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Die
Erfindung betrifft eine Verwendung von Tryptophan sowie ein Tryptophan
beinhaltendes Nahrungsmittel und Getränk.
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Die
unterschiedliche Intelligenz der Menschen ist durch Tests messbar;
hierzu zeigt der Stand der Technik verschiedene Intelligenztestverfahren.
Gegenstand der Forschung ist auch, wie sich die Gehirne mehr oder
weniger intelligenter Menschen voneinander unterscheiden. Dabei
werden die Mechanismen untersucht, die dazu führen, dass Menschen Informationen
unterschiedlich schnell verarbeiten und mehr oder weniger zu logischen
Schlüssen
fähig sind.
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Bildgebende
Elektronenzephalogramm (EEG) – Verfahren
haben gezeigt, dass intelligente Menschen die Aktivierung des Gehirns
auf kleinere Areale der Großhirnrinde
beschränken
können,
und zwar vor allem auf solche, die für die Bearbeitung der jeweiligen
Aufgabe wirklich notwendig sind. Weniger Begabte hingegen müssen größere Teile
ihres Gehirns aktivieren und verbrauchen so für dieselbe Aufgabe mehr Ressourcen.
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Die
sogenannte neurale Effizienz ist ein Maß für diese psychophysiologischen
Unterschiede, die bei Denkprozessen intelligenter und weniger intelligenter
Menschen auftreten. Entsprechende Forschungsergebnisse sind aus
International Journal of Psychophysiology, Volume 49, Issue 2, August
2003, Pages 89-98, "When
intelligence loses its impact: neural efficiency during reasoning
in a familiar area",
Roland H. Grabner, Elsbeth Stern and Aljoscha C. Neubauer, bekannt.
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Erfindungsgemäß wird eine
neue Verwendung von Tryptophan angegeben, wobei Tryptophan zusammen
mit Koffein und Taurin verabreicht wird.
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Die
Verabreichung von Tryptophan zusammen mit Koffein und Taurin führt zu einer
Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit, indem die neurale
Effizienz gesteigert wird. Zur Erbringung einer bestimmten kognitiven
und konzentrativen Leistung werden also nach Verabreichung von Tryptophan
in Kombination mit Koffein und Taurin die zur Erbringung der betreffenden
Leistung erforderlichen Hirnregionen zielgerichteter aktiviert.
Insbesondere erfolgt eine Zentrierung der Aktivitätserhöhung auf
diejenigen Hirnrindenregionen, die zur Bewältigung einer bestimmten kognitiven
Aufgabe erforderlich sind. Von besonderem Vorteil ist ferner, dass der
sich an eine Stressbeanspruchung anschließende Erholungsprozess auf
ein stärker
reduziertes Niveau führt,
das heißt
der Erholungszeitraum wird verkürzt.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden mindestens 10 mg Tryptophan zusammen mit mindestens
15 mg Koffein und mindestens 30 mg Taurin verabreicht. Dies kann
beispielsweise in Form eines Dragees oder als Getränk erfolgen.
Beispielsweise befindet sich eine Menge von mindestens 15 mg Koffein,
mindestens 30 mg Taurin und mindestens 10 mg Tryptophan in einer
Brausetablette oder in einem bereits abgefüllten Fertiggetränk.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung werden zusätzlich
mindestens 5 g Kohlenhydrate, vorzugsweise ca. 11 g Kohlenhydrate,
verabreicht. Durch Erhöhung
der Glukosekonzentration kann hierdurch die geistige Leistungsfähigkeit
zusätzlich
gesteigert werden.
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In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Nahrungsmittel
mit Zusätzen
von Tryptophan, Koffein und Taurin. Bei dem Nahrungsmittel kann
es sich um ein sogenanntes Funktionsnahrungsmittel oder Functional
Food handeln, welches zur Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit
und/oder Steigerung der neuralen Effizienz und/oder zur Verhinderung
einer Überaktivierung
von Hirnregionen bei Stressbelastung und/oder einer Verbesserung
der Downregulierung nach einer Stressbelastung dient.
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In
einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Getränk mit Zusätzen von
Tryptophan, Taurin und Koffein. Das Getränk kann in Form einer Brausetablette
oder als Fertiggetränk
bereitgestellt werden. Beispielsweise handelt es sich bei dem Getränk um ein
sogenanntes Energiegetränk
oder einen Energizer Drink.
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Durch
die Aufnahme von Tryptophan in Kombination mit Koffein und Taurin über ein
Getränk
kann die kognitiven Leistungsfähigkeit
einer Person verbessert werden. Ein Getränk mit Zusätzen von Tryptophan, Koffein
und Taurin kann zu einer Steigerung der neuralen Effizienz und/oder
der Verhinderung einer Überaktivierung
von Hirnregionen bei Stressbelastung und/oder einer Verbesserung
der Downregulierung nach einer Stressbelastung eingesetzt werden.
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Im
weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung näher
erläutert.
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Eine
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Getränks beinhaltet
pro 100 ml des Getränks
mindestens 15 mg Koffein, vorzugsweise ca. 32 mg Koffein, mindestens
30 mg Taurin, vorzugsweise ca. 99 mg Taurin, und mindestens 10 mg
Tryptophan, vorzugsweise ca. 40 mg Tryptophan. Zusätzlich kann
das Getränk pro
100 ml Fertiggetränk
mindestens 5 g Kohlenhydrate, vorzugsweise ca. 11 g Kohlenhydrate,
beinhalten.
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Beispielsweise
wird das Getränk
in Form einer Brausetablette oder als Fertiggetränk zur Verfügung gestellt. In letzterem
Fall wird das Getränk
vorzugsweise in 0,33 l Behältern
abgefüllt.
Für eine
optimale Wirkung des Tryptophan in Kombination mit Koffein und Taurin
sollen 0,33 l des Fertiggetränks
getrunken werden, so dass entsprechende Mengen von Tryptophan, Taurin
und Koffein aufgenommen werden.
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Als
weitere Zutaten kann das Getränk
Wasser, Zucker, Säuerungsmittel,
E330, Kohlensäure,
Dextrose und Farbstoff E150d beinhalten. 100 ml des Fertiggetränks enthalten
vorzugsweise durchschnittlich 11 g Kohlenhydrate, woraus sich ein
Brennwert von 199 kcal ergibt.
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Die
psychophysiologische Wirkung eines solchen Getränks zur Verbesserung der kognitiven
Leistungsfähigkeit,
der Steigerung der neuralen Effizienz, der Verhinderung einer Überaktivierung
von Hirnregionen bei Stressbelastung und zur Verbesserung der Downregulierung
nach einer Stressbelastung wurde durch eine psychophysiologische
Untersuchung bezüglich
der Verbesserung in kognitiven Leistungstests und optimierter Aktivierung
der Hirnleistung im EEG belegt:
An der Untersuchung nahmen
20 gesunde Studenten oberhalb des 2. Semesters außerhalb
von Prüfungsstress
teil. Nach Aufklärung über Art,
Ziel und Ablauf der Studie erklärten
sie schriftlich die Freiwilligkeit und das Einhalten der Versuchsbedingungen.
