TY  - THES
A1  - Asthana, Manish
T1  - Associative learning – Genetic modulation of extinction and reconsolidation and the effects of transcranial Direct Current Stimulation (tDCS)
T1  - Assoziatives Lernen - Genetische Modulation der Auslöschung und Rück-verfestigung und die Auswirkungen der transkraniellen Gleichstromstimulation (tDCS)
N2  - Scientific surveys provide sufficient evidence that anxiety disorders are one of the most common psy-chiatric disorders in the world. The lifetime prevalence rate of anxiety disorder is 28.8% (Kessler, et al., 2005). The most widely studied anxiety disorders are as follows panic disorder (PD), post-traumatic stress disorder (PTSD), obsessive-compulsive disorder (OCD), social phobia (or social anxiety disorder), specific phobias, and generalized anxiety disorder (GAD). (NIMH Article, 2009). Classical conditioning is the stable paradigm used from the last one century to understand the neurobi-ology of fear learning. Neurobiological mechanism of fear learning is well documented with the condi-tioning studies. In the therapy of anxiety disorders, exposure based therapies are known to be the most effective approaches. Flooding is a form of exposure therapy in which a participant is exposed to the fear situation and kept in that situation until their fear dissipates. The exposure therapy is based on the phenomena of extinction; this means that a conditioned response diminishes if the conditioned stimulus (CS) is repeatedly presented without an unconditioned stimulus (UCS). One problem with extinction as well as with exposure-based therapy is the problem of fear return (for e.g. renewal, spontaneous recov-ery and reinstatement) after successful extinction. Therefore, extinction does not delete the fear memory trace. It has been well documented that memory processes can be modulated or disrupted using several sci-entific paradigms such as behavioral (for e.g. exposure therapy), pharmacological (for e.g. drug manipu-lation), non-invasive stimulation (for e.g. non-invasive stimulation such as electroconvulsive shock (ECS), transcranial magnetic stimulation (TMS), transcranial direct current stimulation (tDCS), etc. However, modulation of memory processes after reactivation or via non-invasive stimulation is still not clear, which is the focus of the current study. In addition, study of genetic variant suggests that genetic differences play a vital role in the psychiatric disorder especially in fear learning. Hence, it is also one of the concerns of the current dissertation to investigate the interaction between gene and reconsolidation of memory. With respect to fear-conditioning, there are three findings in the current dissertation, which are as fol-lows: (i) In the first study we investigated that non-invasive weak electrical stimulation interferes with the consolidation process and disrupts the fear consolidation to attain stable form. This might offer an effective treatment in the pathological memories, for e.g. PTSD, PD, etc. (ii) In the second study we demonstrated whether a brief single presentation of the CS will inhibit the fear recovery. Like earlier studies we also found that reactivation followed by reconsolidation douses fear return. Attenuation of fear recovery was observed in the reminder group compared to the no-reminder group. (iii) Finally, in our third study we found a statistically significant role of brain derived neurotrophic factor (BDNF) polymorphism in reconsolidation. Results of the third study affirm the involvement of BDNF variants (Met vs. Val) in the modulation of conditioned fear memory after its reactivation. In summary, we were able to show in the current thesis modulation of associative learning and recon-solidation via transcranial direct current stimulation and genetic polymorphism.
N2  - Mit einer lebenslangen Prävalenz von etwa 28% (Kessler Rc, 2005) stellen Angststörungen eine der häufigsten psychischen Störungen weltweit dar. Zu den am besten untersuchten Angststörungen gehö-ren Panikstörungen (PD), posttraumatische Belastungsstörungen (PTSD), Zwangsstörungen (OCD), soziale Phobien (oder soziale Angststörungen), spezifische Phobien und generalisierte Angststörungen (GAD) (NIMH Artikel, 2009). Die klassische Konditionierung ist das seit dem letzten Jahrhundert gültige Paradigma zur Erforschung der neurobiologischen Mechanismen des Angstlernens. Bei der Behandlung von Angststörungen haben sich Konfrontationstherapien als äußerst wirksam herausgestellt. Reizüberflutung (Flooding) ist bei-spielsweise eine Form der Konfrontationstherapie, bei der der Teilnehmer einer furchteinflößenden Situation ausgesetzt und in ihr gehalten wird, bis seine Furcht vergeht. Die Konfrontationstherapie ba-siert auf dem Phänomen der Extinktion, also dem Rückgang eines konditionierten Verhaltens nach wie-derholter Präsentation eines konditionierten Stimulus (CS) ohne einen unkonditionierten Stimulus (UCS). Ein Problem der Extinktion und der Konfrontationstherapien ist, dass das Furchtgefühl nach einer erfolgreichen Extinktion zurückkehren kann, was darauf hinweist, dass eine Extinktion nicht die Spuren des Angstgedächtnisses löscht. Vieles deutet darauf, dass der Erinnerungsprozess mittels verschiedenener wissenschaftlicher Para-digmen moduliert oder unterbrochen werden kann. Hierzu gehören etwa behavioristische (z.B. Kon-frontationstherapie), pharmakologische oder nicht-invasive Interventionen (z.B. Elektrokonvulsions-therapie (ECS), transkranielle Magnetstimulation (TMS) oder transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS)). Da die Modulation von Erinnerungsprozessen nach einer Reaktivierung oder durch eine nicht-invasive Stimulation derzeit noch unzureichend erforscht ist, wurde der Schwerpunkt der vorliegenden Studie auf diese Thematik gelegt. Ein weiteres Ziel ist es, die Wechselwirkung bestimmter Gene mit der Rekonsolidierung des Gedächtnisses zu untersuchen, also Prozesse, denen eine entscheidende Rolle für Angststörungen im Allgemeinen und Furcht-Lernen im Speziellen zugeschrieben wird. Die vorliegende Dissertation umfasst drei zentrale Ergebnisse zur konditionierten Angst: (i.) In der ers-ten Studie wurde herausgefunden, dass eine nicht-invasive, schwache Stimulation den Konsolidie-rungsprozess beeinflusst und verhindert, dass die Angstkonsolidierung eine stabile Form erreicht. Dies könnte eine neue Möglichkeit darstellen, pathologische Gedächtnisinhalte, die z.B. bei Störungen wie PTSD oder PD vorkommen, effektiv zu behandeln. (ii.) Die zweite Studie untersuchte, ob eine kurze, einfache Präsentation des CS das Wiederaufkommen von Angst hemmen kann. Ähnlich wie in früheren Studien beschrieben, fanden auch wir, dass eine Reaktivierung gefolgt von einer Rekonsolidierung die Rückkehr der Angst unterbindet. Insbesondere wurde in der Gruppe, deren Teilnehmer erneut kon-frontiert wurden (reminder), im Vergleich zur Kontroll-Gruppe (no-reminder) ein verringertes Wieder-aufkommen von Angst beobachtet. (iii.) Die dritte Studie zeigte, dass ein Polymorphismus im BDNF-Gen (Met vs Val) eine signifikante Rolle für die Rekonsolidierung und die Modulation des konditionierten Angstgedächtnisses nach seiner Reaktivierung spielt.
KW  - Konditionierung
KW  - Angststörung
KW  - Associative learning
KW  - transcranial Direct Current Stimulation (tDCS)
KW  - Elektrotherapie
KW  - Brain-derived neurotrophic factor
KW  - Assoziatives Lernen
KW  - transkranielle Gleichstromstimulation
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-84158
ER  - 
TY  - THES
A1  - Aghazadeh, Yashar
T1  - Vagus-evozierte Potentiale zur Frühdiagnose der Alzheimer-Erkrankung
T1  - Vagus somatosensory evoked potentials for the early
diagnosis of Alzheimer´s disease
N2  - Die Ergebnisse von bisherigen neuropathologischen Studien konnten die wichtige Bedeutung bestimmter Hirnstammareale bei der Pathogenese der Alzheimer-Erkrankung belegen. Zu diesen Strukturen gehören vor allem die Vaguskerngebiete, die in Anbetracht der zeitlich-topographischen Entwicklungsdynamik der AD als frühe Prädilektionsstellen für die Alzheimer-typischen Pathologien fungieren könnten. Eine Ausbreitung dieser Pathologie nach kranial, wie etwa ins limbische System und in andere kortikale Hirnregionen, erfolgt erst in späteren Krankheitsstadien. Deshalb wäre es im Hinblick auf die Früherkennung einer AD von großem diagnostischem Nutzen, eine geeignete nicht-invasive Methode zum Nachweis der Hirnstammaffektion zu entwickeln. Diese könnte insbesondere im Rahmen eines Screeningprogrammes für MCI-Patienten, die ohnehin ein stark erhöhtes Risiko für Entwicklung einer AD aufweisen, eingesetzt werden. In Anbetracht solcher makroskopisch oft nicht sichtbarer pathologischer Veränderungen im Hirnstamm, die meist der Nachweisbarkeit durch die strukturelle moderne Bildgebung entgehen, ist die Technik der Vagus-evozierten Potentiale (VSEP) wegen ihrer exzellenten zeitlichen Auflösung möglicherweise in der Lage, durch Erfassung der Funktionsstörungen der Vagus-Kerngebiete, eine Affektion dieser Strukturen festzustellen. Eine solche Funktionsstörung sollte sich dann als eine Latenzverzögerung der Potentiale darstellen. 
Zu diesem Zweck wurden in dieser Arbeit insgesamt 52 Personen (13 Alzheimer-Patienten, 12 MCI-Patienten und 27 gesunden Probanden) in einer ersten Sitzung neuropsychologisch und in der zweiten Sitzung elektrophysiologisch untersucht, wobei in der ersten Sitzung zusätzlich eine ausführliche Anamnese erhoben wurde. In der zweiten Sitzung wurde dann nach elektrischer Stimulation des Hautastes des N. Vagus am äußeren Gehörgang auf beiden Seiten mittels 2 haardünnen Kupferdrähten, jeweils die VSEP in Form der Fernfeldpotentiale über EEG-Elektroden abgeleitet. 
Die Stimulation erfolgte analog zu den vorangegangenen Arbeiten mit einer Stimulationsstärke von 8mA, einer Stimulationsdauer von 0,1 msec und einem Interstimulusintervall von 2 sec, zuerst auf der rechten und danach auf der linken Seite mit 100 Wiederholungen pro Seite, wobei nach 50 artefaktfreien Kurven in einer Stimulationspause von 5 sek. die Stimulationselektroden in ihrer Polarisierung manuell gedreht wurden. Da es bisher keine Standarddefinition für die frühestmögliche Latenz (P1) bei der Ableitung der VSEP existiert, wurde in dieser Arbeit die Auswertung der VSEP mit zwei Methoden durchgeführt, wobei die erste Latenz P1 im ersten Ansatz abhängig und im zweiten Ansatz unabhängig von der Potentialamplitude definiert wurde. Demnach konnten je nach Analysemethode unterschiedliche Anzahlen an auswertbaren Potentialkurven eingeschlossen werden. 
Die dieser Arbeit zugrunde liegende Hypothese, dass die VSEP bei Alzheimer-Patienten sich gegenüber MCI-Patienten und Kontrollpersonen durch eine Latenzverzögerung kennzeichnen, konnte in der primären statistischen Auswertung mittels Bi- und Univarianzanalyse (3x2 und 3x1 ANOVA) nicht bestätigt werden, und zwar weder im amplitudenabhängigen noch im amplitudenunabhängigen Modul. Eine der möglichen Erklärungen hierfür ist die geringe Anzahl an untersuchten Patienten, sodass die zukünftigen Studien mit größeren Subgruppen erfolgen sollen. Erst nach statistischer Analyse von hemisphärenspezifischen Mittelwerten und zwar nur für die rechte Hemisphäre konnte ausschließlich für P2 in der amplitudenunabhängigen Auswertung ein hypothesenkonformes Ergebnis erreicht werden. Eine Latenzverzögerung in der MCI-Gruppe gegenüber Kontrollpersonen konnte in den statistischen Analysen nicht gezeigt werden.
In der ersten Sitzung wurde bei allen Patienten und Probanden mittels CERAD-Testbatterie der neuropsychologische Status erhoben. Anschließend wurden die Ergebnisse der VSEP aus der amplitudenunabhängigen Auswertung und CERAD miteinander verglichen, woraus sich eine signifikant negative Korrelation zwischen den einzelnen Testabschnitten (Semantische Flüssigkeit, Lernen und Speichern einer Wortliste sowie Figurenabzeichnung) und den Latenzzeiten ergab. Außerdem wurde zwecks Screening und besserem Vergleich mit den Voruntersuchungen im Rahmen der klinischen Betreuung der Patienten, der kurze neuropsychologische Test DemTect durchgeführt. 
Für die Weiterentwicklung der Methode der VESP ist es unerlässlich, mittels weiteren Studien die Entwicklung der evozierten Potentiale bei den bereits untersuchten Personen im Verlauf zu beobachten. Die Dynamik der MCI mit erhöhtem Risiko zur Entwicklung einer AD macht es verständlich, dass eine solche Verlaufskontrolle insbesondere in dieser Gruppe sehr erstrebenswert ist. Parallel zu den klinischen Verlaufskontrollen, die in der Gedächtnisambulanz der Klinik und Poliklinik für Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie der Universität Würzburg bei nahezu allen MCI- und AD-Patienten durchgeführt wurden, wurde zur Evaluation der Veränderungen der VSEP für die in dieser Studie eingeschlossenen Patienten ein 12-monatiges Zeitintervall für die Verlaufsmessung der VSEP gewählt. Diese Verlaufsmessung wurde nach dem Abschluss dieser Arbeit von der Arbeitsgruppe von Thomas Polak et al. in der oben genannten Klinik durchgeführt und wird eigenständig beschrieben.   
Solche Verlaufskontrollen können es ermöglichen, im Falle des Übergangs der MCI in AD frühzeitig mit aktuellen symptomatischen Behandlungen und insbesondere zukünftig zu entwickelnden neuroprotektiven Therapien zu beginnen. Hierdurch bestehen prinzipiell größere Erfolgsaussichten, die Progression der irreversiblen Nervenzellschädigung im Rahmen der neurodegenerativen Erkrankung zu verlangsamen oder gar aufzuhalten.
