Die neuralen Korrelate der Handlungs-Wahrnehmungs-Kopplung bei Patienten mit Schizophrenie: Beeinträchtigungen in der Rekalibrierung und im multisensorischen Transfer von Vorwärtsmodellvorhersagen

• Antragsteller: Professor Benjamin Straube, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Klinische Psychiatrie, Psychotherapie und Kinder- und Jugendspychiatrie ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 286893149

Die Schizophrenie ist eine schwere psychische Störung, bei der Wahrnehmungsstörungen in Form von Halluzinationen und Ich-Störungen auftreten. Diese Symptome sind vermutlich das Ergebnis gestörter Efferenzkopie-Mechanismen. In der laufenden Förderperiode untersuchen wir, ob Patienten 1) eine beeinträchtigte Vorhersage sensorischer Handlungskonsequenzen, 2) eine verringerte neurale Selbst-Fremd-Unterscheidung sowie 3) eine verringerte frontoparietale Aktivierung für die Verarbeitung von Handlungskonsequenzen bei Werkzeugnutzung aufweisen. Erste Ergebnisse stützen die erwarteten Beeinträchtigungen und deren neurale Korrelate.Bis heute haben wir mehr als 160 Datensätze in drei Experimenten erhoben (inkl. 83 Datensätzen von Patienten; ca. 27 Datensätze pro Experiment und Gruppe). Die endgültige Stichprobengröße wird bis zum Ende der Förderperiode erreicht. In Zusammenarbeit mit dem SFB/TRR 135 haben wir ein weltweit einzigartiges MR-kompatibles passives Bewegungsgerät (PMD) sowie ein digitales Hochgeschwindigkeitssetup für audiovisuelles Feedback entwickelt und erfolgreich in zahlreichen Untersuchungen eingesetzt. Obwohl erste Analysen unsere Hypothesen stützen, können wir nicht ausschließen, dass Störungen der zeitlichen Rekalibrierung (d.h. Anpassung an sensumotorische Verzögerungen) zu der Handlungs-Wahrnehmungs-Dysfunktion bei Patienten beitragen. Dies soll nun erstmals konkret untersucht werden.In jedem der 3 neuen Arbeitspakete (APs) werden 24 Patienten mit Halluzinationen und/oder Ich-Störungen, 24 Patienten ohne diese Symptome und 24 gesunde Probanden teilnehmen. Zwei APs konzentrieren sich auf fMRT-Untersuchungen, um die neuralen Korrelate der zeitlichen Rekalibrierung (AP1) und des modalitätsübergreifenden Transfers von Rekalibrierungseffekten (AP2) zu untersuchen. In AP3 wird transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) eingesetzt, um die Verarbeitung der Handlungs-Wahrnehmungs-Kopplung bei Patienten zu verbessern. In allen APs werden Probanden aktive und passive Handbewegungen am PMD ausführen und damit visuelle oder auditive Handlungskonsequenzen auslösen. In Adaptationsblöcken wird die Rekalibrierung durch verzögertes sensorisches Feedback induziert. In Testblöcken wird die Detektion von Verzögerungen erfasst.Wir erwarten, 1) dass die Beeinträchtigungen bei Patienten zumindest teilweise auf einer unzureichenden Rekalibrierung der Vorhersagen im Kleinhirn beruhen, 2) dass diese Dysfunktion in einem multisensorischen Kontext besonders störend ist, und 3) dass tDCS des Kleinhirns zur Verbesserung der Vorhersagemechanismen führt. Im Sinne der translationalen Bildgebung, verfolgt dieses Projekt das Ziel, grundlegende Ergebnisse der Bildgebungsforschung in eine mögliche therapeutische Anwendung zu übertragen und dadurch die Handlungs-Wahrnehmungs-Kopplung bei Patienten zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen