@phdthesis{Stahl2011, author = {Stahl, Kerstin}, title = {Auswirkung zentraler Apnoen auf die zerebrale Oxygenierung bei Kindern mit Chiari-II-Malformation, gemessen mit der Nahinfrarot-Spektroskopie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66004}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Das Ziel dieser Studie lag darin, die Auswirkung zentraler schlafbezogener Atemst{\"o}rungen (zSBA) auf die zerebrale Oxygenierung bei Kindern mit Meningomyelozele (MMC) und Chiari-II-Malformation zu untersuchen. Im Schlaflabor der Universit{\"a}ts-Kinderklinik W{\"u}rzburg wurden Kinder mit MMC und Chiari-II-Malformation, bei denen zuvor eine zentrale Atemst{\"o}rung diagnostiziert worden war, polysomnographisch untersucht. Zus{\"a}tzlich zur standardisierten Polysomnographie (PSG) wurde die zerebrale Sauerstoffs{\"a}ttigung mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) abgeleitet. Die Nahinfrarotspektroskopie erm{\"o}glicht eine kontinuierliche, nicht-invasive Messung der zerebralen Oxygenierung. Diese Methode beruht auf der relativen Durchl{\"a}ssigkeit von Gewebe im Nahinfrarotbereich. Beim Durchtritt von Licht durch Gewebe kommt es zur Absorption durch die Chromophoren O2Hb und HHb. Mit Hilfe des modifizierten Lambert-Beer-Gesetzes k{\"o}nnen Ver{\"a}nderungen der Chromophorenkonzentration berechnet werden. Zus{\"a}tzlich zu dieser Methode ist es mit dem NIRO-200-Ger{\"a}t m{\"o}glich, absolute Werte des Gewebeoxygenierungsindexes (TOI) zu ermitteln. Mittels Spatially Resolved Spectroscopy (SRS) wird die {\"A}nderung der Lichtabschw{\"a}chung {\"u}ber eine Distanz gemessen und unter Verwendung einer modifizierten Diffusionsgleichung TOI berechnet. Die respiratorischen Ereignisse w{\"a}hrend der Polysomnographie wurden in Bezug auf die Dauer, den peripheren S{\"a}ttigungsabfall, das Schlafstadium und die Ver{\"a}nderungen der zerebralen Sauerstoffs{\"a}ttigung ausgewertet. Die zerebralen Werte wurden mit dem NIRO-200-Ger{\"a}t (Fa. Hamamatsu Phototonics) gemessen: oxygeniertes H{\"a}moglobin (O2Hb), deoxygeniertes H{\"a}moglobin (HHb) und der Gewebeoxygenierungsindex (TOI). Es konnte ein typisches Reaktionsmuster der zerebralen Parameter w{\"a}hrend zSBA beschrieben werden mit Abfall des O2Hb, zum Anstieg des HHb und zum Abfall des TOI. Zudem konnte gezeigt werden, dass zSBA mit sehr starken zerebralen Sauerstoffabf{\"a}llen assoziiert sein k{\"o}nnen. Es zeigte sich eine starke Korrelation mit der Dauer einer Atemst{\"o}rung, sowie dem Ausmaß des peripheren S{\"a}ttigungsabfalls. Eine signifikante Korrelation mit dem Schlafstadium konnte nicht hergestellt werden. Je l{\"a}nger demnach eine Apnoe ist bzw. je st{\"a}rker der peripher gemessene Sauerstoffabfall, desto st{\"a}rker ist auch der zerebrale Sauerstoffabfall. Es ist zu vermuten, dass wiederkehrende Episoden von Hypoxie w{\"a}hrend zentraler Apnoen und zentraler Hypopnoen {\"u}ber Jahre zu Sch{\"a}digungen des Gehirns f{\"u}hren und dadurch einen negativen Einfluss auf die Entwicklung von Kindern mit Chiari-II-Malformation haben bzw. eine neurologische Verschlechterung beg{\"u}nstigen. Daher erscheint es wichtig, zSBA m{\"o}glichst fr{\"u}hzeitig aufzudecken und zu behandeln.}, subject = {Arnold-Chiari-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{Kamawal2019, author = {Kamawal, Ariana}, title = {Auswirkungen des NOS1 ex1f-VNTR Polymorphismus auf die Bew{\"a}ltigung kognitiver Shift-Aufgaben unter Messung der Hirnoxygenierung mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie}, doi = {10.25972/OPUS-18445}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-184450}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war eine verhaltensgenetische Untersuchung des NOS1-Gens, welches den NOS1 ex1f-VNTR Polymorphismus beinhaltet. Dieser gilt als Hotspot f{\"u}r mehrere psychiatrische Erkrankungen wie Schizophrenie, adultes ADHS und Impulsivit{\"a}tsst{\"o}rung. Er besitzt eine Funktionalit{\"a}t, durch die seine Genexpression von der Allelvariante (Long, L/Short, S) abh{\"a}ngig ist. Da der NOS1 ex1f- VNTR Polymorphismus haupts{\"a}chlich im Striatum exprimiert wird, wurde in der vorliegenden Arbeit die striatale Funktion mittels Setshifting-Paradigma unter Messung der Hirnoxygenierung durch funktionelle Nahinfrarotspektroskopie untersucht. In einer Pilotstudie wurde die region of interest erfasst. 62 gesunde Hauptprobanden wurden je nach Genotyp in drei Gruppen stratifiziert (LL/SS/SL). Es zeigten sich zwischen den Gruppen keine signifikanten Unterschiede im Bereich der Reaktionszeiten und Impulsivit{\"a}tsneigung. Jedoch wies die SS-Gruppe eine signifikant h{\"o}here Hirnaktivierung und Fehlerrate im Vergleich zur LL-Gruppe auf. Somit konnte durch die vorliegende Arbeit die Funktionalit{\"a}t des NOS1 ex1f-VNTR Polymorphismus sowie die bei Short/Short-Alleltr{\"a}gern vorliegende striatale Dysfunktion best{\"a}tigt werden.}, subject = {Polymorphismus}, language = {de} } @phdthesis{HeingebGienk2021, author = {Hein [geb. Gienk], Stella Anneliese}, title = {Die Auswirkung der ADHS Erkrankung auf die Bearbeitung einer kognitiven „Set Shifting" Aufgabe}, doi = {10.25972/OPUS-23750}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-237504}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2021}, abstract = {Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Untersuchung der Impulsivit{\"a}t bei adulten Patienten mit ADHS. Es wurden 19 adulte Patienten mit ADHS und 20 gesunde Kontrollprobanden, die nach Alter, Geschlecht und Schulabschluss vergleichbar waren, untersucht. Wir nutzten ein kognitives Set Shifting Paradigma und erfassten die Verhaltensdaten (Reaktionszeit und Fehler) sowie hirnphysiologische {\"A}nderungen mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS). Als „Region of Interest" (ROI) legten wir den dorsolateralen pr{\"a}frontalen Kortex (dlPFC) fest. Zus{\"a}tzlich erfolgte eine Selbsterfassung der Impulsivit{\"a}t mittels BIS 11, SPSRQ und UPPS Fragebogen. Auf der Verhaltensebene zeigten die Patienten mit ADHS im Vergleich zu den gesunden Kontrollprobanden eine verl{\"a}ngerte Reaktionszeit. Die Bearbeitung einer Shift Aufgabe f{\"u}hrte bei beiden Probandengruppen zu einer verl{\"a}ngerten Reaktionszeit sowie einer erh{\"o}hten Fehlerzahl im Verh{\"a}ltnis zu einer No Shift Aufgabe. In der Erhebung der funktionellen Daten konnten wir einen signifikanten Unterschied zwischen den Gruppen im Bereich der ROI feststellen. Die gesunden Kontrollprobanden wiesen eine erh{\"o}hte Hirnaktivit{\"a}t im dlPFC auf. In den Frageb{\"o}gen zur Selbsterfassung der Impulsivit{\"a}t erreichten die Patienten in den meisten Unterskalen Werte, die mit erh{\"o}hter Impulsivit{\"a}t einhergehen.