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多巴胺、奖励学习和性激素

2024年5月7日 更新者:University Hospital Tuebingen

荷尔蒙过渡阶段的多巴胺和奖励学习

月经周期中的荷尔蒙过渡期可能会使女性容易患上精神障碍。 荷尔蒙波动提供了调节大脑结构和功能的特定神经内分泌条件,这些作用会影响认知和情绪行为,并影响能量和情绪稳态。 人们认为这些变化是由多巴胺传输改变引起的。 在这里,我们的目标是研究 (1) 性激素和多巴胺如何关联,以及 (2) 激素变化如何影响动机、情绪和能量稳态。

为此,多巴胺干预将在三个激素阶段(即卵泡早期(EF)女性、黄体中期(ML)女性和男性)的基于努力的决策和动机回路上进行测试。 此外,我们正在测试荷尔蒙状态对代谢指数的影响及其对一个月内情绪波动的影响。

研究人员假设,处于 EF 周期阶段的女性 (1) 自然具有较少的多巴胺并且表现出较少的努力,(2) 服用左旋多巴后,她们在基于努力的决策方面表现出更大的改善。 我们对(3)使用和不使用左旋多巴的奖励学习中的性别差异进行了探索性结果,并探讨这些差异是否与女性性激素水平升高相关。 此外,假设 (4) 荷尔蒙波动影响能量稳态,因此 EF 周期阶段的女性能量消耗更高,(5) 她们比黄体中期 (ML) 周期阶段报告更多负面情绪。

研究概览

详细说明

本研究将调查自然骑行的女性 (n = 60) 和男性 (n = 30)。 在摄入阶段 (C1),男性和女性在 EF 周期阶段的能量消耗将通过间接量热法进行评估,参与者将执行 EAT 训练任务和激素(例如雌二醇、黄体酮、睾酮及其前体类固醇和代谢物) )将从血液样本中进行评估。 将在另一个时间点(C2)(具有不同荷尔蒙特征的女性)再次评估能量消耗,并收集血液样本。

在神经影像学检查(S1、S2)期间,将对男性和女性进行测量,其中 30 名女性处于 EF 月经周期阶段,另外 30 名女性处于 ML 阶段。 所有参与者都将参加“努力分配任务”,这是使用功能磁共振成像 (fMRI) 进行基于左旋多巴的药物神经成像期间基于努力的决策任务。 为了在随机双盲设计中阐明 L-DOPA 的影响,在一次治疗中使用基于 L-DOPA 的药片(Madopar,150mg/37.5 毫克左旋多巴/苄丝肼),而在另一项中,将服用安慰剂药丸。 我们将从血液样本中获取性类固醇(例如黄体酮、雌激素、睾酮)和代谢激素(例如葡萄糖、胰岛素、甘油三酯、生长素释放肽)。 在 MR 扫描之前和之后,将检查强化学习任务。

在一个月的时间内,一项智能手机调查将被用来定期记录情绪、经前症状和对食物的渴望信息。 参与者将被要求在 C1 后开始填写每日调查并持续 30 天。

研究类型

介入性

注册 (估计的)

90

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习联系方式

研究联系人备份

学习地点

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

  • 成人

接受健康志愿者

是的

描述

纳入标准:

  • 自然骑行健康的女性和男性
  • 年龄在20-35岁之间
  • 体重指数 (BMI):18-28 kg/m2
  • 德语或英语流利
  • 视力正常或矫正至正常视力
  • 对于女性:月经周期规律,无激素避孕(25 至 31 天)

排除标准:

