WO2006084894A2 - Verwendung von tryptophan in kombination mit koffein und taurin, nahrungsmittel und getränk diese kombination enthaltend - Google Patents

Verwendung von tryptophan in kombination mit koffein und taurin, nahrungsmittel und getränk diese kombination enthaltend Download PDF

Info

Publication number
WO2006084894A2
WO2006084894A2 PCT/EP2006/050830 EP2006050830W WO2006084894A2 WO 2006084894 A2 WO2006084894 A2 WO 2006084894A2 EP 2006050830 W EP2006050830 W EP 2006050830W WO 2006084894 A2 WO2006084894 A2 WO 2006084894A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tryptophan
test
taurine
caffeine
stress
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/050830
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2006084894A3 (de
Inventor
Patrick Faber
Original Assignee
Patrick Faber
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patrick Faber filed Critical Patrick Faber
Publication of WO2006084894A2 publication Critical patent/WO2006084894A2/de
Publication of WO2006084894A3 publication Critical patent/WO2006084894A3/de

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L2/00—Non-alcoholic beverages; Dry compositions or concentrates therefor; Their preparation
    • A23L2/52—Adding ingredients
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23L—FOODS, FOODSTUFFS, OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES, NOT COVERED BY SUBCLASSES A21D OR A23B-A23J; THEIR PREPARATION OR TREATMENT, e.g. COOKING, MODIFICATION OF NUTRITIVE QUALITIES, PHYSICAL TREATMENT; PRESERVATION OF FOODS OR FOODSTUFFS, IN GENERAL
    • A23L33/00—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof
    • A23L33/10—Modifying nutritive qualities of foods; Dietetic products; Preparation or treatment thereof using additives
    • A23L33/17—Amino acids, peptides or proteins
    • A23L33/175—Amino acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/185—Acids; Anhydrides, halides or salts thereof, e.g. sulfur acids, imidic, hydrazonic or hydroximic acids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/40—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom, e.g. sulpiride, succinimide, tolmetin, buflomedil
    • A61K31/403—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having five-membered rings with one nitrogen as the only ring hetero atom, e.g. sulpiride, succinimide, tolmetin, buflomedil condensed with carbocyclic rings, e.g. carbazole
    • A61K31/404—Indoles, e.g. pindolol
    • A61K31/405—Indole-alkanecarboxylic acids; Derivatives thereof, e.g. tryptophan, indomethacin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/495—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with two or more nitrogen atoms as the only ring heteroatoms, e.g. piperazine or tetrazines
    • A61K31/505—Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim
    • A61K31/519—Pyrimidines; Hydrogenated pyrimidines, e.g. trimethoprim ortho- or peri-condensed with heterocyclic rings
    • A61K31/52—Purines, e.g. adenine
    • A61K31/522—Purines, e.g. adenine having oxo groups directly attached to the heterocyclic ring, e.g. hypoxanthine, guanine, acyclovir
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61P—SPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00—Drugs for disorders of the nervous system
    • A61P25/26—Psychostimulants, e.g. nicotine, cocaine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23V—INDEXING SCHEME RELATING TO FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES AND LACTIC OR PROPIONIC ACID BACTERIA USED IN FOODSTUFFS OR FOOD PREPARATION
    • A23V2002/00—Food compositions, function of food ingredients or processes for food or foodstuffs

