@phdthesis{RietzlergebMathies2017, author = {Rietzler [geb. Mathies], Antonia Theresa}, title = {Modulation des Arbeitsged{\"a}chtnisses durch transkranielle Gleichstromstimulation - eine Untersuchung mittels funktioneller Nah-Infrarot-Spektroskopie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-151948}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2017}, abstract = {Die Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) stellt ein Verfahren zur nicht-invasiven und schmerzfreien Stimulation des Gehirns dar. Ziel dabei ist es die kortikale Erregbarkeit zu modulieren, indem das Ruhemembranpotenzial der Nervenzellen verschoben wird. Anodale tDCS f{\"u}hrt dabei zu einer Depolarisierung des Membranpotenzials und somit zur Zunahme der neuronalen Aktivit{\"a}t. Kathodale tDCS hat durch die Hyperpolarisierung des Membranpotenzials eine Abnahme der neuronalen Aktivit{\"a}t zur Folge. Durch den exzitatorischen Effekt nach anodaler Stimulation und den inhibitorischen Effekt nach kathodaler Stimulation stellt die tDCS eine vielversprechende Option in der Therapie neurologischer oder neuropsychiatrischer Erkrankungen dar. In vorliegender Studie sollten die Auswirkungen der transkraniellen Gleichstromstimulation {\"u}ber dem linken dorsolateralen pr{\"a}frontalen Kortex (DLPFC) auf Arbeitsged{\"a}chtnisprozesse untersucht werden. Die Effekte der tDCS wurden an 56 gesunden Versuchspersonen getestet, die randomisiert drei Stimulationsgruppen zugeordnet wurden (anodale, kathodale und Sham-Stimulation). Stimuliert wurde mit 2 mA bei einer Elektrodengr{\"o}ße von 35 cm². Stimulationsort war dabei der linke DLPFC, die Referenzelektrode wurde {\"u}ber dem linken Mastoid platziert. W{\"a}hrend der Stimulation f{\"u}hrten die Versuchspersonen eine modifizierte N-Back-Aufgabe mit drei Bedingungen (0-Back, 1-Back und 2-Back) aus, um die Funktion des Arbeitsged{\"a}chtnisses hinsichtlich des Verhaltens erfassen zu k{\"o}nnen. Die Auswirkungen der tDCS auf die neuronale Aktivit{\"a}t wurden mittels funktioneller Nah-Infrarot-Spektroskopie (fNIRS) gemessen. Auf neuronaler Ebene erwarteten wir eine Zunahme der kortikalen Aktivit{\"a}t nach anodaler Stimulation innerhalb des linken DLPFC und gegenteilige Effekte nach kathodaler Stimulation. In vorliegender Untersuchung konnte lediglich eine Tendenz zu dieser Annahme beobachtet werden, eindeutige Signifikanzen blieben jedoch aus. Bei Betrachtung verschiedener Regions of Interest (ROIs) konnten nur signifikante Unterschiede zwischen der anodal und der kathodal stimulierten Gruppe nachgewiesen werden, was daf{\"u}r spricht, dass die Auswirkungen der tDCS zwar in die intendierte Richtung gehen, die Effekte aber nicht stark genug sind, um auch signifikante Unterschiede zur Kontrollgruppe nachweisen zu k{\"o}nnen. Somit m{\"u}ssen wir davon ausgehen, dass sich die Neurone des DLPFC nur schwach durch die transkranielle Stimulation beeinflussen lassen. Desweiteren wurden die Verhaltensdaten w{\"a}hrend der N-Back-Aufgabe untersucht. Angenommen wurde eine Verbesserung der Arbeitsged{\"a}chtnisleistung durch anodale Stimulation und eine Verschlechterung durch kathodale Stimulation. Hier zeigte sich allerdings, dass sich unsere drei Stimulationsgruppen weder in der Anzahl