茶氨酸和咖啡因对注意力神经生理学的影响 (THECNA)

招募：将通过德克萨斯理工大学社交媒体、电子和纸质布告栏上的广告招募参与者（例如 Tech Announce、校园布告栏）、当地媒体（例如 报纸）、网络媒体（例如 Craig 的名单）和放置在校园外布告栏上的传单。 根据以下纳入和排除标准筛选后，将招募 9 名参与者。

预筛选（电话）：表示有兴趣参与的个人将由研究生或本科生研究助理联系，他们将进行结构化电话采访，以：1) 提供与研究要求相关的信息以及潜在风险和好处 2) 根据特定的纳入和排除标准筛选资格。 所有潜在受试者都将被告知，他们的回答将保密，参加筛选访谈绝不是他们必须参加的义务。

前 9 名符合资格标准的参与者将立即或在电话交谈后 48 小时内安排他们的约会（在德克萨斯理工大学神经影像研究所；TTNI），具体取决于每个潜在参与者的判断力。 每个参与者将被要求完成 5 次 TTNI 访问，安排至少间隔 5 天，以完成他们对研究的参与。 第一次访问的时长为 45 分钟，随后的 4 次访问的时长均为 90 分钟。 参与者将有权随时退出研究。 如果经过筛选和纳入的参与者过早停止研究，将招募额外的受试者以将研究总数维持在 9 名完成者。 由于该研究是交叉设计，所有参与者都将暴露于所有实验条件（即 茶氨酸、咖啡因、原药和蒸馏水）随机排列。

测量：

1. 识别视觉反应时间 (RVRT) 任务：将指导参与者提前执行 RVRT 任务时准确性的重要性。 将呈现蓝色背景。 参与者将被要求按下计算机键盘上的按钮（练习期间）和主动测试期间（在 fMRI 扫描仪中）光纤手持设备上的按钮，使用惯用手的食指响应白色闪光尽可能快地持续 30 毫秒（目标刺激），同时忽略持续 30 毫秒（干扰刺激）的红色闪光。 每次运行期间，将呈现每类刺激的20±2个刺激，并且刺激间间隔将抖动至5000ms±3000ms。 响应目标刺激所花费的时间将记录为 RVRT。 遗漏和对干扰刺激（错误）的反应也将被记录下来。
2. 扫描范例：每个扫描会话将安排 20 分钟，包括 3 次 fMRI 扫描，同时参与者执行 LCD 屏幕上显示的 RVRT 任务，并通过连接到 fMRI 机器头部线圈的镜子投影（每次运行持续 4 分钟），然后进行持续 5 分钟的结构（T1 加权）扫描。

数据收集协议：所有招募的参与者将被安排在 48 小时内在 TTNI 进行 5 次访问，并随后评估预筛选材料的纳入和排除标准。 将在每次访问前 1 周和 1 天通过电子邮件/电话（根据他们声明的偏好）提醒参与者访问。 访问将至少间隔 5 天。

1. 首次访问：预筛选、同意和培训：

   1. 将对研究进行彻底解释，以加强先前的解释并确保充分理解。
   2. BMTR 实验室的一名成员将通过重新管理筛选问卷和 MRI 安全表，再次筛选参与者以验证纳入和排除标准。
   3. 将获得知情的书面同意。
   4. 将分配一个参与者编号，以标识四种物质的给药顺序（即 茶氨酸、咖啡因、原药和安慰剂）在随后的访问中。 此顺序将使用随机数生成器确定。
   5. 将为每位参与者提供溶解在 200 毫升蒸馏水中的 160 毫克咖啡因溶液，装在一次性、干净、不透明的塑料杯中，并在 1 分钟内用完，以训练参与者在随后的访问中消耗所需的物质并确保参与者能够忍受这些物质的轻微苦味。
   6. 为了使参与者适应他们将在随后的访问期间在 MRI 扫描仪中执行的 RVRT 任务，每个参与者将执行培训课程，他们将在三个 5 分钟的课程中执行 RVRT 任务，以 60 秒的休息间隔使用一台笔记本电脑（在研究生/本科生研究助理的监督下）。
   7. 每个参与者都将被提醒随后的访问和遵守准备指南的重要性。
2. 物质的制备和管理：L-茶氨酸和咖啡因将从注册供应商处以纯化粉末形式购买。 根据制造商的建议，在准备给药之前，这两种物质都将储存在气密包装中。 所有解决方案都将为管理做好准备，以保持尽可能高的卫生标准。 每份 L-茶氨酸溶液将通过将 200mg 茶氨酸粉末溶解在 200ml 蒸馏水中制成。 每份咖啡因溶液将通过溶解 160mg 咖啡因粉末制成。 L-茶氨酸和咖啡因粉末（分别为 200 毫克和 160 毫克）将溶解在 200 毫升等分的蒸馏水中以形成每种 TC 溶液。 将使用两百毫升蒸馏水作为安慰剂。 每种溶液将在预定给药时间的 4 小时内制备并储存在一次性、干净、不透明的带盖杯子中。 参与者将被指示在给药后完全消耗该溶液。

3. 准备第二次、第三次、第四次和第五次访问的参与者：将指示所有招募的参与者在第二次、第三次、第四次和第五次访问之前严格遵守以下准则，以尽量减少结果的混淆。

   1. 测试前 48 小时内避免饮酒
   2. 测试前 12 小时避免吸烟
   3. 考试前一天至少睡 6 小时
   4. 测试前 12 小时内避免饮用茶、咖啡或含咖啡因的食物/饮料。

4. 第二次、第三次、第四次和第五次访问：物质管理和 MRI 扫描：

   1. 参与者将被简要提醒研究的目的。
   2. 将评估是否遵守准备指南。 如果参与者表示不遵守准备指南，他们将被终止研究。
   3. 在访问期间向每位参与者施用的溶液（包含适当的物质/物质组合）将装在一次性、干净的杯子中，并在 1 分钟内用完。
   4. 将进行有关溶液的味道和特性的问卷调查。
   5. 将对每位参与者进行 RVRT 任务的口头审查，并允许他们在笔记本电脑上练习 RVRT 任务 5 分钟。
   6. 将允许每位参与者放松，坐在舒适的椅子上，直到从施用溶液开始 60 分钟（让 L-茶氨酸和咖啡因对大脑的作用达到最大水平）。
   7. 当参与者参与 RVRT 任务时，将执行组合的功能和结构 MRI 扫描。
   8. 将使用视觉模拟量表（100 毫米线，两端列出测量参数的极值；参与者通过在线上做垂直标记对测量参数进行评分）以测量 RVRT 的感知改善/恶化和感知改善/恶化任务的准确性
   9. 在第 5 次访问结束时，将向每位参与者汇报情况。

分析：将在四种情况下（茶氨酸、咖啡因、TC 和安慰剂）比较 RVRT，使用 R 统计软件构建重复测量方差分析 (ANOVA) 模型。 随后，将在四种情况之间进行 RVRT 的成对比较，将家族错误率保持在 0.05。 将使用 FMRIB 软件库 (FSL) 对 fMRI 数据进行以下操作序列：视觉检查、失真校正、运动校正、切片时间校正、空间平滑和统计分析。 通过在全脑水平以及前扣带皮层和前内侧前额叶皮层区域构建方差分析模型，将在四种情况下比较大胆的反应。 还将在条件之间进行 BOLD 响应的成对比较。 RVRT、遗漏和错误将作为协变量包含在 fMRI 分析中。