男性におけるカフェイン摂取が朝の認知機能および筋力反復スプリントパフォーマンスに及ぼす影響
男性におけるカフェイン摂取が午前中の認知機能と筋力反復スプリントパフォーマンスに及ぼす影響。標準化されたアプローチが採用された場合
アスリートは、生物学的に弱い状態である朝に競技を行うことが多い。通常、予選や準々決勝が朝に行われ、夜に予定されている決勝への進出をかける。 一部のアスリートは、これらの予選ラウンドで最大限のパフォーマンスを発揮しないことを選択することもある。特に、同じ日に複数回の競技が予定されている場合(オリンピックの重量挙げなど)にその傾向がみられる。 パワー出力や力の発生といった総合的な筋パフォーマンスは、朝よりも夕方の方が高い(約3〜14%の変動)。 同様に、タイムトライアルのパフォーマンスや反復スプリント能力(RSP;チームスポーツにおけるパフォーマンスの良い指標)も、朝よりも夕方の方が約3%および5%高い。
このパフォーマンスの日周期変動の理由は、中枢要因(体内時計など)だけでなく、動機付けや末梢要因、特に朝よりも夕方の方が高い中心体温や筋温にも起因している。 視床下部前部に位置する体内時計は、視交叉上核として知られるニューロンの集団で構成されており、中心体温のリズムを制御する役割を担っている。 この「マスタークロック」は、内因性周期(約24.2時間)が24時間の太陽日よりもわずかに長いため、環境と同期を保つために時間手がかり(ツァイトゲーバー)によって同調されなければならない。その中でも、光と闇の周期が人間にとって最も強力な同調因子である。
最も効率的な栄養学的エルゴジェニックはカフェインである。 最近、カフェインが日周期変動が反復スプリント能力テスト(10回×6秒の自転車スプリント、30秒の休息を挟む)に及ぼす負の影響を軽減するかどうかが調査された。摂取60分後に、5 mg·kg-1のカフェインまたはプラセボを投与した。 最近の研究では、カフェイン補給が朝のパフォーマンス低下を防ぐことはないと報告されている。 しかし、プラセボ効果は3〜5%に及ぶ可能性があるため、ノーピル条件を使用することで、プラセボ効果を考慮に入れ、カフェインの真の潜在的な効果を確立することができる。
私たちの知る限り、a)カフェイン(300 mg)、ノーピル、またはプラセボ(300 mgのデキストロース)が認知的および生理学的な朝のパフォーマンスに及ぼす影響を調査した研究はまだない。
調査の概要
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 初期フェーズ 1
連絡先と場所
研究場所
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Merseyside
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Liverpool、Merseyside、イギリス、L3 3AF
- Tom Reilly Building (LJMU)
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
説明
参加基準:
- 健康な成人
- 18~35歳
- けがなし
- ウエイト/筋力トレーニング経験2年以上
- 研究期間中、薬物治療(非ステロイド性抗炎症薬(NSAIDs)を含む)を受けていない
- 習慣的なカフェイン摂取量が少ない(1日あたり150mg以下)
- トレーニングの時間帯に関する好みがない
除外基準:
抑うつ気分(ベック抑うつ質問票より)
- 睡眠の質が悪い(ピッツバーグ睡眠質問票の総合スコアが5以上)
- 最近の交替制勤務または複数のタイムゾーンをまたぐ旅行
- 「極端な」クロノタイプ(複合朝型質問票で評価)
- 心血管疾患の危険因子および/または症状
- 11ページ中9ページ目 - • 時間帯または睡眠からの経過時間が人間のパフォーマンスに及ぼす影響についての知識がほとんどない
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:処理
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:クロスオーバー割り当て
- マスキング:ダブル
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:グループ1
1) NoPill、2) PLAC、3) カフェイン(300 mg)
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3カプセル中300mgの無水カフェインを含有し、プラセボと同様のサイズおよび重量
カフェイン条件とサイズおよび重量が類似したPLACEBOの3カプセル
カプセルは投与されませんでした
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実験的:グループ2
1) PLAC, 22) カフェイン(300 mg) 3) NoPill
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3カプセル中300mgの無水カフェインを含有し、プラセボと同様のサイズおよび重量
カフェイン条件とサイズおよび重量が類似したPLACEBOの3カプセル
カプセルは投与されませんでした
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実験的:グループ3
1) カフェイン(300 mg) 2) NoPill, 3) PLAC
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3カプセル中300mgの無水カフェインを含有し、プラセボと同様のサイズおよび重量
カフェイン条件とサイズおよび重量が類似したPLACEBOの3カプセル
カプセルは投与されませんでした
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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朝の反復スプリントパフォーマンステスト
時間枠:登録から最終実験セッションまで(約4週間)
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バルカナイズ加工された表面の走路での朝の反復スプリント性能テスト(10回×20m、回復時間30秒)。
