Alteraciones Neuroplásticas de la Corteza Motora por Cafeína
27 de noviembre de 2019 actualizado por: Prof. Dr. Walter Paulus, University Medical Center Goettingen
Alteraciones neuroplásticas de la corteza motora por cafeína: diferencias entre usuarios de cafeína y sin cafeína e influencia de la vigilancia durante la estimulación
La cafeína es una droga psicoestimulante. Actúa como antagonista competitivo de los receptores de adenosina, que también modulan la excitabilidad cortical. En la estimulación cerebral profunda (DBS), la producción de adenosina tras la liberación de trifosfato de adenosina (ATP) explica la reducción del temblor. La unión de la adenosina a los receptores de adenosina A1 suprime la transmisión excitatoria en el tálamo y, por lo tanto, reduce los efectos secundarios inducidos por el temblor y la estimulación cerebral profunda. Además, el efecto de la adenosina se atenuó después de la administración del antagonista del receptor de adenosina A1 8-ciclopentil-1,3-dipropilxantina (DPCPX). Por lo tanto, se sugirió la presencia de un antagonista del receptor como la cafeína para reducir la eficacia de la estimulación cerebral profunda (DBS) en el tratamiento del temblor y otros trastornos del movimiento.
Con base en este hallazgo, los investigadores plantean la hipótesis de que el efecto antagónico de la cafeína puede bloquear tentativamente los efectos excitatorios de la estimulación transcraneal de corriente alterna (tACS). Los efectos de plasticidad pueden diferir entre los consumidores de cafeína y los que no consumen cafeína, según la disponibilidad de los sitios de unión del receptor.
Aparte de eso, un problema importante en los estudios NIBS, incluidos los que estudian los potenciales evocados motores, es la variabilidad de la respuesta tanto dentro como entre individuos. La variabilidad de ensayo a ensayo de los potenciales evocados motores (MEP) puede verse afectada por muchos factores. Inherente a la cafeína es su efecto sobre la vigilancia. En este estudio, el investigador deberá monitorear la vigilancia del participante mediante pupilometría para (1) comprender mejor los factores que podrían causar variabilidad en los estudios de inducción de excitabilidad transcraneal y (2) separar el efecto farmacológico directo del efecto de atención indirecto de la cafeína.
Descripción general del estudio
Estado
Terminado
Condiciones
Intervención / Tratamiento
Tipo de estudio
Intervencionista
Inscripción (Actual)
30
Fase
- No aplica
Contactos y Ubicaciones
Esta sección proporciona los datos de contacto de quienes realizan el estudio e información sobre dónde se lleva a cabo este estudio.
Ubicaciones de estudio
-
-
Lower Saxony
-
Goettigen, Lower Saxony, Alemania, 37075
- Prof. Dr. Walter Paulus
-
-
Criterios de participación
Los investigadores buscan personas que se ajusten a una determinada descripción, denominada criterio de elegibilidad. Algunos ejemplos de estos criterios son el estado de salud general de una persona o tratamientos previos.
Criterio de elegibilidad
Edades elegibles para estudiar
18 años a 45 años (ADULTO)
Acepta Voluntarios Saludables
Sí
Géneros elegibles para el estudio
Todos
Descripción
Criterios de inclusión:
- Participantes sanos masculinos y femeninos entre las edades de 18-45.
- Diestro (Oldfield 1971).
- Participación libre y voluntaria y consentimiento informado por escrito de todos los sujetos obtenidos antes del inicio del estudio.
- El peso del participante es superior a 60 kg.
Criterio de exclusión:
- Edad < 18 o > 45 años;
- mano izquierda dominante;
- Evidencia de una enfermedad crónica o antecedentes con un trastorno del sistema nervioso
- Antecedentes de ataques epilépticos;
- Marcapasos o estimulación cerebral profunda;
- Implantes metálicos en la región de la cabeza (metal utilizado en la región de la cabeza, por ejemplo, clips después de la operación de un aneurisma intracerebral (saqueo de vasos en la región de los vasos cerebrales), implantación de un canal auditivo artificial);
- Trauma cerebral con pérdida de conciencia en la prehistoria;
- Existencia de un problema interno (órganos internos) o psiquiátrico (enfermedad mental) grave
- Adicción al alcohol, medicamentos o drogas;
- Afasia receptiva o global (alteración de la comprensión del habla o adicionalmente del habla);
- Participación en otro estudio científico o clínico en las últimas 4 semanas;
- El embarazo
- Amamantamiento
- Intolerancia a la cafeína o productos de café.