}, subject = {Aufmerksamkeitsdefizit-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{Kroeker2012, author = {Kr{\"o}ker, Kristin}, title = {DNA-Kohlenstoffnanorohr-Konjugate - Biokompatibilit{\"a}t, ex vivo-Verhalten, Funktionalisierung}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-74552}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Einzelstrang-DNA-dispergierte und individualisierte (6,5)-chirale Kohlenstoffnanor{\"o}hren bilden als Konjugatsystem den Ausgangspunkt dieser Dissertation. Im Vordergrund stehen dabei Untersuchungen zur Biokompatibilit{\"a}t dieser ssDNA-SWNT-Konjugate sowie deren Verhalten nach Zellpenetration und eine Funktionalisierbarkeit zum Wirkstofftransportsystem. Das erste Projekt widmet sich in Kapitel 4 dem Studium der Konjugatstabilit{\"a}t unter physiologischen Bedingungen und einer Vertr{\"a}glichkeit gegen{\"u}ber zellul{\"a}ren Systemen. Experimente zur Biokompatibilit{\"a}t werden erstmals an Nanorohrkonjugaten durchgef{\"u}hrt, welche nach Ultrazentrifugation im Dichtegradienten sorgf{\"a}ltig individualisiert vorliegen. Die umgebungssensitiven photophysikalischen Charakteristika vereinzelter (6,5)-SWNTs k{\"o}nnen zu einer Beurteilung der Konjugatintegrit{\"a}t in physiologischem Milieu genutzt werden. Die Stabilit{\"a}t von ssDNA-SWNT-Strukturen wird in Anwesenheit des Restriktionsenzyms DNase I und dem in Zelln{\"a}hrmedien enthaltenen protein- und nukleasereichem Serum FBS auf die Probe gestellt. In beiden F{\"a}llen kann eine ausreichende ssDNA-SWNT-Integrit{\"a}t attestiert werden, die eine Verwendung unter Zellkultivierungsbedingungen erlaubt. Unter Ber{\"u}cksichtigung verschiedener in Zellen vorliegender pH-Umgebungen werden die Konjugate ebenfalls dieser Variation ausgesetzt. Bei Vorliegen stark saurer und basischer pH-Werte kann die Integrit{\"a}t von ssDNA-SWNT-Konjugaten nicht gew{\"a}hrleistet werden, was sich durch Aggregation bemerkbar macht. Innerhalb des breiten pH-Bereichs zwischen den Werten 3 und 11 hingegen kann eine gute Stabilit{\"a}t best{\"a}tigt werden. F{\"u}r zellul{\"a}re Anwendungen bedeutet dieser Befund keine Einschr{\"a}nkung, da in Kulturen lediglich neutrale bis schwach saure pH-Werte oberhalb von 4.5 zu finden sind. Nachdem die Biostabilit{\"a}t der ssDNA-SWNT-Konjugate gew{\"a}hrleistet ist, kann in Zytotoxizit{\"a}tsstudien eine ex vivo-Vertr{\"a}glichkeit des Nanomaterials getestet werden. Erste Untersuchungen mit der Mausmakrophagenlinie J774.1 weisen wie auch ausf{\"u}hrliche Studien gegen{\"u}ber menschlichen Epithelzellen HeLa auf eine uneingeschr{\"a}nkte Kompatibilit{\"a}t in den eingesetzten Konzentrationen hin. HeLa-Zellen, die mit DGU-gereinigten Nanorohrproben behandelt werden, zeigen eine geringf{\"u}gig h{\"o}here Vitalit{\"a}t als nach Inkubation mit einer Rohdispersion undefinierter SWNT-B{\"u}ndel. Im Gesamtbild ergibt sich somit eine zufriedenstellende Biokompatibilit{\"a}t individualisierter ssDNA-SWNT-Konjugate, womit das in dieser Arbeit zentrale Kohlenstoffnanorohrsystem den Anforderungen f{\"u}r dessen biomedizinische Verwendbarkeit gerecht wird. Der Schwerpunkt weiterer Untersuchungen liegt im zweiten Projekt aus Kapitel 5 auf dem Verhalten von ssDNA-SWNT-Konjugaten nach deren Aufnahme in HeLa-Zellen. Auch hier kann die starke Sensitivit{\"a}t der optischen Eigenschaften individualisierter (6,5)-Kohlenstoffnanor{\"o}hren gegen{\"u}ber Umgebungseinfl{\"u}ssen genutzt werden, um Ver{\"a}nderungen im Emissionsverhalten von SWNTs nach deren zellul{\"a}rer Aufnahme gegen{\"u}ber dem Ausgangszustand zu beobachten. Nach ausf{\"u}hrlicher Weißlicht-, Fluoreszenz- und SWNT-Photolumineszenzmikroskopie, aus deren Resultaten eine erfolgreiche Internalisierung von ssDNA-SWNTs in HeLa-Zellen eindeutig hervorgeht, stehen PL-spektroskopische Untersuchungen der Kohlenstoffnanor{\"o}hren im Vordergrund. Durch einen Vergleich des Emissionsverhaltens der ssDNA-SWNT-Konjugate in und außerhalb von Zellen k{\"o}nnen spektrale Verschiebungen, Linienverbreiterungen und verk{\"u}rzte Fluoreszenzlebensdauern nach zellul{\"a}rer Aufnahme festgestellt werden. Sowohl eine Aggregation von SWNTs als auch eine Beeinflussung durch die pH-Umgebung reichen nicht f{\"u}r eine vollst{\"a}ndige Erkl{\"a}rung des Befunds aus. Vielmehr kann die in endosomalen Kompartimenten durch das Gr{\"o}ßenverh{\"a}ltnis von Endosomen zu SWNTs entstehende r{\"a}umliche N{\"a}he einer großen Nanorohrmenge untereinander als Ursache f{\"u}r eine Ver{\"a}nderung der dielektrischen Umgebung und folglich des Emissionsverhaltens betrachtet werden. Durch Verwendung der Kohlenstoffnanor{\"o}hren als Marker und Sensor k{\"o}nnen ssDNA-SWNT-Konjugate in Zellen somit nicht nur lokalisiert, sondern dar{\"u}ber hinaus hinsichtlich einer m{\"o}glichen Aggregation untersucht werden. Aus den in dieser Arbeit vorgestellten Daten kann zwar eine vollst{\"a}ndige Aggregation der SWNTs durch deren Aufnahme in Zellen ausgeschlossen werden, sie muss jedoch in geringf{\"u}gigem Ausmaß neben einer Beeinflussung durch die pH-Umgebung und die große r{\"a}umliche N{\"a}he durchaus in Betracht gezogen werden. Individualisierte ssDNA-SWNT-Konjugate k{\"o}nnen damit erstmals zeitaufgel{\"o}st PL-mikrospektroskopisch in HeLa-Zellen charakterisiert werden. F{\"u}r das letzte Projekt werden in Kapitel 6 neuartige Funktionalisierungsm{\"o}glichkeiten von ssDNA-SWNT-Konjugaten zu zellul{\"a}ren Transportsystemen unter Erhalt der photophysikalischen Eigenschaften erforscht. Dazu soll das Dispergiermittel DNA als Kupplungsstelle f{\"u}r eine kovalente Anbindung eines Agenz genutzt werden. Anstelle eines Wirkstoffes werden die Untersuchungen mit einem Fluorophor als Modellverbindung durchgef{\"u}hrt, welcher den Vorteil einer einfachen Detektierbarkeit liefert. Prinzipiell besteht die M{\"o}glichkeit, das Oligomer mit dem Fluorophor vorzufunktionalisieren und anschließend auf die Oberfl{\"a}che der SWNTs zu bringen. Als effektiver erweist sich die Methode der direkten Kupplung des Farbstoffs an bereits DNA-dispergierte SWNTs. Der Erfolg in der Pr{\"a}paration von FluorophorssDNA- SWNT-Konjugaten wird {\"u}ber die Emission des Fluorophors mit entsprechenden Referenzexperimenten gemessen. Der Versuch einer Quantifizierung liefert jedoch sehr hohe Werte, die lediglich als eine obere Grenze f{\"u}r die gefundene Anzahl gebundener Fluorophore pro Nanor{\"o}hre angesehen werden k{\"o}nnen. Im Verlauf des Projekts kann eine Funktionalisierbarkeit der Nanor{\"o}hren {\"u}ber das Dispergieradditiv DNA als neue Strategie aufgezeigt werden. Im Gegensatz zu bekannten Wirkstofftransportsystemen bietet dieser Funktionalisierungsansatz den Vorteil, dass die optischen Eigenschaften der individualisierten ssDNA-SWNT-Konjugate erhalten bleiben, welche wieder um einen gleichzeitigen Einsatz der Nanor{\"o}hren als Transporter und Marker bzw. Sensor erlauben. Die vorliegende Dissertation liefert neben dieser bisher unbekannten Funktionalisierungsstrategie neue Erkenntnisse {\"u}ber die Biokompatibilit{\"a}t speziell von individualisierten ssDNA-SWNT-Konjugaten und deren Verhalten in HeLa-Zellen. Mit diesem Wissen kann der gezielte Wirkstofftransport durch Kohlenstoffnanor{\"o}hren als biokompatibles und zellg{\"a}ngiges Tr{\"a}gersystem anvisiert werden.