Zmiany pobudliwości korowej w korze czuciowo-ruchowej wywołane spożyciem kofeiny: badanie TMS
27 listopada 2019 zaktualizowane przez: Prof. Dr. Walter Paulus, University Medical Center Goettingen
Kofeina jest szeroko stosowanym lekiem psychostymulującym i działa jako konkurencyjny antagonista receptorów adenozynowych. Jego działanie dotyczy neuronów i komórek glejowych wszystkich obszarów mózgu. Przewlekłe spożywanie kofeiny prowadzi do tolerancji, która może być związana ze zwiększoną liczbą miejsc wiążących w mózgu. W głębokiej stymulacji mózgu (DBS) produkcja adenozyny po uwolnieniu trójfosforanu adenozyny (ATP) wyjaśnia zmniejszenie drżenia. Wiązanie adenozyny z receptorem adenozyny A1 hamuje transmisję pobudzającą we wzgórzu, a tym samym zmniejsza efekty uboczne wywołane zarówno drżeniem, jak i DBS. Również działanie adenozyny było osłabione po podaniu antagonisty receptora adenozynowego A1 8-cyklopentylo-1,3-dipropyloksantyny (DPCPX). Dlatego sugerowano, że obecność antagonisty receptora, takiego jak kofeina, zmniejsza skuteczność głębokiej stymulacji mózgu (DBS) w leczeniu drżenia i innych zaburzeń ruchowych.
W świetle tego odkrycia przewidujemy, że antagonistyczne działanie kofeiny jest winowajcą zmniejszenia skuteczności dowolnego protokołu stymulacji w stymulacji nieinwazyjnej (NIBS). W szczególności efekty pobudzające protokołu NIBS można wstępnie zablokować w obecności kofeiny.
W tym badaniu wpływ spożycia kofeiny na pobudliwość korową w korze czuciowo-ruchowej zostanie zbadany pod kątem plastyczności ogniskowej i nieogniskowej. Plastyczność ogniskowa będzie indukowana przez skojarzoną stymulację sparowaną (PAS) i globalną plastyczność korową z przezczaszkowej stymulacji prądem przemiennym (tACS). W przypadku stymulacji tACS, 1) protokół pobudzający (tACS, 140 Hz, 1 mA) i 2) protokół hamujący (tACS, 140 Hz, 0,4 mA) z elektrodą aktywną nad M1 i elektrodą zwrotną nad korą oczodołowo-czołową być użytym. Zmiany pobudliwości korowej ocenia się za pomocą zapisów przezczaszkowej stymulacji magnetycznej (TMS).
Celem badań jest zbadanie wpływu spożycia kofeiny na pobudliwość kory czuciowo-ruchowej i plastyczność wywołaną stymulacją. Ponadto badanie to bada dalsze czynniki, które zwykle przyczyniają się do zmienności w badaniach pobudliwości korowej. Oczekuje się, że wyniki dostarczą naukowcom użytecznych zaleceń dotyczących ograniczenia czynników zakłócających, a tym samym poprawy powtarzalności.
Przegląd badań
Status
Zakończony
Warunki
Interwencja / Leczenie
Typ studiów
Interwencyjne
Zapisy (Rzeczywisty)
30
Faza
- Nie dotyczy
Kontakty i lokalizacje
Ta sekcja zawiera dane kontaktowe osób prowadzących badanie oraz informacje o tym, gdzie badanie jest przeprowadzane.
Lokalizacje studiów
-
-
Lower Saxony
-
Goettigen, Lower Saxony, Niemcy, 37075
- Prof. Dr. Walter Paulus
-
-
Kryteria uczestnictwa
Badacze szukają osób, które pasują do określonego opisu, zwanego kryteriami kwalifikacyjnymi. Niektóre przykłady tych kryteriów to ogólny stan zdrowia danej osoby lub wcześniejsze leczenie.
Kryteria kwalifikacji
Wiek uprawniający do nauki
18 lat do 45 lat (DOROSŁY)
Akceptuje zdrowych ochotników
Tak
Płeć kwalifikująca się do nauki
Wszystko
Opis
Kryteria przyjęcia:
- Zdrowi uczestnicy płci męskiej i żeńskiej w wieku od 18 do 45 lat.
- Praworęczny (Oldfield 1971).
- Dobrowolny udział i pisemna, świadoma zgoda wszystkich badanych uzyskana przed rozpoczęciem badania.
