@phdthesis{Moell2015,
  author    = {M{\"o}ll, Mira Therese},
  title     = {Stimulation des Pr{\"a}frontalkortex mittels tDCS - eine fNIRS-Studie},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-132808},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2015},
  abstract  = {In der vorliegenden Arbeit sollte herausgefunden werden, ob die bilaterale Stimulation mittels transkranieller Gleichstromstimulation das Arbeitsged{\"a}chtnis von gesunden Probanden beeinflussen kann. Stimulationsorte waren der rechte und linke dorsolaterale Pr{\"a}frontalkortex mit der Referenzelektrode auf der jeweils kontralateralen Seite. Aus diesem Grund wurden zwei Versuchsgruppen gebildet, die jeweils anodal oder kathodal links f{\"u}r eine Gesamtdauer von ca. 25 Minuten stimuliert wurden. Eine dritte Versuchsgruppe erhielt eine Sham-Stimulation und fungierte daher als Placebogruppe. Als Paradigma nutzten wir einen n-Back-Test mit je drei Bedingungen (0-Back, 1-Back und 2-Back), der vier Minuten nach Stimulationsbeginn startete. Einerseits wurden die Ergebnisse hinsichtlich des Verhaltens anhand der richtig und falsch gegebenen Antworten sowie andererseits die mittleren Reaktionszeiten im n-Back-Task analysiert. Hier zeigte sich im Bereich Genauigkeit kein signifikanter Unterschied zwischen den Versuchsgruppen und somit keine signifikante Verbesserung des Verhaltens durch tDCS. Es gibt einerseits Hinweise darauf, dass man mit einer h{\"o}heren Stromst{\"a}rke als den hier gew{\"a}hlten 1 mA stimulieren muss. Andererseits ist es m{\"o}glich, dass die bilaterale Stimulation mit tDCS im vorliegenden Setting nur bei Menschen eine Wirkung zeigt, die aufgrund von neurophysiologischen Erkrankungen bereits ein Defizit des Arbeitsged{\"a}chtnisses aufweisen. Zus{\"a}tzlich spielt die Position der Referenzelektrode am jeweils kontralateralen DLPFC eine Rolle und hat in der vorliegenden Studie vermutlich zu Wechselwirkungen und St{\"o}reffekten gef{\"u}hrt. Hinsichtlich der mittleren Reaktionszeiten zeigten sich ebenfalls Hinweise darauf, dass das bilateral generierte Stromfeld signifikante Effekte minimiert hat. Es zeigt sich in der Bedingung 1-Back eine verbesserte Reaktionszeit in der Gruppe, die kathodal links stimuliert wurde. Diese Ergebnisse sind allerdings nicht f{\"u}r die Bedingung 2-Back zu beobachten, weswegen dies nicht als klassischer Effekt auf das Arbeitsged{\"a}chtnis gedeutet werden kann. M{\"o}glicherweise h{\"a}tte hier analog zu Vergleichsstudien ebenfalls eine h{\"o}here Intensit{\"a}t oder eine l{\"a}ngere Stimulationsdauer zu Effekten in der Bedingung 2-Back f{\"u}hren k{\"o}nnen. Diese Fragestellung bez{\"u}glich der Kombination der Stimulationsparameter sollte Gegenstand weiterer Studien sein. Hinsichtlich der Beeinflussung der positiven und negativen Emotionen zeigte sich, dass die anodale tDCS-Stimulation {\"u}ber dem linken DLPFC mit Referenzelektrode {\"u}ber dem rechten DLPFC zu einer signifikant geringeren Abnahme der positiven Emotionen unmittelbar nach der Messung f{\"u}hrt. Dies deckt sich mit Erkenntnissen aus vorherigen Studien und zeigt, dass sich die Emotionsverarbeitung mittels tDCS beeinflussen l{\"a}sst. Des Weiteren wurde die Dynamik der relativen Oxy-Hb und Deoxy-Hb-Konzentrationen in den verschiedenen Hirnarealen in Echtzeit w{\"a}hrend des n-Back-Tasks mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie mit 52 Emittern und Detektoren {\"u}berpr{\"u}ft. Hier zeigte sich, dass vor allem die Gruppe, die anodal {\"u}ber dem linken DLPFC und kathodal {\"u}ber dem rechten DLPFC stimuliert