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In
zufälliger
Reihenfolge nahmen sie innerhalb von 2 Wochen zu einem Standardfrühstück entweder ein
Getränk
ohne Wirkstoff (Placebo) oder das Getränk mit Wirkstoff (Verum) zu
sich, ohne dass die Versuchspersonen oder der Versuchsleiter wussten,
worum es sich jeweils handelte, und durchliefen anschließend die Versuchsanordnung
jeweils in exakt der gleichen Weise (doppelblind Placebokontrollierte
Cross-over-Studie in randomisierter Reihenfolge der Verabreichung).
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Untersucht
wurden Wachsamkeit, Konzentrationsvermögen, Aktivierungsgrad, Informationsverarbeitung
und kognitive Leistungsfähigkeit
mit psychometrischen Tests, der körperliche Aktivierungsgrad
anhand von Kreislaufparametern und Stresshormonmessungen im Blut
sowie die zentralnervöse
Aktivität
mit Hilfe der quantitativen Auswertung der Hirnstromleistung (EEG)
an 17 Elektroden in 5 Frequenzbereichen.
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45
Minuten nach dem Frühstück erfolgte
die Ausgangsmessung. Anschließend
wurde zuerst im computerisierten Interferenzversuch des Colour-Word-Tests
von Stroop anhand von Reaktionszeiten die kognitive Informationsverarbeitung
in der Kette Erkennen-Entscheiden-Handeln in Stress-Situationen
geprüft
und anhand der Fehlerhäufigkeit
das Konzentrationsvermögen
erfasst. In diesem Test tauchen auf dem Bildschirm Wörter in
unterschiedlichen Farben (rot, gelb, grün etc.) auf und darunter das
Wort der Farbbenennung ( "Rot", "Gelb" etc.). Die Versuchsperson
muss Tasten drücken
wenn Übereinstimmung
in verschiedenen Bedingungen (kongruent, inkongruent oder neutral)
herrscht. Danach wurde der D2-Aufmerksamkeits-Belastungstest durchgeführt. Dabei
werden Übereinstimmungen
bezüglich
der Lokalisation von 2 Punkten über,
unter oder neben dem Buchstaben D bestätigt und die Zahl der bearbeiteten
Zeichen in einem bestimmten Zeitraum erfasst. EEG-, Puls- und Blutdruck-Messungen
erfolgten nach jedem Test und nach einer 20-minütigen Erholungsphase, Blutentnahmen
nach dem D2-Test und nach der Erholungsphase. Stress und Befinden
wurden mit einer Analog-Skala und dem Befragungsinstrument STAI
(Stress and Anxiety Inventory) erfasst.
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Die
Stressbelastung und Konzentrationsanforderung erwies sich bei den
Studenten oberhalb des zweiten Semesters als mäßig mit einem nur beringen
Anstieg von Puls und Blutdruck und einem Mittelwert der Stresseinschätzung von
3,4 im ersten und 3,0 im zweiten Test auf einer Skala von 1 bis
10. Die Stresshormonkonzentrationen im Blut von Adrenalin, Noradrenalin
und Dopamin stiegen nicht signifikant an. Unterschiede zwischen
erstem und zweitem Testtag unabhängig
vom Getränk
und Unterschiede zwischen Placebo und Verum gab es nicht. Auch die
Leistungen im Stroop- und
D2-Test waren im Placebo- und Verum-Versuch gleich. Im EEG war der
kognitiven Anforderung entsprechend über der Hirnrinde der erwartete
Anstieg der elektrischen Leistungen im Theta-Frequenzbereich in
mehreren Elektrodenpositionen im Stirn- und Schläfenbereich signifikant wie
auch der entsprechende Rückgang
der Erholphase. Weitere EEG-Aktivitätssteigerungen während der
Anforderung und Rückgänge in der
Erholungsphase ergaben sich auch im Beta1-Frequenzbereich. Im Verum-Versuch
waren die Steigerungen der elektrischen Hirnrinde geringer und in
weniger Elektrodenpositionen signifikant. Dafür fanden sich mehr signifikante
Unterschiede zwischen Test- und Erholungsphase und der elektrische
Aktivität über der
Hirnrinde ging auf niedrigere Leistungen in der Erholphase zurück (signifikanter
Unterschied an der Elektrode C3 im Theta-Frequenzbereich). Bei Berechnung
der Differenzwerte der elektrischen Leistung zwischen Ruhe und Anforderungssituation,
zwischen Anforderung und Erholung sowie zwischen Ausgangswert (Vorstartspannung)
und Erholung ergaben sich in zahlreichen Elektrodenpositionen signifikante
Unterschiede zwischen Placebo- und Verum-Versuch dahingehend, dass
nach Verum an vielen Positionen die Anstiege geringer und die Erholungswerte
niedriger waren. Letzteres kam zustande, weil der Rückgang der
elektrischen Hirnleistung zwischen Anforderung und Erholung – als Differenzwert
ausgedrückt – der selbe
blieb.
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Damit
waren eindeutige Effekte von dem Getränk auf die elektrische Aktivitätsreaktion
im EEG unter den Anforderungen psychometrischer Tests nachweisbar
bei unveränderter
konzentrativer und kognitiver Leistung. Insbesondere waren Erhöhungen der
elektrischen Leistung in den schnelleren Frequenzbereichen abgemildert,
in denen Steigerungen eher durch Stress-Reaktion als durch konzentrative
Anforderungen ausgelöst
werden. Im Theta-Frequenzbereich wurde eine Zentrierung der Aktivitätserhöhung auf
eine geringere Zahl von Elektrodenpositionen ( = Hirnrindenregionen)
beobachtet, nämlich
auf diejenigen, die zur Bewältigung
der Aufgaben erforder lich sind, so dass in weiteren Hirnregionen
eine Überaktivierung
verhindert wurde bzw. diese in den Tests ausgespart blieben um ggf.
für weitere
Aufgaben freigeschaltet zu bleiben. Durch die optimierte und zentrierte
elektrische Aktivität
im Sinne einer Ökonomisierung
führte
bei der gleichen Aufgabenstellung und Testleistung der Erholungsprozess
auf ein gegenüber
der Vorstartanspannung stärker
reduziertes Niveau, so dass die Versuchsperson nach Verum im selben
Erholungszeitraum besser downreguliert waren als nach Placebogabe.
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Die
körperlich-physiologischen
Regelfunktionen blieben unbeeinträchtigt und es wurde keine veränderte Stresshormonreaktion
beobachtet. Auch sind keine Nebenwirkungen oder unerwünschten
Reaktionen beobachtet worden, so dass eine pharmakologische Beeinflussung
von wichtigen Körperfunktionen
ausgeschlossen werden kann.
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Untersuchungsgegenstand
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Das
Testdesign erfolgte zur Überprüfung einerseits
einer Steigerung der Vigilanz und gerichteten Aufmerksamkeit und
andererseits zur Überprüfung einer
besseren Stresskontrolle durch Verabreichung des Getränks. Durch
das Testdesign sollte verifiziert werden, daß die kognitive Leistung in
ausgewählten
psychometrischen Meßverfahren
besser wird und im EEG die elektrische Aktivität den Aufgabenstellungen gemäß angepaßt wird.
