Alterações na excitabilidade cortical no córtex sensório-motor induzidas pelo consumo de cafeína: um estudo de TMS
27 de novembro de 2019 atualizado por: Prof. Dr. Walter Paulus, University Medical Center Goettingen
A cafeína é uma droga psicoestimulante amplamente utilizada e atua como um antagonista competitivo nos receptores de adenosina. Seu efeito é sobre neurônios e células gliais de todas as áreas do cérebro. O consumo crônico de cafeína leva à tolerância, que pode estar associada a um aumento do número de locais de ligação no cérebro. Na estimulação cerebral profunda (DBS), a produção de adenosina após a liberação de trifosfato de adenosina (ATP) explica a redução do tremor. A ligação da adenosina ao receptor de adenosina A1 suprime a transmissão excitatória no tálamo e, portanto, reduz os efeitos colaterais induzidos por tremor e DBS. Além disso, o efeito da adenosina foi atenuado após a administração do antagonista do receptor de adenosina A1 8-ciclopentil-1,3-dipropilxantina (DPCPX). Portanto, a presença de um antagonista do receptor, como a cafeína, foi sugerida para reduzir a eficácia da estimulação cerebral profunda (DBS) no tratamento de tremores e outros distúrbios do movimento.
À luz desta descoberta, antecipamos que o efeito antagônico da cafeína é um culpado pela redução da eficácia de qualquer protocolo de estimulação em estimulação não invasiva (NIBS). Em particular, os efeitos excitatórios de um protocolo NIBS podem ser bloqueados provisoriamente na presença de cafeína.
Neste estudo, os efeitos do consumo de cafeína na excitabilidade cortical no córtex sensório-motor serão examinados na plasticidade focal e não focal. A plasticidade focal será induzida por estimulação associada pareada (PAS) e a plasticidade cortical global por estimulação transcraniana por corrente alternada (tACS). No caso de estimulação tACS, 1) um protocolo excitatório (tACS, 140 Hz, 1 mA) e 2) um protocolo inibitório (tACS, 140 Hz, 0,4 mA) com o eletrodo ativo sobre M1 e o eletrodo de retorno sobre o córtex orbitofrontal ser usado. Alterações na excitabilidade cortical são avaliadas usando gravações de estimulação magnética transcraniana (EMT).
Os objetivos da pesquisa são examinar os efeitos do consumo de cafeína na excitabilidade cortical sensório-motora e na plasticidade induzida por estimulação. Além disso, este estudo explora outros fatores que geralmente contribuem para a variabilidade nos estudos de excitabilidade cortical. Espera-se que os resultados forneçam uma recomendação útil para que os pesquisadores reduzam os fatores de confusão e melhorem a repetibilidade.
Visão geral do estudo
Status
Concluído
Condições
Intervenção / Tratamento
Tipo de estudo
Intervencional
Inscrição (Real)
30
Estágio
- Não aplicável
Contactos e Locais
Esta seção fornece os detalhes de contato para aqueles que conduzem o estudo e informações sobre onde este estudo está sendo realizado.
Locais de estudo
-
-
Lower Saxony
-
Goettigen, Lower Saxony, Alemanha, 37075
- Prof. Dr. Walter Paulus
-
-
Critérios de participação
Os pesquisadores procuram pessoas que se encaixem em uma determinada descrição, chamada de critérios de elegibilidade. Alguns exemplos desses critérios são a condição geral de saúde de uma pessoa ou tratamentos anteriores.
Critérios de elegibilidade
Idades elegíveis para estudo
18 anos a 45 anos (ADULTO)
Aceita Voluntários Saudáveis
Sim
Gêneros Elegíveis para o Estudo
Tudo
Descrição
Critério de inclusão:
- Participantes saudáveis do sexo masculino e feminino entre 18 e 45 anos.
- Destro (Oldfield 1971).
- Participação voluntária voluntária e consentimento informado por escrito de todos os indivíduos obtidos antes do início do estudo.
- Participante que voluntariamente para de consumir bebidas com cafeína pelo menos três dias antes da realização do experimento
- O peso do participante é superior a 60 kg
Critério de exclusão:
- Idade < 18 ou > 45 anos;
- Mão esquerda dominante;
- Evidência de uma doença crônica ou resíduos de um distúrbio do sistema nervoso na história, em particular
- AVC
- História de crises epilépticas;
- Marcapasso ou estimulação cerebral profunda;
- Implantes metálicos na região cefálica (metal utilizado na região cefálica, por exemplo, clips após operação de aneurisma intracerebral (sacamento de vasos na região dos vasos cerebrais), implantação de canal auditivo artificial);
- Trauma cerebral com perda de consciência na pré-história;
- Existência de um grave interno (órgãos internos) ou psiquiátrico (doença mental)
- Dependência de álcool, medicamentos ou drogas;
- Afasia receptiva ou global (distúrbio da compreensão da fala ou adicionalmente da fala);
- Participação em outro estudo científico ou clínico nas últimas 4 semanas;
- Gravidez
- Ainda período
- Participante que é incapaz de tolerar cafeína ou produtos de café
- Participante que apresenta atividade cardíaca anormal devido a um achado de eletrocardiograma (ECG)
- O peso é inferior a 60 kg
Plano de estudo
Esta seção fornece detalhes do plano de estudo, incluindo como o estudo é projetado e o que o estudo está medindo.