5m、10m、15m、20mでの時間を秒単位で記録。
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登録から最終実験セッションまで(約4週間)
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朝の反復スプリントパフォーマンステスト心拍数
時間枠:慣らし期間から最終実験セッションまで(約4週間)。
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バルカナイズド加工された舗装走路での朝の反復スプリント性能テスト(10回×20m、回復時間30秒)。
各スプリント終了時には心拍計を使用して心拍数を記録。
所要時間は約1秒。
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慣らし期間から最終実験セッションまで(約4週間)。
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各スプリントにおける主観的運動強度の評価
時間枠:馴化から最終実験セッションまで(約4週間)
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硬化ゴム舗装の走路での朝の反復スプリントパフォーマンステスト(10回×20m、30秒の回復時間)。
各スプリント終了時に主観的運動強度を記録。
所要時間は約1秒。
6(全くきつくない)から20(最大限にきつい)の尺度で測定。
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馴化から最終実験セッションまで(約4週間)
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10回のスプリント終了時の血中乳酸と血糖値
時間枠:登録から最後の実験セッションまで(4週間)
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指先から採取した血液を分析し、乳酸とグルコースのレベルをミリモル単位で測定します。
所要時間は10秒です。
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登録から最後の実験セッションまで(4週間)
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中心体温
時間枠:登録から最後の実験セッションまで(4週間)
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安静時とウォームアップ後の耳の温度。
摂氏で測定。
3秒かかります。
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登録から最後の実験セッションまで(4週間)
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モーニングレイ聴覚言語学習テスト
時間枠:馴化から最終実験セッションまで(~4週間)
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レイ聴覚言語学習テスト: RAVLTは、言語記憶を評価するために設計された神経心理学的評価です。
このテストは、参加者が15の名詞のリストを聞き、リストからできるだけ多くの単語を思い出すように求められるリスト学習パラダイムとして設計されています。
正解数と、参加者が提供したがリストにない単語の数(侵入)が記録されます。
このプロセスはさらに4回繰り返されます。
同じ方法で2番目の妨害リスト(リストB)が提示され、参加者はリストBからできるだけ多くの単語を思い出すように求められ、スコアが記録されます。
妨害試行の後、参加者は直ちに、以前に5回聞いたリストAの単語を思い出すように求められ、正しい単語の数と侵入が記録されます。
RAVTLの合計数、妨害の数、保持が記録され分析されます。
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馴化から最終実験セッションまで(~4週間)
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朝のストループ単語-色干渉テスト
時間枠:慣らし期間から最終実験セッションまで(~4週間)
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ストループ単語色干渉テスト。
参加者は45秒間、できるだけ速く単語や色に対する反応を読み上げ、誤りはすべて修正するように指示されました。
これは撮影され、誤りの数と完了した総量が記録・分析されました。
最初のシートには黒インクでテキスト(赤、青、黄、黒、緑)が印刷されていました(単語命名テスト、W)。
2番目のシートには、最初のシートのテキストに対応する色のブロックがありました(色命名テスト、C)。
3番目のシートでは、参加者は単語を読み上げる必要がありました(単語とは異なる色で印刷されており、例えば単語は黄色で色は赤といった、単語の色命名テスト、CWと呼ばれます)。
4番目のシートでは、参加者はコロンを読み上げる必要がありました(誤って命名されており、例えば色は黄色だが単語は赤といった、色ではなく単語命名テスト、WCと呼ばれます)。
この4番目のシートでは、単語は3番目のシートとは逆の順序で印刷されていました。
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慣らし期間から最終実験セッションまで(~4週間)
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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朝の握力
時間枠:時間枠: 登録から最後の実験セッションまで(4週間)
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握力計による左右の握力から評価された朝の握力(kg)。
所要時間4分。
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時間枠: 登録から最後の実験セッションまで(4週間)