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Der
Untersuchungsansatz involvierte neben der Überprüfung kognitiver Fähigkeiten
in psychometrischen Tests und der Befindlichkeit noch physiologische
Messungen der zentralnervösen
Aktivierung (EEG) und der Stressreaktion (Kreislaufparameter und
Katecholaminspiegel im Blut). In den verwendeten psychometrischen
Testverfahren (Stroop-Interferenz-Test, D2-Aufmerksamkeits-Belastungstest)
hängt das
Ergebnis/die Leistung von Aktivierungsgrad, mentaler Ermüdungsresistenz,
Aufmerksamkeit und Konzentrationsfähigkeit sowie von der Fähigkeit
der Informationsverarbeitung in der Kette Erkennen – Entscheiden – Handeln
ab.
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Zu
den theoretischen Vorüberlegungen
der Wirkungsweise leiteten sich folgende Hypothesen ab:
- 1. Das Getränk
steigert die Konzentrationsfähigkeit
und die kognitive Leistung. Dadurch verbessert sich die Leistung
in den psychometrischen Tests.
- 2. Getränk
dämpft
eine überschießende Stress-Reaktion
unter Erhaltung der hormonellen Reaktionen, die zur Mobilisierung
der ergotropen Ressourcen notwendig ist. Der Erhalt natürlicher
physiologischer Mechanismen unterstreicht, daß kein pharmakologischer Effekt
vorliegt und ist wichtig für
die Leistungsanpassung.
- 3. Das Getränk
optimiert die Reaktionen im EEG und beschleunigt die down-Regulation von der
zentral-nervösen
Aktivierung.
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Die
Untersuchung war angelegt als doppelblind-placebokontrollierte Cross-Over-Studie an aufgeklärten Freiwilligen
mit randomisierter Reihenfolge der Verabreichung von Placebo oder
Verum am Testtag 1 oder 2 nach Zufallszahlen.
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Untersuchungsablauf
und Versuchspersonen
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Es
nahmen freiwillig 20 anamnestisch und klinisch gesunde Nichtraucher,
Studenten oberhalb des zweiten Semesters außerhalb der Prüfungsperioden
teil (Alter 25 ± 3
Jahre, Körperlänge 183 ± 8 cm,
Körpermasse
75,5 ± 8,9
kg, die sich Untersuchungszeitraum nicht veränderte). Sie versicherten per
Unterschrift, frei von Medikamenten, Stimulantien oder Drogen zu
sein, und verpflichteten sich dabei, am Vortag psychische Belastungen,
Eß- oder
Trinkexzesse zu meiden und die durchschnittliche Ernährung (deutsche
Mischkost) in der Woche vor der Untersuchung nicht zu ändern. Sie
sorgten außerdem
für ausreichend
Nachtschlaf und kamen ohne Frühstück ins Institut
um zu sichern, daß damit
keine Stimulantien oder aminerge Vorläufer zugeführt wurden. In dem die Untersuch
durchführenden
Institut wurde ein Standardfrühstück mit Brötchen, Margarine,
Marmelade und Tee ohne Thein/Koffein oder Mineralwasser eingenommen
und dazu das Testprodukt bzw. Placebo als Getränk in einer Menge von 0,33
Liter verabreicht. Der Zeitraum bis zur ersten Messung wurde so
gewählt,
daß unter
der Annahme von Wasserlöslichkeit
und normalen Magenentleerungsgeschwindigkeiten der Versuchspersonen
die Wirk-Substanzen resorbiert sein konnten.
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Den
eigentlichen Untersuchungen voraus ging eine run-in-Phase, in der
die Probanden mit dem Untersuchungsablauf vertraut gemacht wurden,
sich an die Elektrodenhaube gewöhnten,
die am Versuchstag ca. 2 Stunden getragen werden muß, und die
psychometrischen Tests im Prinzip kennen lernten, ohne daß es dabei
zu einem Übungseffekt
kommt.
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In
der Untersuchungsphase folgte auf den Testtag 1 (s. u. unter „Untersuchungsablauf") nach einer „Auswaschphase" von 2 Wochen der
Testtag 2 mit genau dem selben Ablauf wie am Testtag 1. Die Versuchspersonen
durften im Intervall zwischen den beiden Testtagen keine Veränderungen
in den Lebensumständen und
Ernährungsgewohnheiten
vornehmen. In dieser Zeit durfte auch kein Prüfungs-, Studien- oder Berufsstress
liegen (im Vorhinein abgefragt, ob solche Termine anliegen).
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Die
psychometrischen Tests am PC und die physiologischen Messungen wurden
in einem separierten ruhigen Raum unter gleichgehaltenen Bedingungen
durchgeführt.
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Messparameter
und Methoden
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EEG:
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Aufzeichnung
an 17 Elektrodenpositionen mittels einer Elektrodenhaube (internationales
10:20 System) mit Cz als physikalische Referenz, Signalübertragung
und – verarbeitung über Gleichspannungsverstärker und
Digitalwandler (DC = 20MΩ/512
Hz/12 bit) (MediSyst GmbH, Linden, Germany). Störungsfreier Datentransfer über Glasfaserkabel
zum CATEEM- System (Computer Aided Topographic Electro-Encephalographo-Metry)
unter kontinuierlicher Beobachtung auf separatem Monitor. Ausreichender
Signal-Störabstand
ist durch die hohen Eingangswiderstände des Verstärkers und
die niedrigen Elektrodenimpedanzen (< 50 kΩ) gewährleistet.
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Wie üblich wurde
das Spontan-EEG durch Fast Fourier-Transformation in sechs Frequenzbereiche unterteilt
(Delta, Theta, Alpha 1 u. 2, Beta 1 u. 2) und als spektrale Leistung
(μV2/Hz) für
jede Elektrodenposition wiedergegeben.
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EEG
Aufzeichnungen erfolgten pro Messung jeweils 2 Min, wobei 1 Min
die Augen geschlossen und 1 Min die Augen geöffnet waren für eine möglichen
Erfassung und Analyse einer Desynchronisation (nicht Gegenstand
in vorliegender Studie, zusätzlicher
Aufwand). Zur Analyse im Hinblick auf die Arbeitshypothesen wurden
vorläufig
nur die einminütigen
EEG Abschnitte mit geschlossenen Augen (wegen Artefaktfreiheit und Nähe zum Ereignis)
herangezogen.
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Psychometrie:
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Stroop-Interferenz-Test
und d2-Aufmerksamkeits-Belastungstest siehe Anhang.
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Die
Befindlichkeit wurde mit 3 Methoden erfaßt:
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Entspannungs-Stress-Skala:
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Analog-Skala
zwischen den Polen „völlig entspannt" und „total
gestresst". Befindlichskeitsskala
BFS von Abele u. Brehm von 1986:
Die BFS ist ein mehrdimensionales
Verfahren zur Erfassung der aktuellen Befindlichkeit und misst diese
anhand der acht Subfaktoren Ärger,
gehobene Stimmung, Erregtheit, Besinnlichkeit, Deprimiertheit, Ruhe,
Aktiviertheit und Energielosigkeit aus. Das Verfahren ist im Zusammenhang
mit Wirkungen von Umweltsituationen auf die Befindlichkeit und Wirkungen
von Stimmung auf kognitive Prozesse anwendbar. Die Bearbeitungszeit beträgt 3-5 Minuten.