}, subject = {Biokompatibilit{\"a}t}, language = {de} } @phdthesis{Koerner2010, author = {K{\"o}rner, Philippe}, title = {Einfluss des Genotyps der Catechol-O-Methyltransferase auf die Funktion des dorsolateralen pr{\"a}frontalen Kortex und Unterscheidung der visuell-r{\"a}umlichen und visuell bildlichen Komponente des Arbeitsged{\"a}chtnisses}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-54123}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2010}, abstract = {Hintergrund: Das visuelle Arbeitsged{\"a}chtnis ist eine Leistung des pr{\"a}frontalen Kortex (PFC) und dient der kurzfristigen Speicherung und Manipulation visueller Information. Ein aufgabenspezifisches Modell des visuellen Arbeitsged{\"a}chtnisses unterteilt zwei inhaltlich und {\"o}rtlich getrennte Subsysteme: Das visuell-r{\"a}umliche Arbeitsged{\"a}chtnis (SWM) scheint vor allem im dorsolateralen PFC (DLPFC) und das visuell-bildliche (OWM) im ventrolateralen PFC (VLPFC) lokalisiert zu sein. Der Dopaminabbau im PFC wird entscheidend von dem Enzym Catechol-O-Methyltransferase (COMT) bestimmt. Es existiert ein funktioneller COMT-Val158Met-Polymorphismus, der aufgrund ver{\"a}nderter Enzymaktivit{\"a}t mit unterschiedlicher dopaminerger Aktivit{\"a}t im PFC verbunden ist. Ziele: Das Aufgabendesign zielte darauf ab, die funktionelle Trennung von SWM und OWM im PFC nachzuweisen und die aufgabenspezifische Hypothese zu testen. Als zweites Ziel der Studie sollte der m{\"o}gliche Einfluss des COMT-Val158Met-Polymorphismus auf die Arbeitsged{\"a}chtnisleistung getestet werden. Methoden: Es wurden 100 k{\"o}rperlich und psychisch gesunde Probanden in einer funktionellen Nah-Infrarot Spektroskopie-Studie (fNIRS-Studie) mit einem visuellen Arbeitsged{\"a}chtnisparadigma untersucht. Die NIRS-Messung beruht auf dem Prinzip der neurovaskul{\"a}ren Kopplung. Es wurde eine rechteckige 30*6 cm große Messhaube {\"u}ber dem frontalen Kortex platziert und die Ver{\"a}nderungen von O2Hb und HHb w{\"a}hrend des Paradigmas bestimmt. Anschließend wurde eine Genotypisierung durchgef{\"u}hrt. Ergebnisse und Diskussion: Zwischen den Arbeitsged{\"a}chtnisaufgaben zeigte sich ein deutlicher linearer Zusammenhang f{\"u}r die Verhaltensdaten. Das SWM-Paradigma f{\"u}hrte zu einem O2Hb-Anstieg und HHb-Abfall im DLPFC, womit sich eine selektive Aktivierung dieses Areals best{\"a}tigte. OWM-Aufgaben hingegen f{\"u}hrten zu einem parallelen Anstieg von O2Hb und HHb im VLPFC. Mit der fNIRS-Untersuchung konnten Vorbefunde der funktionellen Bildgebung best{\"a}tigt werden, die eine aufgabenspezifische Gliederung des visuellen Arbeitsged{\"a}chtnisses postulieren. Ein funktioneller Zusammenhang zwischen dem COMT-Val158Met-Polymorphismus und dem Arbeitsged{\"a}chtnis konnte weder in den Verhaltensdaten noch in den Bildgebungsdaten nachgewiesen werden. Falls ein solcher Zusammenhang besteht, lag der fehlende Nachweis am ehesten in Task-Switching-Effekten des Studiendesigns begr{\"u}ndet.}, subject = {Arbeitsged{\"a}chtnis}, language = {de} } @phdthesis{Kopf2018, author = {Kopf, Juliane}, title = {Emotion processing and working memory deficits in Bipolar Disorder: interactions and changes from acute to remitted state}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-97752}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2018}, abstract = {BD is a severe and highly prevalent psychiatric illness characterized by oscillating mood episodes, where patients express either depressed mood, anhedonia, decreased activation along with concentration difficulties and sleep disturbances, or elevated mood with hyperactivity and loss of inhibitions. Between mood episodes, patients return to a relatively normal state of functioning without mood symptoms. Previous research on underlying neuronal mechanisms has led to a model of neuronal dysfunction in BD which states that BD arises from disruption in early development within brain networks that modulate emotional behavior. These abnormalities in the structure and function of key emotional control networks then lead to decreased connectivity among ventral prefrontal networks and limbic brain regions. This in turn creates a loss of emotional homeostasis, putting bipolar patients at risk for developing extreme mood states and switching among mood states. Two core components for BD have been identified, a hyperactive emotion processing system and a hypoactive cognitive functions system. It is controversial whether these deficits are still detectable in euthymia, so it is unclear if hyper- and hypoactivations represent state or trait-like characteristics. The aim of this study was to research both core components of BD with a paradigm eliciting differential activations in both cognitive and emotion processing networks. For this, an emotional word working memory paradigm was constructed to test for differences between manic, depressive, and remitted patients as well as a healthy control group. Differences were assessed in behavior, brain activation (as a correlate for the hypoactive cognitive functions system), measured with near-infrared spectroscopy (fNIRS), and electrophysiological changes in the late positive potential (as a correlate for the hyperactive emotion processing system), an event-related potential (ERP) measured with electroencephalography. 47 patients in the acutely ill phase and 45 healthy controls were measured. Of the 47 patients, 18 returned to the clinic for a second testing while in remission for at least 3 months. Acutely ill patients were classified into 4 groups according to their disorder status: a mildly depressed group, a depressed group, a manic group, and a mixed group along DSM-IV criteria. Analyses were calculated for 3 load conditions (1-back, 2-back and 3-back) and 3 valence conditions (negative, neutral, positive) for behavioral measures reaction time and omission errors, for brain activation and event related potential changes. Results indicate that ill patients differed from controls in their behavioral performance, but the difference in performance was modulated by the mood state they were in. Depressed patients showed the most severe differences in all behavioral measures, while manic and mixed patients differed from controls only upon different valence conditions. Brain activation changes were most pronounced in mildly depressed and manic patients, depressed patients and mixed patients did not differ as much from controls. ERP changes showed a significant difference only between mixed patients and controls, where mixed patients had an overall much higher ERP amplitude. When remitted patients were compared to controls, no differences in behavior, brain activation or ERP amplitude could be found. However, the same was true for differences in patients between acutely ill and remitted state. When looking at the overall data, the following conclusion can be drawn: assuming that the brain activation seen in the prefrontal cortex is part of the dorsal cognitive system, then this is the predominantly disturbed system in depressed patients who show only small changes in the ERP. In contrast, the predominantly disturbed system in manic and mixed patients is the ventral emotion processing system, which can be seen in a hyper-activation of ERP related neural correlates in mixed and hypo-activated neural correlates of the LPP in manic patients. When patients are remitted, the cognitive system regains temporary stability, and can be compared to that of healthy controls, while the emotion processing system remains dysfunctional and underlies still detectable performance deficits.