Definitions

  • the invention relates to a use of tryptophan and a tryptophan-containing food and drink. 5
  • the different intelligence of humans can be measured by tests; For this purpose, the prior art shows various intelligence test methods.
  • the subject of research is also how the brains of more or less intelligent people differ. It examines the mechanisms that lead to people processing information at different speeds and more or less capable of logical reasoning.
  • Imaging electron cephalogram (EEG) techniques have shown that smart people can limit brain activation to smaller areas of the cerebral cortex, especially those that are truly necessary for the task at hand. Less gifted people, on the other hand, have to activate larger parts of their brains and consume more resources for the same task.
  • neural efficiency is a measure of these psychophysiological differences that occur in the thinking processes of intelligent and less intelligent people.
  • Corresponding research results are available from International Journal of Psychophysiology, Volume 49, Issue 2, August 2003, pages 89-98, "When intelligence loses its impact: neural efficiency during reasoning in a family area", Roland H. Grabner, Elsbeth Stern and Aljoscha C. Neubauer, known.
  • the phenomenon of selective activation of brain areas, which occurs in particularly intelligent people, is also referred to as the "genius effect".
  • a new use of tryptophan is indicated wherein tryptophan is administered together with caffeine and taurine.
  • At least 10 mg of tryptophan are administered together with at least 15 mg of caffeine and at least 30 mg of taurine.
  • This can be done for example in the form of a dragé or as a drink.
  • At least 5 g of carbohydrates, preferably about 11 g of carbohydrates, are additionally administered.
  • Increasing the glucose concentration can thereby additionally increase the mental capacity.
  • the invention relates to a food supplement of tryptophan, caffeine and taurine.
  • the food may be a so-called functional food or functional food which serves to improve cognitive performance and / or increase neural efficiency and / or to prevent overactivation of brain regions under stress and / or to improve down-regulation after stress ,
  • the invention relates to a beverage with additions of tryptophan, taurine and caffeine.
  • the beverage can be provided in the form of an effervescent tablet or as a ready-made drink.
  • the beverage is a so-called energy drink or an energizer drink.
  • Incorporating tryptophan in combination with caffeine and taurine over a drink improves a person's cognitive performance.
  • a beverage with additions of tryptophan, caffeine and taurine may be used to increase neural efficiency and / or prevent overactivation of brain regions under stress and / or improve down-regulation after stress.
  • One embodiment of a beverage according to the invention comprises per 100 ml of the drink at least 15 mg of caffeine, preferably about 32 mg of caffeine, at least 30 mg of taurine, preferably about 99 mg of taurine, and at least 10 mg tryptophan, preferably about 40 mg tryptophan. Additionally, the beverage may contain at least 5 grams of carbohydrates, preferably about 11 grams of carbohydrates, per 100 ml of finished beverage.
  • the beverage is provided in the form of an effervescent tablet or as a ready-made beverage.
  • the beverage is preferably bottled in 0.33 l containers.
  • 0.33 l of the finished beverage should be drunk, so that appropriate amounts of tryptophan, taurine and caffeine are absorbed.
  • the drink may include water, sugar, acidulant, E330, carbonic acid, dextrose and E150d dye.
  • 100 ml of the finished beverage preferably contains on average 11 g of carbohydrates, resulting in a calorific value of 199 kcal.
  • the study examined vigilance, concentration, activation, information processing and cognitive performance with psychometric tests, the degree of physical activation based on circulatory parameters and stress hormone measurements in the blood, and central nervous activity using the quantitative analysis of brain electrical energy (EEG) on 17 electrodes in 5 frequency ranges.
  • EEG brain electrical energy
  • EEG, puI and blood pressure measurements were taken after each test and after a 20-minute recovery period, blood samples taken after the D2 test and after the recovery period. Stress and well-being were recorded using an analog scale and the STAI (Stress and Anxiety Inventory) survey tool.
  • STAI Stress and Anxiety Inventory
  • the stress levels and concentration requirements for the students above the second semester were found to be moderate with only a slight increase in heart rate and blood pressure, and an average of 3.4 in the first and 3.0 in the second test on a scale of 1 to 10. Stress hormone levels in the blood of adrenaline, norepinephrine and dopamine did not increase significantly. There were no differences between first and second test day independent of the drink and differences between placebo and verum. The performance in the Stroop and D2 tests was also the same in the placebo and verum experiments.
  • the expected cognitive demand across the cerebral cortex was the expected increase in theta frequency electrical power in multiple electrode positions in the fore- and temples as well as the corresponding decline in the recovery phase. Further EEG activity increases during the request and decreases in the recovery phase also occurred in the beta frequency range.
  • increases in the electrical cerebral cortex were lower and significant in fewer electrode positions. There were more significant differences between the test and recovery phases and the electrical activity above the cerebrum was due to lower performance in the recovery phase (significant difference at the electrode C3 in the theta frequency range).
  • the difference in electrical power between rest and requirement, between demand and recovery, and between baseline (recovery) and recovery there were significant differences between placebo and verum attempts in numerous electrode positions. Going that after Verum in many positions, the increases were lower and the recreational values were lower. The latter came about because the decline in electrical brain power between demand and recovery - expressed as the difference value - remained the same.
  • physiological-physiological control functions were unimpaired and no altered stress hormone reaction was observed. Also, no side effects or adverse reactions have been observed, so that a pharmacological influence on important body functions can be excluded.
  • test design was designed to check, on the one hand, an increase in vigilance and directed attention and, on the other hand, to verify better control of stress by administering the drink.
  • the test design should It should be noted that the cognitive performance in selected psychometric measurement methods improves and the electrical activity in the EEG is adapted to the tasks.
  • the drink increases the ability to concentrate and the cognitive performance. This improves performance in the psychometric tests.
  • the beverage optimizes the reactions in the EEG and accelerates the down-regulation of the central-nervous activation.
  • the study was designed as a double-blind, placebo-controlled, cross-over study of enlightened volunteers randomized to placebo or verum on day 1 or 2 randomly. Examination procedure and test subjects
  • test day 1 In the examination phase, the test day 1 (see below under "Examination procedure") followed after a "washout phase” of 2 weeks the test day 2 with exactly the same procedure as on the test day 1.
  • the subjects were allowed in the interval between the two test days no changes in the During this time, no examinations, study or professional stress was allowed (asked beforehand whether such appointments are available).
  • the psychometric tests on the PC and the physiological measurements were carried out in a separate, quiet room under the same conditions.
  • the spontaneous EEG was divided into six frequency bands by Fast Fourier transformation (Delta, Theta, Alpha 1 and 2, Beta 1 and 2) and plotted as spectral power ( ⁇ V 2 / Hz) for each electrode position.
  • EEG recordings were made for 2 min each time, with eyes closed for 1 min and eyes opened for 1 min for possible detection and analysis of desynchronization (not part of this study, additional effort).
  • EEG sections with closed eyes were used for the time being.
  • Stroop Interference Test and d2 Attention Stress Test see appendix. The condition was measured using 3 methods: Stress-relaxation scale: analogue scale between the poles "completely relaxed” and “totally stressed”. Fitness Scale BFS by Abele u. Brehm from 1986:
  • the FSO is a multi-dimensional method for assessing the current state of mind and measures these on the basis of the eight sub-factors anger, high spirits, excitement, contemplation, depression, rest, activity and energylessness.
  • the method is applicable in connection with effects of environmental situations on the mood and effects of mood on cognitive processes.
  • the processing time is 3-5 minutes.
  • STAI State Trait Anxiety Inventory
  • STAI is based on the distinction of anxiety as a state and anxiety as a trait.
  • the two scales of the STAI, each containing 20 items, are used to record anxiety as the current, emotional state (state anxiety) and anxiety as the overarching characteristic (trait anxiety).
  • the processing time is 3-5 minutes
  • Catecholamines glutathione-EGTA plasma, competitive RIA Blood count: Sysmex counter
  • plasma and serum samples were deep-frozen. Further determinations may be possible, eg for: pituitary-adrenal-bark hormones (ACTH, prolactin, cortisol, competitive immunoassay in chemiluminescence). Method), plasma amino acids (HPLC fluorescence detection after derivatization with OPA measurement at the Sports Medicine Institute University of Paderborn).
  • ACTH pituitary-adrenal-bark hormones
  • prolactin prolactin
  • cortisol competitive immunoassay in chemiluminescence
  • Method plasma amino acids
  • Circulatory Behavior Pulse due to permanent recording with Polar Pulse Tester. Blood pressure according to Riva-Rocci (RR) with usual cuff.
  • Measurement 5 came as a fake measurement not in the evaluation to exclude the effect of the upcoming end of the investigation on stress hormones as to cerebral activity by anticipation. So there are 3 blood and 4 EEG measurements and 2 sensibilities per subject and examination. In the course of time came the EEG measurement before the blood collection, the blood pressure measurement to the conclusion. The condition was recorded in the resting phase before measurement 1 (initial value) and in the recovery phase according to measurement 3 (effect of test stress).
  • the heart rate (pulse) also rose only slightly from 68 ⁇ 11 to 74 ⁇ 12 after Stroop test and 73 ⁇ 11 after D2 test sign, and returned to baseline within the recovery period of 10 min ( Figure 1).
  • the blood picture showed no stress reactions, which would be reflected for example in a leukocytosis (increase in white blood cells).
  • the blood cells and the blood pigment erythrocytes Fig. 8, hematocrit Fig. 9
  • unchanged volumes and colorant contents of the blood corpuscles (MCV, MCHC, MCH) decreased.
  • the statistically significant changes in the electrical power in the verum test are not in the stress test phase but in the recovery phase.
  • the differences between placebo and verum experiments are more in the area of decrease in electrical brain power in the recovery phase and less increase during the test situations than in the area of increase in electrical activity.
  • the only significant difference between placebo and verum at the C3 electrode is the theta frequency in the recovery phase, and indicates a decrease to a lower level after administration of verum. With test performance still unchanged, this points more towards avoiding over-activation and down-regulation by administering verum than towards increasing and driving the cerebral cortex.
  • significance differences between runs can be described (noting that they are not significant group differences):
  • the verum test also showed a reduction of the spread to higher electrical powers, although no significant differences were to be found (shown as an example in the mean values from all electrodes, see Fig. 13).
  • more significance was calculated after administration of Verum in the course of the investigation (in the electrode positions F4, FZ and C4). These were found in the differences between measurement 3 (after the tests) and measurement 4 (recovery phase), or with respect to Fz between the initial measurement (M1) and the recovery phase (M4).
  • the difference in the alpha 2 frequency in the verum experiment which was to be calculated as significant between the measurement times, all related to a decrease in the electrical power in the recovery phase, namely at the electrodes C4 as sign.
  • the main outcomes for testing the effect of the test product were the test results and the central nervous activation in the image of the electrical activity.
  • physiological stressors such as heart rate, blood pressure, stress hormone levels in the blood and stress signs in the blood count and blood sugar behavior were examined.
  • an analogue stress scale and validated questionnaires on mood and anxiety the individual behavior of the subjects was recorded in order to rule out that anxiety, environmental influences etc. could influence the result.
  • test / retest behaviors did not produce any significant repeat and / or learning effects, regardless of the administered beverage, that achieved statistical significance, although the speed of processing (reaction time) in the Stroop test and the Number of processed characters in the D2 test were slightly better in the retest.
  • the other parameters behaved identically in the test / retest behavior.
  • the important prerequisite of successful randomization and the exclusion of environmental parameters were given.
  • the drink according to the invention was therefore characterized by the fact that it did not affect the activation necessary in the relevant frequency ranges and brain regions to accomplish the tasks, but reduced activity increases in further electrode positions and in faster frequency ranges attributable to the stress response. Thus, an unnecessary overactivation was contained, thus causing a centering on the important brain regions, which one would like to call economization.
  • the influence on the provision after the stress phase by the beverage according to the invention, ie downregulation could initially be assumed on the basis of the different levels of significance in the comparison of the values after the test phase and the recovery phase. By comparing the difference values, this assumption was not clearly confirmed.
  • the drink according to the invention thus leads to an increase in neural efficiency, ie to a "genius effect", ie to a concentrated activation of brain regions as has been described in intelligent humans in the abovementioned publication mental performance, because a low level of mental performance can be provided
  • This test represents a computerized subtest (so-called interference test) of the Color Word Interference Test (Stroop 1935).
  • This test is a "sensomotoric speed performance test” that captures the capabilities of information processing (selectivity, coding, and decoding) in the optical engine function area. It is used in clinical diagnostics (brain organic disorders, etc.) and aptitude diagnostics (personnel selection for occupations requiring cognitive-mental fitness, air traffic controllers, pilots, etc.).
  • color words and meaningless letter combinations neutral condition
  • a congruent condition exists if the word whose color is to be noted indicates the name of that color itself (eg the word "RED” in red).
  • the VP has to decide if the color of word 1 and the color meaning of word 2 are identical and confirm with left mouse button if they match, or if there is no match, and then confirm with a mouse click of the right button.
  • the reaction time is measured from the presentation of the first word to the motor reaction (mouse click).
  • the averaged reaction times provide information about cognitive information processing of cognition - deciding and acting in stress situations and about ability to concentrate and react in the frequency of errors.
  • four colors are used in each case in 3 conditions, in which the VPs have to react once with yes and once with no. These 24 conditions are raised 9 times, so 216 passes.
  • 48 practice runs are processed so that each color is processed twice for each condition and reaction. In total, 264 reactions are required per test. The test duration is about 30 minutes.
  • the D2 test represents a standardized further development of the so-called strike-through test. It serves to record and evaluate individual attentiveness and concentration achievements.
  • innovations include u.a. the indication of a concentration power value.
  • the wide-ranging assurance of the test quality criteria, as well as its simple application make it one of the most frequently used psycho-diagnostic test methods.

