Theanine en cafeïne op neurofysiologie van aandacht (THECNA)

Werving: Deelnemers worden geworven via advertenties op sociale media, elektronische en gedrukte mededelingenborden aan de Texas Tech University (bijv. Tech Announce, mededelingenborden op de campus), lokale media (bijv. kranten), webgebaseerde media (bijv. Craig's lijst) en flyers op prikborden buiten de campus. Negen deelnemers worden geworven na screening op de volgende in- en uitsluitingscriteria.

Pre-screening (telefonisch): personen die belangstelling tonen voor deelname zullen worden gecontacteerd door een afgestudeerde of een niet-gegradueerde onderzoeksassistent die een gestructureerd telefonisch interview zal afnemen om: 1) informatie te verstrekken met betrekking tot de vereisten van het onderzoek, samen met mogelijke risico's en voordelen 2) Screenen op geschiktheid op basis van specifieke in- en uitsluitingscriteria. Alle potentiële proefpersonen worden geïnformeerd dat hun antwoorden vertrouwelijk blijven en dat deelname aan het screeningsinterview hen op geen enkele manier verplicht tot deelname.

De eerste 9 deelnemers die aan de geschiktheidscriteria voldoen, worden onmiddellijk of binnen 48 uur na het telefoongesprek ingepland voor hun afspraken (bij Texas Tech Neuroimaging Institute; TTNI), afhankelijk van de discretie van elke potentiële deelnemer. Elke deelnemer moet 5 bezoeken aan TTNI afleggen, gepland met een tussenpoos van ten minste 5 dagen, om hun deelname aan het onderzoek te voltooien. Het eerste bezoek duurt 45 minuten en elk van de 4 volgende bezoeken duurt 90 minuten. De deelnemers krijgen het recht om zich op elk moment terug te trekken uit het onderzoek. In het geval dat een gescreende en geïncludeerde deelnemer de studie voortijdig zou beëindigen, zullen extra proefpersonen worden aangeworven om het studietotaal op 9 voltooiers te houden. Aangezien de studie een cross-over opzet is, zullen alle deelnemers worden blootgesteld aan alle experimentele omstandigheden (d.w.z. theanine, cafeïne, TC en gedestilleerd water) in willekeurige volgorde.

Afmetingen:

1. Herkenning Visuele Reactietijd (RVRT) Taak: Deelnemers zullen vooraf worden geïnstrueerd over het belang van nauwkeurigheid bij het uitvoeren van de RVRT-taak. Er wordt een blauwgekleurde achtergrond gepresenteerd. Deelnemers wordt gevraagd om op een knop op een computertoetsenbord te drukken (tijdens oefensessies) en op een glasvezelhandapparaat tijdens actieve testsessies (in de fMRI-scanner) met behulp van de wijsvinger van de dominante hand als reactie op een witte flits gedurende 30 ms (doelstimulus) zo snel mogelijk, terwijl een roodgekleurde flits die 30 ms duurt (afleiderstimulus) wordt genegeerd. Tijdens elke run worden 20 ± 2 stimuli van elke categorie stimuli gepresenteerd en het interstimulusinterval wordt gejitterd tot 5000 ms ± 3000 ms. De tijd die nodig is om te reageren op doelstimuli wordt geregistreerd als RVRT. Ook weglatingen en reacties op afleidende prikkels (fouten) worden geregistreerd.
2. Scanparadigma: elke scansessie wordt gepland voor 20 minuten, bestaande uit 3 reeksen fMRI-scans terwijl de deelnemers de RVRT-taken uitvoeren die worden weergegeven op een LCD-scherm en worden geprojecteerd via een spiegel die is bevestigd aan de hoofdspoel van de fMRI-machine (elke reeks 4 minuten) gevolgd door een structurele (T1-gewogen) scan van 5 minuten.

Protocol voor gegevensverzameling: Alle aangeworven deelnemers worden ingepland voor 5 bezoeken aan de TTNI binnen 48 uur na ontvangst en daaropvolgende evaluatie van het prescreeningsmateriaal voor opname- en uitsluitingscriteria. Deelnemers worden per e-mail / telefoon herinnerd aan de bezoeken (volgens hun aangegeven voorkeur) zowel 1 week als opnieuw 1 dag voorafgaand aan elk bezoek. De bezoeken worden minimaal 5 dagen na elkaar gepland.