N2  - Vagus somatosensory evoked potentials for the early
diagnosis of Alzheimer´s disease
KW  - Alzheimer-Krankheit
KW  - Alzheimer-Krankheit
KW  - Alzheimer´s disease
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-85038
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TY  - THES
A1  - Tupak, Sara
T1  - Modulators of Prefrontal Fear Network Function: An Integrative View
T1  - Modulatoren präfrontaler Furchtnetzwerkfunktion: Ein integrativer Ansatz
N2  - 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.
N2  - Tagtäglich sind wir gefordert, die Kontrolle über unsere unmittelbaren Gefühle und Bedürfnisse zu bewahren und diese zu regulieren. Die effektive Kontrolle unserer Emotionen ermöglicht es uns, uns unserer Umgebung und Gesellschaft anzupassen und langfristige Ziele zu erreichen. Defizitäre Emotionsregulation, im Gegensatz, charakterisiert eine Reihe von psychiatrischen und neurologischen Erkrankungen. Vor allem Angststörungen und subklinisch erhöhte Ängstlichkeit zeichnen sich durch eine Reihe von behavioralen, vegetativen und neuronalen Abweichungen aus, welche sich störend auf die effiziente Furchtregulation auswirken. Gängige Modelle des Furchtnetzwerks gehen davon aus, dass Furchtreaktionen durch eine top‐down Verschaltung von Präfrontalkortex und Amygdala reguliert werden. Neure Studien jedoch haben gezeigt, dass dieses Netzwerk durch eine Reihe von Faktoren beeinflusst wird. Die spezifischen präfrontalen kortikalen Netzwerke, die an einer effektiven Regulation beteiligt sind und deren potentielle Mediatoren und Modulatoren sind jedoch noch immer Gegenstand heutiger Forschung, sowohl im Tier‐, als auch im Menschenmodell. Der Fokus der vorliegenden Arbeit richtete sich speziell auf die Rolle verschiedener Regionen des Präfrontalkortex während der Verarbeitung furchtrelevanter Reize bei gesunden Probanden. Die Arbeit basiert auf vier Studien, von denen drei jeweils einen potentiellen Modulator präfrontaler top-down Funktion näher untersuchten, während jene regulatorischen Prozesse in einer weiteren Studie gezielt manipuliert wurden. Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die Präfrontalfunktion mit individuellen Unterschieden in Ängstlichkeit, vegetativer Flexibilität und genetischer Prädisposition assoziiert ist. So wurde beispielsweise das T Risikoallel des Neuropeptid S Rezeptor Gens, ein erst kürzlich entdecktes Kandidatengen für pathologisch erhöhte Ängstlichkeit, speziell während der Darbietung furchtrelevanter Reize mit geringerer Präfrontalkortex Aktivierung in Verbindung gebracht. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass die Art der Verarbeitung im Wesentlichen bestimmt, ob überhaupt regulatorische Vorgänge in Gang gesetzt werden und dass insbesondere ängstliche Probanden eine allgemein verminderte präfrontale Aktivierung zeigen. Die Ergebnisse deuten jedoch auch darauf hin, dass diese regulatorischen Prozesse bei Ängstlichen möglicherweise früher aktiviert werden als bei weniger Ängstlichen. Das aktive Eingreifen in die Präfrontalfunktion bei Gesunden führte jedoch nicht zu den typischen neuronalen und Verhaltensmustern, wie sie bei Patienten mit Angststörungen beobachtet werden, was wiederum die Annahme nahe legt, dass andere subkortikale oder präfrontale Strukturen für eine Aktivitätsverringerung in einer bestimmten Region kompensieren können. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die vorliegenden Ergebnisse aktuelle Theorien einer zentralen Rolle des Präfrontalkortex in Bezug auf regulatorische Prozesse während der Konfrontation mit furchtrelevanten Reizen untermauern, jedoch auch zeigen, dass es eine Reihe an individuellen Charakteristika und Feinheiten im jeweiligen experimentellen Design gibt, die potentielle Effekte in Bildgebungsstudien zur Furchtregulation beeinflussen oder sogar maskieren können.
KW  - Neurogenetik
KW  - NIR-Spektroskopie
KW  - Furcht
KW  - Herzfrequenzvariabilität
KW  - ranskranielle magnetische Stimulation
KW  - Emotionsregulation
KW  - Präfrontaler Cortex
KW  - Theta Burst Stimulation
KW  - Neuropeptid S Rezeptor Gen
KW  - emotionale Interferenz
KW  - emotion regulation
KW  - prefrontal cortex
KW  - theta burst stimulation
KW  - neuropeptide S receptor gene
KW  - emotional interference
KW  - Angst
KW  - Neurowissenschaften
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-85673
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TY  - THES
A1  - Schaldecker, Matthias
T1  - Untersuchung einfacher motorischer Prozesse bei Kindern mit Aufmerksamkeitsdefizit-/ Hyperaktivitätsstörung (ADHS): eine kombinierte Untersuchung mit ereigniskorrelierten Potentialen und funktioneller Nah-Infrarot Spektroskopie
T1  - Simple motor processes in children with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD): a combined investigation with event related potentials and functional near-infrared spectroscopy
N2  - ZIELSETZUNG Die Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung beinhaltet in ihrer Kernsymptomatik eine Störung der Motorik. Bisher wurden viele Studien zur motorischen Inhibition veröffentlich, 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 Aktivität mittels EEG registriert. Ziel unserer Arbeit war es, die Ergebnisse von Romanos et al. (2007) zu replizieren sowie weitere Erkenntnisse über 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 Aufklärung mit EEG- und fNIRS-Messeinrichtungen vorbereitet und führten 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. Ergänzend wurde ein Oberflächen-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 berücksichtigt werden. Wir konnten sowohl für die fNIRS als auch für die EEG typische Aktivierungsmuster feststellen. Für 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 für 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 überein. Zudem ist zu erwähnen, dass bisher wenige Arbeiten existieren, die sich mit fNIRS-Messungen im Motorkortex beschäftigt haben. Zahlreiche Arbeiten dagegen beschäftigten sich mit der Inhibitionsleistung bei Patienten mit ADHS und zeigen dazu häufig Ergebnisse aus dem präfrontalen Kortex. Hierbei finden sich unterschiedliche Ergebnisse, die sowohl eine Hypo- als auch eine Hyperaktivität nachweisen können. Verschiedene Studien konnten zeigen, dass die Gehirnaktivität 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. Möglicherweise wird durch die Medikation aus dem automatisierten Prozess des Schreibens ein bewusst kognitiv gesteuerter Prozess, der mit einer veränderten, verstärkten Gehirnaktivierung im Bereich des Motorkortex einhergeht. Dies könnte unseren Befund erklären. 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 sekundär zu Aktivierungsveränderungen im Bereich des Motorkortex führt und so die diffusere Aktivierung erklärbar ist. Weitere Studien werden nötig sein um dieses Phänomen genauer zu untersuchen. Darüber hinaus zeigte sich, dass die Finger-Daumen-Oppositions-Aufgabe veränderte Gehirnpotentiale im Vergleich zur Tapping-Aufgabe hervorrief, vermutlich durch die erhöhte Komplexität bei der Finger-Daumen-Opposition. 
Wir korrelierten die durch fNIRS und EEG gefundenen Aktivierungen und konnten keine aussagekräftige Korrelation finden, anders als in Studien von Ehlis et al. (2009) und Takeuchi et al. (2009).
N2  - Simple motor processes in children with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD): a combined investigation with event related potentials and functional near-infrared spectroscopy
KW  - NIR-Spektroskopie
KW  - Motorisches System
KW  - Methylphenidat
KW  - Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung
KW  - Motorischer Cortex
KW  - kombinierte Untersuchung
KW  - EEG
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-92168
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TY  - THES
A1  - Haberstroh, Henrike
T1  - Untersuchung zu Reproduzierbarkeit und Stimulationsbedingungen der somatosensibel-evozierten Potentiale des N. vagus (VSEP)
T1  - Reproducibility and stimulation conditions of the somatosensory evoked potentials of the N. vagus (VSEP)
N2  - Die alternde Bevölkerung und die konsekutiv steigende Anzahl der Demenzerkrankungen stellen die Gesellschaft vor große Herausforderungen. Ein Problem hierbei sind die fehlenden Früherkennungsmethoden für Alzheimer Demenz. Eine vielversprechende Untersuchung könnten die somatosensibel-evozierten Potentiale des N. vagus (VSEP) darstellen, die bereits durch Fallgatter et al. in der Vergangenheit beschrieben wurden. Die vorliegende Studie soll nun überprüfen, ob es sich hierbei um eine reproduzierbare Untersuchung handelt, denn die Reliabilität ist eins der obligaten Testgütekriterien für die Eignung als Früherkennungsmethode. Hierfür wurden 30 gesunde Probanden zweimalig untersucht, wobei die Reproduzierbarkeit der nicht invasiven VSEP sowie die gute Verträglichkeit nachgewiesen werden konnten. Weiterhin gab es mehrere explorative Forschungsfragen zu den Stimulationsbedingungen der Messung sowie zum tatsächlichen Entstehungsort der Potentiale. Inwieweit es sich tatsächlich um evozierte Potentiale handelt, wird derzeit kontrovers diskutiert und kann auf Basis der Ergebnisse der vorliegenden Arbeit nicht beantwortet werden. Ob und welche Früherkennungsmethoden sich für die Alzheimer Demenz etablieren, wird man ohnehin erst abschätzen können, wenn Medikamente verfügbar sind, die den Krankheitsprogress nachweislich beeinflussen.
N2  - The aging population and hence the rising prevalence of dementia, especially Alzheimer’s disease, are very challenging for the society and the social system. A major problem is the lack of screening methods for the early detection of the illness. One promising method seem to be the somatosensory evoked potentials of the N. vagus (VSEP), which have been investigated by Fallgatter et al. in the past. This study is aiming to examine whether the VSEP are reproducible, because reliability is absolutely required as a quality criteria to use the method for early detection.  Therefore 30 healthy subjects were examined twice and the results showed that the VSEP are reproducible and well-tolerated because of their non-invasivity. Furthermore there have been several explorative research questions regarding the stimulation conditions and the origin of the potentials. Whether the VSEP really are of neural origin and can be called somatosensory evoked potentials is controversially debated and the results of this study cannot resolve the pending issues. If there will ever be an early detection method for Alzheimer disease, whichever that may be, can only be assessed when there is medication available which can really slow down the progress of dementia.
KW  - Vagus
KW  - Somatosensorisch evoziertes Potenzial
KW  - Reproduzierbarkeit
KW  - Alzheimerkrankheit
KW  - Testgütekriterium
KW  - Somatosensibel-evozierte Potentiale des N. Vagus
KW  - Somatosensory evoked potentials of N. vagus
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-270545
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TY  - THES
A1  - Keleş, Can-Florian
T1  - Funktionelle Untersuchung zur Duplikation des SLC2A3-Gens in Patienten mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung
T1  - Functional investigation of the duplication
of the SLC2A3 gene in patients with
attention-deficit/hyperactivity disorder
N2  - Zusammenfassung
1) Fragestellung und zentrale Untersuchung
Unter der Hypothese, dass die Transportrate des Glukosetransporters Typ 3 (GLUT3) 
abhängig von der Kopienanzahl (CNV) des für ihn kodierenden Gens SLC2A3 ist, 
wurden Zelllinien mit drei Kopien (Duplikation) mit Kontroll-Zelllinien mit nur zwei Kopien 
bezüglich ihrer Glukoseaufnahme miteinander verglichen (n=2; N=9). Hierzu wurde die 
zelluläre  Glukoseaufnahme  mittels  radioaktiv  markierter  2-Desoxyglukose  in  via 
Eppstein-Barr-Virus  immortalisierten  lymphoblastoiden  Zelllinien (EBV-LCLs) 
gemessen. In den initialen Untersuchungen zeigt sich, dass das Protokoll an manchen 
Stellen zu viel Spielraum lässt. Die Methode wird daraufhin standardisiert und bezüglich 
einiger  Parameter  angepasst:  g-Zentrifugeneinstellung,  Mischen/Aliquotieren, 
Zellanzahl, Replikatanzahl, Inkubationszeit/-intervalle und Durchführungsdauer.
2)  Wichtigste Ergebnisse
Die  funktionelle  Untersuchung  zur  Duplikation  des  SLC2A3-Gens  in  Patienten  mit 
Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung  (ADHS)  zeigt schließlich  im 
dynamischen Aushungerungsversuch der EBV-LCLs über vier Tage (Vergleich t2 zu t1) 
statistisch für die Gruppen eine deutliche Differenz mit mittlerer Effektstärke (Lineares 
Gemischtes Modell; p = 0,06; Cohens d = 0,37).
Zum zweiten Messzeitpunkt (t2) zeigt sich statistisch zwischen den Gruppen eine sehr 
signifikante Differenz mit hoher Effektstärke (Lineares Gemischtes Modell; p < 0,006; 
Cohens d = 0,55).
Damit konnte in dieser Arbeit nachgewiesen werden, dass die SLC2A3-Duplikation 
neben  dem  Gendosiseffekt  auf  mRNA-Ebene  auch  hypermorph  funktionelle 
Veränderungen auf zellulärer Ebene nach sich zieht. Nachfolgende Untersuchungen 
sollten vor diesem Hintergrund mögliche Kofaktoren investigieren und auf Alterationen 
in nachgeschalteten Signalwegen abzielen.
N2  - 5.1 Research question and central investigation

Under the hypothesis that the transport rate of the glucose transporter type 3 (GLUT3) is dependent on the copy number (CNV) of the gene encoding it, SLC2A3, cell lines with three copies (duplication) were compared with control cell lines with only two copies with respect to their glucose uptake (n=2; N=9). For this purpose, cellular glucose uptake was measured using radiolabeled 2-deoxyglucose in lymphoblastoid cell lines (EBV-LCLs) immortalized via Eppstein-Barr virus. The initial studies show that the protocol leaves too much leeway at some maneuvers. The method is then standardized and adapted with regard to the following parameters: g-centrifuge setting, mixing/aliquoting, cell number, replicate number, incubation time/intervals and execution time.


5.2 Main results

The functional investigation for the duplication of the SLC2A3 gene in patients with attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) finally shows in the dynamic starvation test of EBV-LCLs over four days (comparison t2 to t1) statistically for the groups a significant difference with a mean effect size (Linear Mixed model; p = 0.06; Cohen's d = 0.37).
At the second measurement time point (t2), there is statistically a very
significant difference with a high effect size (Linear Mixed Model; p < 0.006; Cohen's d = 0.55).