- Participante que tiene una actividad cardíaca anormal debido a un hallazgo de electrocardiografía (ECG)
- El peso es inferior a 60 kg.
Plan de estudios
Esta sección proporciona detalles del plan de estudio, incluido cómo está diseñado el estudio y qué mide el estudio.
¿Cómo está diseñado el estudio?
Detalles de diseño
- Propósito principal: CIENCIA BÁSICA
- Asignación: ALEATORIZADO
- Modelo Intervencionista: TRANSVERSAL
- Enmascaramiento: DOBLE
Armas e Intervenciones
Grupo de participantes/brazo |
Intervención / Tratamiento |
|---|---|
|
COMPARADOR_ACTIVO: Grupo de cafeina
Los participantes recibirán una tableta de cafeína y todos los estímulos eléctricos en orden aleatorio (tACS 140 Hz a 1 mA y tACS falso).
El estado de vigilancia del participante se controlará según la condición de vigilancia activa o la condición de vigilancia pasiva.
|
|
|
PLACEBO_COMPARADOR: Grupo placebo
Los participantes recibirán una tableta de placebo y todas las estimulaciones eléctricas en un orden aleatorio (tACS 140 Hz a 1 mA y tACS simulado).
El estado de vigilancia del participante se controlará según la condición de vigilancia activa o la condición de vigilancia pasiva.
|
|
¿Qué mide el estudio?
Medidas de resultado primarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
|---|---|---|
|
Cambios neuroplásticos de las áreas corticales.
Periodo de tiempo: Línea de base (medición previa), inmediatamente después de la intervención, 5 minutos, 10 minutos, 15 minutos, 20 minutos, 25 minutos, 30 minutos
|
La plasticidad de la corteza motora se mide a partir de los cambios en la amplitud de los potenciales evocados motores (MEP) en diferentes momentos.
La estimulación magnética transcraneal (TMS) se utilizará para medir las amplitudes de MEP.
|
Línea de base (medición previa), inmediatamente después de la intervención, 5 minutos, 10 minutos, 15 minutos, 20 minutos, 25 minutos, 30 minutos
|
|
La influencia de la vigilancia durante la estimulación
Periodo de tiempo: 10 minutos
|
El nivel de vigilancia del participante se controla a partir del diámetro de la pupila y el índice de inquietud de la pupila (PUI) mediante pupilómetro.
Esta medición se realiza durante 10 minutos de estimulación transcraneal con corriente alterna (tACS)
|
10 minutos
|
Medidas de resultado secundarias
Medida de resultado |
Medida Descripción |
Periodo de tiempo |
|---|---|---|
|
Polimorfismo genético
Periodo de tiempo: 1 año
|
Polimorfismos del gen del factor neurotrófico derivado del cerebro (BDNF) en la plasticidad cortical
|
1 año
|
Colaboradores e Investigadores
Aquí es donde encontrará personas y organizaciones involucradas en este estudio.
Patrocinador
Investigadores
- Investigador principal: Walter Paulus, University Medical Center Goettingen, Goettingen
Publicaciones y enlaces útiles
La persona responsable de ingresar información sobre el estudio proporciona voluntariamente estas publicaciones. Estos pueden ser sobre cualquier cosa relacionada con el estudio.
Publicaciones Generales
- Nitsche MA, Paulus W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. J Physiol. 2000 Sep 15;527 Pt 3(Pt 3):633-9. doi: 10.1111/j.1469-7793.2000.t01-1-00633.x.
- Oldfield RC. The assessment and analysis of handedness: the Edinburgh inventory. Neuropsychologia. 1971 Mar;9(1):97-113. doi: 10.1016/0028-3932(71)90067-4. No abstract available.