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垂直跳び(カウンター・ムーブメント・ジャンプと手を腰に当てて - 3回中最高記録)
時間枠:登録から最後の実験セッションまで(4週間)
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垂直跳躍高さテスト(手を腰に置き、カウンタームーブメントジャンプにより飛行時間と到達高さを測定;Optojump Next、Microgate、英国)。
ジャンプテストの変数は、関連ソフトウェア(Optojump Next、Microgate、英国)を搭載したノートパソコンで収集されます。
高さはcm単位で測定。
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登録から最後の実験セッションまで(4週間)
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Witty 認知敏捷性テスト 2x 90 秒
時間枠:登録から最終実験セッションまで(4週間)
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ウィッティー認知敏捷性テストを実施(金属フレーム上の6つのライトに90秒間で応答。ライトは腰の高さ、肩の高さ、頭の高さに配置され、ボランティアからの距離も様々)。
各応答後、参加者は1メートルのラインの後ろにある開始位置に戻る(ウィッティーSEMシステム、Microgate社、英国) - テストは2回実施。
各ライトがブロックされ、フレーム上のライトが記録された。
左端から右端までライトは1から5の番号が付けられ、時間はミリ秒単位で測定された。
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登録から最終実験セッションまで(4週間)
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朝のトレイルメーキングテスト完了時間(秒)(TMT;パートAおよびパートB)
時間枠:登録から最終実験セッションまで(4週間)
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300 mgカフェイン(CAFF)対プラセボ(PLAC)対無投薬(NoPill)が、朝のトレイルメイキングテスト完了時間(秒)(TMT;パートAおよびB)に及ぼす影響を評価する。
パートAでは、円に1から25までの番号が付けられており、参加者は昇順で番号を結ぶ線を引くように指示されます。
パートBでは、円には数字(1-13)と文字(A-L)の両方が含まれており、参加者は昇順のパターンで円を結ぶ線を引くように指示されますが、数字と文字を交互に結ぶ追加の課題があります(例:1-A-2-B-3-Cなど)。
両方のパートで、参加者は紙から鉛筆を離さずに、できるだけ速く円を結ぶように指示されます。
誤りが発生した場合は、直ちに指摘され、参加者は修正することができます。
テスト中、完了時間が測定され、時間が長いほど障害が大きいことを示します。
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登録から最終実験セッションまで(4週間)
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気分プロフィール状態調査票(朝)
時間枠:馴化から最終実験セッションまで(約4週間)
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朝の気分状態質問票(POMS; バージョン32)による気分:活力、緊張、落ち着き、幸福、混乱、抑うつ、疲労を視覚的アナログ尺度(0=全くない、4=非常に)で測定します。
各気分は、その気分に関連する4つの質問のスコアを合計したものです。
各タスクあたり約60秒。
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馴化から最終実験セッションまで(約4週間)
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リバプールジェットラグ質問票の睡眠に関する質問
時間枠:馴化から最終実験セッションまで(~4週間)
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リバプール・ジェットラグ質問票の睡眠に関する質問:寝つき、睡眠の質、起床時間、起床後の覚醒度。
通常時と比較して、-5(遅いまたは悪い)から+5(早いまたは良い)の尺度で測定され、ZEROは通常時と同等を示す。
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馴化から最終実験セッションまで(~4週間)
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7日間の食事記録
時間枠:ベースライン
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SENr登録のスポーツ・エクササイズ栄養士がNutritics®分析ソフトウェアを使用して分析した7日間の食事記録。
データはマクロ栄養素とミクロ栄養素(mgまたはg)で表示されます。
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ベースライン
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習慣的なカフェイン摂取
時間枠:ベースライン
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習慣的なカフェイン摂取は、カフェイン摂取質問票(CCQ)を用いて評価され、カフェイン摂取量は朝、午後、夕方、夜に評価されました。
1日の総摂取量はmgで表されました。 |
ベースライン
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自己報告による2週間トレーニング日記
時間枠:メイン実験の2週間前