1. Eerste bezoek: prescreening, toestemming en training:

   1. De studie zal grondig worden uitgelegd om eerdere uitleg te versterken en volledig begrip te garanderen.
   2. Deelnemers worden opnieuw gescreend om de opname- en uitsluitingscriteria te verifiëren door de screeningvragenlijst en het MRI-veiligheidsblad opnieuw af te nemen door een lid van het BMTR-laboratorium.
   3. Geïnformeerde schriftelijke toestemming zal worden verkregen.
   4. Er wordt een deelnemersnummer toegekend dat de volgorde van toediening van de vier stoffen identificeert (d.w.z. theanine, cafeïne, TC en placebo) tijdens de volgende bezoeken. Deze volgorde wordt bepaald met behulp van een random number generator.
   5. Elke deelnemer krijgt een oplossing van 160 mg cafeïne opgelost in 200 ml gedestilleerd water in een wegwerpbare, schone, ondoorzichtige, plastic beker die binnen 1 minuut volledig moet worden geconsumeerd, om de deelnemers te trainen in het consumeren van de benodigde stoffen tijdens de volgende bezoeken en om ervoor te zorgen dat de deelnemers de licht bittere smaak van de stoffen kunnen verdragen.
   6. Om de deelnemers te laten wennen aan de RVRT-taak die ze tijdens hun volgende bezoeken in de MRI-scanner zullen uitvoeren, voert elke deelnemer een trainingssessie uit waarin ze de RVRT-taak uitvoeren in drie sessies van 5 minuten, gescheiden door rustintervallen van 60 seconden met behulp van een laptopcomputer (onder toezicht van een afgestudeerde / niet-gegradueerde onderzoeksassistenten).
   7. Elke deelnemer wordt herinnerd aan de volgende bezoeken en het belang van naleving van de voorbereidingsrichtlijnen.
2. Bereiding en toediening van stoffen: L-theanine en cafeïne worden in gezuiverde poedervorm gekocht bij een geregistreerde leverancier. Beide substanties zullen voorafgaand aan voorbereiding voor toediening in luchtdichte verpakking worden bewaard volgens de aanbevelingen van de fabrikant. Alle oplossingen worden klaargemaakt voor toediening met inachtneming van de hoogst mogelijke normen op het gebied van hygiëne. Elke oplossing van L-theanine wordt gemaakt door 200 mg theaninepoeder op te lossen in 200 ml gedestilleerd water. Elke oplossing van cafeïne wordt gemaakt door 160 mg cafeïnepoeder op te lossen. Zowel L-theanine als cafeïnepoeder (respectievelijk 200 mg en 160 mg) worden opgelost in een aliquot van 200 ml gedestilleerd water om elke oplossing van TC te vormen. Als placebo wordt tweehonderd milliliter gedestilleerd water gebruikt. Elke oplossing wordt binnen 4 uur na de geplande toedieningstijd bereid en bewaard in een wegwerpbare, schone, ondoorzichtige beker met deksel. De deelnemers krijgen de instructie om de oplossing na toediening volledig te consumeren.

3. Voorbereiding van deelnemers voor het tweede, derde, vierde en vijfde bezoek: Alle aangeworven deelnemers zullen worden geïnstrueerd om zich voorafgaand aan het tweede, derde, vierde en vijfde bezoek strikt aan de volgende richtlijnen te houden om vertroebeling van de resultaten tot een minimum te beperken.

   1. Vermijd consumptie van alcohol binnen 48 uur voorafgaand aan de test
   2. Vermijd roken 12 uur voorafgaand aan de test
   3. Slaap minimaal 6 uur op de dag voorafgaand aan de testdata
   4. Vermijd consumptie van thee, koffie of voedingsmiddelen / dranken die cafeïne bevatten binnen 12 uur voorafgaand aan de test.

4. Tweede, derde, vierde en vijfde bezoek: toediening van stoffen en MRI-scanning:

   1. De deelnemers worden kort herinnerd aan het doel van het onderzoek.
   2. Naleving van de voorbereidingsrichtlijnen zal worden beoordeeld. Als een deelnemer aangeeft zich niet aan de voorbereidingsrichtlijnen te houden, wordt hij uit het onderzoek verwijderd.
   3. De oplossing (met de juiste stof / combinatie van stoffen) die tijdens het bezoek aan elke deelnemer moet worden toegediend, wordt geleverd in een schone wegwerpbeker die binnen 1 minuut moet worden geconsumeerd.
   4. Er wordt een vragenlijst afgenomen over de smaak en kenmerken van de oplossing.
   5. Elke deelnemer krijgt een mondelinge beoordeling van de RVRT-taak en mag de RVRT-taak gedurende 5 minuten oefenen op een laptop.
   6. Elke deelnemer mag ontspannen, zittend in een comfortabele stoel, totdat er 60 minuten zijn verstreken vanaf het moment van toediening van de oplossing (om tijd te geven voor de werking van L-theanine en cafeïne op de hersenen om de maximale niveaus te bereiken).
   7. Gecombineerde functionele en structurele MRI-scans worden uitgevoerd terwijl de deelnemers de RVRT-taken uitvoeren.
   8. Visuele analoge schalen (lijnen van 100 mm met aan elk uiteinde de extremen van de gemeten parameter vermeld; de deelnemer beoordeelt de gemeten parameter door een verticale markering op de lijn te maken) zal worden afgenomen om de waargenomen verbetering/verslechtering van RVRT en de waargenomen verbetering/verslechtering te meten nauwkeurigheid in de taken
   9. Aan het einde van het 5e bezoek krijgt elke deelnemer een debriefing.

Analyse: RVRT zal worden vergeleken over de vier aandoeningen (theanine, cafeïne, TC en placebo) waarbij een variantieanalyse (ANOVA) met herhaalde metingen wordt geconstrueerd met behulp van de R-statistische software. Vervolgens zullen paarsgewijze RVRT-vergelijkingen worden uitgevoerd tussen de vier condities, waarbij de familiegewijze foutenmarge op 0,05 wordt gehouden. De volgende reeks bewerkingen zal worden uitgevoerd op de fMRI-gegevens met behulp van de FMRIB-softwarebibliotheek (FSL): visueel onderzoek, vervormingscorrectie, bewegingscorrectie, slice-timingcorrectie, ruimtelijke afvlakking en statistische analyse. BOLD-reacties zullen worden vergeleken over de vier aandoeningen door ANOVA-modellen te construeren op een volledig hersenniveau, evenals in de regio's van de anterieure cingulate cortex en de antero-mediale prefrontale cortex. Er zullen ook paarsgewijze vergelijkingen van BOLD-antwoorden tussen de voorwaarden worden uitgevoerd. RVRT, weglatingen en fouten zullen worden opgenomen als covariaten in fMRI-analyse.