  • 脑损伤、中风、癫痫、癫痫、精神分裂症、双相情感障碍或严重酒精/物质依赖、经前烦躁症的终生病史(记忆调查)
  • 测试前过去 12 个月内有情绪障碍、焦虑症、强迫症、创伤和压力源相关障碍、躯体症状障碍或饮食障碍(回忆调查)
  • 严重/不受控制的医疗问题,例如荷尔蒙、代谢、心脏或慢性疾病(例如严重高血压、糖尿病、甲状腺功能障碍或充血性心力衰竭)
  • 怀孕、分娩和哺乳(当前和去年;病史调查)
  • 接受定期荷尔蒙治疗
  • 每天吸烟(尼古丁、水烟、电子烟)或每周 >1 次(大麻)
  • 恶性黑色素瘤、闭角型青光眼、胃肠道溃疡和骨软化病史
  • 对以下物质过敏:微晶纤维素、甘露醇(欧洲药典)、 磷酸氢钙、预胶化淀粉(玉米)、交聚维酮、乙基纤维素、气相二氧化硅、多库酯钠、硬脂酸镁(欧洲药典)、 铁/氧化铁 (E 172)
  • 服用某些类型的药物(抗高血压药、拟交感神经药、抗精神病药、影响锥体外系运动系统的药物)、非选择性 MAO 抑制剂或 MAO-A 和 MAO-B 抑制剂的组合
  • 由于我们只包括健康的参与者,因此可能禁忌左旋多巴的其他药物(例如,用于精神障碍)也将被排除。 任何其他偶尔使用的药物将根据具体情况进行评估。
  • 病理性听力或对大声噪音的敏感性增加
  • MRI 禁忌症
  • 幽闭恐惧症
  • 身体上或体内不可移动的金属物体
  • 中度或重度头部受伤

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:基础科学
  • 分配:随机化
  • 介入模型:交叉作业
  • 屏蔽:三倍

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:英孚女性
处于卵泡月经周期早期的健康女性
提高多巴胺水平 150mg/37.5 mg L-DOPA/苄丝肼将根据最近的研究进行给药(Kroemer 等人,2019)。 美多芭的最大血浆浓度出现在给药后约 60 分钟。 参与者将在左旋多巴给药后 45 分钟开始努力分配任务。
其他名称:
  • Madopar® 片剂(左旋多巴和盐酸贝拉齐特;罗氏)
安慰剂片剂将作为安慰剂对照条件施用。
其他名称:
  • 安慰剂片剂(P-Tabletten White,Lichtenstein)
实验性的:机器学习领域的女性
处于黄体中期月经周期的健康女性
提高多巴胺水平 150mg/37.5 mg L-DOPA/苄丝肼将根据最近的研究进行给药(Kroemer 等人,2019)。 美多芭的最大血浆浓度出现在给药后约 60 分钟。 参与者将在左旋多巴给药后 45 分钟开始努力分配任务。
其他名称:
  • Madopar® 片剂(左旋多巴和盐酸贝拉齐特;罗氏)
安慰剂片剂将作为安慰剂对照条件施用。
其他名称:
  • 安慰剂片剂(P-Tabletten White,Lichtenstein)
实验性的:男士
健康男性
提高多巴胺水平 150mg/37.5 mg L-DOPA/苄丝肼将根据最近的研究进行给药(Kroemer 等人,2019)。 美多芭的最大血浆浓度出现在给药后约 60 分钟。 参与者将在左旋多巴给药后 45 分钟开始努力分配任务。
其他名称:
  • Madopar® 片剂(左旋多巴和盐酸贝拉齐特;罗氏)
安慰剂片剂将作为安慰剂对照条件施用。
其他名称:
  • 安慰剂片剂(P-Tabletten White,Lichtenstein)