Thus, this work demonstrated that the SLC2A3 duplication in addition to the gene dosage effect at the mRNA level, also induces hypermorphic functional changes at the cellular level. Subsequent studies
should investigate possible cofactors and target alterations in downstream signaling pathways.
KW  - Genemutation
KW  - ADHD
KW  - Inflammation
KW  - Warburg-Effect
KW  - GLUT3
KW  - Neuroplasticity
KW  - Sugar
KW  - Glucose
KW  - ADHS
KW  - Glucosetransporter
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-271611
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TY  - THES
A1  - Schecklmann, Martin
T1  - Behavioraler und hirnphysiologischer Zusammenhang von Arbeitsgedächtnis und Antworthemmung bei adulter Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung
T1  - Behavioural and brain physiological association of working memory and response inhibition in adult Attention Deficit-/Hyperactivity Disorder
N2  - Hintergrund: Die Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) umfasst die klinischen Symptome Hyperaktivität, Impulsivität und Unaufmerksamkeit und besitzt eine große erbliche Komponente. Veränderungen des Dopaminstoffwechsels und des präfrontalen Kortex scheinen mit der Erkrankung assoziiert zu sein. Bekannt sind auch Defizite in exekutiven Funktionen wie Arbeitsgedächtnis und Antworthemmung, welche gemeinsam als ein Endophänotyp der ADHS betrachtet werden. Solche sogenannten intermediären Phänotypen bilden möglicherweise ätiopathogenetisch sinnvollere Untergruppen von Krankheitsbildern als die Unterteilung nach den klassischen Diagnosesystemen. Zahlreiche Untersuchungen zu Arbeitsgedächtnis und Antworthemmung bei ADHS finden Mittelwertsunterschiede im Vergleich zu gesunden Stichproben in behavioralen und hirnphysiologischen Maßen. Ein genetischer Polymorphismus (Val158Met) mit Einfluss auf die Synthese der Catechol-O-Methyltransferase (COMT) moduliert Arbeitsgedächtnis und Antworthemmung bei Gesunden und Patienten mit ADHS. COMT ist ein Enzym, das den Abbau von präfrontalem Dopamin katalysiert. Das Valin(Val)-Allel ist mit einer geringeren, das Methionin(Met)-Allel mit einer höheren Verfügbarkeit von Dopamin in kortikalen Arealen assoziiert. Letzteres scheint die Funktion präfrontaler Hirnareale zu optimieren. Ziel: Es ist unklar, ob die beiden Prozesse Arbeitsgedächtnis und Antworthemmung miteinander in Verbindung stehen, also einen gemeinsamen Endophänotypen bezeichnen, und ob ein möglicher Zusammenhang dieser beiden Funktionen durch Dopamin moduliert wird. Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist, (1) die bekannten Mittelwertsunterschiede zwischen Patienten mit ADHS und gesunden Kontrollpersonen zu replizieren, (2) den Zusammenhang von Arbeitsgedächtnis und Antworthemmung mit Korrelationsanalysen zu überprüfen, (3) den Einfluss des COMT-Polymorphismus auf Arbeitsgedächtnis und Antworthemmung zu untersuchen und (4) festzustellen, ob der COMT-Polymorphismus die Stärke der Korrelationen beeinflusst. Die Fragestellungen 3 und 4 sind aufgrund der kleinen Stichproben als explorativ zu bewerten. Methoden: In die Auswertung aufgenommen wurden 45 erwachsene Patienten mit ADHS und 41 nach Alter, Geschlecht, Händigkeit, Intelligenz, Bildungsniveau und Kopfumfang vergleichbare Kontrollen. Arbeitsgedächtnis und Antworthemmung wurden durch eine N-Back- bzw. eine Stoppsignal-Aufgabe operationalisiert. Als abhängige Variablen dienten als behaviorale Maße die Anzahl richtiger Antworten, Reaktionszeiten und Effizienz und als hirnphysiologische Parameter Konzentrationsveränderungen von oxygeniertem (O2Hb) und deoxygeniertem Hämoglobin (HHb) in präfrontalen Arealen, die mittels funktioneller Nah-Infrarot Spektroskopie gemessen wurden. Korrelationen wurden zwischen den Kontrollbedingungen (1-Back und Go-Trials) und zwischen den eigentlichen Bedingungen der Arbeitsgedächtnis- und Stoppsignal-Aufgabe (2-Back und Stopperfolge) berechnet. Ergebnisse: Kontrollen und Patienten zeigten hirnphysiologisch aufgabentypische signifikante Aktivierungsmuster, für das Arbeitsgedächtnis mehr ausgeprägt über dem dorso-lateralen präfrontalen Kortex (DLPFC), für die Antworthemmung mehr über dem inferioren frontalen Kortex (IFC). Fragestellung 1: Patienten zeigten im Vergleich zu den gesunden Kontrollpersonen signifikante Defizite in allen erhobenen behavioralen Maßen. Sie zeigten auch signifikant reduzierte Anstiege von O2Hb über dem linken und rechten IFC für Stopperfolge und eine statistisch tendenziell verringerte O2Hb-Konzentration im linken DLPFC für die 2-Back-Bedingung. Es fanden sich jedoch auch Defizite in den einfachen Kontrollaufgaben (behaviorale Maße und O2Hb während 1-Back). Nach einer Anpassung der Gruppen für die Unterschiede in den Kontrollaufgaben blieben die Gruppenunterschiede in den Aufgaben für Arbeitsgedächtnis und Antworthemmung bestehen. Fragestellung 2: Nur bei den Patienten und nur für die behavioralen Maße zeigten sich signifikante positive Assoziationen. Die Effizienz während 1-Back korrelierte mit der Reaktionszeit während der Go-Trials, und die Effizienz während 2-Back korrelierte mit der Stoppsignal-Reaktionszeit. Diese beiden Korrelationen unterschieden sich statistisch nicht in ihrer Stärke. In den für die Unterschiede in den Kontrollaufgaben angepassten Gruppen blieb nur die Korrelation der Kontrollaufgaben tendenziell signifikant, die Korrelation von Effizienz während 2-Back und Stoppsignal-Reaktionszeit verschwand. Die Patienten zeigten erhöhte Impulsivität (erhoben mit einem Fragebogen), die positiv mit behavioralen Maßen der beiden untersuchten Prozesse korrelierte. Fragestellung 3: Für 1-Back (O2Hb in rechter Hemisphäre) und 2-Back (O2Hb in linker Hemisphäre) wurden statistisch tendenzielle COMT x Gruppe Interaktionen gefunden. Für 1-Back zeigten die Kontrollen mit dem Val/Val-Genoytp sowohl im Vergleich zu Kontrollen mit dem Met/Met-Genotyp als auch im Vergleich zu Patienten mit zwei Val-Allelen eine signifikant höhere O2Hb-Konzentration. Gleichzeitig wies die Analyse der Verhaltensdaten auf eine höhere Effizienz der Kontrollen mit Met-Allelen im Vergleich zu Patienten mit Met-Allelen hin. Für 2-Back zeigte der Val/Val-Genotyp der Kontrollen eine höhere O2Hb-Konzentration als der Val/Val-Genotyp der Patienten. Zusätzlich wies der Met/Met-Genotyp in der ADHS-Gruppe einen stärkeren Anstieg von O2Hb im Vergleich zu dem Val/Val-Genotyp in der ADHS-Gruppe auf. Die Analyse der Verhaltensdaten zeigte eine höhere Effizienz der Kontrollen im Vergleich zu den Patienten für die Gruppen mit einem oder zwei Val-Allelen. Für Stopperfolge zeigten sich signifikante COMT x Gruppe Interaktionen für O2Hb in beiden Hemisphären. Die Kontrollen mit Val/Met-Genotyp hatten höhere O2Hb-Konzentrationen als Kontrollen mit Val/Val- oder Met/Met-Genotyp und als Patienten mit Val/Met-Genotyp. Patienten mit Val/Met-Genotyp hatten langsamere Stoppsignal-Reaktionszeiten im Vergleich zu den Kontrollen mit Val/Met-Genotyp. Fragestellung 4: Die Korrelationen in Abhängigkeit der Stichproben und COMT-Gruppen zeigten unterschiedlich hohe und unterschiedlich gerichtete Korrelationskoeffizienten. Nur in der Gruppe der Patienten und nur für die Verhaltensdaten wurden positive Assoziationen für alle COMT-Gruppen gefunden, vergleichbar mit den Ergebnissen aus Fragestellung 2. Diskussion: Die behavioralen und hirnphysiologischen Unterschiede in den Aufgaben zum Arbeitsgedächtnis und zur Antworthemmung zwischen Patienten mit ADHS und Kontrollen replizieren gut die Ergebnisse früherer Arbeiten. Ausgehend von den Gruppenunterschieden in den einfachen Kontrollaufgaben muss aber überlegt werden, inwieweit Patienten mit ADHS auch in einfachen psychomotorischen Aufgaben bereits Defizite zeigen. Die Korrelation behavioraler Maße der eigentlichen Arbeitsgedächtnis- und Inhibitionsaufgabe in der Gruppe der Patienten, die allerdings die Assoziation der Kontrollaufgaben nicht überschritt, und die mit dem Anpassen für Unterschiede in den Kontrollenaufgaben verschwand, lässt Zweifel an dem spezifischen Zusammenhang der beiden Prozesse bei ADHS aufkommen. Zudem werfen die positiven Assoziationen dieser Prozesse (behaviorale Maße) mit der Impulsivität (Fragebogen) die Frage auf, ob es sich um die Operationalisierung des gleichen Konstrukts handelt bzw. ob Impulsivität in Form behavioraler Tests das Gleiche misst wie Impulsivität auf symptomatischer Ebene. Ein Faktor, der möglicherweise Einfluss auf die Korrelationen zwischen den Aufgaben hat, könnte der Dopamingehalt sein, wie er in der vorliegenden Arbeit durch den COMT Polymorphismus operationalisiert wurde. Die Ergebnisse der COMT x Gruppe Interaktionen zeigten eine erhöhte O2Hb-Konzentration der Val-Allelträger der Kontrollen für die N-Back-Aufgaben bei teilweise besserer Effizienz und eine erhöhte O2Hb-Konzentration und teilweise schnellere Stoppsignal-Reaktionszeit der Val/Met-Allelträger der Kontrollen bei Stopperfolgen. Unsere Ergebnisse entsprechen nicht unbedingt den Annahmen aus der Literatur, dass das Met-Allel das günstige Allel in Bezug auf gute präfrontale Hirnfunktion sei. Diese Unterschiede in den COMT x Gruppe Interaktionen legen eine Abhängigkeit präfrontaler Hirnfunktionen vom allgemeinen dopaminergen Gehalt (Patienten vs. Kontrollen), vom präfrontalen dopaminergen Niveau (COMT-Genotyp) und von der Aufgabenart (Arbeitsgedächtnis vs. Antworthemmung) nahe. Diese Hypothese wird unterstützt durch die Unterschiede in den Korrelationskoeffizienten der beiden Prozesse in Abhängigkeit der Stichproben und Genotyp-Gruppen. Schlussfolgerung: Die Befunde stützen nicht die Annahme, dass es sich bei Arbeitsgedächtnis und Antworthemmung um zusammenhängende Funktionen bei ADHS oder Gesunden handelt, oder dass der exekutive Endophänotyp einen einheitlichen Subtyp der ADHS darstellt. Zudem scheint eine mögliche Assoziation der beiden Prozesse von mehreren Faktoren wie z. B. der Dopamin-Konzentration moduliert zu werden. Zukünftige Arbeiten sollten die Fragestellungen bearbeiten, welche Faktoren den Zusammenhang dieser Prozesse beeinflussen und welche Kombination solcher Faktoren eine Subgruppe von Patienten mit ADHS mit einem gemeinsamen exekutiven Endophänotyp darstellen könnten.
