Teanina e caffeina sulla neurofisiologia dell'attenzione (THECNA)

Reclutamento: i partecipanti verranno reclutati tramite annunci sui social media, bacheche elettroniche e cartacee presso la Texas Tech University (ad es. Tech Announce, bacheche universitarie), media locali (ad es. giornali), media basati sul web (ad es. lista di Craig) e volantini affissi nelle bacheche fuori dal campus. Nove partecipanti saranno reclutati dopo lo screening per i seguenti criteri di inclusione ed esclusione.

Pre-screening (telefono): le persone che esprimono interesse a partecipare saranno contattate da un laureato o da un assistente di ricerca universitario che somministrerà un'intervista telefonica strutturata per: 1) fornire informazioni relative ai requisiti dello studio, insieme ai potenziali rischi e benefici 2) Screening per l'ammissibilità sulla base di specifici criteri di inclusione ed esclusione. Tutti i potenziali soggetti saranno informati che le loro risposte rimarranno riservate e che la partecipazione al colloquio di selezione non li obbliga in alcun modo a partecipare.

I primi 9 partecipanti che soddisfano i criteri di ammissibilità saranno programmati per i loro appuntamenti (presso il Texas Tech Neuroimaging Institute; TTNI) immediatamente o entro 48 ore dalla conversazione telefonica a seconda della discrezione di ciascun potenziale partecipante. Ogni partecipante dovrà completare 5 visite a TTNI, programmate almeno 5 giorni di distanza, al fine di completare la loro partecipazione allo studio. La prima visita avrà una durata di 45 minuti e ciascuna delle 4 visite successive avrà una durata di 90 minuti. I partecipanti avranno il diritto di ritirarsi dallo studio in qualsiasi momento. Nel caso in cui un partecipante selezionato e incluso dovesse interrompere lo studio prematuramente, verranno reclutati ulteriori soggetti per mantenere il totale dello studio a 9 completatori. Poiché lo studio è un disegno incrociato, tutti i partecipanti saranno esposti a tutte le condizioni sperimentali (ad es. teanina, caffeina, TC e acqua distillata) in ordine casuale.

Misure:

1. Attività di riconoscimento del tempo di reazione visiva (RVRT): i partecipanti verranno istruiti sull'importanza dell'accuratezza nell'esecuzione dell'attività RVRT in anticipo. Verrà presentato uno sfondo di colore blu. Ai partecipanti verrà richiesto di premere un pulsante sulla tastiera di un computer (durante le sessioni di pratica) e su un dispositivo portatile in fibra ottica durante le sessioni di test attive (nello scanner fMRI) utilizzando il dito indice della mano dominante in risposta a un lampo bianco della durata di 30 ms (stimolo target) il più rapidamente possibile, ignorando un lampo di colore rosso della durata di 30 ms (stimolo del distrattore). Durante ogni esecuzione, verranno presentati 20 ± 2 stimoli di ciascuna categoria di stimoli e l'intervallo inter-stimolo sarà jitterato a 5000 ms ± 3000 ms. Il tempo impiegato per rispondere agli stimoli target sarà registrato come RVRT. Verranno registrate anche le omissioni e le risposte agli stimoli distrattori (errori).
2. Paradigma di scansione: ogni sessione di scansione sarà programmata per 20 minuti, composta da 3 esecuzioni di scansioni fMRI mentre i partecipanti eseguono le attività RVRT visualizzate su uno schermo LCD e proiettate tramite uno specchio attaccato alla bobina della testa della macchina fMRI (ogni esecuzione della durata di 4 minuti) seguita da una scansione strutturale (T1 pesata) della durata di 5 minuti.

Protocollo di raccolta dati: tutti i partecipanti reclutati saranno programmati per 5 visite al TTNI entro 48 ore dal ricevimento e dalla successiva valutazione del materiale di preselezione per i criteri di inclusione ed esclusione. Ai partecipanti verranno ricordate le visite via e-mail/telefono (secondo la loro preferenza dichiarata) sia 1 settimana che di nuovo 1 giorno prima di ogni visita. Le visite saranno programmate a distanza di almeno 5 giorni.