}, subject = {Manisch-depressive Krankheit}, language = {en} } @phdthesis{Melber2012, author = {Melber, Makito Bernhard}, title = {Impulsivit{\"a}t und Antworthemmung bei adulter Aufmerksamkeitsdefizit- und Hyperaktivit{\"a}tsst{\"o}rung (ADHS)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-78862}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Ziel der vorliegenden, experimentellen Arbeit war die Untersuchung der Pers{\"o}nlichkeitseigenschaft der Impulsivit{\"a}t bei adulten Patienten mit ADHS und vergleichbaren Versuchspersonen. Da die {\"A}tiopathogenese erh{\"o}hter Impulsivit{\"a}t bei Patienten mit ADHS bislang ungekl{\"a}rt ist, eine Beeinflussung des dopaminergen Systems durch vorausgehende Studien allerdings nahe liegt, wurden die verwendeten Impulsivit{\"a}tsmessungen zus{\"a}tzlich bez{\"u}glich einer m{\"o}glichen Beeinflussung durch den Val158Met-COMT-Polymorphismus analysiert. Die Untersuchung beinhaltet mit 71 adulten Patienten mit ADHS und 54 gesunden Kontrollpersonen, die nach Alter, Geschlecht, IQ, Kopfumfang und H{\"a}ndigkeit vergleichbar waren, eine der aktuell gr{\"o}ßten Stichproben adulter Patienten mit ADHS. W{\"a}hrend einer Stoppsignal-Aufgabe zur Erfassung der Antworthemmungsf{\"a}higkeit als Korrelat der Impulsivit{\"a}t wurden die Verhaltensdaten der Stichproben sowie die hirnphysiologischen Ver{\"a}nderungen mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie aufgezeichnet und ausgewertet. Die erhobenen experimentellen Daten wurden anschließend mit selbstbewerteter Impulsivit{\"a}t des I7-Impulsivit{\"a}tsfragebogens nach Eysenck verglichen und auf m{\"o}gliche Zusammenh{\"a}nge {\"u}berpr{\"u}ft. Zudem wurden die beobachteten Ergebnisse der vorliegenden Arbeit auf einen m{\"o}glichen Einfluss durch den Val158Met-COMT-Polymorphismus untersucht. Auf der Verhaltensebene zeigten Patienten mit ADHS im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen sowohl f{\"u}r die SSRZ als auch f{\"u}r die Go-RZ signifikant langsamere Reaktionszeiten. Im Vergleich der funktionellen Daten konnten f{\"u}r Patienten mit ADHS w{\"a}hrend der erfolgreichen Stopp-Trials signifikant bzw. tendenziell verminderte Aktivierungen im Bereich des IFC und DLPFC in beiden Hemisph{\"a}ren festgestellt werden. Die Untersuchung der selbstbewerteten Impulsivit{\"a}t anhand des I7-Fragebogens ergab ebenfalls einen signifikanten Unterschied zwischen den beiden Stichproben. Bez{\"u}glich der Zusammenh{\"a}nge zwischen den einzelnen Impulsivit{\"a}tsmessungen konnten f{\"u}r Patienten mit ADHS signifikant bzw. tendenziell negative Zusammenh{\"a}nge zwischen SSRZ und Oxygenierung im rechten IFC sowie zwischen SSRZ bzw. Go-RZ und I7-Impulsivit{\"a}tswerten festgestellt werden. In der Untersuchung des Einflusses durch den Val158Met-COMT-Polymorphismus ergab sich ein sehr heterogenes Bild, in dem sich keine eindeutig systematischen Genotyp- oder Interaktionseffekte zeigten. W{\"a}hrend die beobachteten Befunde auf Verhaltensebene auf eine generelle Verlangsamung adulter Patienten mit ADHS im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen hindeuten, k{\"o}nnte das verminderte Aktivierungsmuster im Bereich des IFC und DLPFC w{\"a}hrend der erfolgreichen Stopp-Trials bei Patienten mit ADHS m{\"o}glicherweise das zugrundeliegende funktionelle Korrelat zu den beobachteten Reaktionsunterschieden zwischen den beiden Stichproben darstellen. Obwohl Patienten mit ADHS im Vergleich zu gesunden Kontrollen aufgrund ihrer erh{\"o}hten Impulsivit{\"a}t defizit{\"a}r erscheinen, deuten die Befunde bez{\"u}glich des Zusammenhangs zwischen selbstbewerteter und experimentell erhobener Impulsivit{\"a}t innerhalb der Patientengruppe einen m{\"o}glichen Vorteil erh{\"o}hter I7-Impulsivit{\"a}tswerte f{\"u}r die Reaktionsf{\"a}higkeit in der Stoppsignal-Aufgabe an. Bez{\"u}glich der Beeinflussung der erhobenen Daten durch den Val158Met-COMT-Polymorphismus lassen sich anhand der Befunde dieser Arbeit keine klaren Schlussfolgerungen ziehen.}, subject = {Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom}, language = {de} } @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{Tupak2013, author = {Tupak, Sara}, title = {Modulators of Prefrontal Fear Network Function: An Integrative View}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-85673}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {Regulating our immediate feelings, needs, and urges is a task that we are faced with every day in our lives. The effective regulation of our emotions enables us to adapt to society, to deal with our environment, and to achieve long-term goals. Deficient emotion regulation, in contrast, is a common characteristic of many psychiatric and neurological conditions. Particularly anxiety disorders and subclinical states of increased anxiety are characterized by a range of behavioral, autonomic, and neural alterations impeding the efficient down-regulation of acute fear. Established fear network models propose a downstream prefrontal-amygdala circuit for the control of fear reactions but recent research has shown that there are a range of factors acting on this network. The specific prefrontal cortical networks involved in effective regulation and potential mediators and modulators are still a subject of ongoing research in both the animal and human model. The present research focused on the particular role of different prefrontal cortical regions during the processing of fear-relevant stimuli in healthy subjects. It is based on four studies, three of them investigating a different potential modulator of prefrontal top-down function and one directly challenging prefrontal regulatory processes. Summarizing the results of all four studies, it was shown that prefrontal functioning is linked to individual differences in state anxiety, autonomic flexibility, and genetic predisposition. The T risk allele of the neuropeptide S receptor gene, a recently suggested candidate gene for pathologically elevated anxiety, for instance, was associated with decreased prefrontal cortex activation to particularly fear-relevant stimuli. Furthermore, the way of processing has been found to crucially determine if regulatory processes are engaged at all and it was shown that anxious individuals display generally reduced prefrontal activation but may engage in regulatory processes earlier than non-anxious subjects. However, active manipulation of prefrontal functioning in healthy subjects did not lead to the typical behavioral and neural patterns observed in anxiety disorder patients suggesting that other subcortical or prefrontal structures can compensate for an activation loss in one specific region. Taken together, the current studies support prevailing theories of the central role of the prefrontal cortex for regulatory processes in response to fear-eliciting stimuli but point out that there are a range of both individual differences and peculiarities in experimental design that impact on or may even mask potential effects in neuroimaging research on fear regulation.