N2  - Objective: The highly heritable psychiatric disease Attention Deficit-/Hyperactivity Disorder (ADHD) is characterized by symptoms of hyperactivity, impulsivity, and inattention. The pathophysiology seems to involve alterations in the dopaminergic neurotransmitter system as well as changes in the prefrontal cortex. Working memory and response inhibition are two executive functions that have repeatedly been found to be deficient in ADHD patients, and have therefore been proposed as potential endophenotypes of the disease. Such so called intermediate phenotypes are thought to be more closely related to aetiopathogenetic factors than subtypes defined according to the classical diagnostic systems. Many studies have shown mean group differences for working memory and response inhibition in ADHD samples as compared to healthy control groups, both with respect to behavioural and brain imaging variables. A genetic polymorphism (Val158Met) in the gene coding for the enzyme catechol O methyltransferase (COMT) modulates working memory and response inhibition functions in controls and patients with ADHD. COMT catalyzes the degradation of prefrontal dopamine. The valine(val-)allele is associated with a low, the methionine(met-)allele with a high level of dopamine in cortical areas. The met-allele seems to be beneficial for prefrontal functions. Aim: It is an open question, if the two processes of working memory and response inhibition are associated, i. e. if they characterize the same endophenotype, and if a possible association of these processes is modulated by dopamine. The present work aims at (1) replicating previously shown mean group differences, (2) analyzing the association of working memory and response inhibition in a correlational analyses, (3) investigating the influence of COMT on working memory and response inhibition, and (4) measuring the influence of COMT on the strength of the correlations between the two processes of working memory and response inhibition. Questions 3 and 4 are indicated as exploratory analyses due to small sample sizes. Methods: 45 adult patients with ADHD und 41 healthy controls were included in the analyses. The two groups were comparable for age, gender, handedness, intelligence, education level, and head perimeter. Working memory and response inhibition were operationalized by an n-back and a stop signal task. Behavioural dependent variables were the number of correct answers, reaction times, and efficiency. Dependent physiological parameters were concentration changes of oxygenated (O2Hb) and deoxygenated haemoglobin (HHb) in prefrontal cortical areas as assessed by functional near-infrared spectroscopy. Correlations were calculated between control conditions (1-back und go-trials) and between the active conditions of the working memory and response inhibition tasks (2-back und successful stop signals). Results: Controls and patients showed task-specific significant activation patterns, for working memory over dorso-lateral prefrontal cortex (DLPFC) and for response inhibition over inferior frontal cortex (IFC). Question 1: Compared to the control sample, patients had deficits in all behavioural parameters. They also showed significantly reduced increases in O2Hb in bilateral IFC for successful stop trials, and a statistical trend for a reduced increase in the left DLPFC for the 2-back condition. Furthermore, deficits were found in the simple control tasks (behavioural parameters and O2Hb during 1-back). After matching of the groups for differences in control tasks, group differences remained significant for tasks of working memory and response inhibition. Question 2: Significant positive associations were found only for the patients and only for behavioural variables. Efficiency during 1-back correlated with reaction time during go-trials, and efficiency during 2-back correlated with stop signal reaction time, with no statistical difference between the strength of these correlations. Only the correlation of the control tasks remained significant as a trend after matching of the groups for differences in the control tasks. The significant correlation of efficiency during 2-back und stop signal reaction time disappeared. Patients showed an elevated impulsivity (assessed by a questionnaire) correlating positively with behavioural measures of both tasks. Question 3: For the 1-back (O2Hb and right hemisphere) and 2-back condition (O2Hb and left hemisphere) COMT x group interactions were found as a statistical trend. For 1-back, controls with the val/val-genotype had higher oxygenation levels than controls with the met/met-genotype. Controls with val-alleles had higher O2Hb concentration changes than patients with val-alleles. Analysis of the behavioural data revealed higher efficiency for controls with met-alleles in contrast to patients with met-alleles. For 2-back, controls with the val/val-genotype showed higher oxygenation than val/val-allele carriers within the group of patients. Additionally, the met/met-genotype in the ADHD group had higher O2Hb changes than the val/val-genotype in the ADHD group. Behavioural analyses indicated higher efficiency in controls compared to patients for the groups with one or two val-alleles. For successful stop signals, significant COMT x group interactions were found for O2Hb in both hemispheres. Controls with the val/met-genotype had higher oxygenation than controls with the val/val- or met/met-genotype, and than patients with the val/met-genotype. Patients with the val/met-genotype had slower stop signal reaction times as compared to controls with the val/met-genotype. Question 4: Correlations showed differences in strength and direction depending on samples and COMT groups. Only for the patients and only for behavioral variables significant positive associations were found for all COMT groups, comparable to the results of question 2. Discussion: The behavioural and physiological differences observed between patients with ADHD and controls replicate previous findings. Considering differences in control tasks, it is an important issue for future research to investigate group differences in simple psychomotor tasks. The correlation for behavioural measures of working memory and response inhibition in the group of patients, which did not exceed the association of behavioural measures for the control tasks, and which disappeared after matching of groups for differences in control tasks, raises doubts regarding the hypothesis of a specific association of these two processes in ADHD. Considering the correlation of these processes (behavioural measures) with impulsivity (questionnaire), the question arises, whether impulsivity in terms of behavioural task measures reflects the same construct as impulsivity at a symptomatic level. One factor that might potentially influence correlations between tasks could be the level of extracellular prefrontal dopamine, as indicated by the COMT polymorphism in the present investigation. Results of the COMT x group interactions revealed an increased oxygenation and to some extent increased efficiency of the controls with val-allels for the n-back tasks and an increased oxygenation and to some extent a fastened stop signal reaction time of the controls with val/met-genotype. Our results do not correspond to the assumptions from literature indicating an association of the met allele with beneficial prefrontal functions. Differences in COMT x group interactions suggest that prefrontal functions depend on general dopaminergic level (patients vs. controls), on prefrontal dopaminergic level (COMT genotype), and on task type (working memory vs. response inhibition). This hypothesis is supported by the differences in correlations of both processes in dependence of sample and genotype group. Conclusion: Our findings do not directly support the assumption, that working memory and response inhibition are associated functions in patients with ADHD or controls, or that the executive phenotype is one integrative subtype of ADHD. Furthermore, a possible association of both functions seems to depend on several factors, e. g. dopaminergic level as shown in the current investigation. Future investigations should address the open questions as to which factors influence this association and what combinations of such factors might constitute a subgroup of patients with ADHD with an integrative executive endophenotype.
KW  - ADHS
KW  - fNIRS
KW  - Endophänotyp
KW  - exekutive Funktionen
KW  - präfrontaler Kortex
KW  - ADHS
KW  - fNIRS
KW  - Endophänotyp
KW  - exekutive Funktionen
KW  - präfrontaler Kortex
KW  - ADHD
KW  - fNIRS
KW  - endophenotype
KW  - executive functions
KW  - prefrontal Cortex
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-36466
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bernhard, Achim
T1  - Hirnphysiologische Korrelate der Verarbeitung interner und externer Fehler bei gesunden Versuchspersonen unter Berücksichtigung der ERN/Ne
T1  - Monitoring of Internal and External Error Signals
N2  - In der vorliegenden Studie wurde eine modifizierte Version des Eriksen Flanker Task verwendet, um ereigniskorrelierte Potentiale (ERPs) aufzuzeichnen und zu beurteilen, ob diese nach Richtigantworten, Falschantworten sowie Richtigantworten mit negativem Feedback ("PC-Fehlern") auftreten. Die bisher beschriebenen Fehlerpotentiale, d.h. die error-related negativity (negativer Peak nach Falschantworten) sowie die error positivity (positiver Peak nach Falschantworten), waren grundsätzlich nach Falschantworten zu beobachten, aber traten nur teilweise nach Richtigantworten mit negativem Feedback auf. Zudem trat eine späte Positivierung ausschließlich im letzteren Fall auf, welche eine bewußte Verarbeitung der unerwarteten Ereignisse widerspiegeln könnte. Diese Ergebnisse widersprechen der Vorstellung, dass die ERN/Ne die Aktivität eines generellen Fehlererkennungssystems des menschlichen Gehirns repräsentiert.
N2  - In the present study, a modified version of the Eriksen Flanker Task has been used to study event-related potentials (ERPs) elicited by correct responses, response errors, and invalid negative response feedback following correct button presses ("PC-error trials"). Conventional error potentials (error-related negativity (ERN/Ne); error-positivity (Pe)) were generally observed after incorrect button presses but only partially after negative response feedback in PC-error trials. Furthermore, a late positive deflection occured specifically after PC-errors (late positivity (Pl)), which might reflect a conscious processing of these unexpected events. These results imply some restrictions for the notion that the ERN/Ne reflects the activity of a general and "generic" neural error-detection system in the human brain.
KW  - Elektroencephalographie
KW  - Fehlererkennung
KW  - Operante Konditionierung
KW  - Ereigniskorreliertes Potenzial
KW  - Präfrontaler Cortex
KW  - Zwangsstörung
KW  - Parkinson-Krankheit
KW  - Schizophrenie
KW  - Angststörung
KW  - Konflikterkennung
KW  - ERN/Ne
KW  - Pe
KW  - Fehlerbeobachtung
KW  - Anteriorer cingulärer Cortex
KW  - error-related negativity
KW  - error positivity
KW  - event-related potentials
KW  - Eriksen Flanker Task
KW  - reinforcement learning theory
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-39804
ER  - 
TY  - THES
A1  - Saathoff, Claudia
T1  - Genetische Modulation der neuronalen Aktivierung beim Fehlermonitoring
T1  - Genetic modulation of neuronal activation in error processing
N2  - Wie bereits mehrfach in anderen Studien beschrieben (Falkenstein et al., 1991; Gehring et al., 1993; Holroyd & Coles, 2002) konnte ein signifikanter Unterschied im EEG nach richtigen Antworten im Vergleich zu Fehlern in einem Zeitfenster von -35 bis 108 ms und von 110 bis 450 ms gezeigt werden. Die als Differenz aus den negativsten beziehungsweise positivsten Peaks nach falschen und richtigen Antworten berechnete „error-related negativity“ (ERN) und „error positivity“ (Pe) als wichtigste Komponenten der Fehlerverarbeitung zeigten im Vergleich zu anderen Studien zwar geringere, aber trotzdem vergleichbare Werte. Um den Einfluss von genetischen Unterschieden auf die Fehlerverarbeitung deutlich zu machen, wurde in dieser Studie untersucht, inwieweit Polymorphismen des Dopamintransporters (DAT), der Catechol-O-Methyl-Transferase (COMT) und des Phosphoproteins Stathmin Einfluss auf die Ausprägung der ERN und der Pe nehmen. Bezüglich des DAT-Polymorphismus konnte ein signifikanter Einfluss weder auf die ERN noch auf die Pe nachgewiesen werden. Hier ist zu vermuten, dass der Polymorphismus den Dopaminhaushalt der Basalganglien nicht nennenswert beeinträchtigt und demnach keinen Einfluss auf die Fehlerverarbeitung hat. Im Hinblick auf den COMT – Polymorphismus zeigte sich zwar kein Effekt auf die ERN, bei der Pe konnte man allerdings signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen feststellen. Hier zeigten die homozygoten Träger des „val“ – Allels signifikant höhere Pe – Amplituden als die homozygoten Träger des „met“ – Allels. Heterozygote Personen lagen hinsichtlich der Pe – Amplitude zwischen den beiden anderen Gruppen. Dieser Effekt entspricht zwar nicht den Ergebnissen von anderen Studien (Egan et al., 2005; Frank et al., 2007), sollte aber dennoch Gegenstand weiterführender Forschung sein. Der Polymorphismus im Gen des Phosphoproteins Stathmin beeinflusste zwar die Amplitude der Pe nicht, zeigte aber signifikante Auswirkungen auf die ERN, wobei hier Träger des T-Allels signifikant kleinere ERN-Amplituden aufwiesen als Probanden, die dieses Allel nicht trugen. Allerdings wurde deutlich, dass dieser Effekt nach genauerer Analyse nicht stabil gegenüber Veränderungen war. Trotzdem ist davon auszugehen, dass dieser Polymorphismus die Funktion des ACC und damit auch die Fehlerverarbeitung beeinflusst, wodurch die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen auf dem Gebiet des Phosphoproteins Stathmin gegeben ist.
N2  - As already published in several studies (Falkenstein et al., 1991; Gehring et al., 1993; Holroyd & Coles, 2002) a significant difference after correct answers compared to errors could be shown in EEG in a time window of -35 to 108ms and 110 to 450ms. The error related negativity (ERN) and error positivity (Pe) showed comparable values to other studies. To demonstrate the influence of genetic difference to the error processing, this study researched the influence of dopamine transporter (DAT), catechol-o-methyl transferase (COMT) and Stathmine to ERN and Pe. The DAT polymorphism does not have any significant influence to ERN and Pe. The COMT polymorphism shows no significant influence to ERN, but there is a significant influence to Pe. The genetic polymorphism of Stathmine does not have any impact on the amplitude of Pe but shows significant influence to ERN.
KW  - ERN
KW  - Pe
KW  - Fehlerverarbeitung
KW  - DAT
KW  - COMT
KW  - Stathmin
KW  - Eriksen flanker task
KW  - EEG
KW  - ERN
KW  - Pe
KW  - error processing
KW  - DAT
KW  - COMT
KW  - Stathmin
KW  - Eriksen flanker task
KW  - EEG
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-46878
ER  - 
TY  - THES
A1  - Sauter, Amelie Judith
T1  - Herzratenvariabilität assoziiert mit der Zunahme von Suizidgedanken während der antidepressiven Therapie in Zusammenhang mit Traumatisierungen in der Kindheit
T1  - Heart rate variability associated with suicidality in  depressed patients
N2  - Die Depression ist eine Erkrankung mit einer hohen Prävalenz, die mit einem hohen Risiko für Suizidalität assoziiert ist. Traumata während der Kindheit gelten als einer der Hauptrisikofaktoren für Depressionen und Suizide. Die Assoziation einer Hyperaktivität des adrenergen Nervensystems und sowohl Depressionen als auch Suizidalität ist gut belegt. Mit einer antidepressiven Behandlung können suizidale Handlungen verhindert werden, jedoch gibt es eine Subgruppe, in der Suizidgedanken während der Therapie neu auftreten oder sich intensivieren (TWOSI). Während bereits mehrere genetische Polymorphismen mit dem Auftreten von Suizidgedanken während der Therapie assoziiert werden konnten, gibt es noch keine geeignete Methode, diese Patienten vor Therapiebeginn zu identifizieren, um deren Krankheitsverlauf genauer zu überwachen. Im Rahmen unserer Studie untersuchten wir stationäre Patienten mit einer depressiven Episode mittels eines Langzeit-EKGs zur Messung der Herzfrequenz und verschiedener Herzratenvariabilitätsparameter. Außerdem wurde bei Studieneinschluss durch einen Selbstbeurteilungsfragebogen verschiedene Formen einer Traumatisierung in der Kindheit erhoben und sowohl bei Aufnahme als auch in den darauffolgenden Wochen eine Fremdbeurteilungsskala zur Erfassung der Suizidgedanken durchgeführt. Dabei zeigte sich, dass elf der insgesamt 89 Patienten ein Neuauftreten oder eine Verschlechterung von Suizidgedanken zeigten. Hierbei stellte sich heraus, dass TWOSI� Patienten schwerwiegendere emotionale Missbrauchserfahrungen in ihrer Kindheit erlebt hatten. Zudem zeigten diese Patienten eine höhere adrenerge Aktivität, widergespiegelt durch eine erhöhte Herzfrequenz und eine niedrigere Herzratenvariabilität. Somit könnte sich mit zunehmender Schwere der Kindheitstraumatisierung ein Überwiegen der sympathischen Aktivität ergeben, und daraus wiederum ein höheres Risiko für die Intensivierung der Suizidgedanken während der Behandlung. Messungen des autonomen Nervensystems könnten in Zukunft als Werkzeug dienen, Patienten mit einem erhöhten Risiko für TWOSI zu identifizieren.