- Antal A, Alekseichuk I, Bikson M, Brockmoller J, Brunoni AR, Chen R, Cohen LG, Dowthwaite G, Ellrich J, Floel A, Fregni F, George MS, Hamilton R, Haueisen J, Herrmann CS, Hummel FC, Lefaucheur JP, Liebetanz D, Loo CK, McCaig CD, Miniussi C, Miranda PC, Moliadze V, Nitsche MA, Nowak R, Padberg F, Pascual-Leone A, Poppendieck W, Priori A, Rossi S, Rossini PM, Rothwell J, Rueger MA, Ruffini G, Schellhorn K, Siebner HR, Ugawa Y, Wexler A, Ziemann U, Hallett M, Paulus W. Low intensity transcranial electric stimulation: Safety, ethical, legal regulatory and application guidelines. Clin Neurophysiol. 2017 Sep;128(9):1774-1809. doi: 10.1016/j.clinph.2017.06.001. Epub 2017 Jun 19.
- Stefan K, Kunesch E, Cohen LG, Benecke R, Classen J. Induction of plasticity in the human motor cortex by paired associative stimulation. Brain. 2000 Mar;123 Pt 3:572-84. doi: 10.1093/brain/123.3.572.
- Cappelletti S, Piacentino D, Sani G, Aromatario M. Caffeine: cognitive and physical performance enhancer or psychoactive drug? Curr Neuropharmacol. 2015 Jan;13(1):71-88. doi: 10.2174/1570159X13666141210215655. Erratum In: Curr Neuropharmacol. 2015;13(4):554. Daria, Piacentino [corrected to Piacentino, Daria].
- Cappelletti S, Piacentino D, Fineschi V, Frati P, Cipolloni L, Aromatario M. Caffeine-Related Deaths: Manner of Deaths and Categories at Risk. Nutrients. 2018 May 14;10(5):611. doi: 10.3390/nu10050611.
- Feurra M, Paulus W, Walsh V, Kanai R. Frequency specific modulation of human somatosensory cortex. Front Psychol. 2011 Feb 2;2:13. doi: 10.3389/fpsyg.2011.00013. eCollection 2011.
- Higdon JV, Frei B. Coffee and health: a review of recent human research. Crit Rev Food Sci Nutr. 2006;46(2):101-23. doi: 10.1080/10408390500400009.
- Marquez-Ruiz J, Leal-Campanario R, Sanchez-Campusano R, Molaee-Ardekani B, Wendling F, Miranda PC, Ruffini G, Gruart A, Delgado-Garcia JM. Transcranial direct-current stimulation modulates synaptic mechanisms involved in associative learning in behaving rabbits. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Apr 24;109(17):6710-5. doi: 10.1073/pnas.1121147109. Epub 2012 Apr 9.
- Moliadze V, Antal A, Paulus W. Boosting brain excitability by transcranial high frequency stimulation in the ripple range. J Physiol. 2010 Dec 15;588(Pt 24):4891-904. doi: 10.1113/jphysiol.2010.196998.
- Moliadze V, Antal A, Paulus W. Electrode-distance dependent after-effects of transcranial direct and random noise stimulation with extracephalic reference electrodes. Clin Neurophysiol. 2010 Dec;121(12):2165-71. doi: 10.1016/j.clinph.2010.04.033. Epub 2010 Jun 15.
- Moliadze V, Atalay D, Antal A, Paulus W. Close to threshold transcranial electrical stimulation preferentially activates inhibitory networks before switching to excitation with higher intensities. Brain Stimul. 2012 Oct;5(4):505-11. doi: 10.1016/j.brs.2011.11.004. Epub 2012 Feb 22.
- Polania R, Nitsche MA, Korman C, Batsikadze G, Paulus W. The importance of timing in segregated theta phase-coupling for cognitive performance. Curr Biol. 2012 Jul 24;22(14):1314-8. doi: 10.1016/j.cub.2012.05.021. Epub 2012 Jun 7.
- Stefan K, Kunesch E, Benecke R, Cohen LG, Classen J. Mechanisms of enhancement of human motor cortex excitability induced by interventional paired associative stimulation. J Physiol. 2002 Sep 1;543(Pt 2):699-708. doi: 10.1113/jphysiol.2002.023317.
