Theanin og koffein om nevrofysiologi av oppmerksomhet (THECNA)

Rekruttering: Deltakerne vil bli rekruttert gjennom annonser i sosiale medier, elektroniske og papiroppslagstavler ved Texas Tech University (f. Tech Announce, campus oppslagstavler), lokale medier (f.eks. aviser), nettbaserte medier (f.eks. Craigs liste) og flyers plassert på oppslagstavler utenfor campus. Ni deltakere vil bli rekruttert etter screening for følgende inkluderings- og eksklusjonskriterier.

Forhåndskontroll (telefon): Enkeltpersoner som uttrykker interesse for å delta vil bli kontaktet av en utdannet eller en forskningsassistent som vil administrere et strukturert telefonintervju for å: 1) gi informasjon relatert til kravene til studien, sammen med potensielle risikoer og fordeler 2) Skjerm for kvalifisering basert på spesifikke inkluderings- og eksklusjonskriterier. Alle potensielle forsøkspersoner vil bli informert om at deres svar vil forbli konfidensielle og at deltakelse i screeningintervjuet på ingen måte forplikter dem til å delta.

De første 9 deltakerne som oppfyller kvalifikasjonskriteriene vil bli planlagt for sine avtaler (ved Texas Tech Neuroimaging Institute; TTNI) umiddelbart eller innen 48 timer etter telefonsamtalen, avhengig av skjønnet til hver potensiell deltaker. Hver deltaker vil bli pålagt å gjennomføre 5 besøk til TTNI, planlagt med minst 5 dagers mellomrom, for å fullføre sin deltakelse i studien. Det første besøket vil vare 45 minutter og hvert av de 4 påfølgende besøkene vil vare 90 minutter. Deltakerne vil få rett til å trekke seg fra studien når som helst. I tilfelle en screenet og inkludert deltaker skulle avbryte studien for tidlig, vil flere forsøkspersoner bli rekruttert for å opprettholde studietotalen på 9 fullførere. Siden studien er et cross-over-design, vil alle deltakerne bli eksponert for alle eksperimentelle forhold (dvs. theanin, koffein, TC og destillert vann) i tilfeldig rekkefølge.

Målinger:

1. Oppgave for gjenkjenning av visuell reaksjonstid (RVRT): Deltakerne vil bli instruert om viktigheten av nøyaktighet ved å utføre RVRT-oppgaven på forhånd. En blåfarget bakgrunn vil bli presentert. Deltakerne vil bli bedt om å trykke på en knapp på et datatastatur (under treningsøkter) og på en fiberoptisk håndholdt enhet under aktive testøkter (i fMRI-skanneren) ved å bruke pekefingeren til den dominerende hånden som svar på et hvitt blink. varer i 30 ms (målstimulus) så raskt som mulig, mens man ignorerer en rødfarget blink som varer i 30 ms (distraksjonsstimulus). I løpet av hver kjøring vil 20±2 stimuli av hver kategori av stimuli bli presentert og interstimulusintervallet vil bli jitter til 5000ms±3000ms. Tiden det tar å reagere på målstimuli vil bli registrert som RVRT. Utelatelser og responser på distraktorstimuli (feil) vil også bli registrert.
2. Skanneparadigme: Hver skanneøkt vil være planlagt i 20 minutter, bestående av 3 kjøringer av fMRI-skanninger mens deltakerne utfører RVRT-oppgavene vist på en LCD-skjerm og projisert via et speil festet til hodespolen til fMRI-maskinen (hver kjøring som varer i 4 minutter) etterfulgt av en strukturell (T1-vektet) skanning som varer i 5 minutter.

Datainnsamlingsprotokoll: Alle rekrutterte deltakere vil bli planlagt for 5 besøk på TTNI innen 48 timer etter mottak og påfølgende evaluering av forhåndsscreeningsmaterialet for inkluderings- og eksklusjonskriterier. Deltakerne vil bli påminnet om besøkene via e-post/telefon (i henhold til deres oppgitte preferanser) både 1 uke og igjen 1 dag før hvert besøk. Besøkene vil bli planlagt med minst 5 dagers mellomrom.