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Nutrition Science (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)
  • Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verwendung von Tryptophan zur Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit, wobei Tryptophan zusammen mit Koffein und Taurin verabreicht wird.

Description

Ptftäiβtwβiϊ öipl-iβg. MβfkäS Ridwdt Uetgαuβ §1 - 6-4S343 fhvϊih m fc«
Deutsches Patent- und
Markenamt
Postfach
80297 München
Internes Zeichen: FABE.205.01 WO
Patrick Faber
An der Liesing 2/8/7
A-1230 Wien
Verwendung von Tryptophan, Nahrungsmittel und Getränk
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft eine Verwendung von Tryptophan sowie ein Tryptophan beinhaltendes Nahrungsmittel und Getränk. 5
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 0 führen, dass Menschen Informationen unterschiedlich schnell verarbeiten und mehr oder weniger zu logischen Schlüssen fähig sind.
Aus WO 03/101225 ist ein Getränk bekannt, welches Tryptophan beinhaltet. Dadurch soll die körperliche Leistungsfähigkeit und die Konzentrationsfähigkeit eines GoIf- 5 Spielers über einen längeren Zeitraum aufrechterhalten werden und zwar ohne die Nebenwirkungen, die sonst üblicherweise durch die Einnahme von Koffein entstehen.
Aus MARKUS, R. „Whey protein rieh in α-lactalbumin increases the ratio of plasma tryptophan to the sum of the other large neutral amino aeids and improves cognitive Performance in stress-vulnerable subjeets", Am. J. Clin. Nutr. (2002), Bd. 75, S. 1051-1055, ist es bekannt, dass α-Lactalbumin eine positive Wirkung auf die Merkfähigkeit bei hoch stressbelasteten Person haben kann. Bei α-Lactalbumin handelt es sich um ein Protein, welches Tryptophan enthält.
Ferner ist die stimulierende Wirkung von Taurin und Koffein beinhaltenden Getränken an sich aus dem Stand der Technik bekannt, wie z. B. aus SEIDL, R. „A Taurine and Caffeine-Containing Drink Stimulates Cognitive Performance and Well-Being", Amino Acids (2000), Bd. 19, S. 635-642.
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 größe- re Teile ihres Gehirns aktivieren und verbrauchen so für dieselbe Aufgabe mehr Ressourcen.
Die sogenannte neurale Effizienz ist ein Maß für diese psychophysiologischen Unterschiede, die bei Denkprozessen intelligenter und weniger intelligenter Menschen auf- treten. Entsprechende Forschungsergebnisse sind aus International Journal of Psy- chophysiology, Volume 49, Issue 2, August 2003, Pages 89-98, "When intelligence loses its impact: neural efficiency during reasoning in a familiär area", Roland H. Grabner, Elsbeth Stern and Aljoscha C. Neubauer, bekannt. Das Phänomen der selektiven Aktivierung von Gehirnbereichen, welches bei besonders intelligenten Men- sehen auftritt, wird auch als „Genieeffekt" bezeichnet. Erfindungsgemäß wird eine neue Verwendung von Tryptophan angegeben, wobei Tryptophan zusammen mit Koffein und Taurin verabreicht wird.
Die Verabreichung von Tryptophan zusammen mit Koffein und Taurin führt zu einer wesentlichen Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit, indem die neurale Effizienz gesteigert wird. Zur Erbringung einer bestimmten kognitiven und konzentrati- ven Leistung werden 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 Erhol ungsprozess auf ein stärker reduziertes Niveau führt, das heißt der Erholungszeitraum wird verkürzt.
Die gleichzeitige Verabreichung der Wirkstoffe Tryptophan, Koffein und Taurin führt also überraschenderweise zu dem „Genieeffekt", d.h. einer Gehirnaktivität hoher neuraler Effizienz, wie sie sonst nur bei besonders intelligenten Menschen vorkommt. Diese kombinatorische Wirkung der Wirkstoffe geht über die jeweils für sich bekannten stimulierenden Wirkungen von Tryptophan bzw. Koffein und Taurin weit hinaus, da die jeweilige stimulierende Wirkung allein nicht zu einer Steigerung der neuralen Effizenz führt.
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 o- der in einem bereits abgefüllten Fertiggetränk.
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.
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.
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.
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.
Im weiteren werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:
Abb.1 Herzfrequenz
Abb. 2 Blutdruck systolisch und diastolisch
Abb. 3 subjektive Stressskala und Stai-Fragebogen Abb. 4-5 BFS-Fragebogen
Abb.6 Stoop-Test
Abb. 7 d2-Test Abb. 8 Leukozyten und Erythrozyten
Abb. 9 Hämatocrit und Thrombozyten
Abb. 10 Glucose
Abb. 11 Adrenalin und Noradrenalin
Abb. 12 EEG delta
Abb. 13 EEG alpha 1
Abb. 14-16 EEG alpha 2
Abb. 17-21 EEG beta 1
Abb. 22-23 EEG beta 2
Abb. 24-27 EEG theta
Abb. 28-31 Differenzen
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.
Beispielsweise wird das Getränk in Form einer Brausetablette oder als Fertiggetränk zur Verfügung gestellt. In letzterem Fall wird das Getränk vorzugsweise in 0,33 I Behältern abgefüllt. Für eine optimale Wirkung des Tryptophan in Kombination mit Koffein und Taurin sollen 0,33 I des Fertiggetränks getrunken werden, so dass entsprechende Mengen von Tryptophan, Taurin und Koffein aufgenommen werden.
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.
Die psychophysiologische Wirkung eines solchen Getränks zur Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit durch Steigerung der neuralen Effizienz im Sinne des „Genieeffekts", 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 be- legt:
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 Versuchsbedin- gungen.
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 Placebo- kontrollierte Cross-over-Studie in randomisierter Reihenfolge der Verabreichung).
Untersucht wurden Wachsamkeit, Konzentrationsvermögen, Aktivierungsgrad, Infor- mationsverarbeitung 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.
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 Er- kennen-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, inkon- gruent 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-, PuIs- 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.