Como o estudo é projetado?
Detalhes do projeto
- Finalidade Principal: CIÊNCIA BÁSICA
- Alocação: RANDOMIZADO
- Modelo Intervencional: CROSSOVER
- Mascaramento: DOBRO
Armas e Intervenções
Grupo de Participantes / Braço |
Intervenção / Tratamento |
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ACTIVE_COMPARATOR: Grupo da cafeína
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Grupo cafeína: os participantes receberão um comprimido de cafeína e todos os estímulos elétricos em ordem aleatória [estimulação elétrica transcraniana (tACS 140 Hz a 1 mA, 0,4 mA, simulada) e estimulação associativa pareada (PAS 25)] Comprimido placebo: os participantes receberão um comprimido de placebo e todas as estimulações elétricas em ordem aleatória [estimulação elétrica transcraniana (tACS 140 Hz a 1 mA, 0,4 mA, simulada) e estimulação associativa pareada (PAS 25)]
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PLACEBO_COMPARATOR: Grupo placebo
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Grupo cafeína: os participantes receberão um comprimido de cafeína e todos os estímulos elétricos em ordem aleatória [estimulação elétrica transcraniana (tACS 140 Hz a 1 mA, 0,4 mA, simulada) e estimulação associativa pareada (PAS 25)] Comprimido placebo: os participantes receberão um comprimido de placebo e todas as estimulações elétricas em ordem aleatória [estimulação elétrica transcraniana (tACS 140 Hz a 1 mA, 0,4 mA, simulada) e estimulação associativa pareada (PAS 25)]
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O que o estudo está medindo?
Medidas de resultados primários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
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Alterações da excitabilidade cortical induzidas pelo consumo de cafeína
Prazo: Linha de base (pré-medição), imediatamente após a intervenção, 5 minutos, 10 minutos, 15 minutos, 20 minutos, 25 minutos, 30 minutos, 60 minutos
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Amplitude da alteração do potencial evocado motor (MEP)
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Linha de base (pré-medição), imediatamente após a intervenção, 5 minutos, 10 minutos, 15 minutos, 20 minutos, 25 minutos, 30 minutos, 60 minutos
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Medidas de resultados secundários
Medida de resultado |
Descrição da medida |
Prazo |
|---|---|---|
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Polimorfismos do gene do fator neurotrófico derivado do cérebro (BDNF) na plasticidade cortical
Prazo: 3-6 meses
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Alelos Valina (Val) e Metionina (Met) (i.e.
Val66Met; Val66Val; Met66Met; Met66Val)
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3-6 meses
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Colaboradores e Investigadores
É aqui que você encontrará pessoas e organizações envolvidas com este estudo.
Patrocinador
Investigadores
- Investigador principal: Walter Paulus, Prof. Dr, University of Goettingen
Publicações e links úteis
A pessoa responsável por inserir informações sobre o estudo fornece voluntariamente essas publicações. Estes podem ser sobre qualquer coisa relacionada ao estudo.
Publicações Gerais
- 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.
Datas de registro do estudo
Essas datas acompanham o progresso do registro do estudo e os envios de resumo dos resultados para ClinicalTrials.gov. Os registros do estudo e os resultados relatados são revisados pela National Library of Medicine (NLM) para garantir que atendam aos padrões específicos de controle de qualidade antes de serem publicados no site público.
Datas Principais do Estudo
Início do estudo (REAL)
1 de outubro de 2018
Conclusão Primária (REAL)
18 de novembro de 2019
Conclusão do estudo (REAL)
18 de novembro de 2019
Datas de inscrição no estudo
Enviado pela primeira vez
24 de outubro de 2018
Enviado pela primeira vez que atendeu aos critérios de CQ
24 de outubro de 2018
Primeira postagem (REAL)
25 de outubro de 2018
Atualizações de registro de estudo
Última Atualização Postada (REAL)
29 de novembro de 2019
Última atualização enviada que atendeu aos critérios de controle de qualidade
27 de novembro de 2019
Última verificação
1 de novembro de 2019
Mais Informações
Termos relacionados a este estudo
Termos MeSH relevantes adicionais
Outros números de identificação do estudo
- UMCGoettingen
Plano para dados de participantes individuais (IPD)
Planeja compartilhar dados de participantes individuais (IPD)?
NÃO
Informações sobre medicamentos e dispositivos, documentos de estudo
Estuda um medicamento regulamentado pela FDA dos EUA
Não
Estuda um produto de dispositivo regulamentado pela FDA dos EUA
Não
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