.

Nahrungsergänzung und Ernährung: Eine Person, die blind für Nahrungsergänzung und Gruppenzuteilung ist, bereitet die Studienkits für die Teilnehmer vor. Jedes Studienkit enthält tägliche Nahrungsergänzungsbeutel für die Dauer der Studie, detaillierte Anweisungen und ein Compliance-Protokoll. Kreatin (Creapure® AlzChem Trostberg GmbH, Deutschland) und Placebo (Globe Plus 10 DE Maltodextrin, Univar Canada) werden in Pulverform vorliegen und in Farbe, Textur und Aussehen sehr ähnlich sein. Nach dem Basistest nehmen die Teilnehmer Kreatin oder Placebo (20 Gramm in 4 × 5-Gramm-Portionen für sieben Tage) oral zu sich, gefolgt von 3 g/Tag während der Trainingstage. Es wurde gezeigt, dass diese 3-g/Tag-Dosierung den zellulären Kreatinspiegel aufrechterhält. Die Einhaltung des Supplementierungsprotokolls wird anhand des Compliance-Protokolls bewertet. Mögliche Nebenwirkungen der Nahrungsergänzung (d. h. geringfügige Magen-Darm-Reizungen) werden anhand von Formularen für Nebenwirkungen bewertet. Nach Abschluss der Studie werden die Teilnehmer gebeten zu raten, ob Kreatin oder ein Placebo verabreicht wurde. Die gewohnheitsmäßige Nahrungsaufnahme wird durch 3-tägige Ernährungsprotokolle bestimmt, die von den Teilnehmern vor der Studie ausgefüllt werden.

Motorik-Aufgabe: Die Teilnehmer führen eine „Abfangen und Loslassen“-Aufgabe durch, bei der ein Microsoft Kinect-Sensor und Open-Source-Software verwendet werden, um dreidimensionale Gelenkbewegungen zu verfolgen. Die Teilnehmer werden angewiesen, „die Welt zu retten“, indem sie einen Cursor auf dem Bildschirm (d. h. ein Raumschiff) steuern, indem sie die Bewegung ihres dominanten Arms verwenden, um ein sich bewegendes Objekt (einen Asteroiden) abzufangen, wenn es von der Seite eines Computerbildschirms auftaucht. Nach dem Abfangen des Objekts müssen die Teilnehmer das Objekt genau werfen, um ein Ziel (die Sonne) zu treffen. Die Aufgabe durchläuft 10 Stufen mit zunehmendem Schwierigkeitsgrad (d. h. zunehmende Objektgeschwindigkeit, abnehmende Zielgröße), wenn sich die Fertigkeitsleistung verbessert. Die Schwierigkeitsstufen sollen die Teilnehmer herausfordern, das Engagement aufrechterhalten und Leistungsplateaus verhindern.

Die Teilnehmer absolvieren einen Block mit 200 Bewegungen (d. h. 100 Objekte abfangen, 100 Objekte werfen) auf dem einfachsten Schwierigkeitsgrad in der Basistestsitzung. Nach der anfänglichen 7-tägigen Kreatinsupplementierungsperiode werden drei Trainingseinheiten an aufeinanderfolgenden Tagen absolviert. Eine Trainingseinheit umfasst fünf Blöcke mit 200 Bewegungen für 1.000 qualifizierte Armbewegungen pro Sitzung (~45 Minuten) und insgesamt 3.000 Trainingsbewegungen im Verlauf der Studie. Für jeden Teilnehmer wird ein Diagramm der Objektabfangzeit (y-Achse) nach erfolgreichem Bewegungsversuch (x-Achse) über den Trainingszeitraum (d. h. Tage 1-3) erstellt und mit einer Exponentialkurve angepasst. Der Kurvenanpassungsparameter, der die Rate des Fertigkeitserwerbs darstellt, wird für jeden Teilnehmer als primäre abhängige Variable extrahiert.

Transkranielle Magnetstimulation (TMS): Mithilfe von Neuronavigationssoftware wird TMS über dem primären motorischen Kortex angewendet, um motorisch evozierte Potenziale (MEPs) im Musculus extensor carpii radialis des dominanten Arms auszulösen, einem Muskel, der an der Ausführung der motorischen Fähigkeitsaufgabe beteiligt ist. Unter Verwendung von Standardverfahren werden die Ermittler eine Reihe von TMS-Maßnahmen sammeln, die Indizes der kortikospinalen Erregbarkeit und der Gamma-Aminobuttersäure- und Glutamat-Signalgebung zu Studienbeginn sowie vor und nach dem Training am ersten und dritten Tag liefern.