wurde, in der Bedingung 2-Back eine signifikant geringere Mehraktivierung zur Baseline im Bereich der Kathode rechtshemisph{\"a}ral aufweist. Im genaueren Vergleich zeigt sich eine St{\"o}rung der Aktivit{\"a}t dieser Gruppe im Vergleich zur Sham-Kondition, die sich beidseits frontotemporal pr{\"a}sentiert mit einer deutlicheren St{\"o}rung auf der rechten Seite. Ein {\"a}hnlicher Effekt mit einer St{\"o}rung rechts frontotemporal konnte im {\"U}bergang von N1 zu N2 in der Gruppe Anodal links beobachtet werden. Dieser Effekt zeigte sich {\"u}berraschenderweise auch in der Stimulationsgruppe, die umgekehrt kathodal links und anodal rechts stimuliert wurde. Da dieser Bereich rechts frontotemporal des Hirns vor allem bei Aufmerksamkeitsprozessen eine Rolle spielt, stellt sich die Frage, ob das vorliegende tDCS-Setting und das damit verbundene Stromfeld einen negativen Einfluss auf Aufmerksamkeitsprozesse haben k{\"o}nnten. In der vorliegenden Studie konnten hinsichtlich des Verhaltens keine dazu passenden signifikanten Unterschiede beobachtet werden. Dies sollte in weiterf{\"u}hrenden Studien mit anderen Stimulationsintensit{\"a}ten genauer untersucht werden. Die in anderen Studien beobachteten Ph{\"a}nomene, dass die anodale Stimulation eine exzitatorische Wirkung und die kathodale Stimulation eine inhibitorische Wirkung hat, konnten in der vorliegenden Arbeit nicht gezeigt werden. Vermutlich hat das generierte Stromfeld durch parallel eingesetzte anodale und kathodale Stimulation gegenseitige Effekte gest{\"o}rt oder sogar aufgehoben. Das hier genutzte Setting ist somit nur bedingt f{\"u}r Studien zu empfehlen. Zumindest hat sich dadurch aber gezeigt, dass tDCS auch andere Hirnbereiche außerhalb des Stimulationsgebiets beeinflussen und nicht als eingeschr{\"a}nkt lokale Stimulationsmethode angesehen werden kann. Zudem hat sich gezeigt, dass die Dokumentation der h{\"a}modynamischen Ver{\"a}nderungen mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie eine durchaus effektive Methode ist, um Ver{\"a}nderungen der Hirnaktivit{\"a}t simultan zur Stimulation mit tDCS aufzuzeigen und mit beobachteten Verhaltensdaten in Kontext zu setzen.},
  subject      = {Arbeitsged{\"a}chtnis},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Zeller2011,
  author    = {Zeller, Julia},
  title     = {Funktionelle Aktivierungen im Verlauf eines Jahres bei Patienten mit Alzheimer-Erkrankung und gesunden Kontrollen},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-67408},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2011},
  abstract  = {Hintergrund: Die Alzheimer-Erkrankung ist die h{\"a}ufigste neurodegenerative Erkrankung. Da es zurzeit f{\"u}r sie noch keine Heilung gibt, richtet sich das Hauptaugenmerk auf eine m{\"o}glichst fr{\"u}he Diagnose und die Behandlung mit krankheitsverz{\"o}gernden Medikamenten. Vor allem die funktionelle Bildgebung gilt im Bereich der Fr{\"u}hdiagnose als vielversprechend. Neben dem Ged{\"a}chtnis werden die visuell-r{\"a}umliche Informationsverarbeitung, exekutive Funktionen und Aufmerksamkeitsprozesse untersucht. Hierbei zeigen sich zentralnerv{\"o}se Aktivierungsauff{\"a}lligkeiten in kortikalen Zielregionen etwa im pr{\"a}frontalen und im parietalen Kortex. Verlaufsuntersuchungen konzentrieren sich vor allem darauf aus der Gehirnaktivierung Vorhersagen {\"u}ber kognitive Ver{\"a}nderungen bei {\"a}lteren Personen mit und ohne Ged{\"a}chtnisst{\"o}rung treffen zu k{\"o}nnen. Nur wenige Studien erfassen dabei jedoch die Gehirnaktivierung zu mehreren Messzeitpunkten. Gerade