}, subject = {Neurogenetik}, language = {en} } @phdthesis{Plichta2009, author = {Plichta, Michael M.}, title = {Neural correlates of delay discounting: Effects of dopamine bioavailability and implications for attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD)}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-35953}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2009}, abstract = {Humans and other animals share choice preference for smaller-but-sooner over later-but-larger rewards, indicating that the subjective value of a reward is discounted as a function of time. This phenomenon referred to as delay discounting (DD), represents one facet of impulsivity which is inherently connected with reward processing and, within a certain range, adaptive. Maladaptive levels, however, can lead to suboptimal decision-making and represent important characteristics of psychopathologies such as attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD). In line with a proposed influence of dysregulated dopamine (DA) levels on impulsivity, neural structures involved in DD (the ventral-striatum [VS]; orbitofrontal cortex [OFC]) are highly innervated by dopaminergic neurons. However, studies explicitly testing the triadic interplay of dopaminergic neurotransmission, impulsivity and brain activation during intertemporal choice are missing. Therefore, the first study of the thesis examined the effect of different DA-bioavailability levels, indicated by a genetic polymorphism (Val158Met) in the gene of the catechol-O-methyltransferase, on the association of delay discounting and OFC activation. OFC response to monetary rewards that varied by delay-to-delivery was recorded with functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) in a sample of 49 healthy human subjects. The results suggest a DA-related enhancement in OFC function from low (low DA level) to partial (intermediate DA level) and full (high DA level) reward delay sensitivity. Furthermore, DA-bioavailability was shown to moderate the association of neural reward delay sensitivity and impulsivity: OFC reward delay sensitivity was strongly correlated with impulsivity at intermediate DA-levels, but not at low or high DA-levels where impulsivity was related to delay-independent OFC amplitudes. It is concluded that DA-level should be considered as a crucial factor whenever impulsivity-related brain activation, in particular to reward delay, is examined in healthy subjects. Dysfunctional reward processing, accompanied by a limited ability to tolerate reward delays (delay aversion), has been proposed as an important feature in ADHD putatively caused by striatal hypo-dopaminergia. Therefore, the aim of the second study of this thesis was to examine subcortical processing of reward delays and to test for neural indicators of a negative emotional response to delay periods. Using functional magnetic resonance imaging (fMRI), brain activation in adult patients with ADHD (n=14) and healthy control subjects (n=12) was recorded during the processing of immediate and delayed rewards. Compared with healthy control subjects, hyporesponsiveness of the VS reward system was evident in patients with ADHD for both immediate and delayed rewards. In contrast, delayed rewards evoked hyperactivation in the dorsal caudate nucleus and the amygdala of ADHD patients, corroborating the central predictions of the delay aversion hypothesis. In combination both studies support the conception of a close link between delay discounting, brain activation and dopaminergic neurotransmission. The results implicate that studies on neural correlates of DD have to account for the DA-bioavailability level and for a negative emotional response to reward delays.}, subject = {Impulsivit{\"a}t}, language = {en} } @phdthesis{Becht2022, author = {Becht, Alexander Ulrich}, title = {New applications for spectroscopic and chemometric studies of drugs}, doi = {10.25972/OPUS-27534}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-275342}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2022}, abstract = {Spectroscopic methods were established decades ago in a wide variety of fields. This also applies to the pharmaceutical field, although they initially were mostly used for identity testing or structure elucidation only. Technical developments, such as miniaturization (NMR benchtop devices), Fourier transformations (for NMR, MIR spectroscopy) or the combination with chemometric evaluation (e.g., in Process Analytical Technology, PAT), have further increased their importance and opened up new applications. The aim of this work was to investigate further new approaches and to find new applications for already established methods and to show their benefits. By means of MIR, NIR and NMR data and their chemometric evaluation (principal component analysis, PCA; hierarchical cluster analysis, HCA; linear discriminant analysis, LDA), possibilities were presented to successfully determine the manufacturer or the pharmaceutical company of various paracetamol preparations. In the course of this, various similarities and correlations between the preparations of individual companies could also be identified. For this purpose, a suitable sample preparation was developed for each spectroscopic method, and suitable measurement parameters in order to obtain reproducible spectra for the chemometric evaluation were determined. Furthermore, the results of the two unsupervised methods (HCA, PCA) were compared with each other. The HCA was able to confirm those of the PCA for the very most part. Additionally, through these methods it was possible to characterize many of the preparations based on clusters formed by comparable tablet compositions. In order to be able to measure unmortared, whole tablets using the NIR spectrometer, an attachment was developed and manufactured using 3D printing. Its functionality was demonstrated by measuring and analyzing the tablets of two different batches of nine paracetamol preparations. The batches were clearly distinguished on the basis of a PCA and a significant difference was also demonstrated by means of statistical tests. For NMR spectroscopy, a method was developed to obtain optimized "fingerprint" spectra of drug formulations. For this purpose, a 1D DOSY measurement was elaborated, in which the signals of the active ingredient could be filtered out by the appropriate choice of measurement parameters. The chemometric evaluation can thus focus on the remaining signals of the excipients, on the basis of which the preparations of the same API can be distinguished. Especially in the case of formulations that consist largely of active ingredient, data pre processing of the spectra can thus be simplified and greater importance can be assigned to the originally very small excipient signals. A quantitative 1H NMR method was developed for the comparison of a high field spectrometer (400 MHz) with a benchtop spectrometer (80 MHz) for two finished drugs. It was shown that it is possible to obtain comparable results with both instruments, but that the influence of the excipients on the signals and the lower