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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 (μV ² /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 -8O ⁰ 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.

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 EEG ₁ PuIs ₁ 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.

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.

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.