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
为奖励而工作的动机:在基于努力的决策过程中,按下握力装置(GFD)以获得食物和金钱奖励电路的力量
大体时间:努力分配任务期间(30 分钟) 药物挑战后 45-75 分钟
通过在每次试验的前几秒(活力)或每次完整试验(维持)期间在努力分配任务中对 GFD 施加的相对力来操作。 左旋多巴与安慰剂条件相比。 结果将在各组之间进行比较,并将与血液激素水平相关。
努力分配任务期间(30 分钟) 药物挑战后 45-75 分钟
基于努力的决策过程中奖励网络中与奖励相关的大脑反应
大体时间:在基于任务的神经影像检查期间(给药后 45-75 分钟)
比较大脑活动(BOLD 信号)以响应奖励网络区域的反馈(ROI:伏隔核 (NAcc)、壳核、尾状核、腹侧被盖区 (VTA)、杏仁核、前额皮质 (PFC)、眶额皮质 (OFC) ,前扣带皮层(ACC),岛叶)。 左旋多巴与安慰剂条件相比。 结果将在各组之间进行比较,并将与血液激素水平相关。
在基于任务的神经影像检查期间(给药后 45-75 分钟)
神经层面的奖励预期
大体时间:在基于任务的神经影像检查期间(给药后 45-75 分钟)
比较左旋多巴给药后与安慰剂给药后,在呈现高与低奖励幅度的奖励线索期间,与奖励相关的大脑区域(ROI:NAcc、纹状体、PFC、ACC)的大脑活动(粗体信号)。 结果将在各组之间进行比较,并将与血液激素水平相关。
在基于任务的神经影像检查期间(给药后 45-75 分钟)
在神经层面上执行努力
大体时间:在基于任务的神经影像检查期间(给药后 45-75 分钟)
比较左旋多巴给药与安慰剂给药后在努力分配任务中对 GFD 施加力期间奖励相关大脑区域(ROI:纹状体、岛叶、ACC、PFC)的大脑活动(BOLD 信号)。 结果将在各组之间进行比较,并将与血液激素水平相关。
在基于任务的神经影像检查期间(给药后 45-75 分钟)

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
静息态功能连接
大体时间:静息状态神经影像检查(10 分钟)
左旋多巴给药与安慰剂相比,中皮质边缘回路区域(ROI:伏隔核、壳核、尾核、腹侧被盖区、杏仁核、腹侧内侧前额叶皮质、眶额皮质、前扣带皮层)的静息态功能连接。
静息状态神经影像检查(10 分钟)
强化学习的变化
大体时间:在基于价值的决策任务(15 分钟)中,在左旋多巴给药前 15 分钟和给药后 90 分钟测量
奖励学习参数的变化,基于左旋多巴给药前与左旋多巴给药后的任务选择,并与安慰剂条件进行比较。
在基于价值的决策任务(15 分钟)中,在左旋多巴给药前 15 分钟和给药后 90 分钟测量
月经周期引起情绪和食物渴望的变化
大体时间:一个月内每天(5 分钟)测量
积极和消极情绪评级(5 个情绪和 5 个压力项目,量表 1-10)和经前症状(PSST 项目,李克特量表 1-4)以及食物渴望(FCQ-S 项目,李克特量表 1-4)的变化5)用生态瞬时评估法测定。
一个月内每天(5 分钟)测量
静息能量消耗的变化
大体时间:测量两次,间隔 1-2 周,测量需要 30 分钟
通过间接量热法测量与月经周期相关的静息能量消耗变化。 将在卵泡早期和排卵前后测量静息能量消耗
测量两次,间隔 1-2 周,测量需要 30 分钟
月经周期期间代谢激素水平的变化
大体时间:30 天内测量 4 次(5 分钟/天)
将通过卵泡早期、排卵期和黄体中期的血液样本评估代谢激素水平(胰岛素、葡萄糖、生长素释放肽、瘦素;μg/dL 或 nmol/L)的变化。
30 天内测量 4 次(5 分钟/天)

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:Nils B Kroemer, Professor、Department of Psychiatry & Psychotherapy, University of Tübingen

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (估计的)

2024年5月1日

初级完成 (估计的)

2025年12月1日

研究完成 (估计的)

2025年12月1日

研究注册日期

首次提交

2024年4月9日

首先提交符合 QC 标准的

2024年4月9日

首次发布 (实际的)

2024年4月15日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2024年5月9日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2024年5月7日

最后验证

2023年8月1日

更多信息

与本研究相关的术语

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

是的

IPD 计划说明

研究的主要结果发表后,所有匿名成像数据将公开(例如,在 openfmri.org 上)

IPD 共享时间框架

数据将在研究完成后 12 个月的禁运期后提供。

IPD 共享访问标准

在数据公开之前,研究人员可以联系首席 PI 以获得访问权限。

IPD 共享支持信息类型

  • 研究方案
  • 树液
  • 国际碳纤维联合会
  • 分析代码

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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