N2  - Depression is a common disorder, which is associated with a high risk of suicidality. Among the many risk factors for both Major Depressive Disorder and suicidality are traumata during childhood. In addition, both conditions are associated with an increase of the adrenergic nervous system. Depression can be treated effectively with antidepressants and antidepressant medication is able to prevent suicide attempts. However, there is a long lasting discussion, if there is an emergence or an increase in suicidal ideation, called treatment emergent suicidal ideation (TESI) or treatment worsening suicidal ideation (TWOSI), caused by antidepressants, especially in the first few weeks of treatment or dose adjustments. Several genetic polymorphisms were identified to be associated with TWOSI, but yet, there is no suitable method to identify patients at risk before initiation of treatment . We recruited 89 depressed in-patients. Treatment Emergent or Worsening Suicidal Ideation (TWOSI) was defined as an emergence or an increase in the Columbia suicide severity rating scale in the first 4 weeks of treatment with antidepressants in a naturalistic setting. In addition, adverse events in childhood were assessed using the Childhood Trauma Questionnaire (CTQ). We evaluated the adrenergic nervous system measuring heart rate and heart rate variability with a 24-h-ECG-recording in the first week after admission. 11 patients experienced TWOSI. These subjects had a higher score in the emotional abuse section of the CTQ. Patients with an increase in suicidal thoughts had a significantly higher heart rate and significantly lower heart rate variability parameters than the comparison group. Our findings suggest that adverse events in childhood lead to a higher adrenergic arousal and thus to a higher risk to develop suicidal ideation during multimodal treatment of depression including antidepressants. After replication in large studies HRV measures may be used to identify patients at risk for TWOSI.
KW  - Herzfrequenzvariabilität
KW  - Depression
KW  - Suizidalität
KW  - Trauma
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-251779
ER  - 
TY  - THES
A1  - Frey, Stephanie
T1  - Furcht und Angst beim Menschen. Die Relevanz von Risiko Genotypen für Angsterkrankungen auf die Antizipationsangst
T1  - Phasic and sustained fear. The relevance of risk genotypes for anticipatory fear
N2  - Angststörungen gehören zu den häufigsten psychischen Erkrankungen. 
Da Arbeiten der letzten Jahre starke Evidenz dafür liefern, dass die Allelvariationen von CRHR1 rs17689918 (Weber et al., 2016) und GLRB rs7688285 (Deckert et al., 2017) hierbei eine entscheidende Rolle einnehmen könnten, insgesamt die Datenlage dazu jedoch eher spärlich ist, hat sich diese Arbeit mit den Einzelnukleotid-Polymorphismen (SNPs) dieser beiden Gene beschäftigt. In dieser Studie wurden gesunde Teilnehmende jeweils in Risikogruppen entsprechend ihrer Allelausprägung eingeteilt. Sie durchliefen ein neues Paradigma, angelehnt an den NPU-Threat-Test. In der Antizipationsphase der vorhersehbaren oder unvorhersehbaren Bedingung wurde schließlich ihre Angstreaktion durch Startle-Messungen und Erfassung der Hautleitfähigkeit (EDA) aufgezeichnet. Diese Studie konnte bzgl. der CRHR1-Variationen zeigen, dass die Risikogruppe (Tragende des Allels A) nicht so gut zwischen realer Gefahr und Sicherheit unterscheiden kann. Diese Erkenntnis gilt wie bei Weber und Kollegen nur für die Frauen der Stichprobe. Ähnliches gilt für die GLRB-Varianten: Auch hier kommt es zu einer verstärkten physiologischen Angstreaktion in ungefährlichen Situationen in dem Sinne, dass die Risikogruppe (ebenfalls Tragende des A-Allels) zwischen realer Gefahr und Sicherheit nicht wie die Kontrollgruppe unterscheiden kann. Die vorliegenden Ergebnisse sind im Einklang mit vorausgehenden Studien und konnten diese weiter ergänzen.
N2  - Anxiety disorders are very common among mental disorders. Recent studies suggest that allelic variations of CRHR1 rs17689918 (Weber et al., 2016) and GLRB rs7688285 (Deckert et al., 2017) could take a crucial role in this. However, as the data in this area is still sparse, this study examined the single-nucleotide-polymorphisms (SNPs) of said genes. Healthy persons were assigned in groups according to their allelic expression. They went through a new paradigm similar to the NPU-Threat-Test. In anticipation of predictable and unpredictable stimuli, startle reflex and skin conductance response was recorded. This study shows that risk allele carriers (A-allele) of CRHR1 are not able to distinguish properly between threat and safety; these findings are only significant among female participants. Similar findings could be registered for the GLRB variations: In harmless situations risk allele carriers (A-allele) show greater fear. Thus this study is not only in accordance with recent findings but supports them.
KW  - Vorhersagbarkeit
KW  - Angst
KW  - Furcht
KW  - Schreckreaktion
KW  - CRHR
KW  - GLRB
KW  - Startle
KW  - EDA
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-298546
ER  - 
TY  - THES
A1  - Gajewska, Agnieszka
T1  - Einfluss von ADORA2A Rezeptorgen Polymorphismus und Koffein auf emotionale und frühe Informationsverarbeitungsprozesse - Ein mehrstufiges Modell für die Pathogenese der Panikstörung
T1  - Influence of ADORA2A receptor gene polymorphism and caffeine on emotional and early information processing - A multi-level model for the pathogenesis of panic disorder
N2  - Die komplexe Pathogenese von Angst und insbesondere der Panikstörung wird sowohl von genetischen Faktoren wie dem Adenosin A2A Rezeptorgen (ADORA2A) 1976T/C Polymorphismus (rs5751876) als auch von neuropsychologischen Faktoren wie einer verzerrten Emotionsverarbeitung und Defiziten in der frühen Informationsverarbeitung beeinflusst. Ziel der vorliegenden doppelblinden, Placebo-kontrollierten Studie war, ein mehrstufiges pathogenetisches Angstmodell zu etablieren, in dem der Einfluss von 300 mg Koffeinzitrat – einem Antagonisten am Adenosin A2A Rezeptor – versus Placebo 1) auf den emotionspotenzierten Startlereflex (negative, neutrale und positive Bilder aus dem International Affective Picture System (IAPS) sowie zusätzlich panikspezifisches Bildmaterial) an 115 gesunden Probanden (m = 57, w = 58) und 2) auf die frühe Informationsverarbeitung (Prepulse-Modifikation (PPM)-Paradigma mit Interstimulus Intervallen (ISI) von 60, 120, 240, 480 und 2000 ms) an vorwiegend derselben Stichprobe von 114 gesunden Probanden (m = 57, w = 57) getestet wurde. Die Probanden wurden dabei für die genetische ADORA2A 1976T/C Variante stratifiziert und mittels des Angstsensitivitäts-Index (ASI) für Angstsensitivität (AS) charakterisiert. Zusätzlich zum erwarteten Haupteffekt der Bildkategorien (höchste Startlemagnituden für negative, niedrigste für positive Bilder) konnte eine Genotyp X Intervention Interaktion auf die Bildkategorien beobachtet werden: Sowohl Trägerschaft des ADORA2A 1976TT Risikogenotyps unter Placebo als auch der Konsum von Koffein bei ADORA2A 1976CC/CT Nicht-Risikogenotypträgerschaft stellten ein Risiko für eine ähnliche, d.h. undifferenzierte physiologische Erregung in Antwort auf negative und neutrale Reize und damit womöglich für eine erhöhte Angstbereitschaft dar. In Übereinstimmung mit dem hypothetisierten multifaktoriellen Risikomodell potenzierte Koffein in Synergie mit dem ADORA2A 1976TT Risikogenotyp die Startlereaktion spezifisch für negative emotionale Reize. Dieser Effekt wurde maßgeblich durch eine hohe Angstsensitivität verursacht. Die höchsten Startlemagnituden nach Koffeineinnahme bei negativen Bildern zeigten sich insbesondere in der weiblichen Stichprobe. Bei panikspezifischen Bildern führte Koffein bei ADORA2A 1976CC/CT Nicht-Risikogenotypträgern dazu, dass im Vergleich zu Placebo weniger zwischen negativen und Panikbildern unterschieden wurde. Bei ADORA2A 1976TT Risikogenotypträgern ergaben sich bzgl. der panikspezifischen Bilder weder unter Koffein- noch unter Placebobedingungen Unterschiede. Bezüglich der frühen Informationsverarbeitung konnte eine Vierfachinteraktion zwischen Genotyp, Intervention, Geschlecht und ISI beobachtet werden. Eine Stratifikation nach ISI ergab, dass die Prepulse Inhibition (PPI) nach Koffeineinnahme für das ISI von 120 ms und von 240 ms bei weiblichen ADORA2A 1976TT Risikogenotypträgern im Vergleich zu männlichen ADORA2A 1976TT Homozygoten eingeschränkt war, während es keine signifikanten Effekte bei ADORA2A 1976CC/CT Nicht-Risikogenotypträgern oder in der Placebogruppe gab. Nur bei hoch ängstlichen Probanden konnte ein signifikanter Interventionseffekt mit verminderter Prepulse Fazilitation (PPF; ISI von 2000 ms) unter Koffein beobachtet werden. Unsere Ergebnisse weisen auf ein komplexes, mehrstufiges und potenziell geschlechtsspezifisches pathogenetisches Angstmodell hin, bei dem genetische und biochemische Faktoren interaktiv das Risiko für defizitäre emotionale Verarbeitungsprozesse und somit möglicherweise auch für Angststörungen erhöhen. Die Ergebnisse zeigen weiterhin, dass weibliche ADORA2A 1976TT Homozygote unter Koffein eine eingeschränkte Fähigkeit haben, irrelevante sensorische Informationen zu filtern, was die Rolle des adenosinergen Systems bei der Pathogenese von Angst zusätzlich stützt. Durch die Definition von multifaktoriellen Risikoprofilen für Angst und insbesondere die Panikstörung, wie in der vorliegenden Arbeit exemplarisch demonstriert, können in Zukunft Fortschritte in der individuellen Primär- und Sekundärprävention erzielt werden.
N2  - The complex pathogenesis of anxiety and panic disorder in particular has been suggested to be influenced by genetic factors such as the adenosine A2A receptor gene (ADORA2A) 1976T/C polymorphism (rs5751876) as well as neuropsychological factors such as distorted emotion processing and early information processing deficits. Thus, in the present double-blind, placebo-controlled study we attempted to paradigmatically investigate a multi-level pathogenetic model of anxiety by testing the effect of 300 mg caffeine citrate as an antagonist at the adenosine A2A receptor versus placebo 1) on the emotion-potentiated (unpleasant, neutral and pleasant pictures from the International Affective Picture System (IAPS) and panicspecific pictures) startle reflex in 115 healthy individuals (m = 57, f = 58) and 2) on early information processing (prepulse modification (PPM) paradigm with interstimulus intervals (ISIs) of 60, 120, 240, 480 and 2000 ms) in mainly the same 114 healthy individuals (m = 57, f = 57) controlled for anxiety sensitivity (AS) and stratified for the genetic ADORA2A 1976T/C variant.In addition to the expected main effect of picture category (highest startle magnitude for unpleasant, lowest for pleasant pictures) across all ADORA2A 1976T/C genotype and intervention (caffeine vs. placebo) groups, an interaction effect of genotype, intervention and picture category was discerned: The ADORA2A 1976TT risk genotype seemed to be generally linked to maladaptive emotional processing and thereby potentially anxiety-proneness in that under the placebo condition risk genotype carriers showed equally increased startle magnitudes for unpleasant and neutral pictures as compared with pleasant pictures. Additionally, ADORA2A risk genotype and caffeine synergistically increased the startle response to negative emotional stimuli. Highest startle magnitudes for negative pictures after caffeine intake were especially seen in the female subgroup. No differences between negative and panic-specific pictures were seen in ADORA2A 1976CC/CT non-risk genotype carriers after caffeine administration as compared to placebo, whereas ADORA2A 1976TT risk genotype carriers did not differ in startle magnitudes in response to panicspecific vs. pictures independently of caffeine or placebo condition. As for the PPM experiment, a fourfold interaction of genotype, intervention, gender, and ISIs) was discerned. Stratification by ISIs revealed that at 120 ms and 240 ms ISIs in the caffeine condition, PPI was impaired in female ADORA2A 1976TT risk genotype carriers as compared to male ADORA2A 1976TT homozygotes, while no significant effects were observed in the ADORA2A 1976CC/CT non-risk genotype or placebo group. Only in high anxiety sensitive probands, a significant intervention effect was discerned with impaired prepulse facilitation (PPF; ISI of 2000 ms) due to caffeine. Our data point to a complex, multi-level and potentially gender-specific pathogenetic model of anxiety with genetic and biochemical factors interactively increasing the risk of maladaptive emotional processing and thereby possibly also anxiety disorders. The present results also point to an impaired ability to selectively process very early information and to gate irrelevant sensory information, respectively, in female ADORA2A 1976TT homozygotes in response to caffeine, providing further evidence for the adenosinergic system to be involved in the pathogenesis of anxiety. The present findings may eventually aid in improving primary and secondary prevention by sharpening risk profiles of anxiety-prone individuals.
KW  - Paniksyndrom
KW  - Pathogenese
KW  - ADORA2A
KW  - Polymorphismus
KW  - Koffein
KW  - emotional
KW  - Informationsverarbeitung
KW  - Panikstörung
KW  - ADORA2A
KW  - polymorphism
KW  - caffeine
KW  - information processing
KW  - emotional
KW  - panic disorder
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-77449
ER  - 
TY  - THES
A1  - Ankenbrand, Sebastian
T1  - Effekte der nicht-invasiven, aurikulären Vagusnervstimulation auf Befindlichkeit, Kognition und Herzratenvariabilität
T1  - Effects of non-invasive, auricular vagus nerve stimulation on well-being, cognition and heart rate variability
N2  - In der vorliegenden prospektiven Pilotstudie wurden die Hypothesen überprüft, dass es durch die nicht-invasive aurikuläre Vagusnervstimulation, jedoch nicht durch eine Kontrollstimulation am Ohrläppchen, zu einer Steigerung der Befindlichkeit, einer Verbesserung der Kognition und einem positiven Effekt auf die Herzratenvariabilität kommt.
Zusammenfassend konnten dabei in dieser Studie geringe Effekte der t-VNS auf einen kognitiven Parameter (F%-Wert des d2-Tests) sowie einen einzelnen HRV-Parameter (pNN50) gezeigt werden, wobei es Hinweise auf eine Intensitätsabhängigkeit der einzelnen Effekte gab. Auf die übrigen erfassten kognitiven Parameter und die weiteren gemessenen HRV-Parameter sowie die Befindlichkeit konnte kein Einfluss der t-VNS nachgewiesen werden. Bestätigt werden konnte das gute Sicherheitsprofil und die gute Tolerabilität der t-VNS.
N2  - The aim of this pilot study was to investigate the effects of transcutaneous vagus nerve stimulation on well-being, cognitive parameters and heart rate variability (HRV) compared to a sham-stimulation of the ear lobe.