- Uczestnik, który dobrowolnie zaprzestanie spożywania napojów zawierających kofeinę na co najmniej trzy dni przed przeprowadzeniem eksperymentu
- Waga uczestnika powyżej 60 kg
Kryteria wyłączenia:
- Wiek < 18 lub > 45 lat;
- Dominująca lewa ręka;
- Dowody przewlekłej choroby lub pozostałości zaburzenia układu nerwowego w historii, w szczególności
- udar
- Historia napadów padaczkowych;
- Rozrusznik serca lub głęboka stymulacja mózgu;
- Implanty metalowe w okolicy głowy (metalowe stosowane w okolicy głowy, np. klipsy po operacji tętniaka śródmózgowego (obrzęk naczyń w okolicy naczyń mózgowych), wszczepienie sztucznego przewodu słuchowego);
- Uraz mózgu z utratą przytomności w prehistorii;
- Istnienie poważnej choroby wewnętrznej (narządy wewnętrzne) lub psychiatrycznej (choroba psychiczna)
- Uzależnienie od alkoholu, leków lub narkotyków;
- afazja receptywna lub globalna (zaburzenie rozumienia mowy lub dodatkowo mowy);
- Udział w innym badaniu naukowym lub klinicznym w ciągu ostatnich 4 tygodni;
- Ciąża
- Nadal okres
- Uczestnik, który nie toleruje kofeiny lub produktów kawowych
- Uczestnik, u którego stwierdzono nieprawidłową czynność serca w badaniu elektrokardiograficznym (EKG).
- Waga jest mniejsza niż 60 kg
Plan studiów
Ta sekcja zawiera szczegółowe informacje na temat planu badania, w tym sposób zaprojektowania badania i jego pomiary.
Jak projektuje się badanie?
Szczegóły projektu
- Główny cel: PODSTAWOWA NAUKA
- Przydział: LOSOWO
- Model interwencyjny: KRZYŻOWANIE
- Maskowanie: PODWÓJNIE
Broń i interwencje
Grupa uczestników / Arm |
Interwencja / Leczenie |
|---|---|
|
ACTIVE_COMPARATOR: Grupa kofeinowa
|
Grupa z kofeiną: uczestnicy otrzymają tabletkę z kofeiną i wszystkie stymulacje elektryczne w losowej kolejności [przezczaszkowa stymulacja elektryczna (tACS 140 Hz przy 1 mA, 0,4 mA, pozorowana) i sparowana stymulacja asocjacyjna (PAS 25)] Tabletka placebo: uczestnicy otrzymają tabletka placebo i wszystkie stymulacje elektryczne w przypadkowej kolejności [przezczaszkowa stymulacja elektryczna (tACS 140 Hz przy 1 mA, 0,4 mA, pozorowana) i sparowana stymulacja asocjacyjna (PAS 25)]
|
|
PLACEBO_COMPARATOR: Grupa placebo
|
Grupa z kofeiną: uczestnicy otrzymają tabletkę z kofeiną i wszystkie stymulacje elektryczne w losowej kolejności [przezczaszkowa stymulacja elektryczna (tACS 140 Hz przy 1 mA, 0,4 mA, pozorowana) i sparowana stymulacja asocjacyjna (PAS 25)] Tabletka placebo: uczestnicy otrzymają tabletka placebo i wszystkie stymulacje elektryczne w przypadkowej kolejności [przezczaszkowa stymulacja elektryczna (tACS 140 Hz przy 1 mA, 0,4 mA, pozorowana) i sparowana stymulacja asocjacyjna (PAS 25)]
|
Co mierzy badanie?
Podstawowe miary wyniku
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Zmiany pobudliwości korowej wywołane spożyciem kofeiny
Ramy czasowe: Linia bazowa (pomiar wstępny), bezpośrednio po interwencji, 5 minut, 10 minut, 15 minut, 20 minut, 25 minut, 30 minut, 60 minut
|
Amplituda zmian wywołanych potencjałów motorycznych (MEP)
|
Linia bazowa (pomiar wstępny), bezpośrednio po interwencji, 5 minut, 10 minut, 15 minut, 20 minut, 25 minut, 30 minut, 60 minut
|
Miary wyników drugorzędnych
Miara wyniku |
Opis środka |
Ramy czasowe |
|---|---|---|
|
Polimorfizm genu czynnika neurotroficznego pochodzenia mózgowego (BDNF) na plastyczność kory mózgowej
Ramy czasowe: 3-6 miesięcy
|
Allele waliny (Val) i metioniny (Met) (tj.