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State-Traite-Angst-Inventar
STAI:
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STAI
basiert auf der Unterscheidung von Angst als Zustand und Angst als
Eigenschaft. Die zwei Skalen des STAI mit jeweils 20 Items dienen
der Erfassung von Angst als aktuellem, emotionalen Zustand (State-Angst)
und Angst als übergeordneter
Eigenschaft (Trait-Angst). Die Bearbeitungszeit beträgt 3-5 Minuten
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Blutuntersuchungen:
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Alle
Probenentnahmen erfolgten über
einen in der Vorbereitungsphase angebrachten venösen Zugang (Braunüle), der
mittels Heparin-Kochsalz-Spülungen
offengehalten wurde. Dadurch sind Entnahmen praktisch unbemerkt
und ohne Beeinflussung der Befindlichkeit des Probanden möglich. Die
empfindlichen Hormon-Proben wurden in vorgekühlten Probengefäßen gesammelt,
die sofort in Eiswasser gekühlt
und schnellstmöglich
kühlzentrifugiert
und in –80°C überführt wurden.
Sämtliche
Bestimmungen erfolgten in einem Assay.
Katecholamine (Noradrenalin,
Adrenalin, Dopamin): Glutathion-EGTA-Plasma, kompetitiver RIA
Blutbild:
Sysmex-Counter
Blutzucker, ggfls weitere Stoffwechsel-Parameter:
enzymatisch-photometrische Routineverfahren der klinischen Chemie.
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Für weiterführende Untersuchungen
bezüglich
später
noch auftauchender Fragestellungen wurden Plasma- und Serumproben
tiefgefroren. So sind gegebnenfalls noch weitere Bestimmungen möglich, z.B.
für: Hypophysen-Nebennieren-Rinden-Hormone
(ACTH, Prolaktin, Cortisol, kompetitiver Immuno-Assay im Chemoluminiszenz-Verfahren), Plasma-Aminosäuren (HPLC-Fluoreszenz-Detektion
nach Derivatisierung mit OPA – Messung
am sportmedizinischen Institut Universität Paderborn).
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Kreislauf-Verhalten:
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Puls
durch permanente Aufzeichnung mit Polar-Pulstester. Blutdruck nach
Riva-Rocci (RR)
mit üblicher
Manschette.
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Statistik:
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Alle
erhobenen Werte wurden tabellarisch dokumentiert mit dem Maßen des
zentralen Trends und der Streuung: Mittelwert, Standardabweichung,
Median, Minimum- und
Maximum. Zum Vergleich zwischen Verum- und Placebo-Testtag bei Vorliegen
einer Normalverteilung t-Test für
abhängige
Stichproben, bei fehlender Normalverteilung Wilcoxon-Test. Plausibilitäts- und
Effekt-Prüfung
auf Zusammenhänge
zwischen Parametern mittels Rang-Reihen-Korrelation.
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Untersuchungsablauf
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Alle
Tests fanden vormittags statt, 2 VP hintereinander, wobei jede VP
am Testtag 1 und 2 zur selben Uhrzeit nach folgendem Ablaufschema
untersucht wurde:
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Messung
5 kam als Scheinmessung nicht in die Auswertung um den Effekt des
bevorstehenden Endes der Untersuchung auf Stresshormone wie auf
Hirnstromaktivität
durch Antizipation auszuschließen.
Es gibt also pro Proband und Untersuchung 3 Blut- und 4 EEG-Messungen
sowie 2 Befindlichkeitserfassungen. Im zeitlichen Ablauf kam die
EEG-Messung vor der Blutentnahme, die Blutdruckmessung zum Abschluß. Die Befindlichkeit
wurde in der Ruhephase vor Messung 1 (Ausgangswert) und in der Erholungsphase
nach Messsung 3 erfasst (Auswirkung des Teststresses).
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Ergebnisse
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Vergleich 1. und 2. Testtag
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Im
Hinblick auf ausreichende bzw. gelungene Randomisierung und zum
Ausschluß einer
stärkeren Überlagerung
der Ergebnisse durch Wiederholungseffekte oder durch im Zeitablauf
geänderte äußere Bedingungen
ist es von Bedeutung, daß die
Meßdaten
an den Testtagen nicht differieren. Unter diesem Aspekt wurde eine
statistische Auswertung durchgeführt,
die zentrale Trends an den Testtagen darstellt und auf Unterschiede
der Meßwerte
prüfte
unabhängig
vom jeweils verabreichten Testprodukt. Lediglich beim Faktor „Ärger" in der Befindlichkeitsskala
BFS ergab die Prüfung
auf Unterschiede zwischen den Testtagen einen statistischen Trend.
Ansonsten war bei keinem Parameter und bei keiner Messung ein Tageseinfluß zu erkennen
(keine signifikanten Unterschiede)..
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Placebo-Versuch
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(Physiologisches Verhalten
der Meßwerte
im Testablauf)
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Das
Befinden der Versuchspersonen vor dem Test war nach den Angaben
im BFS-Bogen ausgeglichen
und veränderte
sich unter den Testanforderungen nur im Faktor „Besinnlichkeit" leicht mit einem
Rückgang,
ansonsten waren die Befindlichkeitsfaktoren in diesem Befragungsinstrument
vor und nach der Testbatterie im Wesentlichen gleich bzw. nicht
signifikant beeinflußt
(4 u. 5). Bezüglich Ängstlichkeit (STAI-Fragebogen) war der
Ausgangswert niedrig und nur im Test nach Verum-Gabe signifikant
angestiegen (3). In gleicherweise war vor
den Tests das Stressniveau auf der analogen Stress-Skala von 1 – 10 mit Mittelwerten
zwischen 1 und 2 niedrig und es stieg auch mit dem Mittelwert von
3,5 direkt nach den beiden Testanforderungen nicht auf ein sehr
hohes Niveau an (3). Dementsprechend gering waren
auch die physiologischen Stressantworten. Die Stresshormone (Adrenalin,
Noradrenalin und Dopamin im Blut) stiegen überhaupt nicht an (11),
der diastolische Blutdruck ebenfalls nicht, der systolische Blutdruck
nur geringfügig
im Mittel von 107 ± 10
mmHg vor auf 111 ± 12
mmHg nach dem Stroop-Test sign. an und fiel dann sofort wieder auf
das Ausgangsniveau ab (2). Auch die Herzfrequenz (Puls)
stieg nur leicht von 68 ± 11
auf 74 ± 12
nach Stroop-Test und 73 ± 11
nach D2-Test sign. an und erreichte innerhalb der Erholungsphase
von 10 Min. wieder den Ausgangswert (1). Ebenso
zeigte das Blutbild keine Stressreaktionen, die sich z.B. in einer
Leukocytose (Anstieg der weißen
Blutkörperchen)
niederschlagen würde.