The results showed small effects on one cognitive parameter (F%; d2-test) and one HRV-parameter (pNN50). However, there was no significant effect of transcutaneous vagus nerve stimulation on the other investigated cognitive parameters and HRV-parameters and well-being.
KW  - Vagus
KW  - Kognition
KW  - Befindlichkeit
KW  - Herzfrequenzvariabilität
KW  - nicht-invasive Vagusnervstimulation
KW  - transkutane Vagusnervstimulation
KW  - aurikuläre Vagusnervstimulation
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-259266
ER  - 
TY  - THES
A1  - Wagener, Annika
T1  - The NoGo-anteriorization and its relation to a central inhibitory mechanism
T1  - Die NoGo-Anteriorisierung und ihr Bezug zu einem zentralen Hemmmechanismus
N2  - The maximum of the brain electrical field after NoGo stimuli is located more anteriorly than that after stimuli that tells participants to respond. The difference in topography was called NoGo-Anteriorization (NGA). Recently, there was a debate, whether the NGA is related to a central inhibitory process or not. However, experiments showed that the NGA is not the result of motor potentials during Go trials, the NGA does not represent higher response conflict and or higher mental effort in NoGo trials, and the NGA is not based on less cognitive response selection in NoGo trials. Therefore, the experiments support the assumption that the NGA is connected to an inhibitory mechanism in NoGo conditions.
N2  - In Go-NoGo-Aufgaben unterscheidet sich das ereignis-korrelierte Potential der P300 nach einem Go-Stimulus topographisch von dem der P300 nach einem NoGo-Stimulus. Dieser Unterschied wurde auch als NoGo-Anteriorisierung bezeichnet, da die Topographie der NoGo-P300 weiter anterior liegt. Es wurde diskutiert, ob diese NGA als Korrelat eines Hemmprozesses interpretiert werden darf. Es konnte gezeigt werden, dass die NGA weder auf motorische Potentiale während Go-Trials, noch auf Handlungskonflikt, oder auf fehlende Antwortprozesse während NoGo-Trials zurückzuführen war. Deshalb wird die Erklärung als Korrelat eines Hemmprozesses favorisiert.
KW  - Handlung
KW  - Hemmung
KW  - Neuropsychologie
KW  - NoGo-P300
KW  - Hemmung
KW  - EEG
KW  - NoGo-P300
KW  - inhibition
KW  - EEG
Y1  - 2005
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-14799
ER  - 
TY  - THES
A1  - Bruch, Dorothée Eva-Maria
T1  - ‚\(Social\) \(Buffering\)‘. Die Rolle der Anwesenheit einer zweiten Person auf physiologische Angstreaktionen bei Männern
T1  - ‘Social buffering’. The effect of social presence on physiological fear responses in men
N2  - ‚Social Buffering‘ beschreibt den positiven Einfluss eines Artgenossen auf die Verarbeitung aversiver Reize. In Tierexperimenten zeigte sich, dass Tiere mit geringeren Anspannungsreaktionen reagieren, wenn ein weiteres Tier während der Präsentation von Angstreizen anwesend ist. Eine Untersuchung an einer weiblichen Stichprobe replizierte den Effekt am Menschen. Allerdings gibt es Hinweise auf mögliche Geschlechtsunterschiede. Da vergleichbare Experimente bei Männern fehlen, will sich diese Studie der Frage nähern, ob die reine Anwesenheit einer fremden männlichen Person im Stande ist, autonome Angstreaktionen bei Männern abzumildern. 
Dafür wurden 72 männliche, psychisch gesunde Probanden auf zwei Gruppen aufgeteilt, welche eine identische Stimulation mit angstinduzierenden und neutralen Tönen erhielten. Die Männer der Alleinbedingung wurden allein getestet (n allein = 36), die der Sozialbedingung zusammen mit einer fremden männlichen Person (n sozial = 36). Bei allen Probanden wurden die Hautleitfähigkeitsreaktionen (skin conductance response; SCR) während der Antizipation und der Darbietung der Töne erfasst. Außerdem wurden die Probanden nach ihrem Gefühlszustand befragt (Rating). Als relevante Persönlichkeitsdimensionen wurden anhand von Fragebögen die Angstsensitivität (ASI-3), die Ängstlichkeit als Trait (STAI trait), die Ängstlichkeit als State (STAI state) und der Eindruck des Probanden von der anwesenden männlichen Person erhoben. 
Die Ergebnisse zeigten keine signifikanten Unterschiede in den SCRs und Ratings bezüglich des angstinduzierenden Tones. Dieses Ergebnis legt nahe, dass bei der männlichen Stichprobe kein ‚Social Buffering‘-Effekt vorlag. Weiterhin waren die autonomen Reaktionen auf die Angstreize höher, je ähnlicher der Mann die fremde Person zu sich bewertete. Die möglichen Ursachen des fehlenden ‚Social-Buffering‘-Effekts werden unter Berücksichtigung von Geschlechtsunterschieden im Umgang mit Angst und sozialer Unterstützung diskutiert.
N2  - Social buffering describes the positive influence of a conspecific on the processing of aversive stimuli. Animal experiments showed a decrease in autonomic responses to aversive events in the presence of a conspecific. Studies in humans have shown that the mere presence of an unknown individual can reduce skin conductance responses to fear-inducing sounds. However, this social buffering of fear has only been shown in female participants. Here we use the same set up to test if male participants show similar social buffering of fear. 
Male participants (n = 72) were presented with fear-inducing and neutral sounds. One group of participants experienced the sounds alone (alone condition; n alone = 36), while the others were tested together with a second male person that was merely physically present (social condition; n social = 36). We measured participants’ skin conductance responses (SCRs) and they rated their emotions while receiving the sounds (ratings). Moreover, anxiety sensitivity (ASI-3), trait anxiety (STAI trait), state anxiety (STAI state) and the impression of the male confederate present in the social condition were measured as relevant personality dimensions. 
The results showed no significant differences in SCRs or ratings to the fear-inducing sounds between the alone and the social condition. Moreover, the SCRs to the fear-inducing stimuli were the higher the more similar the men perceived the present person to themselves. Potential reasons for the lack of social buffering in males in presence of a male partner are discussed.
KW  - Geschlechtsunterschiede
KW  - Social buffering
KW  - Angstreaktionen
KW  - Skin conductance
KW  - Hautleitfähigkeit
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-282443
ER  - 
TY  - THES
A1  - Weber, Tanja
T1  - Untersuchung des Einflusses verschiedener Lebenserfahrungen und unterschiedlicher Serotoninhomöostase auf die Neuromorphologie von Pyramidenzellen der CA3-Region des Hippocampus in Mäusen
T1  - Investigation of the influence of different life histories and varying serotonin homeostasis on the neuromorphology of pyramidal cells in hippocampal Cornu ammonis sector 3 in mice
N2  - Chronischer Stress hat negative Folgen, die sich im Verhalten und auf neuronaler Ebene äußern können. Als besonders stressempfindlich gelten die Neurone der dritten Region des hippocampalen Ammonshorns CA3. Sie reagieren auch im bereits ausgereiften Zustand noch sehr sensibel auf äußere Einflüsse, was als neuronale Plastizität bezeichnet wird. Sie erfahren unter anderem durch Stress und Serotonin morphologische und funktionelle Veränderungen. Serotonin-Transporter wahren das Serotonin-Gleichgewicht, indem sie dessen Wirkung schließlich durch Wiederaufnahme in die Zellen beenden. Polymorphismen, also verschiedene Gen-Varianten, bedingen Unterschiede in der Zahl der verfügbaren Transporter. Dieses Wechselspiel zwischen Gen-Varianten des Serotonin-Transporters und Stress wurde an Serotonin-Transporter-Knockout-Mäusen untersucht. Einige Mäuse erfuhren bereits früh im Leben Stress, der entweder anhielt oder im späteren Leben positiven Erfahrungen wich; weitere Mäuse hingegen machten in frühen Lebensabschnitten positive Erfahrungen, die sich später entweder fortsetzten oder durch Stresserfahrungen ersetzt wurden. Nach Durchführung von Verhaltenstests wurde zudem in deren Golgi-imprägnierten Gehirnen die Morphologie der Apikaldendriten von CA3-Kurzschaft-Pyramidenzellen lichtmikroskopisch untersucht und in 3D-Computermodellen abgebildet. Aufgrund regionaler Eigenheiten innerhalb von CA3 wurden diese Neurone verschiedenen Subpopulationen zugeordnet. Tatsächlich konnten mithilfe der Kombination aus vier verschiedenen Lebensgeschichten und drei unterschiedlichen Serotonin-Transporter-Genotypen Unterschiede in der Morphologie der CA3-Pyramidenzellen zwischen den einzelnen Gruppen festgestellt werden. Ohne Stresserleben zeigten sich die Neurone meist signifikant verzweigter; nach Stresserleben zeigten sich, zumindest in einer bestimmten Subpopulation, signifikante Verminderungen der Spines. Mäuse mit zwei oder einem wildtypischen Serotonin-Transporter-Allel und ausschließlich späten aversiven Erfahrungen hatten signifikant längere Apikaldendriten als die Referenz mit zwei wildtypischen Allelen und ohne Stresserfahrung; homozygot Serotonin-Transporter-defiziente Mäuse der gleichen Lebensgeschichte hatten zur Referenz signifikant verkürzte Apikaldendriten. Diese Ergebnisse lassen vermuten, dass Stress in Verbindung mit genetisch bedingt geringen Mengen des Serotonin-Transporters durchaus eine erhöhte Vulnerabilität für psychische Erkrankungen bedingen könnte, aber dass ausschließlich späte Stresserfahrungen bei höheren Mengen des Serotonin-Transporters auch protektiv wirken könnten.
N2  - Chronic stress has a negative impact on behavior and neuronal networks. The neurons of Cornu ammonis sector 3 (CA3) of the hippocampus are shown to be very susceptible to stress. Even when mature, they still react sensitively to their environment, which is called neuronal plasticity. Stress and serotonin tend to influence the neurons morphologically as well as functionally. Serotonin transporters preserve the serotonin homeostasis by terminating the serotonergic effects on respective receptors through reuptake into the surrounding cells. Polymorphisms, several variants of the human serotonin transporter gene, account for differences in the numbers of available serotonin transporters. This interplay between variants of the serotonin transporter gene and stress has been investigated by using the animal model of serotonin transporter knockout mice. Life history of some of these mice started with stressful events that either persisted or was replaced by positive experiences in their later life; the other mice had a pleasant early life that in their late phase of life either went on or was interrupted and henceforth contained stressful incidents. Behavioral tests took place. Afterwards, the Golgi impregnated mouse brains were light microscopically studied for the morphology of the apical dendrites of CA3 short shaft pyramidal cells, which were then transferred into digital 3D models. Due to regional differences in CA3 associated with a large variance in the morphology of these neurons located there, investigated neurons were subdivided into various subpopulations. With the combination of four different life histories and three different serotonin transporter genotypes, differences in the morphology of the CA3 pyramidal cells between the individual groups could be determined. Without the experience of stress, the neurons mostly had significantly more nodes; after stress, the spines were shown to be significantly reduced in at least one of the subpopulations. Mice with two or one wildtype serotonin transporter allele and experiencing only late aversive events had significantly longer apical dendrites than the reference with two wildtype alleles and experiencing no stress at all; homozygous serotonin transporter knockout mice of the same life history had significantly shorter apical dendrites compared to the reference. According to these findings, it can be supposed that stress in conjunction with genetically caused low amounts of the serotonin transporter can indeed increase the vulnerability for psychological disorders but that only late experiences of stress in combination with higher amounts of the serotonin transporter could also have a protective effect.
KW  - Ammonshorn
KW  - Hippocampus
KW  - Stress
KW  - Angst
KW  - Serotoninstoffwechsel
KW  - Pyramidenzelle
KW  - CA3
Y1  - 2022
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-283542
ER  - 
TY  - THES
A1  - Müller-Zentis, Ariane
T1  - Auswirkungen von Distress auf den Transplantationsverlauf bei Patienten mit Multiplen Myelom während der autologen Stammzelltransplantation. Subanalyse von Zusammenhängen zwischen posttraumatischen Symptomen und klinischen Variablen
T1  - Impacts of distress on the transplantation course in patients with multiple myeloma during autologous stem cell transplantation. Subanalysis of correlations between post-traumatic symptoms and clinical variables
N2  - Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss psychosozialer Belastungsfaktoren auf den Verlauf einer Stammzelltransplantation zu untersuchen. Die primäre Fragestellung war, ob sich das Vorliegen einer posttraumatischen Belastungsstörung (PTSD) auf die Dauer der Immunrekonstitution, gemessen an der Aplasiezeit, auswirkt. Der Untersuchung liegen Daten aus der Medizinischen Klinik und Poliklinik II des Universitätsklinikums Würzburg zugrunde, die im Rahmen einer monozentrischen Querschnittsstudie erhoben wurden. An der Studie nahmen 50 Patienten mit der Diagnose eines Multiplen Myeloms teil, die am Tag ihrer ersten autologen Stammzelltransplantation befragt wurden. Anhand von Fragebögen konnten die Patienten Angaben zu ihrer individuellen psychischen Belastung machen. Für die statistische Auswertung wurden die Angaben aus dem NCCN-Distress-Thermometer und dem PCL-C ausgewertet.
N2  - The aim of this study was to investigate the influence of psychosocial stress factors on the course of stem cell transplantation. The primary research question was whether the presence of post-traumatic stress disorder (PTSD) affects the duration of immune reconstitution, measured by the aplasia period. The study is based on data from the Medical Clinic and Polyclinic II of the University Hospital Würzburg, collected as part of a monocentric cross-sectional study. Fifty patients diagnosed with multiple myeloma, who were interviewed on the day of their first autologous stem cell transplantation, participated in the study. Using questionnaires, patients provided information about their individual psychological stress. The data from the NCCN Distress Thermometer and the PCL-C were analyzed for statistical evaluation
KW  - Distress
KW  - Psychoneuroimmunologie
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-345032
ER  - 
TY  - THES
A1  - Ettlinger [geb. Haberstumpf], Sophia
T1  - Pathological cognitive decline in the elderly participants of the Vogel Study
T1  - Pathologische kognitive Verschlechterung in den älteren Studienteilnehmern der Vogel Studie
N2  - Due to the global aging society and the enormous global incidence and prevalence rates that will result in the coming years, Alzheimer's Dementia (AD) represents a growing challenge for the health care system. The pathogenesis, which is unclear in parts, the chronic progression of AD, which often lasts for years, as well as insufficient diagnostic and therapeutic options complicate an adequate psychotherapeutic and medical approach to the disease. To date, AD is also considered an incurable disease. 
