Deze pagina is automatisch vertaald en de nauwkeurigheid van de vertaling kan niet worden gegarandeerd. Raadpleeg de Engelse versie voor een brontekst.

Effecten van cafeïne op versterkend leren bij gezonde volwassenen met behulp van PET/MRI (Caffeine-RAC)

7 januari 2025 bijgewerkt door: Hsiao-Ying Wey

Meet Striatale adenosine-dopaminereceptorinteracties: van molecuul tot gedrag

Dit onderzoek heeft tot doel vast te stellen of en hoe de inname van cafeïne het leerproces beïnvloedt door middel van beloningsfeedback in vergelijking met placebo. De uit dit onderzoek verkregen gegevens zouden ons begrip van de gevolgen en het mechanisme van de inname van cafeïne in het aspect van het leerproces verbeteren.

Deelnemers zullen een versterkende leertaak uitvoeren (d.w.z. Probabilistische selectietaak) en een motorische inhibitietaak (d.w.z. Go/NoGo-taak) in een hersenscan. De scan zal worden uitgevoerd met de Siemens Biograph mMR positron emissie tomografie (PET)/magnetische resonantie beeldvorming (MRI) 3 Tesla scanner. Met de PET kunnen we de veranderingen in de ‘beloningssignalen’ – dopamine – in de hersenen zien met behulp van een radioactieve kleurstof genaamd [11C]Raclopride. De MRI daarentegen stelt ons in staat gedetailleerde foto's te maken van de hersenactiviteiten tijdens cognitieve taken met behulp van een krachtige magneet. Door deze afbeeldingen te bekijken, kunnen we de invloed van cafeïne op beloningssignalen en hersenactiviteiten tijdens het leerproces begrijpen.

Studie Overzicht

Toestand

Werving

Conditie

Interventie / Behandeling

Gedetailleerde beschrijving

Adenosine 2A-receptoren (A2AR) colocaliseren met en oefenen allosterisch antagonisme uit op dopamine D2-receptoren (D2R) door functionele heterodimeren in het striatum te co-vormen. Voorlopige onderzoeken met behulp van positronemissietomografie (PET) met [11C]Raclopride hebben een verhoogde beschikbaarheid van D2/D3R aangetoond door A2AR-antagonisme met cafeïne en een verminderde beschikbaarheid van D2/D3R door verbeterde adenosinesignalering tijdens slaapgebrek, wat het idee van A2AR-D2R-interacties in vivo ondersteunt. . Hoe A2AR-D2R-interacties bijdragen aan D2R-gemedieerde neurocognitieve functies is echter nauwelijks onderzocht.

Versterkend leren, een door dopamine gemedieerd cognitief proces dat van cruciaal belang is bij verschillende menselijke gedragingen, waaronder gewoonte, voorkeur, overtuiging en weerstand tegen verandering, wordt vaak gewijzigd aangetroffen bij dopamine-geassocieerde stoornissen. De hyperdopaminerge functie in het striatum, zoals waargenomen bij psychose, leidt bijvoorbeeld tot een vermindering van het leren van beloningen en een afgestompte taakgerelateerde neurale activiteit. Door het antagonistische effect van A2AR op D2R-signalering kan het blokkeren van A2AR mogelijk de door D2R gemedieerde negatieve bekrachtiging versterken, ook wel een "no-go" -reactie genoemd. Bij knaagdieren verminderen A2AR-agonisten de versterking van psychostimulantia, terwijl een A2AR-antagonist de beloningszoekende effecten van versterkers kan vergemakkelijken. Daarom willen we in deze dubbelblinde, gerandomiseerde cross-over studie cafeïne, een adenosine-antagonist en een veelgebruikt psychostimulans gebruiken door bijna 80% van de wereldbevolking, om te onderzoeken of het blokkeren van A2AR het door D2R gemoduleerde versterkingsleren zal verbeteren. -go-reacties door het farmacologisch moduleren van D2R-signalering.