1. Første besøk: Forhåndsscreening, samtykke og opplæring:

   1. Studien vil bli forklart grundig for å styrke tidligere forklaringer og sikre full forståelse.
   2. Deltakerne vil bli screenet på nytt for å verifisere inkluderings- og eksklusjonskriteriene ved å administrere screeningspørreskjemaet og MR-sikkerhetsarket på nytt av et medlem av BMTR-laboratoriet.
   3. Informert skriftlig samtykke vil bli innhentet.
   4. Et deltakernummer vil bli tildelt, som identifiserer rekkefølgen for administrering av de fire stoffene (dvs. theanin, koffein, TC og placebo) under de påfølgende besøkene. Denne rekkefølgen vil bli bestemt ved hjelp av en tilfeldig tallgenerator.
   5. Hver deltaker vil få en løsning på 160 mg koffein oppløst i 200 ml destillert vann i en engangs, ren, ugjennomsiktig plastkopp som skal konsumeres fullstendig innen 1 minutt, for å trene deltakerne til å innta nødvendige stoffer under de påfølgende besøkene og for å sikre at deltakerne tåler den mildt bitre smaken av stoffene.
   6. For å akklimatisere deltakerne til RVRT-oppgaven de skal utføre i MR-skanneren under sine påfølgende besøk, vil hver deltaker utføre en treningsøkt der de skal utføre RVRT-oppgaven i tre 5-minutters økter, atskilt med 60 sekunders hvileintervaller med en bærbar datamaskin (under veiledning av en utdannet / undergraduate forskningsassistenter).
   7. Hver deltaker vil bli påminnet om de påfølgende besøkene og viktigheten av å følge forberedelsesretningslinjene.
2. Tilberedning og administrering av stoffer: L-theanin og koffein vil bli kjøpt i renset pulverform fra en registrert leverandør. Begge stoffene vil bli lagret i lufttett emballasje før klargjøring for administrering i henhold til produsentens anbefalinger. Alle løsninger vil være forberedt for administrasjon med høyest mulig hygienestandard. Hver løsning av L-teanin vil bli laget ved å løse opp 200 mg teaninpulver i 200 ml destillert vann. Hver løsning av koffein vil bli laget ved å løse opp 160 mg koffeinpulver. Både L-theanin og koffeinpulver (henholdsvis 200 mg og 160 mg) vil bli oppløst i en 200 ml alikvot destillert vann for å danne hver løsning av TC. To hundre milliliter destillert vann vil bli brukt som placebo. Hver oppløsning tilberedes innen 4 timer etter planlagt administreringstidspunkt og oppbevares i en ren, ugjennomsiktig engangskopp med lokk. Deltakerne vil bli instruert om å konsumere løsningen fullstendig ved administrasjon.

3. Forberedelse av deltakere til andre, tredje, fjerde og femte besøk: Alle rekrutterte deltakere vil bli bedt om å følge de følgende retningslinjene strengt før det 2., 3., 4. og 5. besøket for å minimere forvirring av resultatene.

   1. Unngå inntak av alkohol innen 48 timer før testen
   2. Unngå å røyke 12 timer før testen
   3. Sov i minst 6 timer dagen før testdatoene
   4. Unngå inntak av te, kaffe eller mat/drikke som inneholder koffein innen 12 timer før testen.

4. Andre, tredje, fjerde og femte besøk: administrasjon av stoffer og MR-skanning:

   1. Deltakerne vil bli kort minnet om formålet med studien.
   2. Overholdelse av forberedelsesretningslinjene vil bli vurdert. Hvis en deltaker viser til manglende overholdelse av retningslinjer for forberedelse, vil de bli avbrutt fra studien.
   3. Løsningen (som inneholder riktig stoff/kombinasjon av stoffer) som skal administreres til hver deltaker under besøket, vil bli gitt i en engangsbeger som skal konsumeres innen 1 minutt.
   4. Et spørreskjema om smaken og egenskapene til løsningen vil bli administrert.
   5. Hver deltaker vil få en muntlig gjennomgang av RVRT-oppgaven og vil få lov til å øve RVRT-oppgaven på en bærbar datamaskin i 5 minutter.
   6. Hver deltaker vil få lov til å slappe av, sittende i en komfortabel stol, til det går 60 minutter fra tidspunktet for administrering av løsningen (for å gi tid til at virkningene av L-theanin og koffein på hjernen når maksimale nivåer).
   7. Kombinerte funksjonelle og strukturelle MR-skanninger vil bli utført mens deltakerne engasjerer seg i RVRT-oppgavene.
   8. Visuelle analoge skalaer (100 mm linjer med ytterpunktene av den målte parameteren oppført i hver ende; deltakeren vurderer den målte parameteren ved å lage et vertikalt merke på linjen) vil bli administrert for å måle den opplevde forbedringen / forverringen av RVRT og opplevd forbedring / forverring av nøyaktighet i oppgavene
   9. På slutten av det 5. besøket vil hver deltaker bli debriefet.

Analyse: RVRT vil bli sammenlignet på tvers av de fire tilstandene (theanin, koffein, TC og placebo) ved å konstruere en modell for gjentatte mål variansanalyse (ANOVA) ved bruk av R-statistisk programvare. Deretter vil parvise sammenligninger av RVRT bli utført mellom de fire forholdene, og opprettholde den familiemessige feilraten på 0,05. Følgende operasjonssekvens vil bli utført på fMRI-dataene ved bruk av FMRIB-programvarebiblioteket (FSL): visuell undersøkelse, forvrengningskorreksjon, bevegelseskorreksjon, korrigering av skivetiming, romlig utjevning og statistisk analyse. FET svar vil bli sammenlignet på tvers av de fire tilstandene ved å konstruere ANOVA-modeller på et helhjernenivå, så vel som i regionene av fremre cingulate cortex og antero-medial prefrontal cortex. Parvise sammenligninger av BOLD-svar vil også bli utført mellom forholdene. RVRT, utelatelser og feil vil bli inkludert som kovariater i fMRI-analyse.