resolution of the benchtop instrument must be taken into account. Therefore, it was not possible to obtain comparable results without further optimization of the method for one of the active ingredients. In the investigation of various reactions between APIs and excipients using DOSY, its usefulness as a screening method in stability testing was demonstrated. For this purpose, three different APIs and excipients were stressed together and the reaction mixtures were subsequently measured using DOSY. Based on the translational diffusion coefficient, the reaction products could be identified and distinguished from the active ingredients and the excipients used. The importance of thoughtful processing could also be demonstrated. If all peak heights are selected when evaluating signals split by direct spin spin coupling, this allows the detection of hidden signals as long as not all signals have the same diffusion coefficient. The selective selection of individual peak heights in the case of split signals also enables the evaluation of signals that overlap slightly. However, the limitations of this method were also shown when two signals overlap too much and differ too little in their diffusion coefficients. Hence, it has been successfully demonstrated in the various projects that the new chemometric approaches, as well as the new applications of already established methods, enable in depth findings and thus have a clear added value.}, subject = {Instrumentelle Analytik}, language = {en} } @phdthesis{Schoeppler2012, author = {Sch{\"o}ppler, Friedrich Eugen}, title = {Photolumineszenzmikroskopie und-spektroskopie halbleitender Kohlenstoffnanor{\"o}hren}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-73329}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Im Rahmen dieser Dissertation wurden optische Eigenschaften von halbleitenden, einwandigen Kohlenstoffnanor{\"o}hren (SWNTs) der (6,5)-Chiralit{\"a}t untersucht. Dies gelang durch Ensemblemessungen aber vor allem durch den Aufbau eines Mikroskops zur Messung an einzelnen SWNTs. Dieses Einzel- SWNT-Mikroskop erm{\"o}glichte nebst „normaler" Bildgebung durch Sammlung und Abbildung der nahinfraroten Photolumineszenz (PL) der (6,5)-SWNTs auch die spektral- und zeitaufgel{\"o}ste Untersuchung der PL. Durch Verwendung von Dichtegradientenultrazentrifugation (DGU) zur chiralen Aufreinigung des SWNT-Rohmaterials konnten alle Messungen unter Minimierung des st{\"o}renden Einflusses von Aggregaten oder SWNTs anderer Chiralit{\"a}t durchgef{\"u}hrt werden. Untersucht und bestimmt wurde der Absorptionsquerschnitt und die Exzitonengr{\"o}ße, die PL-Eigenschaften aggregierter SWNTs und der Einfluß der Permittivit{\"a}t auf die PL einzelner SWNTs.}, subject = {Mikroskopie}, language = {de} } @phdthesis{Bretscher2011, author = {Bretscher, Franziska}, title = {Pr{\"a}frontale Aktivierung w{\"a}hrend einer Aufgabe zum Arbeitsged{\"a}chtnis bei Kindern mit ADHS}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-66037}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2011}, abstract = {Bei Kindern mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivit{\"a}tsst{\"o}rung (ADHS) konnten Defizite in der Leistung des Arbeitsged{\"a}chtnisses nachgewiesen werden. In zahlreichen funktionell bildgebenden Studien zeigte sich außerdem ein mit dem Arbeitsged{\"a}chtnis assoziierter Unterschied in der pr{\"a}frontalen Aktivierung im Vergleich zu Gesunden. Bisher wurde jedoch noch nicht n{\"a}her analysiert, ob diese Defizite von der Komponente (visuell-r{\"a}umliches (SWM) oder visuell-bildliches Arbeitsged{\"a}chtnis (OWM)) oder dem Prozess des Arbeitsged{\"a}chtnisses (untergeordnete Speichersysteme oder zentrale Exekutive) abh{\"a}ngig sind. Diese Arbeit ist die erste, die mit der funktionellen Nah-Infrarot Spektroskopie (fNIRS) das Arbeitsged{\"a}chtnis bei Kindern mit ADHS untersucht. Dabei war das Hauptziel zum einen die Replikation von Gruppenunterschieden in Verhalten und pr{\"a}frontaler Aktivierung und zum anderen die Gewinnung n{\"a}herer Informationen {\"u}ber die differentielle Auspr{\"a}gung der pr{\"a}frontalen Defizite bei ADHS. Die Stichprobe bestand aus 19 Kindern mit ADHS vom kombinierten Typ (DSM-IV) und 19 Kontrollkindern, die vergleichbar waren nach Alter (8-15 Jahre), Geschlecht, H{\"a}ndigkeit und Intelligenz. Das von uns gew{\"a}hlte Paradigma differenzierte zwischen Aufgaben zum OWM und SWM, innerhalb derer wiederum zwei prozessabh{\"a}ngige Phasen (Speicherung und Abgleich) unterschieden wurden, und enthielt zus{\"a}tzlich eine Kontrollaufgabe (CON). Die pr{\"a}frontale Aktivierung wurde mittels fNIRS {\"u}ber die Konzentrations{\"a}nderungen der Chromophoren oxygeniertes H{\"a}moglobin (O2Hb) und deoxygeniertes H{\"a}moglobin (HHb) bestimmt. Es zeigte sich ein signifikant unterschiedliches Verhalten abh{\"a}ngig von der Bedingung (CON > SWM > OWM). Eine typische pr{\"a}frontale Aktivierung des Arbeitsged{\"a}chtnisses mit der h{\"o}chsten Aktivierung im dorsolateralen pr{\"a}frontalen Kortex (DLPFC) beschr{\"a}nkte sich auf die Abgleichphase. Weder in Hinblick auf das Verhalten noch auf die pr{\"a}frontale Aktivierung konnten signifikante Gruppenunterschiede nachgewiesen werden. F{\"u}r das Nichtauftreten von Gruppenunterschieden k{\"o}nnen verschiedene m{\"o}gliche Gr{\"u}nde angef{\"u}hrt werden. Unter anderem legten explorative Analysen nahe, dass Kinder mit ADHS und gesunde Kinder unterschiedlichen Reifungsprozessen unterliegen. Auch scheint die chronische Einnahme der ADHS-Standardmedikation einen Einfluss auf die Hirnaktivit{\"a}t zu nehmen. Die Diskussion unserer Ergebnisse stellt zusammen mit der Offenlegung von Kritikpunkten an unserer sowie an vorhergehenden Studien einen wichtigen Ansatzpunkt zur Versuchsoptimierung in zuk{\"u}nftigen Arbeiten dar. Dar{\"u}ber hinaus ist weitere Forschung n{\"o}tig, um detailliertere Kenntnisse {\"u}ber den Einfluss von Alter, Reifungsprozessen, chronischer MPH-Medikation, ADHS-Subtypen und dem Aufgabendesign zu erlangen.}, subject = {Aufmerksamkeits-Defizit-Syndrom}, language = {de} } @phdthesis{Meuer2002, author = {Meuer, Petra}, title = {Spektroskopische Untersuchungen an Kammerwasser}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-4974}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2002}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war es, die M{\"o}glichkeiten zur Verwendung des Auges bzw. der Augenvorderkammer als spektroskopische Zelle f{\"u}r nicht-invasive In-vivo-Messungen zu untersuchen. Dabei stand vor allem die Ger{\"a}te-technische Umsetzung und die Entwicklung geeigneter Auswertestrategien im Vordergrund. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass die spektroskopische Untersuchung von Kammerwasser-Substanzen m{\"o}glich ist. Durch den Einsatz der UV/VIS-Spektroskopie konnte Fluorescein in vivo bestimmt werden. Die Anwendung der NIR-Spektroskopie eignet sich vor allem zur Bestimmung von Glucose im Kammerwasser. Die G{\"u}te der Glucose-Bestimmung ist von verschiedenen Faktoren abh{\"a}ngig, wie z. B. dem verwendeten Ger{\"a}t, den Parameter der Auswertung und der Temperatur. F{\"u}r weitergehende Studien sollten daher die in dieser Arbeit aufgedeckten Probleme und Strategien beachtet werden.