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. Unter- schiede 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 erwar- tete Anstieg der elektrischen Leistungen im Theta-Frequenzbereich in mehreren E- lektrodenpositionen 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 Betai- Frequenzbereich. Im Verum-Versuch waren die Steigerungen der elektrischen Hirn- rinde 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 dahin- gehend, 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.
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 de- nen 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 erforderlich 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 Erho- lungsprozess auf ein gegenüber der Vorstartanspannung stärker reduziertes Niveau, so dass die Versuchsperson nach Verum im selben Erholungszeitraum besser down- reguliert waren als nach Placebogabe.
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 pharma- kologische Beeinflussung von wichtigen Körperfunktionen ausgeschlossen werden kann.
Untersuchunqsqeqenstand
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 veri- fiziert werden, daß die kognitive Leistung in ausgewählten psychometrischen Meßverfahren besser wird und im EEG die elektrische Aktivität den Aufgabenstellungen gemäß angepaßt wird.
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 Er- gebnis/die Leistung von Aktivierungsgrad, mentaler Ermüdungsresistenz, Aufmerksamkeit und Konzentrationsfähigkeit sowie von der Fähigkeit der Informationsverarbeitung in der Kette Erkennen - Entscheiden - Handeln ab.
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 hor- monellen 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.
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. Untersuchunqsablauf und Versuchspersonen
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.
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 Ll- bungseffekt kommt.
In der Untersuchungsphase folgte auf den Testtag 1 (s. u. unter „Untersuchungsablauf') nach einer „Auswasch phase" 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-, Studienoder Berufsstress liegen (im Vorhinein abgefragt, ob solche Termine anliegen). Die psychometrischen Tests am PC und die physiologischen Messungen wurden in einem separierten ruhigen Raum unter gleichgehaltenen Bedingungen durchgeführt.
Messparameter und Methoden
EEG:
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 Topographie 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.
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.
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.
Psychometrie:
Stroop-Interferenz-Test und d2-Aufmerksamkeits-Belastungstest siehe Anhang. Die Befindlichkeit wurde mit 3 Methoden erfaßt: Entspannungs-Stress-Skala: 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.
State-Traite-Angst-Inventar STAI: 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
Blutuntersuchungen:
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 -8O0C 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.
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 Derivatisie- rung mit OPA - Messung am sportmedizinischen Institut Universität Paderborn).
Kreislauf-Verhalten: Puls durch permanente Aufzeichnung mit Polar-Pulstester. Blutdruck nach Riva- Rocci (RR) mit üblicher Manschette.
Statistik:
Alle erhobenen Werte wurden tabellarisch dokumentiert mit dem Maßen des zentra- len 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.
Untersuchunqsablauf
Alle Tests fanden vormittags statt, 2 VP hintereinander, wobei jede VP am Testtag 1 und 2 zur selben Uhrzeit nach folgendem Ablaufschema untersucht wurde:
Massnahme Dauer (Minuten) Messung Zeit (h:min)
Einnahme eines Standard-Früstücks und Verabreichung von Testsubstanz/Placebo 20 - 0:20
0:00 Vorbereitung 20
0:20 Ruhe 20 0:40
5 Befindlichkeit 0:45
5 EEG, Blut, Puls, RR 0:50
Entspannungs-Stress-Skala
Stroop-I nterferenz-Test 30 1 :20
5 2 EEG1 PuIs1 RR 1 :25 D2-Aufmerksamkeits-Belastungstest 10 1 :35
5 3 EEG, Blut, Puls, RR 1 :40
Entspannungs-Stress-Skala
5 Befindlichkeit 1 :45 Erholung 10 1 :55
5 4 EEG, Blut, Puls, RR 2:00
Entspannungs-Stress-Skala
Erholung 10 2:10
5 5 EEG, Blut, Puls, RR 2:15
Entspannungs-Stress-Skala
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).
Ergebnisse
Vergleich 1. und 2. Testtaq
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 sig- nifikanten Unterschiede)..
Placebo-Versuch
(Physiologisches Verhalten der Meßwerte im Testablauf)
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 (Abb. 4 u. 5). Bezüglich Ängstlichkeit (STAI- Fragebogen) war der Ausgangswert niedrig und nur im Test nach Verum-Gabe signi- fikant angestiegen (Abb. 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 (Abb. 3). Dementsprechend gering waren auch die physiologischen Stressantworten. Die Stresshormone (Adrenalin, Noradrenalin und Dopamin im Blut) stiegen überhaupt nicht an (Abb. 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 (Abb. 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 (Abb. 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 Abb. 8, Hämatokrit Abb.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 (Abb. 10)und eine Stresshor- mon-induzierter Anstieg durch Freisetzung aus den Speichern blieb ebenfalls aus. Vor diesem Hintergrund muß trotz der notwendigen Konzentrations- und Aufmerk- samkeits- 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.
Im Delta-Frequenzband, das bei Schlaf und Ruhe dominiert, gab es nur einen geringen signifikanten Anstieg in einer einzigen Elektrodenposition (T6, Abb. 12). Den Trend zur Aktivierung konnte man in weiteren Positionen noch erkennen exemplarisch sind hierfür die Werte an der Position Pz in Abb. 12 dargestellt. Die theoretisch im Rahmen der Steigerung von Vigilanz und Aufmerksamkeit erwartete Aktivierung im Theta-Frequenzband war signifikant in der Schläfenregion beid- seits (Positionen T5 und T6, Ab. 26) sowie in der Stirnregion rechts (F4, Abb. 25). Exemplarisch ist der Trend zur Erhöhung der elektrischen Aktivität auch in der Mitte der Zentral- und Scheitelregion (Cz und Pz, Abb. 24) aufzeigbar. Im Alphal -Frequenzbereich liegt eine grundsätzliche Problematik darin, daß die Werte der elektrischen Aktivität natürlicherweise streuen, weil es Individuen mit grund- sätzlich 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 Abb. 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.