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週1回の自己申告による2週間のトレーニング日誌により、運動の種類、持続時間、強度、および時間帯に関する時間帯の好みはありません。
運動の時間帯の好みが記録されています。 |
メイン実験の2週間前
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クロノタイプ
時間枠:ベースライン
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極端なクロノタイプ(Composite Morningness Questionnaireにより評価)を用いて、朝型、中間型、夜型を評価します。
夜型は22点以下、中間型は22〜43点、朝型は44点以上となります。
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ベースライン
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睡眠の質の低下
時間枠:ベースライン
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睡眠の質が低い(ピッツバーグ睡眠質問票の総合スコアが5を超えることを示す)。
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ベースライン
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抑うつ気分
時間枠:ベースライン
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ベックうつ病自己評価尺度(BDI)による抑うつ気分の重症度。
21の質問に(4つの回答から選択し、0=全く感じない、3=非常に感じる)回答。
合計スコアは、0-9が最小限の抑うつ、10-18が軽度、19-29が中等度の抑うつを示す。
30-63が重度の抑うつ。
所要時間は60秒。
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ベースライン
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カフェイン離脱症状スコア
時間枠:馴化から最終実験セッションまで(約4週間)。
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カフェイン離脱症状(総合スコア)は、カフェイン離脱症状を評価します。
参加者は、32の質問それぞれについて、その時点での気分を5段階(0:全くない〜4:非常に)で評価するよう求められました。
8つの項目は肯定的な表現(例:活気がある)であり、分析前に逆転採点されました。
プロトコルの開始時および実施中。
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馴化から最終実験セッションまで(約4週間)。
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Ben J Edwards, PHD、Liverpool John Moores University
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Walsh NP, Halson SL, Sargent C, Roach GD, Nedelec M, Gupta L, Leeder J, Fullagar HH, Coutts AJ, Edwards BJ, Pullinger SA, Robertson CM, Burniston JG, Lastella M, Le Meur Y, Hausswirth C, Bender AM, Grandner MA, Samuels CH. Sleep and the athlete: narrative review and 2021 expert consensus recommendations. Br J Sports Med. 2020 Nov 3:bjsports-2020-102025. doi: 10.1136/bjsports-2020-102025. Online ahead of print.
- Drust B, Waterhouse J, Atkinson G, Edwards B, Reilly T. Circadian rhythms in sports performance--an update. Chronobiol Int. 2005;22(1):21-44. doi: 10.1081/cbi-200041039.
- Munnilari M, Bommasamudram T, Easow J, Tod D, Varamenti E, Edwards BJ, Ravindrakumar A, Gallagher C, Pullinger SA. Diurnal variation in variables related to cognitive performance: a systematic review. Sleep Breath. 2024 Mar;28(1):495-510. doi: 10.1007/s11325-023-02895-0. Epub 2023 Aug 17.
- Mitchell PJ, Redman JR. Effects of caffeine, time of day and user history on study-related performance. Psychopharmacology (Berl). 1992;109(1-2):121-6. doi: 10.1007/BF02245489.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
キーワード
追加の関連 MeSH 用語
その他の研究ID番号
- 251127LJMUSPSREC93
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
IPD プランの説明
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
米国FDA規制機器製品の研究
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