}, subject = {Blutzucker}, language = {de} } @phdthesis{PompergebMueller2019, author = {Pomper [geb. M{\"u}ller], Laura Dorothea}, title = {Unterschiede in Frontaler Kortex Oxygenierung in zweierlei Risikogruppen der Alzheimer Demenz}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-156757}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die verbesserte medizinische Versorgung f{\"u}hrt zu einer zunehmenden Lebenserwartung unserer Gesellschaft. Damit steigt auch die sozio{\"o}konomische Relevanz neurodegenerativer Erkrankungen kontinuierlich. F{\"u}r die Alzheimer Demenz (AD), die dabei die h{\"a}ufigste Ursache darstellt, stehen bisher keine krankheitsmodifizierenden Behandlungsoptionen zur Verf{\"u}gung. Die lange pr{\"a}klinische Phase der Erkrankung birgt jedoch großes Potential f{\"u}r die Entwicklung neuer Behandlungsoptionen. Das Untersuchen von Risikogruppen ist f{\"u}r die Identifikation von Pr{\"a}diktoren einer sp{\"a}teren AD Manifestation von besonderem Interesse. In diesem Zusammenhang werden insbesondere das Vorliegen genetischer Risikokonstellationen, wie dem Apolipoprotein E (APOE) Ɛ4-Allel, sowie kognitiver Risikofaktoren, wie der „leichten kognitiven Beeintr{\"a}chtigung" (MCI), diskutiert. Die Identifikation pr{\"a}klinischer Aktivierungsunterschiede in relevanten Gehirnregionen von Risikogruppen kann als Basis f{\"u}r die Entwicklung neurofunktioneller Fr{\"u}herkennungs-Marker dienen. Der pr{\"a}frontale Kortex (PFC), welcher mit der Steuerung von Exekutivfunktionen assoziiert wird, hat sich in diesem Zusammenhang in bisherigen Studien als eine relevante Schl{\"u}sselregion manifestiert. Aufgrund der aufwendigen und kostenintensiven bildgebenden Untersuchungsmethoden, sind die genauen Prozesse jedoch noch unklar. Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, Unterschiede in der PFC Oxygenierung in zweierlei Risikogruppen der AD mit einer kosteng{\"u}nstigeren Bildgebungsmethode, der funktionellen Nahinfrarot Spektroskopie (fNIRS), zu untersuchen. Daf{\"u}r wurde in einem ersten Schritt, der Trailmaking Test (TMT), ein weitverbreiteter neuropsychologischer Test zur Erfassung exekutiver Funktionen, f{\"u}r fNIRS implementiert. Als Grundlage f{\"u}r die Untersuchung fr{\"u}hpathologischer Prozesse, wurden zun{\"a}chst gesunde Alterungsprozesse betrachtet. Der Vergleich von jungen und {\"a}lteren Probanden (n = 20 pro Gruppe) wies neben der Eignung der Testimplementierung f{\"u}r fNIRS auf eine spezifische bilaterale PFC Oxygenierung hin, welche bei jungen Probanden rechtshemisph{\"a}risch lateralisiert war. {\"A}ltere Probanden hingegen zeigten bei vergleichbaren Verhaltensdaten insgesamt mehr signifikante Kan{\"a}le sowie eine Abnahme der Lateralisierung. Dies kann als zus{\"a}tzlicher Bedarf an Ressourcen in gesunden Alterungsprozessen interpretiert werden. Im Rahmen der Hauptstudie wurden anschließend insgesamt 604 {\"a}ltere Probanden im Alter von 70 bis 76 Jahren untersucht. Zun{\"a}chst wurde die genetische Risikogruppe der Ɛ4-Allel-Tr{\"a}ger (n = 78) mit den neutralen Ɛ3-Allel-Tr{\"a}gern (n = 216) und den Tr{\"a}gern des als protektiv geltenden Ɛ2-Allels (n = 50) verglichen. Hierbei zeigte sich eine geringere Oxygenierung der Risikogruppe bei geringer Aufgabenschwierigkeit, w{\"a}hrend sich ein erh{\"o}hter Oxygenierungsanstieg im medialen PFC mit steigender Aufgabenschwierigkeit zeigte. Dies deutet auf einen erh{\"o}hten Bedarf an neuronalen Kontrollmechanismen der Risikogruppe zur Bew{\"a}ltigung der steigenden Aufgabenschwierigkeit hin. Die protektive Gruppe zeigte hingegen eine erh{\"o}hte Oxygenierung im ventralen PFC mit steigender Aufgabenschwierigkeit, was m{\"o}glicherweise auf einen pr{\"a}ventiven Effekt hindeuten k{\"o}nnte. Weiterf{\"u}hrend wurden MCI-Patienten mit gesunden Probanden (n = 57 pro Gruppe) hinsichtlich des kognitiven Risikofaktors verglichen. Hierbei zeigte sich ein punktuell reduzierter Oxygenierunganstieg der MCI Patienten mit steigender Aufgabenschwierigkeit vor allem im ventralen PFC bei ebenfalls stabiler Verhaltensleistung. Die gefundene Reduktion k{\"o}nnte ein Zeichen f{\"u}r eine aufgebrauchte kognitive Reserve sein, welche Einbußen auf Verhaltensebene voranzugehen scheint. Diese charakteristischen Unterschiede in den frontalen Oxygenierungsmustern von Risikogruppen (APOE, MCI) k{\"o}nnten als Biomarker zur Fr{\"u}herkennung von AD noch vor dem Auftreten kognitiver Einbußen dienen. Die fNIRS-Untersuchung w{\"a}hrend der Durchf{\"u}hrung des TMT hat sich in diesem Zusammenhang als potentielles Instrument zur Fr{\"u}hdiagnose der pr{\"a}klinischen Phase der AD als geeignet erwiesen. Die Ergebnisse werden unter Einbezug des wissenschaftlichen Kontexts interpretiert und Implikationen f{\"u}r weitere notwendige Studien sowie die klinische Anwendbarkeit diskutiert.}, subject = {Alzheimerkrankheit}, language = {de} } @phdthesis{Schoelles2015, author = {Sch{\"o}lles, Kristina Joana}, title = {Unterschiedliche Gehirnaktivierungsmuster bei psychiatrischen Patienten - eine Untersuchung mit funktioneller Nahinfrarotspektroskopie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-138737}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2015}, abstract = {Viele Patienten, die an Schizophrenie erkrankt sind, zeigen dauerhafte Einschr{\"a}nkungen in sozial-kommunikativen und sozial-kognitiven Kompetenzen. Dies f{\"u}hrt oft zu sozialem R{\"u}ckzug, erschwert allt{\"a}gliche zwischenmenschliche Interaktion und mindert die Lebensqualit{\"a}t der Patienten deutlich. Jene Einschr{\"a}nkungen sind bei Patienten mit Negativsymptomatik oder chronischen Zust{\"a}nden besonders ausgepr{\"a}gt und k{\"o}nnten einer Minderaktivierung im Spiegelneuronensystem unterliegen. Ziel dieser Studie war es, Korrelate von Defiziten in der sozialen Interaktion bei schizophrenen Patienten mit {\"u}berwiegender Negativsymptomatik im Gegensatz zu gesunden Kontrollpersonen auf verschiedenen Ebenen darzustellen. Hierf{\"u}r wurde die F{\"a}higkeit zur sozialen Kognition anhand zweier verschiedener psychologischer Testverfahren erhoben und zudem die Gehirnaktivierung w{\"a}hrend alltags{\"a}hnlicher sozialer Interaktion mittels funktioneller Nahinfrarotspektroskopie gemessen. Es konnte gezeigt werden, dass schizophrene Patienten mit vorherrschender Negativsymptomatik unter gr{\"o}ßeren Beeintr{\"a}chtigungen zumindest in Teilaspekten von sozialer Kognition leiden als gesunde Kontrollpersonen. Hierbei steht Negativsymptomatik in Zusammenhang mit einer schlechteren Leistung im „Reading Mind in the Eyes Test", was als „Undermentalizing" angesehen werden kann. In Bezug auf die neurophysiologischen Messungen von Gehirnaktivit{\"a}t w{\"a}hrend alltags{\"a}hnlicher sozialer Interaktion konnte in der gesunden Kontrollgruppe eine fronto-temporo-parietale Aktivierung festgestellt werden. Hierbei steht insbesondere die Aktivit{\"a}t im Bereich des linken inferioren Parietallappens in {\"U}bereinstimmung mit den Ergebnissen zweier vorangegangener Studien (Egetemeir et al. 2011; Herrmann et al. 