Die elektrische Leistung blieb während der Testdurchführungen im schnelleren Al- pha2-Band durchweg konstant. Mathematisch-statistisch konnten keine Veränderungen während des ganzen Versuchsablaufs nach Zufuhr von Placebo ermittelt wer- den. 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, Abb. 14) und gobal angedeutet aber nicht signifikant in den Mittelwerten und der Standardabweichung aller Elektro- den (Abb. 16).
Die meisten Veränderungen der elektrischen Aktivität über der Hirnrinde fanden sich in der Betai -Frequenz. Hier stieg die elektrische Leistung signifikant bis zum Ende der beiden Tests an den Elektroden im Hinterkopfbereich (01 und O2, Abb. 19), zentral mittig (Cz, Abb. 17) und im Schläfenlappen beidseits (T5 und T6, Abb. 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 (Abb. 20), bei denen der Anstieg nicht signifikant war). Im Beta2-Frequenzbereich blieben die elektrischen Leistungen im Gesamten Place- bo-Versuch statistisch unverändert, exemplarisch dargestellt an den über alle Elektrodenpositionen gemittelten Werten von (Abb. 23).
Vergleich Placebo mit Verum
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. In den EEG-Parametem konnte mittels Varianzanalyse nur ein einziger Gruppenunterschied verifiziert werden an der Elektrode C3 im Bereich der Theta-Frequenz (Abb. 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.
Figure imgf000019_0001
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 Ergeb- nisbeschreibung 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 Down- regulation durch die Verabreichung von Verum als in Richtung Steigerung und Antrieb der Hirnrinde. 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.
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 (Abb. 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 (Abb.25).
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 Mittelwer- ten aus allen Elektroden siehe Abb.13). Im Vergleich mit Placebo Hessen 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). 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 (Abb.14) und an den frontalen Elektroden Fz (Abb.15) und F3 zwischen Ruhe und Erholung. Die Steigerungen der elektrischen Aktivität in der Beta 1 -Frequenz unter der Testbe- anspruchung, wie sie im Placebo-Versuch erzielt wurden, Hessen sich mit Verum nicht in allen Ableitungen reproduzieren bzw. blieb unter dem Signifikanzniveau (okzipitale Region auf beiden Seiten, Abb. 20, Elektrodenpositionen Pz, Abb. 20 und T5 u. T6, Abb. 21 ). Der Rückgang der elektrischen Aktivität zwischen Ende der Testphase und Erholung war reproduzierbar in den Ableitungen Fz (Abb. 18), Cz (Abb.20) und T6 (Abb.21 ), neue signigikante Rückgänge der elektrischen Aktivität fanden sich in den Elektrodenpositionen F4 (Abb.18) und 02 (Abb.19) . Im schnellen Beta 2-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 (Abb.23) und an der Elektrode T3 (Abb.22). An der Elektrode Pz waren die Werte in der Erholungsphase gegenüber der Beanspruchungsphase signifikant niedriger, wenn vorher Verum verabreicht worden war.
Differenzstatistik
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. 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 02, also mehr rechtshimig, im Alpha2- Frequenzbereich bei F4, also ebenfalls frontal rechtshimig, im Betai- Frequenzbereich bei 01 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 Alphal -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 Alphal aber nicht erkennbar. 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.
Figure imgf000022_0001
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 Diffe- renzwerte der .Anstiege" (M 1 minus M3) dagegen zeigen signifikante Unterschiede zwischen Placebo und Verum im Theta-Frequenzbereich . Sie sind im Verum- Versuch an den Elektroden Cz, F3, F4, (Abb. 30) und P4 (Abb.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 Betai an F3 (Abb. 28) und Beta2 an F7 u. T4 (Abb. 29) ihrerseits keine anderen Signifikanzniveaus oder signifikant unterschiedlichen Werte vorausgehen, fehlt auch hier die Beweiskraft. Im Falle Beta 1 an der Elektrode 02 dürfte aber davon auszugehen sein, daß eine stärkere Downregu- lation die Unterschiede zum Ausgangswert ausmacht.
Unerwünschte Wirkungen
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 Zusam- menhang zu bringen wären.
Fazit
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 Konzentrationsfä- higkeit stellen, ein besseres Ergebnis erzielt wird. Für diese Fragestellung wurden folgende Tests verwendet: der computerisierte Substest „Interferenzversuch" des color-word-lnterferenztestes nach Stroop, ein sensomotorischer speed-Leistungstest zur Prüfung der Selektivität, Kodierung und Dekodierung der Informationsverarbeitung und der D2-Aufmerksamkeits-Belastungstungstest zur Erfassung und Beurtei- lung 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.
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 Blutzucker- verhalten 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.
In der doppelblind randomisierten Verabreichung ergab sich, dass im Test/Retest- Verhalten unabhängig vom verabreichten Getränk keine wesentlichen Wiederho- lungs- 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. Im Hinblick auf die Prüfung unterschiedlicher Ergebnisse als Folge der vorherigen Verabreichung unterschiedlicher Getränke konnte kein Einfluss auf die Nebenzielpa- rameter in den Befragungen erhoben werden. Die Stressbelastung an sich war ge- ring, 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 ir- gendwelche physiologischen Reaktionen beeinflusst oder gar pharmakologische Wirkungen entfaltet.