Het langetermijndoel van deze studie is om het begrip van moleculaire mechanismen gerelateerd aan A2AR-D2R-heterodimeren en het klinische potentieel van het moduleren van A2AR-D2R-interacties te vergroten. Twaalf jonge gezonde niet-rokers zullen deelnemen aan dit onderzoek. Elke deelnemer ondergaat een cafeïne- en een placebo-conditie. In elke conditie zullen de deelnemers eerst een ambulante wash-outperiode van zes dagen doorlopen, waarbij de deelnemers wordt gevraagd zich te onthouden van cafeïnehoudende voeding, alcohol en drugs, en de normale bed- en ontwaaktijd aan te houden. Op dag 7 vindt om 12.00 uur een PET/fMRI-scan plaats en wordt 20 minuten vóór de scan oraal een cafeïne- of placebotablet toegediend.

Gelijktijdige PET/fMRI zal worden gebruikt om de associatie te onderzoeken tussen de neurochemische veranderingen (d.w.z. de beschikbaarheid van D2/D3R zoals gekwantificeerd door [11C]Raclopride) en de hemodynamische reacties (d.w.z. taakgerelateerde bloedzuurstofniveau-afhankelijke fMRI-activiteit) tijdens versterking. leren in de cafeïnetoestand vergeleken met placebo. Er wordt verondersteld dat een verbeterde beschikbaarheid van D2/D3R het faciliterende effect van cafeïne op versterkend leren bemiddelt. Concreet verwachten we dat cafeïne de fMRI-reacties in beloningsgerelateerde hersengebieden zal versterken, en dat de verhoogde fMRI-reactie positief zal correleren met een verandering in de beschikbaarheid van D2/D3R.

Studietype

Ingrijpend

Inschrijving (Geschat)

12

Fase

  • Fase 4

Contacten en locaties

In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.

Studiecontact

Studie Locaties

Deelname Criteria

Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.

Geschiktheidscriteria

Leeftijden die in aanmerking komen voor studie

  • Volwassen

Accepteert gezonde vrijwilligers

Ja

Beschrijving

Inclusiecriteria:

  • Leeftijd ≥ 18 en ≤ 45.
  • Normale inname van cafeïne ≥ 100 mg en ≤ 450 mg per dag.
  • Niet-rokers.
  • Klinisch gezond.
  • Normaal zicht hebben of gecorrigeerd zijn voor normaal zicht.

Uitsluitingscriteria:

  • Zwangere vrouwen of vrouwen die borstvoeding geven.
  • Vrouwen die hormonale anticonceptiva gebruiken.
  • BMI < 18,5 of > 29,9
  • Slaapstoornis of extreem chronotype.
  • Urinetest positief op een van de volgende stoffen: benzoylecgonine, morfine, d-Methamfetamine, d-Amfetamine, Benzodiazepinen, Secobarbital, Methadon, Buprenorfine Glucuronide, Nortriptyline, MDMA, Oxycodon, PCP, Propoxyfeen en Cannabis/THC
  • Diagnose van depressie, angst, psychose of neurologische stoornissen in de afgelopen 5 jaar.
  • Hart- of hart- en vaatziekten.
  • Diabetes of andere stofwisselingsziekten.
  • Onder chronische medicijnen, bijvoorbeeld pijnstillers en steroïden.
  • Allergie voor lactose (hoofdbestanddeel van de blanco controledosis)
  • Niet in staat de taken uit te voeren of de studie-informatie in het Engels te begrijpen.

Algemene MRI- en PET-veiligheidsuitsluitingscriteria voor alle onderwerpen:

  • Vreemde metalen voorwerpen zoals pacemakers, perfusiepompen, aneurysmaclips, metalen tatoeages overal op het lichaam, tatoeages in de buurt van de ogen.
  • Reeds bestaande medische aandoeningen, waaronder de kans op het ontwikkelen van epileptische aanvallen of claustrofobische reacties
  • Onvermogen om ongeveer 90 minuten plat op het scannerbed te liggen, zoals beoordeeld door lichamelijk onderzoek en medische geschiedenis (bijv. artritis)
  • Recente blootstelling aan straling (d.w.z. PET uit andere onderzoeken) die, in combinatie met dit onderzoek, boven de toegestane limieten zou liggen
  • Zwangerschap of borstvoeding: Op de dag van de PET-procedure is een negatieve zwangerschapstest in serum of urine vereist
  • Lichaamsgewicht van > 300 lbs (gewichtslimiet van de MRI-scannertafel)

Studie plan

Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.

Hoe is de studie opgezet?