2015). In der Gruppe der schizophrenen Patienten dieser Studie jedoch zeigte sich keine w{\"a}hrend „Joint action" spezifische Aktivit{\"a}t in temporo-parietalen Gehirnregionen. Ebenso war die Gehirnaktivit{\"a}t in den klassischen Spiegelneuronenarealen bei den Patienten im Vergleich zur Kontrollgruppe vermindert. Stattdessen kam es in der Patientengruppe zu einer erh{\"o}hten pr{\"a}frontalen Gehirnaktivierung. Diese verschiedenartige Aktivierungsstrategie bei „Joint action" kann als kompensatorische Gehirnaktivit{\"a}t interpretiert werden, die es den Patienten erm{\"o}glicht, soziale Interaktion erfolgreich zu bew{\"a}ltigen. Falls etwa die entscheidende Rolle w{\"a}hrend der Bew{\"a}ltigung der vorliegenden „Joint action"-Aufgabe in der Vermittlung visuell-r{\"a}umlicher Aufmerksamkeitsprozesse durch den inferioren Parietallappen liegt (Herrmann et al. 2015), ist denkbar, dass diese F{\"a}higkeit durch kompensatorische Vorg{\"a}nge im pr{\"a}frontalen Kortex {\"u}bernommen werden kann. Da die Patienten dieser Studie zumeist seit l{\"a}ngerer Zeit oder in chronisch residualem Zustand an Schizophrenie mit Negativsymptomatik litten, liegt es nahe, dass sich die kompensatorischen Strategien im Laufe der Zeit durch das allt{\"a}gliche Leben ausreichend etablieren konnten. Die verminderte Aktivit{\"a}t in Spiegelneuronenarealen innerhalb der Patientengruppe untermauert das Konzept zur Krankheitsentstehung der Schizophrenie von Mehta und Kollegen, welches besagt, dass Gene und Umweltfaktoren ein m{\"o}glicherweise angeboren defektes Spiegelneuronensystem beeinflussen, wobei erniedrigte Spiegelneuronenaktivit{\"a}t mit Defiziten in sozial kognitiven Einschr{\"a}nkungen und Negativsymptomatik einhergehe (Mehta et al. 2014a). Diese Zusammenh{\"a}nge k{\"o}nnen jedoch im Rahmen dieser Studie lediglich vermutet und nicht objektiviert werden. Durch die vorliegende Untersuchung konnte festgestellt werden, dass schizophrene Patienten mit Negativsymptomatik andere neuronale Strategien w{\"a}hrend alltags{\"a}hnlicher sozialer Interaktion nutzen als gesunde Personen, was einen weiteren Einblick in die neurobiologischen Grundlagen der Erkrankung erlaubt.}, subject = {Schizophrenie}, language = {de} } @phdthesis{Schaldecker2013, author = {Schaldecker, Matthias}, title = {Untersuchung einfacher motorischer Prozesse bei Kindern mit Aufmerksamkeitsdefizit-/ Hyperaktivit{\"a}tsst{\"o}rung (ADHS): eine kombinierte Untersuchung mit ereigniskorrelierten Potentialen und funktioneller Nah-Infrarot Spektroskopie}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-92168}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2013}, abstract = {ZIELSETZUNG Die Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivit{\"a}tsst{\"o}rung beinhaltet in ihrer Kernsymptomatik eine St{\"o}rung der Motorik. Bisher wurden viele Studien zur motorischen Inhibition ver{\"o}ffentlich, wenige jedoch zur Exekution von motorischen Aufgaben. Im der vorliegenden Studie wurden Kinder und Jugendliche mit ADHS und gesunde Kontrollprobanden mittels zweier Aufgaben zur repetitiven Fingerbewegung untersucht. Zeitgleich wurden die Gehirndurchblutung mittels fNIRS sowie die neuronale Aktivit{\"a}t mittels EEG registriert. Ziel unserer Arbeit war es, die Ergebnisse von Romanos et al. (2007) zu replizieren sowie weitere Erkenntnisse {\"u}ber die Korrelation zwischen fNIRS- und EEG-Aktivierungen zu erlangen. METHODEN Die Patientengruppe wurde jeweils einmal mit und einmal ohne Medikation gemessen, die Kontrollgruppe nur einmal. Die Kinder wurden nach entsprechender Aufkl{\"a}rung mit EEG- und fNIRS-Messeinrichtungen vorbereitet und f{\"u}hrten nach einem kurzen Probedurchlauf einfach motorische Fingerbewegungen durch. Es wurden sowohl eine Finger-Daumen-Opposition als auch ein Zeigefinger-Tapping in einem bestimmten Rhythmus und Reihenfolge verlangt. Erg{\"a}nzend wurde ein Oberfl{\"a}chen-EMG im Bereich der beteiligten Muskulatur am Unterarm aufgezeichnet. EEG-, fNIRS- und EMG-Ergebnisse wurden gemittelt und die unterschiedlichen Gruppen miteinander verglichen. ERGEBNISSE In unserer Auswertung waren 24 Kinder mit der Diagnose einer ADHS sowie eine nach Alter und IQ vergleichbare Kontrollgruppe mit 16 Kindern. Das mittlere Alter betrug 12,4 (ADHS-Patienten) bzw. 12,10 Jahre (Kontrollen). Aufgrund einer ungleichen Geschlechterverteilung musste das Geschlecht als Kovariate in der Auswertung ber{\"u}cksichtigt werden. Wir konnten sowohl f{\"u}r die fNIRS als auch f{\"u}r die EEG typische Aktivierungsmuster feststellen. F{\"u}r die medizierten Probanden fanden wir untypische, diffusere Aktivierung außerhalb des Bereichs des Motorkortex mit fNIRS. Im EEG konnte nur die mPINV-Potentialkomponente ausgewertet werden, die iMP-Komponente konnte aufgrund technischer Probleme nicht ausgewertet werden. Die EMG-Messung fiel wie erwartet aus und zeigte f{\"u}r alle Bedingungen signifikante Aktivierung der ipsilateralen Muskulatur. DISKUSSION Unsere Ergebnisse stehen nicht im Einklang mit der aktuellen Literatur. Teilweise stimmen sie mit der Arbeit von Romanos et al. (2007) aus unserer Arbeitsgruppe {\"u}berein. Zudem ist zu erw{\"a}hnen, dass bisher wenige Arbeiten existieren, die sich mit fNIRS-Messungen im Motorkortex besch{\"a}ftigt haben. Zahlreiche Arbeiten dagegen besch{\"a}ftigten sich mit der Inhibitionsleistung bei Patienten mit ADHS und zeigen dazu h{\"a}ufig Ergebnisse aus dem pr{\"a}frontalen Kortex. Hierbei finden sich unterschiedliche Ergebnisse, die sowohl eine Hypo- als auch eine Hyperaktivit{\"a}t nachweisen k{\"o}nnen. Verschiedene Studien konnten zeigen, dass die Gehirnaktivit{\"a}t durch Methylphenidat normalisiert wird. Wir finden jedoch im - bisher schlecht untersuchten - Motorkortex eine diffusere Aktivierung durch die Medikation. Eine Studie von Lange et al. (2007) zeigte, dass durch MPH die Handschrift langsamer, aber ordentlicher wird. M{\"o}glicherweise wird durch die Medikation aus dem automatisierten Prozess des Schreibens ein bewusst kognitiv gesteuerter Prozess, der mit einer ver{\"a}nderten, verst{\"a}rkten Gehirnaktivierung im Bereich des Motorkortex einhergeht. Dies k{\"o}nnte unseren Befund erkl{\"a}ren. MPH wirkt im Bereich des dopaminergen Systems durch Bindung an den Dopamintransporter (K. H. Krause et al., 2000b). Eine besonders hohe Konzentration findet sich im Bereich des Striatums. Wir interpretieren unser Ergebnis so, dass eine Beeinflussung der subkortikalen Strukturen sekund{\"a}r zu Aktivierungsver{\"a}nderungen im Bereich des Motorkortex f{\"u}hrt und so die diffusere Aktivierung erkl{\"a}rbar ist. Weitere Studien werden n{\"o}tig sein um dieses Ph{\"a}nomen genauer zu untersuchen. Dar{\"u}ber hinaus zeigte sich, dass die Finger-Daumen-Oppositions-Aufgabe ver{\"a}nderte Gehirnpotentiale im Vergleich zur Tapping-Aufgabe hervorrief, vermutlich durch die erh{\"o}hte Komplexit{\"a}t bei der Finger-Daumen-Opposition. Wir korrelierten die durch fNIRS und EEG gefundenen Aktivierungen und konnten keine aussagekr{\"a}ftige Korrelation finden, anders als in Studien von Ehlis et al. (2009) und Takeuchi et al. (2009).}, subject = {NIR-Spektroskopie}, language = {de} }