Die Relevanz fronto-striataler Netzwerke für flexible Aufmerksamkeitskontrolle und selektive Wahrnehmung - Effekte einer Erhöhung dopaminerger Funktionen und präfrontaler, kortikaler Erregbarkeit in Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung und Alter

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Christian Beste; Professorin Shu-Chen Li, Ph.D., seit 6/2019; Professor Dr. Veit Roessner
• Fachliche Zuordnung: Persönlichkeitspsychologie, Klinische und Medizinische Psychologie, Methoden ; Allgemeine, Kognitive und Mathematische Psychologie ; Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 322094652

Die flexible Allokation von Aufmerksamkeitsresourcen ist eine wesentliche Voraussetzung für adaptives Verhalten im Alltag. Es ist bekannt, dass dynamische Interaktionen zwischen einzelnen Elementen frontostriataler Netzwerke, die durch das dopaminerge System moduliert werden, entscheidend für Mechanismen kognitiver Flexibilität und selektiver Aufmerksamkeit sind. Formen der nicht-invasiven Hirnstimulation wie der transcraninal direct current stimulation (tDCS) führen über dem frontalen Cortex zu Erhöhungen neuronaler Exzitabilitaet und verbesserten kognitiven Funktionen. In Abgrenzung zu Projekten, die Effekte von Dopamin und genannter Hirnstimulationstechniken auf Mechanismen des Wechselns zwischen Aufgaben und der Überwachung von Handlungsergebnissen untersuchen, ist Ziel dieses Projektes die Rolle frontostriataler Netzwerke für perzeptuelle Filterungs- und attentionale Selektionsprozesse zu untersuchen. Grundannahme des Projektes ist, dass Interaktionen zwischen top-down gesteuerter selektiver Aufmerksamkeit und stimulusabhngigen Filtermechanismen durch interaktive gain control Mechanismen frontostriataler Netzwerke moduliert werden. Die Fähigkeit zur flexiblen Aufmerksamkeitsallokation ist bei Patienten mit Aufmerksamkeitsdefizit Hyperaktivitätsstörung (ADHS), sowie in nicht-pathologischen Bedingungen wie der Adoleszenz und dem hohen Erwachsenenalter beeinträchtigt. In dem Projekt werden deshalb ADHS und Alter als Modellbedingungen herangezogen, die bestimmte Defizite in frontostriatalen Netzwerken teilen, aber Unterschiede in der auditorischen Verarbeitung aufweisen. Dadurch wird es möglich, die Relevanz frontostriataler Netzwerke in der Regulation von auditiver Perzeption und Aufmerksamkeit, sowie Veränderungen diese Prozessen in den Modellbedingungen herauszuarbeiten. Auf Basis neurocomputationaler Modelle, welche eine Abhängigkeit von gain control Mechanismen vom dopaminergen System und der cortikalen Exzitabilität vorsehen, wird (i) das frontostriatale Doapminsystem pharmakologisch mittels Methylphenidat (MPH) und (ii) durch anodale tDCS Stimulation moduliert. Potentielle additive Effekte dieser beiden Ansätze werden ebenfalls in gesunden, jungen Erwachsenen untersucht. Pathologie- und lebensalterbezogene Unterschiede auf behaviouraler und neuronaler Ebene werden getrennt für MPH und tDCS bei ADHS, Personen in der Adoleszenz, sowie jungen und alten gesunden Erwachsenen vergleichend untersucht. Die Ergebnisse des Projektes werden neue Einsichten in gain control Mechanismen frontostriataler Netzwerke und deren Relevanz für auditive Perzeption und Aufmerksamkeit liefern. Die Resultate werden von direkter Relevanz für die Behandlung von ADHS und zur Abmilderung kognitiver Defizite im hohen Erwachsenenalter sein.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemalige Antragstellerin: Dr. Susanne Passow, bis 6/2019