- Zaehle T, Rach S, Herrmann CS. Transcranial alternating current stimulation enhances individual alpha activity in human EEG. PLoS One. 2010 Nov 1;5(11):e13766. doi: 10.1371/journal.pone.0013766.
- Zulkifly MFM, Merkohitaj O, Brockmoller J, Paulus W. Confounding effects of caffeine on neuroplasticity induced by transcranial alternating current stimulation and paired associative stimulation. Clin Neurophysiol. 2021 Jun;132(6):1367-1379. doi: 10.1016/j.clinph.2021.01.024. Epub 2021 Mar 10.
- Zulkifly MFM, Merkohitaj O, Paulus W, Brockmoller J. The roles of caffeine and corticosteroids in modulating cortical excitability after paired associative stimulation (PAS) and transcranial alternating current stimulation (tACS) in caffeine-naive and caffeine-adapted subjects. Psychoneuroendocrinology. 2021 May;127:105201. doi: 10.1016/j.psyneuen.2021.105201. Epub 2021 Mar 15.
- Antal A, Chaieb L, Moliadze V, Monte-Silva K, Poreisz C, Thirugnanasambandam N, Nitsche MA, Shoukier M, Ludwig H, Paulus W. Brain-derived neurotrophic factor (BDNF) gene polymorphisms shape cortical plasticity in humans. Brain Stimul. 2010 Oct;3(4):230-7. doi: 10.1016/j.brs.2009.12.003. Epub 2010 Jan 14.
- Biabani M, Farrell M, Zoghi M, Egan G, Jaberzadeh S. The minimal number of TMS trials required for the reliable assessment of corticospinal excitability, short interval intracortical inhibition, and intracortical facilitation. Neurosci Lett. 2018 May 1;674:94-100. doi: 10.1016/j.neulet.2018.03.026. Epub 2018 Mar 15.
- Cavaleri R, Schabrun SM, Chipchase LS. The number of stimuli required to reliably assess corticomotor excitability and primary motor cortical representations using transcranial magnetic stimulation (TMS): a systematic review and meta-analysis. Syst Rev. 2017 Mar 6;6(1):48. doi: 10.1186/s13643-017-0440-8.
- Cuypers K, Thijs H, Meesen RL. Optimization of the transcranial magnetic stimulation protocol by defining a reliable estimate for corticospinal excitability. PLoS One. 2014 Jan 24;9(1):e86380. doi: 10.1371/journal.pone.0086380. eCollection 2014.
- Goldsworthy MR, Hordacre B, Ridding MC. Minimum number of trials required for within- and between-session reliability of TMS measures of corticospinal excitability. Neuroscience. 2016 Apr 21;320:205-9. doi: 10.1016/j.neuroscience.2016.02.012. Epub 2016 Feb 9.
- Hanajima R, Tanaka N, Tsutsumi R, Shirota Y, Shimizu T, Terao Y, Ugawa Y. Effect of caffeine on long-term potentiation-like effects induced by quadripulse transcranial magnetic stimulation. Exp Brain Res. 2019 Mar;237(3):647-651. doi: 10.1007/s00221-018-5450-9. Epub 2018 Dec 10.
- Karabanov A, Ziemann U, Hamada M, George MS, Quartarone A, Classen J, Massimini M, Rothwell J, Siebner HR. Consensus Paper: Probing Homeostatic Plasticity of Human Cortex With Non-invasive Transcranial Brain Stimulation. Brain Stimul. 2015 May-Jun;8(3):442-54. doi: 10.1016/j.brs.2015.01.404. Epub 2015 Apr 1.
- Di Lazzaro V, Pellegrino G, Di Pino G, Corbetto M, Ranieri F, Brunelli N, Paolucci M, Bucossi S, Ventriglia MC, Brown P, Capone F. Val66Met BDNF gene polymorphism influences human motor cortex plasticity in acute stroke. Brain Stimul. 2015 Jan-Feb;8(1):92-6. doi: 10.1016/j.brs.2014.08.006. Epub 2014 Aug 23.
- Lewis GN, Signal N, Taylor D. Reliability of lower limb motor evoked potentials in stroke and healthy populations: how many responses are needed? Clin Neurophysiol. 2014 Apr;125(4):748-754. doi: 10.1016/j.clinph.2013.07.029. Epub 2013 Oct 5.