Ontwerpdetails

  • Primair doel: Fundamentele wetenschap
  • Toewijzing: Gerandomiseerd
  • Interventioneel model: Crossover-opdracht
  • Masker: Verdrievoudigen

Wapens en interventies

Deelnemersgroep / Arm
Interventie / Behandeling
Experimenteel: Cafeïne
Cafeïnetablet, 200 mg
Geneesmiddel: Cafeïne (200 mg)
Cafeïne (200 mg) wordt 20 minuten voorafgaand aan de PET/fMRI-gegevensverzameling per os toegediend.
Placebo-vergelijker: Placebo
Lactosetablet
Geneesmiddel: Placebo
Lactosetabletten worden 20 minuten voorafgaand aan de PET/fMRI-gegevensverzameling per os toegediend.
Andere namen:
  • Lactose

Wat meet het onderzoek?

Primaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
Beschikbaarheid van dopamine D2/D3-receptor
Tijdsspanne: Tijdens de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
De beschikbaarheid van dopamine D2/D3-receptoren zal worden gemeten en geïndexeerd aan de hand van het niet-verplaatsbare bindingspotentieel van [11C]Raclopride (BPND).
Tijdens de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
Effecten van cafeïne op versterkend leren beoordeeld door Probabilistic Selection Task (PST) in fMRI
Tijdsspanne: Tijdens de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
Reinforcement learning en de bijbehorende hersenactiviteit zullen worden gemeten met behulp van PST in een fMRI-scan. Het versterkende leren wordt geïndexeerd door de nauwkeurigheid van de taakuitvoering op gedragsniveau en de hemodynamische respons op beloningsfeedback op neuraal niveau.
Tijdens de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag

Secundaire uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
Effecten van cafeïne op motorische remming beoordeeld door een Go/NoGo-taak in fMRI
Tijdsspanne: Tijdens de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
De motorische remming en de daarmee gepaard gaande hersenactiviteit worden onderzocht met behulp van Go/NoGo in een fMRI-scan. Het versterkende leren wordt geïndexeerd door de nauwkeurigheid van de taakuitvoering op gedragsniveau en de hemodynamische respons tijdens de remming van motorische reacties op neuraal niveau.
Tijdens de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
Effecten van cafeïne op opvallendheid gemeten door Salience Attribution Test (SAT)
Tijdsspanne: Na de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
De opvallendheid van deelnemers bij het belonen van stimuli die verband houden met de probabilistische selectietaak zal worden beoordeeld met behulp van de Salience Attribution Test. Bij de taak gebruiken de deelnemers een visueel analoge schaal om hun inschatting aan te geven van de beloningskans (0 tot 100%) van elke stimulus die ze tijdens de scan in de taak hebben geleerd. De saillantie zal worden aangegeven door het verschil tussen hun schatting en de werkelijke waarschijnlijkheid, evenals door het contrast tussen hoge en lage waarschijnlijkheid in schatting en in werkelijkheid.
Na de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag

Andere uitkomstmaten

Uitkomstmaat
Maatregel Beschrijving
Tijdsspanne
Effecten van cafeïne op subjectieve slaperigheid zoals gemeten door Karolinska Sleepiness Scale (KSS)
Tijdsspanne: Na de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
KSS is een 10-punts schaal, waarbij 1 gelijk staat aan extreem alert, terwijl 10 gelijk staat aan extreem slaperig. De schaal is bedoeld om de slaperigheidstoestand van de deelnemer te meten, die zal worden gebruikt als een potentiële covariaat in de gedragsanalyses.
Na de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
Effecten van cafeïne op angstniveaus gemeten door State-Trait Anxiety Inventory-versie voor volwassenen (STAI-A)
Tijdsspanne: Na de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
Het deel van STAI-A dat het angstniveau voor het moment van antwoorden beoordeelt, omvat twintig uitspraken, zoals 'Ik voel me kalm', 'Ik voel me gespannen' enz. Deelnemers zullen een vierpuntsschaal gebruiken om te antwoorden of ze zich 'niet zo' voelen. helemaal niet”, “enigszins”, “redelijk wel” of “zeer zeker” bij elke uitspraak. Deze uitkomstmeting zal als potentiële covariaat in de gedragsanalyses worden gebruikt.
Na de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
Effecten van cafeïne op de bloedstroom in de hersenen
Tijdsspanne: Tijdens de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
De cerebrale bloedstroom zal worden gemeten met behulp van een MR-sequentie, Arterial Spin Labeling, tijdens de fMRI-acquisitie en gebruikt als covariaat bij fMRI-analyse. Deze uitkomstmeting zal worden gebruikt als een potentiële covariabele in de fMRI-analyses om rekening te houden met de impact van de vasoconstrictieve effecten van cafeïne.
Tijdens de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
Effecten van cafeïne op fMRI-hersenconnectiviteit tijdens rusttoestand
Tijdsspanne: Tijdens de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag
Als verkennend resultaat zal een fMRI-sequentie in rusttoestand worden aangeklaagd om te onderzoeken of de inname van cafeïne de hersenconnectiviteit zal beïnvloeden.
Tijdens de PET/fMRI-scan op de onderzoeksdag