Therefore, it is essential to gain deeper insights into the early detection or even prevention of AD. Consideration of prodromal syndromes such as Mild Cognitive Impairment (MCI) can provide significant evidence about high-risk groups for AD progression and differentiate cognitively "normal" aging individuals from those with pathological cognitive decline. Thus, for example, functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS) imaging helps identify early neurodegenerative processes. In contrast, potential risk factors and predictors of later-onset clinical symptoms of MCI and AD can most often be revealed and quantified via the use of neuropsychiatric test batteries.
The present thesis consists of four studies and aimed to assess and describe the pathological cognitive decline in a sample of elderly study participants (age: ≥ 70 years; N = 604 at baseline) of the longitudinal, observational, and prospective "Vogel Study" from Würzburg, Germany, who were primarily healthy at baseline, over two measurement time points approximately 3 years apart, to differentiate between healthy and diseased study participants and to define predictors of MCI/AD and longitudinal study dropout. 
Studies 1 and 2 differentiated healthy study participants from MCI patients based on the baseline hemodynamic response of the parietal cortex recorded by fNIRS during the processing of a paradigm (here: Angle Discrimination Task [ADT]) for visual-spatial processing performance. Neuronal hypoactivity was found in the MCI patients, with both healthy study participants and MCI patients showing higher superior and right hemispheric activation. MCI patients had more difficulty resolving the paradigm. Thus, no evidence of possible compensatory mechanisms was uncovered in the MCI patients.
Study 3 first defined the four latent factors declarative memory, working memory, attention, and visual-spatial processing based on structural equation model (SEM) calculations of the sample using adequate measurement (in-)variant confirmatory factor models from the baseline assessment to the first of a total of two follow-up assessments after approximately 3 years. This allowed a dimensional assessment of pathological cognitive decline versus classificatory-categorical assignment (healthy/diseased) of the sample. In addition, the superiority of the latent factor approach over a composite approach was demonstrated. Next, using a mixed-model approach, predictive analyses were calculated for the prediction of latent factors at first follow-up by baseline risk factors. The sex of study participants proved to be the best predictor of cognitive change in all the cognitive domains, with females performing better than men in the memory domains. Specifically, for declarative memory, older age predicted lower performance regardless of sex. Additional predictive evidence emerged for low serum levels of Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) on lower attention performance and higher depression symptoms on lower visual-spatial processing performance.
Study 4 further reported baseline predictors of study dropout at first follow-up. Cognitive performance, as defined in Study 3 using the four latent cognitive factors, was a predictor of study dropout for cognitive decline in the domains of declarative memory, attention, and visual-spatial processing. Conspicuous dementia screening on the Mini-Mental Status Examination (MMSE) also predicted dropout.
Overall, both the use of fNIRS imaging to detect visual-spatial processing performance in the parietal cortex during applying ADT and the dimensional perspective of the neuropsychiatric test battery in the context of prediction and dropout analyses were found to be suitable for early detection research of MCI and AD. Finally, the results will be interpreted in the overall context and implications, limitations, and perspectives will be discussed.
N2  - Aufgrund der global alternden Gesellschaft und der damit auch in den nächsten Jahren einhergehenden enormen globalen Inzidenz- und Prävalenzraten stellt die Alzheimer-Demenz (AD) eine wachsende Herausforderung für das Gesundheitswesen dar. Die in Teilen unklare Pathogenese, die oft über Jahre bestehende, chronische Progression der AD sowie bislang unzureichende Diagnose- und Therapiemöglichkeiten erschweren einen adäquaten psychotherapeutischen und medizinischen Umgang mit der Erkrankung. Bis heute gilt die AD außerdem als unheilbare Erkrankung. 
Umso wichtiger ist es, tiefergehende Erkenntnisse zur Früherkennung oder gar Prävention der AD zu gewinnen. Insbesondere die Berücksichtigung von Prodromalsyndromen wie das Mild Cognitive Impairment (MCI) können wichtige Hinweise über Risikopersonengruppen für eine AD-Progression liefern und kognitiv „normal“ alternde Menschen von Menschen mit pathologischer kognitiver Verschlechterung differenzieren. Zur Identifikation früher neurodegenerativer Prozesse eignet sich z.B. die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS), während potenzielle Risikofaktoren und Prädiktoren für später auftretende, klinische Symptome der MCI und AD am häufigsten über die Anwendung neuropsychiatrischer Testbatterien aufgedeckt und quantifiziert werden können.
Die vorliegende Dissertation besteht aus vier Studien und verfolgte das Ziel, die pathologische kognitive Verschlechterung in einer zur Baseline-Erhebung größtenteils gesunden, älteren Stichprobe (Alter: ≥ 70 Jahre; N = 604 zur Baseline-Erhebung) der longitudinalen, beobachtenden und prospektiven „Vogel Studie“ aus Würzburg über zwei Messzeitpunkte im Abstand von ca. 3 Jahren zu erfassen und zu beschreiben, zwischen gesunden und erkrankten StudienteilnehmerInnen zu differenzieren und Prädiktoren der MCI/AD sowie des longitudinalen Studien-Dropouts zu definieren. 
Studien 1 und 2 differenzierten gesunde StudienteilnehmerInnen von MCI-PatientInnen anhand der über die fNIRS zur Baseline-Erhebung erfassten hämodynamischen Antwort des Parietalkortex während der Bearbeitung eines Paradigmas (hier: Winkeldiskriminationsaufgabe [ADT]) zur visuell-räumlichen Verarbeitungsleistung im Rahmen der Baseline-Erhebung. Es konnte eine neuronale Hypoaktivität bei den MCI-PatientInnen festgestellt werden, wobei sowohl gesunde StudienteilnehmerInnen als auch MCI-PatientInnen eine höhere superiore und rechts-hemisphärische Aktivierung zeigten. MCI-PatientInnen hatten mehr Schwierigkeiten, das Paradigma zu lösen. Dennoch konnten keine Hinweise auf Kompensationsmechanismen bei den MCI-PatientInnen aufgedeckt werden.
Studie 3 definierte zunächst die vier latenten Faktoren deklaratives Gedächtnis, Arbeitsgedächtnis, Aufmerksamkeit und visuell-räumliche Verarbeitung basierend auf Strukturgleichungsmodell-Berechnungen (SEM) der Stichprobe anhand von adäquat mess(in-)varianten konfirmatorischen Faktormodellen von der Baseline-Erhebung zum ersten von insgesamt zwei Follow-up-Erhebungen nach rund 3 Jahren. Dadurch wurde eine dimensionale Einschätzung pathologischer kognitiver Verschlechterung gegenüber klassifikatorisch-kategorialer Zuweisung (gesund/krank) der Stichprobe ermöglicht. Zusätzlich konnte die Überlegenheit des latenten Faktor-Ansatzes gegenüber eines Composite-Ansatzes gezeigt werden. Anschließend wurden anhand eines Mixed-Model-Ansatzes Prädiktionsanalysen zur Vorhersage der latenten Faktoren zum ersten Follow-up durch Risikofaktoren der Baseline-Erhebung berechnet. Das Geschlecht der StudienteilnehmerInnen erwies sich als bester Prädiktor für die kognitive Veränderung in allen kognitiven Domänen, wobei Frauen in Gedächtnis-Domänen eine bessere Leistung als Männer erzielten. Vor allem für das deklarative Gedächtnis sagte geschlechterunabhängig ein höheres Alter eine geringere Leistung vorher. Zusätzlich zeigten sich prädiktive Effekte eines geringeren Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) Serum-Levels auf geringere Aufmerksamkeitsleistung und der erhöhten Depressivität auf geringere visuell-räumliche Verarbeitungskapazitäten.
Studie 4 berichtet darüber hinaus von Baseline-Prädiktoren des Studien-Dropouts zum ersten Follow-up. Die kognitive Leistung, wie in Studie 3 anhand der vier latenten kognitiven Faktoren definiert, stellte für eine kognitive Verschlechterung in den Domänen deklaratives Gedächtnis, Aufmerksamkeit und visuell-räumliche Verarbeitung einen Prädiktor für Studien-Dropout dar. Auch ein auffälliges Demenz-Screening im Mini-Mental Status Examination (MMSE) sagte Dropout vorher.
Insgesamt erwiesen sich sowohl die Anwendung des fNIRS-Bildgebungsverfahrens zur Erfassung visuell-räumlicher Verarbeitungsleistung im Parietalkortex während Bearbeitung der ADT als auch die dimensionale Betrachtung der neuropsychiatrischen Testbatterie im Rahmen prädiktiver und Dropout-Analysen als für die Früherkennungs-Forschung der MCI und AD geeignet. Die Ergebnisse werden abschließend im Gesamtkontext interpretiert und Implikationen, Limitation und Perspektiven diskutiert.
KW  - cognitive decline
KW  - mild cognitive impairment
KW  - Alzheimer's Dementia
KW  - early detection
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-265582
ER  - 
TY  - THES
A1  - Seeger, Fabian Reinhard
T1  - Moderators of exposure-based treatment outcome in anxiety disorders: an fMRI approach
T1  - Moderatoren des Expositionserfolgs bei Angststörungen: ein fMRT-basierter Ansatz
N2  - Even though exposure-based cognitive behavioral therapy (CBT) constitutes a first-line treatment for anxiety disorders, a substantial proportion of patients does not respond in a clinically significant manner. The identification of pre-treatment patient characteristics that are associated with treatment outcome might aid in improving response rates. Therefore, the present doctoral thesis aimed at investigating moderators of treatment outcome in anxiety disorders: first, we investigated the neural correlates of comorbidity among primary panic disorder/agoraphobia (PD/AG) and secondary social anxiety disorder (SAD) moderating treatment outcome towards exposure-based CBT. Second, pre-treatment functional resting-state connectivity signatures of treatment response in specific phobia were studied. Within the first study, we compared PD/AG patients with or without secondary SAD regarding their clinical and neurofunctional outcome towards a manualized CBT treatment focusing on PD/AG symptoms. Prior to treatment, PD/AG+SAD compared to PD/AG-SAD patients exhibited a specific neural signature within the temporal lobe, which was attenuated to the level of PD/AG-SAD patients afterwards. CBT was equally effective in both groups. Thus, comorbidity among those two anxiety disorders did not alter treatment outcome substantially. This might be due to the high overlap of shared pathophysiological features within both disorders. In the second study, we assessed pre-treatment functional resting-state connectivity within a sample of spider phobic patients that were treated with massed in virtuo exposure. We found responders already prior to treatment to be characterized by stronger inhibitory frontolimbic connectivity as well as heightened connectivity between the amygdala and regions related to the ventral visual stream. Furthermore, patients demonstrating high within-session extinction exhibited pronounced intrinsic prefrontal connectivity. Our results point to responders exhibiting a brain prepared for the mechanism of action of exposure. Taken together, results highlight the major impact of pre-treatment characteristics on treatment outcome. Both, PD/AG+SAD patients as well as responders within the SpiderVR study exhibited heightened activation or connectivity within the ventral visual pathway and the amygdala. Pronounced visual processing together with enhanced executive control and emotion regulation seem to constitute a fruitful soil for successful exposure. The results provide starting points for personalized treatment approaches in order to improve treatment success in the anxiety disorders. Future studies are needed to investigate the benefit of neuroscientifically informed CBT augmentation strategies such as repetitive transcranial magnetic stimulation.
N2  - Obwohl expositionsbasierte kognitive Verhaltenstherapie (KVT) bei Angststörungen als Behandlungsmethode der Wahl gilt, profitieren viele Patient*innen nicht in klinisch bedeutsamer Weise. Durch die Identifikation von Patient*innenmerkmalen mit Bezug zum Therapieerfolg bereits vor Behandlungsbeginn könnte das Therapieansprechen verbessert werden. Die vorliegende Arbeit hat sich daher die Identifikation von Moderatoren des Behandlungserfolgs zum Ziel gesetzt. Zunächst untersuchten wir die neuronalen Korrelate einer Komorbidität zwischen Panikstörung/Agoraphobie und sozialer Phobie (SAD) und deren moderierenden Einfluss auf den Behandlungserfolg. Daneben wurden Merkmale der funktionellen Ruhe-Konnektivität, die mit dem Therapieerfolg bei spezifischer Phobie in Zusammenhang stehen, untersucht. In der ersten Studie untersuchten wir Panikpatient*innen mit und ohne sekundäre SAD in Bezug auf ihr klinisches und neurofunktionelles Behandlungsergebnis unter Anwendung einer manualisierten KVT. Panikpatient*innen mit sekundärer SAD zeigten vor Therapiebeginn im Vergleich zu Panikpatient*innen ohne SAD ein spezifisches Aktivierungsmuster im Temporallappen, welches sich nach der Behandlung dem der Patient*innen ohne SAD anglich. Die KVT war in beiden Gruppen gleich erfolgreich. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Komorbidität hier keinen substanziellen Einfluss auf den Therapieerfolg hat. Dies könnte in der überlappenden Pathophysiologie begründet sein. In der zweiten Studie untersuchten wir die funktionelle Ruhe-Konnektivität bei Spinnenphobiker* innen, die anschließend mit einer massierten Expositionstherapie in virtueller Realität behandelt wurden. Therapie-Responder waren hierbei durch eine verstärkte inhibitorische fronto-limbische Konnektivität vor Therapiebeginn sowie eine ebenfalls verstärkte Kopplung von Amygdala und Regionen des ventralen Objekterkennungspfades gekennzeichnet. Zugleich wiesen Patient*innen mit hoher within-session Extinktion eine verstärkte intrinsische präfrontale Konnektivität auf. Die Ergebnisse deuten auf eine verbesserte neuronale Vorbereitung auf inhibitorisches Lernen bei Patient*innen mit gutem Therapieansprechen hin. Zusammenfassend unterstreichen die Ergebnisse die Relevanz von Patient*inneneigenschaften für den Therapieerfolg. Sowohl Panikpatient*innen mit sekundärer SAD als auch die Responder der SpiderVR-Studie wiesen erhöhte Aktivierung bzw. Konnektivität zwischen der Amygdala und dem ventralem Objekterkennungspfad auf. Zusammen mit einer stärkeren exekutiven Kontrolle und Emotionsregulation scheint eine verstärkte visuelle Verarbeitung einem guten Therapieerfolg dienlich zu sein. Die Behandlungsergebnisse könnten auf Basis neurowissenschaftlicher Erkenntnisse durch den Einsatz zusätzlicher Methoden wie der repetitiven transkraniellen Magnetstimulation verbessert werden.