Gegenteilig und bedingt durch die Flüssigkeitsaufnahme und Blutverdünnung ergaben
sich absinkende Werte bei den Blutzellen bzw. dem Blutfarbstoff
(Erythrocyten 8, Hämatokrit 9)
und unveränderte
Volumina und Farbstoffgehalte der Blutkörperchen (MCV, MCHC, MCH).
Unterzuckerungen, die zu Konzentrationsstörungen und Leistungseinschränkungen
des Nervensystems hätten
führen
können,
waren ausschließbar,
die Blutzuckerwerte fielen von den gegenüber Nüchternwerten „normal
erhöhten
Werten" (113,8 ± 43,5
bzw. 117,5 ± 29,3
mg/dl) nach dem Frühstück im Untersuchungsablauf
regelrecht auf Normalwerte ab (10) und
eine Stresshormon-induzierter Anstieg durch Freisetzung aus den
Speichern blieb ebenfalls aus. Vor diesem Hintergrund muß trotz
der notwendigen Konzentrations- und Aufmerksamkeits- Anforderung
durch die Tests die Stressbelastung für die Studenten als gering
eingestuft werden. Dementsprechend braucht auch im EEG als Ausdruck
der Gehirnaktivierung keine sehr massive Änderung erwartet werden.
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Im
Delta-Frequenzband, das bei Schlaf und Ruhe dominiert, gab es nur
einen geringen signifikanten Anstieg in einer einzigen Elektrodenposition
(T6, 12). Den Trend zur Aktivierung konnte man in weiteren Positionen
noch erkennen exemplarisch sind hierfür die Werte an der Position
Pz in 12 dargestellt.
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Die
theoretisch im Rahmen der Steigerung von Vigilanz und Aufmerksamkeit
erwartete Aktivierung im Theta-Frequenzband war signifikant in der
Schläfenregion
beidseits (Positionen T5 und T6, Ab. 26) sowie in der Stirnregion
rechts (F4, 25). Exemplarisch ist
der Trend zur Erhöhung
der elektrischen Aktivität
auch in der Mitte der Zentral- und Scheitelregion (Cz und Pz, 24) aufzeigbar.
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Im
Alpha1-Frequenzbereich liegt eine grundsätzliche Problematik darin,
daß die
Werte der elektrischen Aktivität
natürlicherweise
streuen, weil es Individuen mit grundsätzlich hoher und solche mit
grundsätzlich
niedriger Aktivität
gibt. Dadurch bedingt konnte nur an einer einzigen Elektrode eine
stastisch signifikante Steigerung der Aktivität errechnet werden (C3), obwohl
in zahlreichen Positionen der Trend zu höherer elektrischen Leistung
sehr deutlich erkennbar war. Dies wird in 13 anhand
der Mittelwerte und der Standardabweichungen von allen Elektrodenpositionen
gezeigt, wie die elektrische Leistung während des Stroop-Testes gering
und während
des D2-Testes dann
deutlich steigt.
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Die
elektrische Leistung blieb während
der Testdurchführungen
im schnelleren Alpha2-Band durchweg konstant. Mathematisch-statistisch
konnten keine Veränderungen
während
des ganzen Versuchsablaufs nach Zufuhr von Placebo ermittelt werden.
Trendmäßig kam
es statt einer Steigerung während
der Anforderungen eher zu einem Rückgang der elektrischen Aktivität in der
Erholphase als Ausdruck der zentralnervösen Downregulation in einigen
Elektrodenpositionen, z.B. in den zentralen Hinrabschnitten rechts,
links und mittig (C3, C4, Cz, 14) und
gobal angedeutet aber nicht signifikant in den Mittelwerten und
der Standardabweichung aller Elektroden (16).
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Die
meisten Veränderungen
der elektrischen Aktivität über der
Hirnrinde fanden sich in der Beta1-Frequenz. Hier stieg die elektrische
Leistung signifikant bis zum Ende der beiden Tests an den Elektroden
im Hinterkopfbereich (O1 und O2, 19), zentral
mittig (Cz, 17) und im Schläfenlappen
beidseits (T5 und T6, 21) an, und fiel in der Erholungsphase
wieder ab (signifikant auch über
der Mitte des Frontalhirns und trendmäßig über den Scheitellappen/Elektroden
Fz und Pz (20), bei denen der Anstieg nicht
signifikant war).
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Im
Beta2-Frequenzbereich blieben die elektrischen Leistungen im Gesamten
Placebo-Versuch statistisch unverändert, exemplarisch dargestellt
an den über
alle Elektrodenpositionen gemittelten Werten von (23).
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Vergleich
Placebo mit Verum
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Bezüglich der
Befindlichkeit und der subjektiven (Stress-Skala, STAI-Bogen) sowie
der physiologischen (Stresshormone, Kreislaufwerte) Stress- bzw.
Aktivierungsparameter gab es keinen Unterschied zwischen den Testdurchgängen. Auch
waren die Testleistungen unbeeinflußt vom zuvor verabreichten
Getränk.
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In
den EEG-Parametern konnte mittels Varianzanalyse nur ein einziger
Gruppenunterschied verifiziert werden an der Elektrode C3 im Bereich
der Theta-Frequenz (27). Ansonsten wurden, mit der
genannten Ausnahme an der Elektrode C3, die im Placeboversuch oben
beschriebenen signifikanten Veränderungen
im Verumver such weitgehend reproduziert, aber noch eine Reihe weiterer
Signifikanzen festgestellt. Nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die
Elektroden und Frequenzbereiche, an denen je im Placebo- und Verum-Versuch
Veränderungen
der EEG-Leistung
statistisch gesichert werden konnten.
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Überwiegend
liegen die im Verumversuch zusätzlichen
statistisch signifikanten Änderungen
der elektrischen Leistung nicht in der Phase der Beanspruchung durch
die Tests sondern in der Erholungsphase. Zusammengefaßt und der
folgenden Ergebnisbeschreibung vorweggenommen liegen die Unterschiede
zwischen Placebo- und Verum-Versuchen mehr im Bereich Rückgang der
elektrischen Gehirnstromleistung in der Erholungsphase und geringerer
Steigerung während
der Testsituationen als im Bereich Steigerung der elektrischen Aktivität. So liegt
auch der einzige siginifikante Unterschied zwischen Placebo und
Verum an der Elektrode C3 in der Theta-Frequenz in der Erholungsphase und beschreibt
einen Rückgang
auf ein niedrigeres Niveau nach der Verabreichung von Verum. Bei
trotzdem unveränderter
Testleistung weist dies eher in die Richtung Vermeidung überschiessender
Aktivierung und Downregulation durch die Verabreichung von Verum
als in Richtung Steigerung und Antrieb der Hirnrinde.
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Im
Einzelnen lassen sich folgende Signifikanz-Unterschiede zwischen
den Durchgängen
beschreiben (wobei festzuhalten ist, daß es sich nicht um signifikante
Gruppenunterschiede handelt):
Im Delta-Frequenzband war an
der Elektrode F8 nach Verum in der Erholphase eine signifikant abnehmende elektrische
Aktivität
zu notieren, ebenso an der Elektrode T3, während im Paralellversuch allenfalls
ein Trend zu beobachten war.