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-Him. Ein signifikanter Getränkeeffekt ergab sich nur an einer einzigen E- lektrode 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 (Abb. 26) bzw. in der Betai -Frequenz an den Elektroden T6, Pz, 01 , O2, (Abb. 19, 20, 21 ) ). Auch war die Streuung der Daten in Richtung zu hohen Werten trendmäßig reduziert. 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 Thetafre- quenzbereich an den Elektroden Cz, F3, F4 und P4 geringer waren (Abb. 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 Betai -Frequenzbereich an den Elektroden F3 u. 02, im Theta-Frequenzbereich bei F3, F4, Cz u. P4, Abb. 30 u. 31 ).
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 Werte 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. 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.
Unerwünschte oder Nebenwirkungen auf physiologische Reaktionen oder das Verhalten bzw. die psychische Situation der Versuchspersonen wurden nicht beobach- tet.
Anhang
Psychometrische Tests:
1.) Der Stroop-Interferenz-Test (Irtel 1990)
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 optischmotorischen 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. Die gemittelten Reaktionszeiten geben Aufschluß über kognitive Informationsverarbeitung des Erkennens - Entscheidens und Handelns in Stresssituation und über Konzentrations- und Reaktionsvermögens in der Fehlerhäufigkeit. 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.
2.) Der D2 Aufmerksamkeits- Belastungstest (Neuauflage Brinckenkamp 1994 in
Beltz 01)
Der D2 Test stellt eine standardisierte Weiterentwicklung des sog. Durchstreichtests dar. Er dient der Erfassung und Beurteilung individueller Aufmerksamkeits- und Kon- zentrationsleistungen. Zu den Neuerungen gehören u.a. die Angabe eines Konzent- rationsleistungswertes. Die vielfältige Absicherung der Testgütekriterien, sowie seine einfache Anwendung machen ihn zu den am häufigsten verwendeten psychodia- gnostischen Testverfahren. Zahlreiche Referenzen aus u.a. Medizinischer Psychologie, Pharmakopsychologie, Verkehrspsychologie unterstreichen das breite Anwen- dungsspektrum. Es sind geschlechts-, altersgruppen-, und schulspezifische Normen für Altersgruppe 9-20 Jahre (N=3132) und 19-59 Jahre (N=3000) vorhanden. Die Testdauer beträgt ca. 10 Minuten.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verwendung von Tryptophan zur Verbesserung der kognitiven Leistungsfähig- keit, wobei Tryptophan zusammen mit Koffein und Taurin verabreicht wird.
2. Verwendung von Tryptophan zur Steigerung der neuralen Effizienz, wobei Tryptophan zusammen mit Koffein und Taurin verabreicht wird.
3. Verwendung von Tryptophan zur Verhinderung einer Überaktivierung von Hirnregionen bei Stressbelastung, wobei Tryptophan zusammen mit Koffein und Taurin verabreicht wird.
4. Verwendung von Tryptophan zur Verbesserung der Downregulierung nach ei- ner Stressbelastung, wobei Tryptophan zusammen mit Koffein und Taurin verabreicht wird.
5. Verwendung von Tryptophan nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Menge von mindestens 15 mg Koffein, mindestens 30 mg Taurin und mindestens 10 mg Tryptophan verabreicht wird.
6. Verwendung nach Anspruch 5, wobei mindestens 5 mg Kohlenhydrate verabreicht werden.
7. Nahrungsmittel mit Zusätzen von Koffein, Taurin und Tryptophan.
8. Nahrungsmittel nach Anspruch 7, wobei es sich um ein Functional Food handelt.
9. Nahrungsmittel nach Anspruch 7 oder 8, mit mindestens 15 mg Koffein, mindestens 30 mg Taurin und mindestens 10 mg Tryptophan.
10. Nahrungsmittel nach Anspruch 7, 8 oder 9, wobei das Nahrungsmittel portioniert ist und jede Portion des Nahrungsmittels mindestens 15 mg Koffein, mindestens 30 mg Taurin und mindestens 10 mg Tryptophan beinhaltet.
11. Nahrungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 10, wobei das Nahrungsmittel mindestens 5 g Kohlenhydrate beinhaltet.
12. Nahrungsmittel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 7 bis 11 , zur Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit und / oder zur Steigerung der neu- ralen Effizienz und / oder zur Verhinderung einer Überaktivierung von Hirnregionen bei Stressbelastung und / oder zur Verbesserung der Downregulierung nach einer Stressbelastung.
13. Getränk mit Zusätzen von Koffein, Taurin und Tryptophan.
14. Getränk nach Anspruch 13 mit mindestens 5 g Kohlenhydraten.
15. Getränk nach Anspruch 13 oder 14, wobei es sich um ein Energiegetränk handelt.
16. Getränk nach Anspruch 13, 14 oder 15, mit mindestens 15 mg / 100 ml Koffein, mindestens 30 mg / 100 ml Taurin und mindestens 10 mg / 100 ml Tryptophan.
17. Getränk nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, wobei das Ge- tränk in einem Behälter abgefüllt ist und die abgefüllte Menge des Getränks mindestens 15 mg Koffein, mindestens 30 mg Taurin und mindestens 10 mg Tryptophan beinhaltet.
18. Getränk nach Anspruch 17, wobei die abgefüllte Menge des Getränks ca. 0,33 I beträgt und ca. 32 mg / 100 ml Koffein, ca. 99 mg / 100 ml Taurin und ca.
40 mg / 100 ml Tryptophan beinhaltet.
19. Getränk nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 18 zur Verbesserung der kognitiven Leistungsfähigkeit und / oder zur Steigerung der neuralen Effizienz und / oder zur Verhinderung einer Überaktivierung von Hirnregionen bei Stressbelastung und / oder zur Verbesserung der Downregulierung nach ei- ner Stressbelastung.
PCT/EP2006/050830 2005-02-10 2006-02-10 Verwendung von tryptophan in kombination mit koffein und taurin, nahrungsmittel und getränk diese kombination enthaltend WO2006084894A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005006241A DE102005006241A1 (de) 2005-02-10 2005-02-10 Verwendung von Tryptophan, Nahrungsmittel und Getränk
DE102005006241.5 2005-02-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2006084894A2 true WO2006084894A2 (de) 2006-08-17
WO2006084894A3 WO2006084894A3 (de) 2007-04-12