Medewerkers en onderzoekers

Hier vindt u mensen en organisaties die betrokken zijn bij dit onderzoek.

Sponsor

Hsiao-Ying Wey

Publicaties en nuttige links

De persoon die verantwoordelijk is voor het invoeren van informatie over het onderzoek stelt deze publicaties vrijwillig ter beschikking. Dit kan gaan over alles wat met het onderzoek te maken heeft.

Algemene publicaties

Studie record data

Deze datums volgen de voortgang van het onderzoeksdossier en de samenvatting van de ingediende resultaten bij ClinicalTrials.gov. Studieverslagen en gerapporteerde resultaten worden beoordeeld door de National Library of Medicine (NLM) om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan specifieke kwaliteitscontrolenormen voordat ze op de openbare website worden geplaatst.

Bestudeer belangrijke data

Studie start (Werkelijk)

17 mei 2023

Primaire voltooiing (Geschat)

31 december 2026

Studie voltooiing (Geschat)

31 december 2026

Studieregistratiedata

Eerst ingediend

31 december 2024

Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria

31 december 2024

Eerst geplaatst (Werkelijk)

25 maart 2025

Updates van studierecords

Laatste update geplaatst (Werkelijk)

25 maart 2025

Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria

7 januari 2025

Laatst geverifieerd

1 januari 2025

Meer informatie

Termen gerelateerd aan deze studie

Trefwoorden

Aanvullende relevante MeSH-voorwaarden

Andere studie-ID-nummers

  • IRB2022P001681
  • 1R21MH138923-01 (Subsidie/contract van de Amerikaanse NIH: NIMH)

Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)

Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?

JA

Beschrijving IPD-plan

Ruwe gegevensbestanden op onderwerpniveau worden ingediend bij NIMH Data Archive (NDA). Deze omvatten [11C]Raclopride PET-gegevens en gedrags- en fMRI-gegevens van probabilistische selectietaken en Go/Nogo-taken. Andere gedragsgegevens, b.v. Salience Attribution Tests, Karolinska Sleepiness Scale en State-Trait Anxiety Inventory, evenals fMRI-gegevens, b.v. Arteriële Spin Labeling en fMRI in rusttoestand zullen ook worden opgenomen.

Relevante bronnen, zoals code die wordt gebruikt voor gegevensverwerking en analyses, zullen via GitHub publiekelijk beschikbaar worden gemaakt. De belangrijkste readme.md -bestand voor het project bevat instructies en parameterkeuzes om de codes/scripts uit te voeren. Codedocumentatie bevat instructies over hoe toegang te krijgen tot gegevens, de naam en het e-mailadres van een contactpersoon voor vragen en relevante verwijzingen naar publicaties. Om de toegankelijkheid op de lange termijn te garanderen, wordt op het moment van publicatie een kopie van de GitHub-coderepository in Zenodo gearchiveerd met een digitale objectidentifier (DOI).

IPD-tijdsbestek voor delen

Gegevens zullen beschikbaar zijn aan het einde van de NIMH-subsidie ​​(naar verwachting 1-1-2027). Gegevens en de code/software/tools die worden gebruikt om de gepubliceerde of ingediende dataset te ontwikkelen, worden gedeeld op het moment van indiening of publicatie van de gegevens en worden niet korter dan 5 jaar bewaard.

Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten

Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel

Ja

Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct

Nee

product vervaardigd in en geëxporteerd uit de V.S.

Nee

Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .

Abonneren