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In
der Theta-Frequenz fiel nach Verum in den mittig gelegenen Elektrodenpositionen über dem
Zentral- und Scheitelhirn (CZ und PZ) nach dem Stroop-Test die geringere
Streuung der Werte nach oben auf (24)
und nach den Anstiegen unter der Testbeanspruchung war der Rückgang der
Werte in der Erholphase in den frontalen und temporalen Ableitungen
wesentlich deutlicher, in Ableitung F8 signifikant (25).
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Im
Alpha 1-Frequenzbereich fiel im Verum-Versuch ebenfalls eine Reduktion
der Streubreite nach oben in höhere
elektrische Leistungen auf, wenngleich keine signifikanten Unterschiede
zu erheben waren (exemplarisch dargestellt an den Mittelwerten aus
allen Elektroden siehe 13). Im Vergleich mit Placebo
liessen sich nach Verabreichung von Verum im Untersuchungsablauf
mehr Signifikanzen errechnen (in den Eletrodenpositionen F4, FZ
und C4). Diese fanden sich bei den Unterschieden zwischen Messung
3 (nach den Tests) und Messung 4 (Erholphase), bzw. bzgl. Fz zwischen
der Ausgangsmessung (M1) und der Erholungsphase (M4).
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Die
in der Alpha 2-Frequenz im Verum-Versuch neu als signifikant zu
errechnenden Unterschiede zwischen den Messzeitpunkten bezogen sich
alle auf einen Rückgang
der elektrischen Leistung in der Erholungsphase, und zwar an der
Elektroden C4 als sign. Unterschied zwischen den Messungen nach
beiden Tests (Stroop und D2) und Erholung (14) und
an den frontalen Elektroden Fz (15) und
F3 zwischen Ruhe und Erholung.
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Die
Steigerungen der elektrischen Aktivität in der Beta 1-Frequenz unter
der Testbeanspruchung, wie sie im Placebo-Versuch erzielt wurden,
liessen sich mit Verum nicht in allen Ableitungen reproduzieren
bzw. blieb unter dem Signifikanzniveau (okzipitale Region auf beiden
Seiten, 20, Elektrodenpositionen Pz, 20 und
T5 u. T6, 21). Der Rückgang der elektrischen Aktivität zwischen
Ende der Testphase und Erholung war reproduzierbar in den Ableitungen
Fz (18), Cz (20) und
T6 (21), neue signigikante Rückgänge der elektrischen Aktivität fanden
sich in den Elektrodenpositionen F4 (18) und
O2 (19).
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Im
schnellen Beta2-Frequenzbereich nahm in beiden Untersuchungsreihen
die Streuung der Werte als Ausdruck einer Zentrierung während der
Testbeanspruchungen ab und anschließend wieder zu, so in den gemittelten
Standardabweichungen (23) und an der Elektrode T3
(22). An der Elektrode Pz waren die Werte in der
Erholungsphase gegenüber
der Beanspruchungsphase signifikant niedriger, wenn vorher Verum
verabreicht worden war.
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Differenzstatistik
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Im
Hinblick auf die Änderungen
vor allem der EEG-Leistungsdaten im Sinne eines Anstieges und eines Abfalles
der Werte zwischen den Messzeiten wurden Differenzen gebildet zwischen
Ruhe- und Nachbelastungs-Werten (Δ M1 – M3), zwischen
Nachbelastungs- und Erholungs-Werten (Δ M3 – M4) und zwischen Ruhe- und
Erholungs-Werten (Δ M1 – M4), um
unabhängig
vom jeweiligen Ausgangswert den Einfluß von Verum auf das Verhalten
im Vergleich zum Placebo-Versuch deutlich zu machen.
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Signifikante
Unterschiede zwischen den Differenz-Werten (Δ-Werten), die anzeigen, daß das Ansteigen
und das Abfallen unterschiedlich ausfällt, ließen sich in fast allen Frequenzbereichen
nachweisen, so daß dementsprechend
auch die Werte in der Erholungsphase teils nicht wieder erreicht
und teils unterschritten wurden. Unterschiedliches Auftreten von
Signifikanzen bei Verum und Placebo fand sich im Delta-Frequenzbereich bei
F4, F8, Fz und O2, also mehr rechtshirnig, im Alpha2-Frequenzbereich bei
F4, also ebenfalls frontal rechtshirnig, im Beta1-Frequenzbereich bei
O1 und 2, Cz, F3 und 4 sowie P4, wobei die Veränderung im Delta-und Alpha2-Bereich
mit Verum und im Theta-Bereich mit Placebo größer waren, so daß die Unterschiede
in den Auslenkungen zwischen den Messzeitpunkten Signifikanzniveau
erreichten. Im Alpha1-Frequenzbereich ergaben sich durchweg signifikante
Unterschiede in den Δ-Werten
als Hinweis darauf, daß sich
hier Bewegungen zwischen den einzelnen Messungen ergaben, die ohne
Berücksichtigung
der Ausgangswerte maskiert waren aufgrund der großen Unterschiede
in der individuellen Alpha-Grund-Leistung. Systematische oder umschriebene
wiederholbare Unterschiede zwichen Verum und Placebo waren in Alpha1
aber nicht erkennbar.
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Die
Elektrodenpositionen, an denen direkt signifikante Gruppenunterschiede
in den Δ-Werten
auftraten (Spalten 2, 4 und 5), sind in nachfolgender Tabelle aufgelistet
und denen gegenübergestellt,
an denen das Signifikanzniveau des Unterschiedes zwischen Ruhe und
Ende der Testbatterie („Anstieg", Spalte 1) bzw.
zwischen Ende der Tests und Erholung („Abfall", Spalte 3) zwischen Placebo und Verum
differierte.
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Unschwer
ist zu erkennen, daß der
Mittelwertunterschied zwischen Test-Ende (M3) und Erholung (M4) („Abfall" der elektrischen
Leistung) zwar an diversen Elektrodenpositionen im Signifikanzniveau
zwischen den Gruppen differiert (Spalte 3), die Differenzwerte in
beiden Versuchen aber nicht unterschiedlich sind (Spalte 4). Die
Differenzwerte der „Anstiege" (M1 minus M3) dagegen
zeigen signifikante Unterschiede zwischen Placebo und Verum im Theta-Frequenzbereich.
Sie sind im Verum-Versuch
an den Elektroden Cz, F3, F4, (30) und
P4 (31) signifikant geringer, so daß bei gleichem
Abfall bis zur Erholung auch signifikant geringere Werte nach der
Erholungsphase resultierten (Spalte 5). Ansonsten fällt auch
auf, daß die
Unterschiede in den Signifikanzniveaus beim Vergleich der Mittelwerte
von Ruhe (M1) und Testbelastungen (M3) bzw. Testbelastung und Erholung
keine quantitativen Korrelate in den Differenzberechnungen haben,
sie also nur qualitativ als vielleicht abweichende Verhaltensweise
diskutiert werden dürfen.