f{\"u}r große Stichproben und wiederholte Messungen k{\"o}nnte die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) sich als Alternative zur Magnetresonanztomographie anbieten. Ziel: Ziel der Studie war es, mit fNIRS und ereigniskorrelierten Potentialen funktionelle Unterschiede zwischen Alzheimer-Patienten und gleichaltrigen Kontrollen in mehreren Funktionsbereichen darzustellen und ihre Ver{\"a}nderung {\"u}ber den Zeitraum eines Jahres zu verfolgen. Zum ersten Mal sollte im Rahmen einer prospektiven Untersuchung mit fNIRS gepr{\"u}ft werden ob kortikale Aktivierungen zur Vorhersage von neuropsychologischen Testwerten genutzt werden k{\"o}nnen. Zus{\"a}tzlich stellte sich die Frage, ob fNIRS f{\"u}r Verlaufsuntersuchungen an {\"a}lteren Stichproben geeignet ist. Methoden: Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zum ersten Messzeitpunkt (T1) 73 Patienten und 71 Kontrollen mit vier Paradigmen in den drei Funktionsbereichen visuell-r{\"a}umliche Informationsverarbeitung, exekutive Funktionen und zentralnerv{\"o}se Filtermechanismen mit fNIRS und ereigniskorrelierten Potentialen gemessen. Die Probanden durchliefen eine Line Orientation Aufgabe, zwei Versionen einer Wortfl{\"u}ssigkeitsaufgabe (phonologisch und semantisch) und das P50-Doppelklickparadigma. Zielparameter waren dabei die aufgabenbezogene Aktivierung im parietalen Kortex, im dorsolateralen Pr{\"a}frontalkortex (DLPFC) und das sensorische Gating, gemessen durch die P50-Supression nach wiederholter Reizdarbietung. Zus{\"a}tzlich wurden zwei typische Tests zur Demenzdiagnostik (MMST und DemTect) erhoben. Die zweite Messung (T2) fand nach 12 Monaten statt und lief identisch zur ersten Untersuchung ab. Zu T2 konnten 14 Patienten und 51 Kontrollen erneut rekrutiert werden. Ergebnisse: Zu T1 konnte mit fNIRS ein Aktivierungsdefizit f{\"u}r Patienten im DLPFC w{\"a}hrend der phonologischen Wortfl{\"u}ssigkeitsaufgabe und im rechten Parietalkortex w{\"a}hrend der Line Orientation Aufgabe festgestellt werden. F{\"u}r die semantische Wortfl{\"u}ssigkeitsaufgabe und das sensorische Gating zeigten sich keine zentralnerv{\"o}sen Unterschiede. {\"U}ber das Jahr hinweg nahm die aufgabenbezogene Aktivierung der Patienten im linken DLPFC f{\"u}r beide Versionen der Wortfl{\"u}ssigkeitsaufgabe deutlich ab, w{\"a}hrend gleichaltrige Kontrollpersonen keine kortikalen Ver{\"a}nderungen zeigten. Zu T2 war das sensorische Gating der Patienten außerdem deutlich schlechter im Vergleich zu gesunden Kontrollen. Die Ver{\"a}nderungen der Oxygenierung w{\"a}hrend der Wortfl{\"u}ssigkeitsaufgabe konnten f{\"u}r gesunde Kontrollen Verschlechterungen im MMST und im DemTect vorhersagen. Vor allem ein Verlust der Lateralisierung ging mit einem Abfall in den kognitiven Tests einher. Schlussfolgerung: Spezifische Defizite in der kortikalen Aktivierung konnten bei Alzheimer-Patienten mit fNIRS beobachtet und genauer beschrieben werden. Auch die Ver{\"a}nderung im Verlauf eines Jahres ließ sich mit dieser Methode verfolgen. F{\"u}r L{\"a}ngsschnittuntersuchungen, die sich mit der kortikalen Aktivierung als Pr{\"a}diktor f{\"u}r dementielle Entwicklungen besch{\"a}ftigen, bietet sich fNIRS somit als praktische Alternative zur fMRT an, zumal die gemessenen Ver{\"a}nderungen in der Oxygenierung auch prognostischen Wert f{\"u}r {\"a}ltere Kontrollpersonen besaßen. Vor allem die funktionelle Lateralisierung in frontalen Kortexbereichen scheint als Pr{\"a}diktor kognitiver Leistungen im Alter von Bedeutung zu sein.},
  subject      = {Alzheimer-Krankheit},
  language  = {de}
}