Val66Met; Val66Val; Met66Met; Met66Val)
|
3-6 miesięcy
|
Współpracownicy i badacze
Tutaj znajdziesz osoby i organizacje zaangażowane w to badanie.
Śledczy
- Główny śledczy: Walter Paulus, Prof. Dr, University of Goettingen
Publikacje i pomocne linki
Osoba odpowiedzialna za wprowadzenie informacji o badaniu dobrowolnie udostępnia te publikacje. Mogą one dotyczyć wszystkiego, co jest związane z badaniem.
Publikacje ogólne
- Nitsche MA, Paulus W. Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. J Physiol. 2000 Sep 15;527 Pt 3(Pt 3):633-9. doi: 10.1111/j.1469-7793.2000.t01-1-00633.x.
- Oldfield RC. The assessment and analysis of handedness: the Edinburgh inventory. Neuropsychologia. 1971 Mar;9(1):97-113. doi: 10.1016/0028-3932(71)90067-4. No abstract available.
- Antal A, Alekseichuk I, Bikson M, Brockmoller J, Brunoni AR, Chen R, Cohen LG, Dowthwaite G, Ellrich J, Floel A, Fregni F, George MS, Hamilton R, Haueisen J, Herrmann CS, Hummel FC, Lefaucheur JP, Liebetanz D, Loo CK, McCaig CD, Miniussi C, Miranda PC, Moliadze V, Nitsche MA, Nowak R, Padberg F, Pascual-Leone A, Poppendieck W, Priori A, Rossi S, Rossini PM, Rothwell J, Rueger MA, Ruffini G, Schellhorn K, Siebner HR, Ugawa Y, Wexler A, Ziemann U, Hallett M, Paulus W. Low intensity transcranial electric stimulation: Safety, ethical, legal regulatory and application guidelines. Clin Neurophysiol. 2017 Sep;128(9):1774-1809. doi: 10.1016/j.clinph.2017.06.001. Epub 2017 Jun 19.
- Stefan K, Kunesch E, Cohen LG, Benecke R, Classen J. Induction of plasticity in the human motor cortex by paired associative stimulation. Brain. 2000 Mar;123 Pt 3:572-84. doi: 10.1093/brain/123.3.572.
- Bekar L, Libionka W, Tian GF, Xu Q, Torres A, Wang X, Lovatt D, Williams E, Takano T, Schnermann J, Bakos R, Nedergaard M. Adenosine is crucial for deep brain stimulation-mediated attenuation of tremor. Nat Med. 2008 Jan;14(1):75-80. doi: 10.1038/nm1693. Epub 2007 Dec 23.
- Cappelletti S, Piacentino D, Sani G, Aromatario M. Caffeine: cognitive and physical performance enhancer or psychoactive drug? Curr Neuropharmacol. 2015 Jan;13(1):71-88. doi: 10.2174/1570159X13666141210215655. Erratum In: Curr Neuropharmacol. 2015;13(4):554. Daria, Piacentino [corrected to Piacentino, Daria].
- Cappelletti S, Piacentino D, Fineschi V, Frati P, Cipolloni L, Aromatario M. Caffeine-Related Deaths: Manner of Deaths and Categories at Risk. Nutrients. 2018 May 14;10(5):611. doi: 10.3390/nu10050611.
- Feurra M, Paulus W, Walsh V, Kanai R. Frequency specific modulation of human somatosensory cortex. Front Psychol. 2011 Feb 2;2:13. doi: 10.3389/fpsyg.2011.00013. eCollection 2011.
- Higdon JV, Frei B. Coffee and health: a review of recent human research. Crit Rev Food Sci Nutr. 2006;46(2):101-23. doi: 10.1080/10408390500400009.
- Marquez-Ruiz J, Leal-Campanario R, Sanchez-Campusano R, Molaee-Ardekani B, Wendling F, Miranda PC, Ruffini G, Gruart A, Delgado-Garcia JM. Transcranial direct-current stimulation modulates synaptic mechanisms involved in associative learning in behaving rabbits. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012 Apr 24;109(17):6710-5. doi: 10.1073/pnas.1121147109. Epub 2012 Apr 9.
- Moliadze V, Antal A, Paulus W. Boosting brain excitability by transcranial high frequency stimulation in the ripple range. J Physiol. 2010 Dec 15;588(Pt 24):4891-904. doi: 10.1113/jphysiol.2010.196998.