Da den unterschiedlichen Differenzwerten Ruhe-Erholung (Spalte 5)
in Beta1 an F3 (28) und Beta2 an F7 u. T4 (29)
ihrerseits keine anderen Signifikanzniveaus oder signifikant unterschiedlichen
Werte vorausgehen, fehlt auch hier die Beweiskraft. Im Falle Beta
1 an der Elektrode O2 dürfte
aber davon auszugehen sein, daß eine
stärkere
Downregulation die Unterschiede zum Ausgangswert ausmacht.
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Unerwünschte Wirkungen
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Irgendwelche
Auffälligkeiten
körperlicher
oder geistiger Art gab es bei keinem einzigen Versuch, insbesondere
wurden keine Verhaltensabweichungen oder unphysiologischen Reaktionen
beobachtet, die mit den verabreichten Getränken in Zusammenhang zu bringen
wären.
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Fazit
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Aufgrund
der Spezifizierung der einzelnen Komponenten in dem erfindungsgemäßen Getränk war angenommen
worden, dass durch aktivierende Komponenten die zentralnervöse elektrische
Aktivität
gesteigert wird und in den für
Aufmerksamkeit und kognitive Beanspruchung eher verantwortlichen
Frequenzbereichen Theta stärker
zunimmt, nicht jedoch in den eher mit Stress verbundenen schnellen
Frequenzbereichen, da auch Taurin und Tryptophan enthalten sind.
Unter diesen Kautelen war auch angenommen worden, dass in den psychometrischen
Tests, die Anforderungen an gerichtete Aufmerksamkeit, Erkennen
und Entscheiden sowie Konzentrationsfähigkeit stellen, ein besseres
Ergebnis erzielt wird. Für
diese Fragestellung wurden folgende Tests verwendet: der computerisierte
Substest „Interferenzversuch" des color-word-Interferenztestes nach
Stroop, ein sensomotorischer speed-Leistungstest zur Prüfung der
Selektivität,
Kodierung und Dekodierung der Informationsverarbeitung und der D2-Aufmerksamkeits-Belastungstungstest
zur Erfassung und Beurteilung individueller Aufmerksamkeits- und
Konzentrationsleistungen. Diese Tests stellten gleichzeitig eine stressende
Situation dar, wobei der Stress weniger in der direkten Beanspruchung
der Probanden als in der Aufeinanderfolge der beiden Tests liegen
sollte. Es wurde vermutet, daß durch
die Produkt-Komponenten Taurin und Tryptophan eine überschiessende
Stress-Reaktion verhindert wird.
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Als
Hauptzielparameter für
die Prüfung
der Wirkung des Testproduktes galten die Testergebnisse und die
zentralnervöse
Aktivierung im Abbild der elektrischen Aktivität. Als Nebenkriterien wurden
physiologische Stresszeichen wie Herzfrequenz, Blutdruck, Stresshormonspiegel
im Blut und Stresszeichen im Blutbild und Blutzuckerverhalten untersucht.
Weiterhin wurden mit Hilfe einer analogen Stressskala sowie mit
validierten Fragebögen
zu Befindlichkeit und Ängstlichkeit
das individuelle Verhalten der Versuchspersonen erfasst, um auszuschliessen,
dass Ängstlichkeit,
Umgebungseinflüsse
etc. das Ergebnis beeinflussen konnten.
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In
der doppelblind randomisierten Verabreichung ergab sich, dass im
Test/Retest-Verhalten
unabhängig
vom verabreichten Getränk
keine wesentlichen Wiederholungs- und/oder Lerneffekte auftraten,
die statistsiche Signifikanz erreichten, wenngleich die Geschwindigkeit
der Bearbeitung (Reaktionszeit) im Stroop-Test und die Zahl der
bearbeiteten Zeichen im D2-Test im Retest geringfügig besser
waren. Die übrigen Parameter
verhielten sich im Test/Retest-Verhalten identisch. Somit waren
die wichtige Voraussetzung der geglückten Randomisierung und der
Ausschluss von Umgebungsparametern gegeben.
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Im
Hinblick auf die Prüfung
unterschiedlicher Ergebnisse als Folge der vorherigen Verabreichung
unterschiedlicher Getränke
konnte kein Einfluss auf die Nebenzielparameter in den Befragungen
erhoben werden. Die Stressbelastung an sich war gering, wie die
analoge Stressskala zeigte, so dass es auch nicht zu wesentlichen
physiologischen Stresszeichen kam. Die Stresshormone Noradrenalin,
Adrenalin und Dopamin stiegen im Verlauf der Untersuchungen nicht
an, die Puls- und Blutdruckwerte nur ganz geringfügig. Unterschiedliche
Getränkeeinflüsse auf
diese Parameter konnten nicht festgestellt werden, womit gezeigt
war, dass keines der Getränke
irgendwelche physiologischen Reaktionen beeinflusst oder gar pharmakologische
Wirkungen entfaltet.
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Angesichts
der physiologisch gemessen und erfragt geringen Stressbelastung
war auch nicht zu erwarten, dass im elektrischen Abbild der Hirnrindenaktivität gravieren de
Reaktionen auftreten mussten. In erwarteter Weise war als Effekt
der Konzentrations- und Aufmerksamkeitsanforderung eine Steigerung
der elektrischen Aktivierung im Beta 1 Bereich in zahlreichen Elekttroidenpositionen
nachzuweisen, und wie anhand der Literatur zu vermuten auch im Theta-Frequenzband
im Bereich Frontal- und Temporal-Hirn. Ein signifikanter Getränkeeffekt
ergab sich nur an einer einzigen Elektrode im Bereich der Thetafrequenz.
Dort fand sich in der Erholphase nach Verum eine niedrigere, d.h.
stärker
zurückgegangene
elektrische Aktivität.
Weitere Verum-Effekte
bezogen sich auf größere Unterschiede
zwischen den Messwerten im Verlauf der Untersuchung und/oder geringeren
Streungen vor allem in höhere
Bereiche, wodurch mehr statistische Signifikanzniveaus von p < 0,05 erreicht wurden.
Die Mehrheit der zusätzlich
aufgetretenen Signifikanzen bezog sich eher auf stärkeren Rückgang der
elektrischen Aktivität
in der Erholphase als auf stärkere
Aktivierung während
der Testphasen. So war im Verum-Versuch an einigen Elektrodenpositionen
der Anstieg der elektrischen Aktivität unter den Testaufgaben nicht
mehr signifikant oder im zentralen Trend der Mittelwerte und Medianwerte
sichtbar verschwunden (z.B. in der Theta-Frequenz an Elektrode T6
(26) bzw. in der Beta1-Frequenz an den Elektroden
T6, Pz, O1, O2, (19, 20, 21)
). Auch war die Streuung der Daten in Richtung zu hohen Werten trendmäßig reduziert.