Family

ID=36564774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/050830 WO2006084894A2 (de) 2005-02-10 2006-02-10 Verwendung von tryptophan in kombination mit koffein und taurin, nahrungsmittel und getränk diese kombination enthaltend

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005006241A1 (de)
WO (1) WO2006084894A2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3991573A1 (de) 2020-11-03 2022-05-04 Patrick Faber Zusammensetzungen zur nasalen applikation
CN114822143A (zh) * 2022-06-29 2022-07-29 深圳前海壹路科技有限公司 军事训练智能考核管理系统和方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TR201809789T4 (tr) * 2012-11-02 2018-07-23 Dsm Ip Assets Bv Triptofan bakımından zengin protein hidrolisatlarının kullanımı.
EP2737809A1 (de) 2012-12-03 2014-06-04 MüMed Aminosäurehaltiges Getränk, geeignet zur Verwendung in der Prophylaxe und Behandlung von psychischen Störungen
PL233564B1 (pl) * 2017-01-30 2019-10-31 La Sad Trade Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Prozdrowotny owocowy napój energetyczny i sposób jego wytwarzania

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1222861A1 (de) * 2000-12-22 2002-07-17 Nabuurs Groep B.V. Antemortem Zusatz für Tiere

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2826808B2 (ja) * 1995-07-14 1998-11-18 カルピス株式会社 脳機能改善、学習能力増強および記憶力増強作用を有する機能性食品
AU4217499A (en) * 1998-05-29 1999-12-13 Adams Food Ltd. Composition having therapeutic and/or nutritionally active substituent
US20010008641A1 (en) * 1998-11-25 2001-07-19 R. Douglas Krotzer Nutritionally active composition for bodybuilding
US6261589B1 (en) * 1999-03-02 2001-07-17 Durk Pearson Dietary supplement nutrient soft drink composition with psychoactive effect
WO2003101225A1 (en) * 2002-05-31 2003-12-11 Suomen Ravitsemusinstituutti Oy A drink composition and a method for composing a drink

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1222861A1 (de) * 2000-12-22 2002-07-17 Nabuurs Groep B.V. Antemortem Zusatz für Tiere

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARKUS C ROB ET AL: "Whey protein rich in alpha-lactalbumin increases the ratio of plasma tryptophan to the sum of the other large neutral amino acids and improves cognitive performance in stress-vulnerable subjects" AMERICAN JOURNAL OF CLINICAL NUTRITION, Bd. 75, Nr. 6, Juni 2002 (2002-06), Seiten 1051-1056, XP002385035 ISSN: 0002-9165 in der Anmeldung erw{hnt *
SEIDL R ET AL: "A taurine and caffeine-containing drink stimulates cognitive performance and well-being" AMINO ACIDS (VIENNA), Bd. 19, Nr. 3-4, 2000, Seiten 635-642, XP002385036 ISSN: 0939-4451 in der Anmeldung erw{hnt *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3991573A1 (de) 2020-11-03 2022-05-04 Patrick Faber Zusammensetzungen zur nasalen applikation
WO2022096481A1 (de) 2020-11-03 2022-05-12 Patrick Faber Zusammensetzungen zur nasalen applikation
CN114822143A (zh) * 2022-06-29 2022-07-29 深圳前海壹路科技有限公司 军事训练智能考核管理系统和方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005006241A1 (de) 2006-08-17
WO2006084894A3 (de) 2007-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kolb et al. Performance of schizophrenic patients on tests sensitive to left or right frontal, temporal, or parietal function in neurological patients
Curtin et al. Alcohol and cognitive control: implications for regulation of behavior during response conflict.
Craske Phobic fear and panic attacks: The same emotional states triggered by different cues?
DE69831000T2 (de) Verwendung von cytidin und cytosin-enthaltenden verbindungen zur behandlung von reizmittelgelgebrauch
Elvevåg et al. Lack of false recognition in schizophrenia: a consequence of poor memory?
Huffmeijer et al. Love withdrawal is related to heightened processing of faces with emotional expressions and incongruent emotional feedback: evidence from ERPs
WO2006084894A2 (de) Verwendung von tryptophan in kombination mit koffein und taurin, nahrungsmittel und getränk diese kombination enthaltend
Lutz et al. Mood-induced changes in the cortical processing of food images in bulimia nervosa
Sturgis Obsessive-compulsive disorders
EP2066186A1 (de) Grüntee-extrakt, insbesondere zur verwendung als funktionelles lebensmittel, nahrungsergänzungsmittel oder entsprechende zutat, dessen verwendung sowie verfahren zur herstellung eines solchen grüntee-extrakts
Kühner Das Gruppenprogramm «Depression bewältigen» und seine Varianten–eine aktualisierte Metaanalyse
Suldo et al. Quantitative EEG evidence of increased alpha peak frequency in children with precocious reading ability
Bierman et al. Anomalous slow cortical components in a slotmachine task
Laessle et al. Essstörungen
Ulett et al. Pattern, stability and relationship among electroencephalographic “activation” techniques
Hobi Psychopharmaca, psychic illness, and driving ability: a contribution to the debate
Woodman Biochemistry of psychopathy
Hornung et al. Kriterienkatalog für die methodische Qualität klinischer Therapieprüfungen: 2. Teil
EP1161252B1 (de) Verwendung von extrakten aus ginkgo-biloba-blättern zur behandlung von schlafstörungen
Wüst et al. Visuelles Restitutionstraining nach Schädigung des Nervus opticus
Schwartz Beobachtungslernen bei offen vergebenen Placebos–eine innovative Perspektive zur Behandlung chronischer Rückenschmerzen
Kontroll-Pbn et al. SDQ-Eltern
AT409218B (de) Verwendung von taurin zur verbesserung psychomotorischer leistung und koordination
Lochbaum Viability of resting electroencephalograph asymmetry as a predictor of exercise-induced affect: a lack of consistent support
Amrhein et al. Self reports after wakening—a contribution to sleep perception

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: FESTSTELLUNG EINES RECHTSVERLUSTS NACH REGEL 112(1) EPUE, EPA FORM 1205A VOM 11.12.07.

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06708173

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2