Franziska Bretscher

• Bei Kindern mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) konnten Defizite in der Leistung des Arbeitsgedächtnisses nachgewiesen werden. In zahlreichen funktionell bildgebenden Studien zeigte sich außerdem ein mit dem Arbeitsgedächtnis assoziierter Unterschied in der präfrontalen Aktivierung im Vergleich zu Gesunden. Bisher wurde jedoch noch nicht näher analysiert, ob diese Defizite von der Komponente (visuell-räumliches (SWM) oder visuell-bildliches Arbeitsgedächtnis (OWM)) oder dem Prozess des Arbeitsgedächtnisses (untergeordneteBei Kindern mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) konnten Defizite in der Leistung des Arbeitsgedächtnisses nachgewiesen werden. In zahlreichen funktionell bildgebenden Studien zeigte sich außerdem ein mit dem Arbeitsgedächtnis assoziierter Unterschied in der präfrontalen Aktivierung im Vergleich zu Gesunden. Bisher wurde jedoch noch nicht näher analysiert, ob diese Defizite von der Komponente (visuell-räumliches (SWM) oder visuell-bildliches Arbeitsgedächtnis (OWM)) oder dem Prozess des Arbeitsgedächtnisses (untergeordnete Speichersysteme oder zentrale Exekutive) abhängig sind. Diese Arbeit ist die erste, die mit der funktionellen Nah-Infrarot Spektroskopie (fNIRS) das Arbeitsgedächtnis bei Kindern mit ADHS untersucht. Dabei war das Hauptziel zum einen die Replikation von Gruppenunterschieden in Verhalten und präfrontaler Aktivierung und zum anderen die Gewinnung näherer Informationen über die differentielle Ausprägung der präfrontalen Defizite bei ADHS. Die Stichprobe bestand aus 19 Kindern mit ADHS vom kombinierten Typ (DSM-IV) und 19 Kontrollkindern, die vergleichbar waren nach Alter (8-15 Jahre), Geschlecht, Händigkeit und Intelligenz. Das von uns gewählte Paradigma differenzierte zwischen Aufgaben zum OWM und SWM, innerhalb derer wiederum zwei prozessabhängige Phasen (Speicherung und Abgleich) unterschieden wurden, und enthielt zusätzlich eine Kontrollaufgabe (CON). Die präfrontale Aktivierung wurde mittels fNIRS über die Konzentrationsänderungen der Chromophoren oxygeniertes Hämoglobin (O2Hb) und deoxygeniertes Hämoglobin (HHb) bestimmt. Es zeigte sich ein signifikant unterschiedliches Verhalten abhängig von der Bedingung (CON > SWM > OWM). Eine typische präfrontale Aktivierung des Arbeitsgedächtnisses mit der höchsten Aktivierung im dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) beschränkte sich auf die Abgleichphase. Weder in Hinblick auf das Verhalten noch auf die präfrontale Aktivierung konnten signifikante Gruppenunterschiede nachgewiesen werden. Für das Nichtauftreten von Gruppenunterschieden können verschiedene mögliche Gründe angeführt werden. Unter anderem legten explorative Analysen nahe, dass Kinder mit ADHS und gesunde Kinder unterschiedlichen Reifungsprozessen unterliegen. Auch scheint die chronische Einnahme der ADHS-Standardmedikation einen Einfluss auf die Hirnaktivität zu nehmen. Die Diskussion unserer Ergebnisse stellt zusammen mit der Offenlegung von Kritikpunkten an unserer sowie an vorhergehenden Studien einen wichtigen Ansatzpunkt zur Versuchsoptimierung in zukünftigen Arbeiten dar. Darüber hinaus ist weitere Forschung nötig, um detailliertere Kenntnisse über den Einfluss von Alter, Reifungsprozessen, chronischer MPH-Medikation, ADHS-Subtypen und dem Aufgabendesign zu erlangen.…
• It has been reported that children with attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) have deficits in working-memory on a behavioural level. In addition numerous functional brain imaging studies have revealed a difference in prefrontal activation associated with working memory in comparison to healthy controls. So far it is unknown whether the prefrontal deficits depend on the components (object (OWM) and spatial visual working memory (SWM)) or processes (storage/rehearsal and central executive) of working memory. This study is the first toIt has been reported that children with attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) have deficits in working-memory on a behavioural level. In addition numerous functional brain imaging studies have revealed a difference in prefrontal activation associated with working memory in comparison to healthy controls. So far it is unknown whether the prefrontal deficits depend on the components (object (OWM) and spatial visual working memory (SWM)) or processes (storage/rehearsal and central executive) of working memory. This study is the first to investigate working memory in children with ADHD by functional near-infrared spectroscopy. The main objectives were to replicate group differences in performance and prefrontal activation as well as to gain further information on the characteristic of prefrontal deficits in ADHD. The sample consisted of 19 children with ADHD combined type and 19 controls matched for age (8-15 years), sex, handedness, and intelligence. The working memory task included OWM and SWM and a control task. It was distinguished between two phases: storage- and matching phase. Prefrontal brain activity was measured by concentration changes of oxygenated and deoxygenated haemoglobin. Working memory performance was found to differ significantly for conditions. A typical prefrontal activation of working memory with highest amount in the dorsolateral region was detected only during the matching phase. No differences between groups were found in terms of performance and prefrontal activations. Different reasons were discussed. Explorative analyses indicate that there might be differences in the process of maturation between children with ADHD and controls. Moreover it appears that long-term medication with methylphenidate has an influence on brain activity. By considering the present data and reviewing the existing imaging literature on working memory in ADHD suggestions were given on how to optimize the design of experiment in the future. Further research is necessary to gain detailed knowledge about the influence of age, process of maturation, long-term medication and ADHD subtypes.…