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Durch
eine statistische Prüfung
der Differenzwerte konnten mehrere signifikante Unterschiede zwischen
Verum und Placebo aufgedeckt werden. Dabei stellte sich heraus,
daß die
Abnahmen vom Wert nach den Tests zur Erholungsphase hin in keiner
Frequenz und Elektrodenposition signinfikant unterschiedlich waren,
wohl aber die Anstiege von Ruhe zu Testaufgaben – als Differenzwerte ausgedrückt – im Thetafrequenzbereich
an den Elektroden Cz, F3, F4 und P4 geringer waren (30 u. 31). Bei gruppengleichen Differenzen zwischen
Testbelastung und Erholung („Abnahmen") resultierten dabei
sign Gruppenunterschiede in den Differenzwerten Ruhe-Erholung („stärkere Abnahmen"), die eher ein Effekt
der Hemmung des Anstiegs als der Verstärkung des Rückgangs sein dürften (z.B.
im Beta1-Frequenzbereich an den Elektroden F3 u. O2, im Theta-Frequenzbereich
bei F3, F4, Cz u. P4, 30 u. 31).
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Das
erfindungsgemäße Getränk zeichnete
sich somit eher dadurch aus, dass es zwar die zur Bewältigung
der Aufgaben notwendige Aktivierung in den relevanten Frequenzbereichen
und Hirnregionen unbeeinflusst ließ, aber in weiteren Elektrodenpositionen
und in schnelleren, der Stressreaktion zuzuordnenden Frequenzbereichen
Aktivitätssteigerungen
minderte. Somit wurde eine nicht erforderliche Überaktivierung eingedämmt, also
eine Zentrierung auf die wichtigen Hirnregionen bewirkt, die man
als Ökonomisierung
bezeichnen möchte.
Die Beeinflussung der Rückstellung
nach der Beanspruchungsphase durch das erfindungsgemäße Getränk, also
eine Downregulation, konnte anhand der unterschiedlichen Signifikanzniveaus
im Vergleich der Werfe nach der Testphase und der Erholungsphase
zunächst
angenommen werden. Durch Vergleich der Differenzwerte wurde diese
Annahme aber nicht eindeutig bestätigt. Das Erreichen eines stärker downregulierten Zustandes
in der Erholungsphase wird eher durch Eindämmung eines Übererregungszustandes
während
der Beanspruchung erreicht als durch Hemmung elektrischer Hirnaktivitäten in bestimmten
Frequenzbereichen. Dafür
spricht auch, daß die
Ruhewerte im EEG 40 Minuten nach der Einahme im Verum- und Placebo-Versuch keine
signifikanten Unterschiede aufwiesen.
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Insgesamt
führt also
das erfindungsgemäßen Getränk zu einer
Steigung der neuralen Effizienz, also zu einem „Genie-Effekt", d.h. zu einer konzentrierten
Aktivierung von Gehirnregionen wie sie bei intelligenten Menschen
in der o.g. Veröffentlichung
beschreiben worden ist. Durch Steigerung der neuralen Effizienz
Verbessert sich die geistige Leistungsfähigkeit, da bei geringem Stress
eine bestimmte geistige Leistung erbracht werden kann.
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Unerwünschte oder
Nebenwirkungen auf physiologische Reaktionen oder das Verhalten
bzw. die psychische Situation der Versuchspersonen wurden nicht
beobachtet.
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Anhang
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Psychometrische Tests:
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1.) Der Stroop-Interferenz-Test
(Intel 1990)
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Dieser
Test stellt einen computerisierten Subtest (sog. Interferenzversuch)
des Colour Word Interferenz Test dar (Stroop 1935). Dieser Test
ist ein "sensumotorischer
Speed-Leistungstest",
der die Fähigkeiten der
Informationsverarbeitung (Selektivität, Codierung und Dekodierung)
im optisch-motorischen
Funktionsbereich erfasst. Er findet Anwendung in klinischer Diagnostik
(hirnorganische Störungen
etc.) und Eignungsdiagnostik (Personalauslese für Berufe die kognitiv-psychische
Fitness erfordern, Fluglotsen, Piloten etc.). Bei dem Interferenzversuch
werden Farbwörter
und sinnlose Buchstabenkombinationen (neutrale Bedingung) in unterschiedlichen
Farben dargeboten (blau, gelb, grün, rot). Eine kongruente Bedingung
liegt dann vor, wenn das Wort, dessen Farbe gemerkt werden soll,
selbst den Namen dieser Farbe angibt (z.B. das Wort "ROT" in roter Schrift).
Eine inkongruente Bedingung liegt vor, wenn die Bedeutung des Farbwortes
nicht mit der zu benennenden Farbe geschrieben ist (z.B. das Wort "ROT" in grüner Farbe).
In der neutralen Bedingung liefert ein Wort ohne Bedeutung, aber
farbig geschrieben den Reiz (z.B. "LNXY" in
roter Farbe). Die Versuchsperson (VP) soll sich die Schriftfarbe
des ersten dargebotenen Reizwortes merken (z.B. das Wort ROT in
grüner
Farbe, VP merkt sich Grün) – 100ms
später
erscheint ein zweites Farbwort ("BLAU", "GELB", "GRÜN", "ROT") in neutraler Farbe
(weißer
Schrift) von denen sich die VP die Bedeutung merken muß. Jetzt
muß die
VP entscheiden, ob Farbe von Wort 1 und Farbbedeutung von Wort 2
identisch sind und bestätigt
mit linker Mousetaste bei Übereinstimmung,
oder ob keine Übereinstimmung
vorliegt und bestätigt
dann mit einem Mouseklick der rechten Taste. Die Reaktionszeit wird
ab der Darbietung des ersten Wort bis zur motorischen Reaktion (Mouseklick)
gemessen.
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Die
gemittelten Reaktionszeiten geben Aufschluß über kognitive Informationsverarbeitung
des Erkennens – Entscheidens
und Handelns in Stresssituation und über Konzentrations- und Reaktionsvermögens in der
Fehlerhäufigkeit.
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In
der Versuchsbedingung werden vier Farben in jeweils 3 Bedingungen
benutzt, in der die VPs einmal mit ja und einmal mit nein reagieren
müssen.
Diese 24 Bedingungen werden 9 mal erhoben, also 216 Durchgänge. Vor
der Datenerhebung werden 48 Übungsdurchgänge bearbeitet,
so daß also
jede Farbe zu jeder Bedingung und jeder Reaktion 2 mal bearbeitet
wird. Insgesamt werden pro Test 264 Reaktionen abverlangt. Die Testdauer
beträgt
ca. 30 Minuten.
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2.) Der D2 Aufmerksamkeits-
Belastungstest (Neuauflage Brinckenkamp 1994 in Beltz 01)
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Der
D2 Test stellt eine standardisierte Weiterentwicklung des sog. Durchstreichtests
dar. Er dient der Erfassung und Beurteilung individueller Aufmerksamkeits-
und Konzentrationsleistungen. Zu den Neuerungen gehören u.a.
die Angabe eines Konzentrationsleistungswertes. Die vielfältige Absicherung
der Testgütekriterien,
sowie seine einfache Anwendung machen ihn zu den am häufigsten
verwendeten psychodiagnostischen Testverfahren. Zahlreiche Referenzen
aus u.a. Medizinischer Psychologie, Pharmakopsychologie, Verkehrspsychologie
unterstreichen das breite Anwendungsspektrum. Es sind geschlechts-,
altersgruppen-, und schulspezifische Normen für Altersgruppe 9-20 Jahre (N
= 3132) und 19-59 Jahre (N = 3000) vorhanden.
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Die
Testdauer beträgt
ca. 10 Minuten.