- Muller-Dahlhaus F, Ziemann U. Metaplasticity in human cortex. Neuroscientist. 2015 Apr;21(2):185-202. doi: 10.1177/1073858414526645. Epub 2014 Mar 11.
- Ridding MC, Ziemann U. Determinants of the induction of cortical plasticity by non-invasive brain stimulation in healthy subjects. J Physiol. 2010 Jul 1;588(Pt 13):2291-304. doi: 10.1113/jphysiol.2010.190314. Epub 2010 May 17.
- Robertson D, Wade D, Workman R, Woosley RL, Oates JA. Tolerance to the humoral and hemodynamic effects of caffeine in man. J Clin Invest. 1981 Apr;67(4):1111-7. doi: 10.1172/jci110124.
Fechas de registro del estudio
Estas fechas rastrean el progreso del registro del estudio y los envíos de resultados resumidos a ClinicalTrials.gov. Los registros del estudio y los resultados informados son revisados por la Biblioteca Nacional de Medicina (NLM) para asegurarse de que cumplan con los estándares de control de calidad específicos antes de publicarlos en el sitio web público.
Fechas importantes del estudio
Inicio del estudio (ACTUAL)
15 de julio de 2019
Finalización primaria (ACTUAL)
19 de noviembre de 2019
Finalización del estudio (ACTUAL)
19 de noviembre de 2019
Fechas de registro del estudio
Enviado por primera vez
21 de mayo de 2019
Primero enviado que cumplió con los criterios de control de calidad
5 de julio de 2019
Publicado por primera vez (ACTUAL)
8 de julio de 2019
Actualizaciones de registros de estudio
Última actualización publicada (ACTUAL)
29 de noviembre de 2019
Última actualización enviada que cumplió con los criterios de control de calidad
27 de noviembre de 2019
Última verificación
1 de noviembre de 2019
Más información
Términos relacionados con este estudio
Palabras clave
Términos MeSH relevantes adicionales
- Efectos fisiológicos de las drogas
- Agentes neurotransmisores
- Mecanismos moleculares de acción farmacológica
- Inhibidores de enzimas
- Antagonistas purinérgicos
- Agentes Purinérgicos
- Inhibidores de la fosfodiesterasa
- Antagonistas del receptor P1 purinérgico
- Estimulantes del Sistema Nervioso Central
- Cafeína
Otros números de identificación del estudio
- 33/3/19
Plan de datos de participantes individuales (IPD)
¿Planea compartir datos de participantes individuales (IPD)?
NO
Información sobre medicamentos y dispositivos, documentos del estudio
Estudia un producto farmacéutico regulado por la FDA de EE. UU.
No
Estudia un producto de dispositivo regulado por la FDA de EE. UU.
No
Esta información se obtuvo directamente del sitio web clinicaltrials.gov sin cambios. Si tiene alguna solicitud para cambiar, eliminar o actualizar los detalles de su estudio, comuníquese con register@clinicaltrials.gov. Tan pronto como se implemente un cambio en clinicaltrials.gov, también se actualizará automáticamente en nuestro sitio web. .
Ensayos clínicos sobre Tableta de cafeína de 200 mg
-
JW PharmaceuticalTerminadoDisfuncion erectilCorea, república de
-
Haudongchun Co., Ltd.DesconocidoVaginosis bacteriana | HUDC_VT | HaudongchunCorea, república de
-
Kremers Urban Development CompanyWatson Laboratories, Inc.Terminado
-
Yuhan CorporationTerminado
-
Dr. Chris McGlory, PhDIovate Health Sciences International IncReclutamiento
-
Novartis PharmaceuticalsReclutamientoCarcinoma de pulmón de células no pequeñasIndia
-
Mylan Pharmaceuticals IncTerminadoSaludableEstados Unidos
-
Chong Kun Dang PharmaceuticalTerminadoVoluntarios SaludablesCorea, república de
-
Kremers Urban Development CompanyTerminado
-
Novelfarma Ilaç San. ve Tic. Ltd. Sti.Novagenix Bioanalytical Drug R&D Center; Farmagen Ar-Ge Biyot. Ltd. StiTerminado