KW  - Angststörung
KW  - Expositionstherapie
KW  - funktionelle Magnetresonanztomographie
KW  - fMRI
KW  - funktionelle Resting-State Konnektivität
KW  - Panikstörung
KW  - Agoraphobie
KW  - functional resting-state connectivity
KW  - Exposure treatment
KW  - spezifische Phobie
KW  - specific phobia
KW  - Komorbidität
KW  - Comorbidity
KW  - Habituationstraining
KW  - Funktionelle Kernspintomografie
KW  - Moderator
KW  - Sekundärkrankheit
KW  - Anxiety disorder
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-214356
ER  - 
TY  - THES
A1  - Vitale, Maria Rosaria
T1  - Excitatory/inhibitory balance in iPSC-derived glutamatergic/GABAergic neuronal networks: differential Cadherin-13 genotype effects
T1  - Exzitatorisch/inhibitorisches Gleichgewicht in iPSC-abgeleiteten glutamaterg/GABAergen neuronalen Netzwerken: Differentielle Cadherin-13 Genotyp-Effekte
N2  - While the healthy brain works through balanced synaptic communication between 
glutamatergic and GABAergic neurons to coordinate excitation (E) and inhibition (I), disruption 
of E/I balance interferes with synaptic communication, information processing, and ultimately 
cognition. Multiple line of evidence indicates that E/I imbalance represents the 
pathophysiological basis of a wide spectrum of mental disorders. Genetic screening 
approaches have identified Cadherin-13 (CDH13). as a risk gene across neurodevelopmental 
and mental disorders. CDH13 regulates several cellular and synaptic processes in brain 
development and neuronal plasticity in adulthood. In addition to other functions, it is specifically 
localized at inhibitory synapses of parvalbumin- and somatostatin-expressing GABAergic 
neurons. In support of CDH13’s function in moderating E/I balance, electrophysiological 
recordings of hippocampal slices in a CDH13-deficient mouse model revealed an increase in 
basal inhibitory but not excitatory synaptic transmission. Moreover, the search for genetic 
variants impacting functional expression of the CDH13 gene identified SNP (single nucleotide 
polymorphism)) rs2199430 in intron 1 to be associated with differential mRNA concentrations 
in human post-mortem brain across the three genotypes CDH13G/G, CDH13A/G and CDH13A/A
. 
This work therefore aimed to further validate these findings in a complementary human model 
by using induced pluripotent stem cells (iPSCs). The application of human iPSCs in research 
has replaced the use of embryonic cells, resolving the ethical conflict of destructive usage of 
human embryos. Investigating CDH13’s mode of action in inhibitory synapses was predicted 
to facilitate mechanistic insight into the effects of CDH13 gene variants on E/I network activity, 
which can then be targeted to reinstate balance. 
Genome-wide association studies have identified rare copy number variants (CNVs) resulting 
in a deletion (or duplication) of CDH13. To reduce genetic background variance, a set of 
isogenic iPSC lines with a gene dose-dependent deficiency of CDH13 (CDH13-/- and CDH13+/-
) was generated by using the Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic 
Repeats/CRISPR-associated protein 9 (CRISPR/Cas9) system. These CRISPRed iPSCs 
carrying a single or two allele(s) with CDH13 inactivation facilitate investigation of CDH13
function in cellular processes, at inhibitory synapses and in neuronal network activity. In 
addition, iPSCs carrying allelic SNP rs2199430 variants were used to study the effects of 
common genetic variation of CDH13. These cell lines were differentiated into pure 
glutamatergic and GABAergic neurons and co-cultured to generate neuronal networks allowing 
its activity to be measured and correlated with electrophysiological signatures of differential 
CDH13 genotypes. The work towards assessment of neuronal network activity of the iPSC 
lines was subdivided into three major steps: first, generating rtTA/Ngn2 and rtTA/Ascl1-positive 
iPSCs via a lentivirus-mediated approach; second, differentiating pure glutamatergic and 
GABAergic neurons from the genetically transduced iPSCs and co-culturing of pure 
glutamatergic and GABAergic neurons in a pre-established ratio (65:35) by direct 
differentiation upon supplementation with doxycycline and forskolin on a microelectrode array 
(MEA) chip; and, finally, recording of neuronal network activity of iPSC lines after 49 days in 
vitro, followed by extraction and analyses of multiple MEA parameters. 
x 
Based on the MEA parameters, it was confirmed that complete CDH13 knockout as well as 
heterozygous deficiency influence E/I balance by increasing inhibition. It was further revealed 
that common SNP variation alters the signature of neuronal network activity. Specifically, 
CDH13 deficiency resulted in a significant reduction in network burst duration (NBD), reduced 
number of detected spikes within a network burst and reduction in network burst rate (NBR) 
compared to the control (CDH13G/G). CDH13A/G and CDH13A/A showed similarities with the 
CRISPRed CDH13-deficient networks by showing a significant reduction in the NBD and a 
reduced number of detected spikes within a network compared to CDH13G/G. Strikingly. there 
was a significant increase in the NBR of the CDH13A/G and CDH13A/A compared to CDH13G/G
networks. CDH13A/G networks exhibited significant differences in both parameters. At the 
cellular level, this indicates that signalling pathways which determine the length and frequency 
of network bursts differ among allelic variants of SNP rs2199430, thus confirming functional 
relevance of this intronic SNP. 
In summary, CDH13-deficient isogenic iPSC lines were generated using CRISPR/Cas9, iPSCs 
were genetically transduced via a lentivirus approach, direct differentiation of 
glutamatergic/GABAergic neurons derived from transduced iPSCs were used to establish a 
scalable co-culture system, and network activity was recorded by MEA using pre-established 
parameters to extract and analyze activity information. The results indicate that iPSC-derived 
neuronal networks following CRISPR/Cas9-facilitated CDH13 inactivation, as well as networks 
with allelic SNP variants of CDH13, moderate E/I balance, thus advancing understanding of 
CDH13 function at inhibitory synapses and elucidating the effects of rare and common CDH13
gene variation.
N2  - Während das gesunde Gehirn auf der Basis einer ausgewogenen synaptischen 
Kommunikation zwischen glutamatergen und GABAergen Neuronen arbeitet, um Exzitation 
(E) und Inhibition (I) zu koordinieren, beeinträchtigt eine Störung des E/I-Gleichgewichts die 
synaptische Kommunikation, die Informationsverarbeitung und letztlich die Kognition. 
Zahlreiche Hinweise deuten darauf, dass ein eingeschränktes E/I-Gleichgewicht die 
pathophysiologische Grundlage eines breiten Spektrums psychischer Erkrankungen darstellt. 
Genetische Screening-Ansätze haben Cadherin-13 (CDH13) als Risikogen für 
neuropsychiatrische Erkrankungen identifiziert. CDH13 reguliert mehrere zelluläre und 
synaptische Prozesse bei der Gehirnentwicklung und der neuronalen Plastizität im 
Erwachsenenalter. Neben anderen Funktionen ist es spezifisch an hemmenden Synapsen von 
Parvalbumin- und Somatostatin-exprimierenden GABAergen Neuronen lokalisiert. Als Hinweis 
für die Funktion von CDH13 bei der Regulierung des E/I-Gleichgewichts ergaben 
elektrophysiologische Ableitungen von Hippocampusschnitten in einem CDH13-defizienten 
Mausmodell einen Anstieg der basalen inhibitorischen, nicht aber der exzitatorischen 
synaptischen Übertragung. Darüber hinaus wurde bei der Suche nach genetischen Varianten 
die sich auf die funktionelle Expression des CDH13-Gens auswirken, der SNP (single 
nucleotide polymorphism, Einzelbasenpolymorphismus) rs2199430 im Intron 1 identifiziert, der 
mit den mRNA-Konzentrationen im menschlichen post-mortem Gehirn in einer vom Genotyp 
CDH13G/G
- CDH13A/G- und CDH13A/A-abhängigen Weise assoziiert ist. Ziel dieser Arbeit war 
es daher, diese Ergebnisse in einem komplementären menschlichen Modell unter 
Verwendung induzierter pluripotenter Stammzellen (induced pluripotent stem cells, iPSCs) zu 
bestätigen, und damit zu validieren. Die Anwendung menschlicher iPSCs in der Forschung hat 
embryonale Zellen ersetzt und den ethischen Konflikt aufgelöst, der im Zusammenhang mit 
der verbrauchenden Verwendung menschlicher Embryonen besteht. Die Untersuchung der 
Wirkungsweise von CDH13 in inhibitorischen Synapsen sollte einen mechanistischen Einblick 
in die Auswirkungen von CDH13-Genvarianten auf die Aktivität des E/I-Netzwerks 
ermöglichen, die dann gezielt zur Wiederherstellung des Gleichgewichts eingesetzt werden 
können. 
Genomweite Assoziationsstudien identifizierten seltene Kopienzahlvarianten (copy number 
variants, CNVs), die zu einer Deletion (oder Duplikation) des CDH13-Gens führen. Um die 
genetische Hintergrundsvarianz zu verringern, wurde mit Hilfe des CRISPR/Cas9-Systems 
(Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9) 
eine Reihe isogener iPSC-Linien mit einem dosisabhängigen Mangel an CDH13-Gen (CDH13-
/- und CDH13+/-) erzeugt. Die CRISPR-modifizierten iPSCs, bei denen CDH13 auf einem 
einzelnen oder zwei Allel(en) inaktiviert wurde, ermöglichen die Untersuchung der CDH13-
Funktion in zellulären Prozessen, an hemmenden Synapsen und in der Aktivität neuronaler 
Netzwerke. Darüber hinaus wurden iPSCs, die die allelischen Varianten des SNP rs2199430 
tragen, verwendet, um die Auswirkungen der häufigen genetischen Variation des CDH13-
Gens zu untersuchen. Diese Zelllinien wurden zu reinen glutamatergen und GABAergen 
Neuronen differenziert und ko-kultiviert, um neuronale Netzwerke zu erzeugen, deren Aktivität 
gemessen und mit elektrophysiologischen Signaturen unterschiedlicher CDH13-Genotypen 
korreliert wurde. Die Arbeiten zur Bestimmung der neuronalen Netzwerkaktivität der iPSC� Linien wurden in drei Hauptschritte unterteilt: erstens die Erzeugung von rtTA/Ngn2- und 
xii 
rtTA/Ascl1-positiven iPSCs über einen Lentivirus-vermittelten Ansatz; zweitens die 
Differenzierung reiner glutamaterger und GABAerger Neuronen aus den genetisch 
transduzierten iPSCs und die Ko-Kultur reiner glutamaterger und GABAerger Neuronen in 
einem vorher festgelegtem Verhältnis (65: 35) durch direkte Differenzierung unter Zugabe von 
Doxycyclin und Forskolin auf einem Mikroelektroden-Array (MEA)-Chip; und schließlich die 
Aufzeichnung der neuronalen Netzwerkaktivität der iPSC-Linien nach 49 Tagen in vitro, gefolgt 
von der Extraktion und Analyse verschiedener MEA-Parameter. 
Anhand der MEA-Parameter wurde bestätigt, dass sowohl kompletter CDH13-Knockout als 
auch heterozygote Defizienz das E/I-Gleichgewicht durch verstärkte Inhibition beeinflussen. 
Darüber hinaus zeigte sich, dass häufige SNP-Variation die Signatur der neuronalen 
Netzwerkaktivität verändert. Insbesondere führte CDH13-Defizienz zu einer signifikanten 
Verringerung der Dauer der Netzwerk-Bursts (NBD), einer geringeren Anzahl von erkannten 
Spikes innerhalb eines Netzwerk-Bursts und einer signifikanten Verringerung der Netzwerk� Burst-Rate (NBR) im Vergleich zur Kontrolle (CDH13G/G). CDH13A/G und CDH13A/A wiesen 
Ähnlichkeiten mit den CRISPR-modifizierten CDH13-defizienten Netzwerken auf, indem sie im 
Vergleich zu CDH13G/G eine signifikante Verringerung der NBD und eine geringere Anzahl von 
erkannten Spikes innerhalb eines Netzwerks aufwiesen. Auffallend war eine signifikante 
Zunahme der NBR in den CDH13A/G- und CDH13A/A-Netzwerken im Vergleich zu den 
CDH13G/G-Netzwerken. CDH13A/G-Netzwerke wiesen bei beiden Parametern signifikante 
Unterschiede auf. Auf zellulärer Ebene deutet dies darauf hin, dass sich die Signalwege, die 
die Länge und Häufigkeit von Netzwerk-Bursts bestimmen, zwischen den allelischen Varianten 
des SNP rs2199430 unterscheiden, was die funktionelle Bedeutung dieses intronischen SNP 
bestätigt. 
Zusammenfassend wurden CDH13-defiziente isogene iPSC-Linien mit CRISPR/Cas9 
erzeugt, iPSCs wurden mit Hilfe eines Lentivirus-Ansatzes genetisch transduziert, direkte 
Differenzierung von glutamatergen/ GABAergen Neuronen, die von transduzierten iPSCs 
abgeleitet wurden, wurden verwendet, um ein skalierbares Ko-Kultursystem zu etablieren. Die 
Netzwerkaktivität wurde mit MEA aufgezeichnet, wobei zuvor festgelegte Parameter 
verwendet wurden, um Aktivitätsinformationen zu extrahieren. Die Ergebnisse zeigen, dass 
iPSC-abgeleitete neuronale Netzwerke nach CRISPR/Cas9-vermittelten CDH13-Inaktivierung 
sowie Netzwerke mit allelischen SNP-Varianten von CDH13 das E/I-Gleichgewicht 
beeinflussen, was das Verständnis der CDH13-Funktion an hemmenden Synapsen fördert und 
die Auswirkungen seltener und häufiger CDH13-Genvariationen aufklärt.
KW  - Induzierte pluripotente Stammzelle
KW  - iPSCs
KW  - Excitatory/inhibitory imbalance
Y1  - 2023
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-287895
ER  -