der Fehler, noch in der Anzahl der richtigen Antworten, der Anzahl der verpassten Antworten oder in der mittleren Reaktionszeit signifikant voneinander unterscheiden. Dies l{\"a}sst darauf schließen, dass die Stimulation des linken DLPFC keinen Einfluss auf das Verhalten w{\"a}hrend der Durchf{\"u}hrung der Arbeitsged{\"a}chtnisaufgabe hat und somit auch die Arbeitsged{\"a}chtnisleistung nicht beeinflusst wird. Obwohl die Ergebnisse unserer Studie durch fehlende Signifikanzen nicht hypothesenkonform sind, konnten wir zusammenfassend dennoch eine Tendenz zur anodal-exzitatorischen und kathodal-inhibitorischen Wirkung der tDCS beobachten. Die weitere Erforschung der Auswirkungen der tDCS auf das Arbeitsged{\"a}chtnis scheint also sehr vern{\"u}nftig, vor allem in Anbetracht der m{\"o}glichen Etablierung der tDCS als Therapieoption neuropsychiatrischer Erkrankungen. Weiterf{\"u}hrende Studien sollten die Wirksamkeit der tDCS weiter untersuchen und eine Optimierung der tDCS-induzierten Effekte {\"u}berpr{\"u}fen. Ansatzpunkte hierf{\"u}r w{\"a}ren beispielsweise die Durchf{\"u}hrung umfangreicherer Studien mit einem gr{\"o}ßeren Probandenkollektiv und ver{\"a}nderten Stimulationsparametern oder Studien, die die Auswirkungen der tDCS auf das Arbeitsged{\"a}chtnis auch bei psychiatrischen Patienten untersuchen.}, subject = {Arbeitsged{\"a}chtnis}, language = {de} } @phdthesis{Zesewitz2015, author = {Zesewitz, Anna-Katharina}, title = {Die Rolle des dorsolateralen pr{\"a}frontalen Cortex w{\"a}hrend der Regulation appetitiver Reaktionstendenzen bei Alkoholabh{\"a}ngigkeit}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-109534}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Gem{\"a}ß 2-Prozess-Modellen der Abh{\"a}ngigkeit resultiert die Reaktion auf suchtassoziierte Reize aus der Interaktion zweier in Verbindung stehender, aber unabh{\"a}ngig voneinander arbeitender Systeme: Aus dem Zusammenspiel eines dominierenden Implizitsystems und eines geschw{\"a}chten Explizitsystems ergeben sich starke Ann{\"a}herungstendenzen, die immer wieder zum Konsum der Droge f{\"u}hren. Den genannten Systemen k{\"o}nnen eigene aber {\"u}berlappend arbeitende neuronale Schaltkreise zugeordnet werden. Als Anteil des Implizitsystems generieren Impulse des Striatums Ann{\"a}herungstendenzen. Gegenspieler hierzu ist der Bereich der Amygdala, hier kann Vermeidungs- und Abwendungsverhalten gegen{\"u}ber pr{\"a}sentierten Stimuli entstehen. Beiden {\"u}bergeordnet bef{\"a}higt der pr{\"a}frontale Cortex zu einer bewussten Entscheidungsfindung und Verhaltenskontrolle (Triadic Modell). Indirekte Mess-methoden wie die Approach-Avoidance Task (AAT) erm{\"o}glichen {\"u}ber die Analyse des gezeigten Verhaltens die Erfassung der vorherrschenden Assoziationen zwischen emotionaler Stimuluswertigkeit und aufkommender Verhaltenstendenz des impulsiven Systems. Grundlage der AAT ist es dabei, dass prinzipiell als positiv bewertete Stimuli vorrangig mit Ann{\"a}herungs-verhalten, Stimuli mit Negativbewertung dagegen eher mit Vermeidungs-verhalten verkn{\"u}pft werden. Je nach Aufgabenstellung werden Reizvalenz und geforderte motorische Reaktion unterschiedlich kombiniert. So ergeben sich kompatible bzw. inkompatible Kombinationen