1. Prima visita: preselezione, consenso e formazione:

   1. Lo studio sarà spiegato in modo approfondito per rafforzare le spiegazioni precedenti e garantire la piena comprensione.
   2. I partecipanti verranno nuovamente sottoposti a screening per verificare i criteri di inclusione ed esclusione somministrando nuovamente il questionario di screening e la scheda di sicurezza MRI da un membro del laboratorio BMTR.
   3. Sarà ottenuto il consenso informato scritto.
   4. Verrà assegnato un numero di partecipante che identifica l'ordine di somministrazione delle quattro sostanze (es. teanina, caffeina, TC e placebo) durante le visite successive. Questo ordine sarà determinato utilizzando un generatore di numeri casuali.
   5. Ad ogni partecipante verrà fornita una soluzione di 160 mg di caffeina sciolta in 200 ml di acqua distillata in un bicchiere di plastica monouso, pulito, opaco, da consumare completamente entro 1 minuto, al fine di addestrare i partecipanti a consumare le sostanze necessarie durante le visite successive e per garantire che i partecipanti possano tollerare il sapore leggermente amaro delle sostanze.
   6. Al fine di acclimatare i partecipanti all'attività RVRT che eseguiranno nello scanner MRI durante le visite successive, ogni partecipante eseguirà una sessione di formazione in cui eseguirà l'attività RVRT in tre sessioni di 5 minuti, separate da intervalli di riposo di 60 secondi utilizzando un computer portatile (sotto la supervisione di un assistente di ricerca laureato/universitario).
   7. Ad ogni partecipante verranno ricordate le visite successive e l'importanza dell'adesione alle linee guida di preparazione.
2. Preparazione e somministrazione di sostanze: L-teanina e caffeina saranno acquistate in forma di polvere purificata da un fornitore registrato. Entrambe le sostanze saranno conservate in un imballaggio ermetico prima della preparazione per la somministrazione secondo le raccomandazioni del produttore. Tutte le soluzioni saranno preparate per la somministrazione mantenendo i più alti standard igienici possibili. Ogni soluzione di L-teanina sarà realizzata sciogliendo 200 mg di polvere di teanina in 200 ml di acqua distillata. Ogni soluzione di caffeina sarà realizzata sciogliendo 160 mg di caffeina in polvere. Sia la L-teanina che la caffeina in polvere (rispettivamente 200 mg e 160 mg) verranno sciolte in un'aliquota di 200 ml di acqua distillata per formare ciascuna soluzione di TC. Duecento millilitri di acqua distillata saranno usati come placebo. Ogni soluzione verrà preparata entro 4 ore dall'orario di somministrazione programmato e conservata in una tazza usa e getta, pulita, opaca, con coperchio. I partecipanti saranno istruiti a consumare completamente la soluzione al momento della somministrazione.

3. Preparazione dei partecipanti per la seconda, terza, quarta e quinta visita: tutti i partecipanti reclutati saranno istruiti a rispettare rigorosamente le seguenti linee guida prima della seconda, terza, quarta e quinta visita al fine di ridurre al minimo la confusione dei risultati.

   1. Evitare il consumo di alcol nelle 48 ore precedenti il ​​test
   2. Evitare di fumare 12 ore prima del test
   3. Dormi per almeno 6 ore il giorno prima delle date del test
   4. Evitare il consumo di tè, caffè o cibi/bevande contenenti caffeina nelle 12 ore precedenti il ​​test.

4. Seconda, terza, quarta e quinta visita: somministrazione di sostanze e risonanza magnetica:

   1. Ai partecipanti verrà brevemente ricordato lo scopo dello studio.
   2. Verrà valutata l'adesione alle linee guida di preparazione. Se un partecipante indica la non aderenza alle linee guida per la preparazione, verrà interrotto dallo studio.
   3. La soluzione (contenente l'appropriata sostanza/combinazione di sostanze) da somministrare a ciascun partecipante durante la visita verrà fornita in un bicchiere usa e getta, pulito, da consumare entro 1 minuto.
   4. Verrà somministrato un questionario riguardante il gusto e le caratteristiche della soluzione.
   5. Ogni partecipante riceverà una revisione verbale dell'attività RVRT e sarà autorizzato a esercitarsi con l'attività RVRT su un computer portatile per 5 minuti.
   6. Ogni partecipante potrà rilassarsi, seduto su una sedia comoda, fino a 60 minuti dal momento della somministrazione della soluzione (per consentire il tempo alle azioni di L-teanina e caffeina sul cervello di raggiungere i livelli massimi).
   7. Verranno eseguite scansioni MRI funzionali e strutturali combinate mentre i partecipanti si impegnano nelle attività RVRT.
   8. Verranno somministrate scale analogiche visive (linee da 100 mm con gli estremi del parametro misurato elencati a ciascuna estremità; il partecipante valuta il parametro misurato facendo un segno verticale sulla linea) per misurare il miglioramento/deterioramento percepito della RVRT e il miglioramento/deterioramento percepito di precisione nei compiti
   9. Alla fine della 5a visita, ogni partecipante verrà interrogato.

Analisi: la RVRT sarà confrontata tra le quattro condizioni (teanina, caffeina, TC e placebo) costruendo un modello di analisi della varianza (ANOVA) a misure ripetute utilizzando il software R-statistical. Successivamente, verranno eseguiti confronti a coppie di RVRT tra le quattro condizioni, mantenendo il tasso di errore familiare a 0,05. La seguente sequenza di operazioni sarà condotta sui dati fMRI utilizzando la libreria software FMRIB (FSL): esame visivo, correzione della distorsione, correzione del movimento, correzione del tempo di fetta, livellamento spaziale e analisi statistica. Le risposte BOLD saranno confrontate attraverso le quattro condizioni costruendo modelli ANOVA a livello dell'intero cervello così come nelle regioni della corteccia cingolata anteriore e della corteccia prefrontale antero-mediale. Verranno inoltre condotti confronti a coppie delle risposte BOLD tra le condizioni. RVRT, omissioni ed errori saranno inclusi come covariate nell'analisi fMRI.