- Moliadze V, Antal A, Paulus W. Electrode-distance dependent after-effects of transcranial direct and random noise stimulation with extracephalic reference electrodes. Clin Neurophysiol. 2010 Dec;121(12):2165-71. doi: 10.1016/j.clinph.2010.04.033. Epub 2010 Jun 15.
- Moliadze V, Atalay D, Antal A, Paulus W. Close to threshold transcranial electrical stimulation preferentially activates inhibitory networks before switching to excitation with higher intensities. Brain Stimul. 2012 Oct;5(4):505-11. doi: 10.1016/j.brs.2011.11.004. Epub 2012 Feb 22.
- Polania R, Nitsche MA, Korman C, Batsikadze G, Paulus W. The importance of timing in segregated theta phase-coupling for cognitive performance. Curr Biol. 2012 Jul 24;22(14):1314-8. doi: 10.1016/j.cub.2012.05.021. Epub 2012 Jun 7.
- Stefan K, Kunesch E, Benecke R, Cohen LG, Classen J. Mechanisms of enhancement of human motor cortex excitability induced by interventional paired associative stimulation. J Physiol. 2002 Sep 1;543(Pt 2):699-708. doi: 10.1113/jphysiol.2002.023317.
- Zaehle T, Rach S, Herrmann CS. Transcranial alternating current stimulation enhances individual alpha activity in human EEG. PLoS One. 2010 Nov 1;5(11):e13766. doi: 10.1371/journal.pone.0013766.
- Zulkifly MFM, Merkohitaj O, Brockmoller J, Paulus W. Confounding effects of caffeine on neuroplasticity induced by transcranial alternating current stimulation and paired associative stimulation. Clin Neurophysiol. 2021 Jun;132(6):1367-1379. doi: 10.1016/j.clinph.2021.01.024. Epub 2021 Mar 10.
- Zulkifly MFM, Merkohitaj O, Paulus W, Brockmoller J. The roles of caffeine and corticosteroids in modulating cortical excitability after paired associative stimulation (PAS) and transcranial alternating current stimulation (tACS) in caffeine-naive and caffeine-adapted subjects. Psychoneuroendocrinology. 2021 May;127:105201. doi: 10.1016/j.psyneuen.2021.105201. Epub 2021 Mar 15.
Daty zapisu na studia
Daty te śledzą postęp w przesyłaniu rekordów badań i podsumowań wyników do ClinicalTrials.gov. Zapisy badań i zgłoszone wyniki są przeglądane przez National Library of Medicine (NLM), aby upewnić się, że spełniają określone standardy kontroli jakości, zanim zostaną opublikowane na publicznej stronie internetowej.
Główne daty studiów
Rozpoczęcie studiów (RZECZYWISTY)
1 października 2018
Zakończenie podstawowe (RZECZYWISTY)
18 listopada 2019
Ukończenie studiów (RZECZYWISTY)
18 listopada 2019
Daty rejestracji na studia
Pierwszy przesłany
24 października 2018
Pierwszy przesłany, który spełnia kryteria kontroli jakości
24 października 2018
Pierwszy wysłany (RZECZYWISTY)
25 października 2018
Aktualizacje rekordów badań
Ostatnia wysłana aktualizacja (RZECZYWISTY)
29 listopada 2019
Ostatnia przesłana aktualizacja, która spełniała kryteria kontroli jakości
27 listopada 2019
Ostatnia weryfikacja
1 listopada 2019
Więcej informacji
Terminy związane z tym badaniem
Dodatkowe istotne warunki MeSH
Inne numery identyfikacyjne badania
- UMCGoettingen
Plan dla danych uczestnika indywidualnego (IPD)
Planujesz udostępniać dane poszczególnych uczestników (IPD)?
NIE
Informacje o lekach i urządzeniach, dokumenty badawcze
Bada produkt leczniczy regulowany przez amerykańską FDA
Nie
Bada produkt urządzenia regulowany przez amerykańską FDA
Nie
Te informacje zostały pobrane bezpośrednio ze strony internetowej clinicaltrials.gov bez żadnych zmian. Jeśli chcesz zmienić, usunąć lub zaktualizować dane swojego badania, skontaktuj się z register@clinicaltrials.gov. Gdy tylko zmiana zostanie wprowadzona na stronie clinicaltrials.gov, zostanie ona automatycznie zaktualizowana również na naszej stronie internetowej .