zwischen dargebotenem Reiz, geforderter Reaktion (Ann{\"a}herung vs. Vermeidung) und empfundener Assoziation (positiv vs. negativ). Bei Kompatibilit{\"a}t werden schnellere Reaktionen mit niedrigerer Fehlerrate gezeigt als bei inkompatibler Aufgaben-stellung. Dies l{\"a}sst auf die vorliegenden Verhaltenstendenzen schließen. In der vorliegenden Arbeit entscheidet der Faktor „Gruppe" (alkoholabh{\"a}ngige Pro-banden bzw. gesunde Kontrollpersonen) {\"u}ber Kompatibilit{\"a}t bzw. Inkompatibilit{\"a}t der Kombination aus Reiz (alkoholassoziierter bzw. nicht-alkoholassoziierter Stimulus) und Verhalten (Ann{\"a}herung bzw. Vermeidung). Ziel war es nun die postulierten Ann{\"a}herungstendenzen gegen{\"u}ber alkohol-assoziierten Reizen auf Verhaltensebene mittels AAT zu erfassen. Gleichzeitig wurde mittels Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) die Aktivit{\"a}t der beteiligten kortikalen Strukturen des dorsolateralen Pr{\"a}frontalcortex (DLPFC), des Orbito-frontalcortex (OFC) sowie des dorsalen fronto-medianen Cortex (DFMC) gemessen und zwischen alkoholabh{\"a}ngigen und gesunden Probanden ver-glichen. Bez{\"u}glich der gemessenen Reaktionszeiten ergaben sich wie erwartet bei dem untersuchten Patientenkollektiv Ann{\"a}herungstendenzen gegen{\"u}ber alkoholassoziierten Stimuli. Gegen{\"u}ber nicht-alkoholassoziierten Produkt-bildern waren Vermeidungstendenzen erkennbar. Die Auswertungen der Kontrollgruppe ergaben genau umgekehrte Resultate. Identische Ergebnisse ließen sich f{\"u}r beide Gruppen bei Betrachtung der mittels NIRS gemessenen Hirnaktivit{\"a}t des OFC beschreiben. Diese Ergebnisse werden im Rahmen einer Abh{\"a}ngigkeit als Resultat einer vermehrt positiven Bewertung suchtassoziierter Stimuli mit einem {\"u}berm{\"a}ßigen Ansprechen des Belohnungszentrums diskutiert. Unabh{\"a}ngig der Gruppenzugeh{\"o}rigkeit konnten im Bereich des DLPFC durch eine st{\"a}rkere kortikale Aktivierung bei Vermeidung im Vergleich zur Ann{\"a}herung der alkoholassoziierten Produktbilder Ann{\"a}herungspr{\"a}ferenzen gegen{\"u}ber alkoholischen Produktbildern nachgewiesen werden. Die fehlenden Gruppenunterschiede lassen sich eventuell durch die gegebenen Instruktionen mit Betonung des Bildinhaltes und einem dadurch erzeugten Bewusstsein f{\"u}r die Hypothesen des Experiments erkl{\"a}ren. Außerdem bietet eine durch Alkoholabh{\"a}ngigkeit generell verminderte Aktivit{\"a}t des DLPFC einen m{\"o}glichen Erkl{\"a}rungsansatz. Korrelationsanalysen zwischen DLPFC und OFC unter-st{\"u}tzen die Vorstellung des DLPFC als oberstes Kontrollgremium {\"u}ber s{\"a}mtlichen dem Belohnungszentrum zuzuordnenden Hirnstrukturen. Ausblickend l{\"a}sst sich die klinische Bedeutung der erhaltenen Resultate er{\"o}rtern. Aktuelle Forschungsarbeiten verwenden die AAT im Rahmen eines Trainings zur R{\"u}ckfallpr{\"a}vention. Durch viele Wiederholungen der inkompatiblen Reiz-Verhaltenskombination werden vorhandene Ann{\"a}herungs-tendenzen abgeschw{\"a}cht und R{\"u}ckf{\"a}lle vermieden. Offen bleibt die Erforschung der diesen Trainingserfolgen zugrundeliegenden Mechanismen sowie eine m{\"o}gliche Eingrenzung der davon profitierenden Patientengruppen.}, subject = {dorsolateraler pr{\"a}frontaler Cortex}, language = {de} }