Interaktionen zwischen Schlüsselregionen im präfrontalen Response Inhibition Netzwerk

• Antragsteller: Dr. Maximilian Achim Friehs
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2021 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 461955947

Das Stoppen einer bereits eingeleiteten Reaktion ist alltagsrelevant. Z.B. kennt jeder Sportler kennt das Gefühl, dass eine gerade eingeleitete Aktion falsch ist oder zu einem Nachteil führt. Ein Tischtennisspieler könnte - während der Annahme eines Aufschlags - bemerken, dass der Ball ins Aus gehen wird. Im Labor kann die Fähigkeit, bereits eingeleitete Reaktionen zu hemmen, mit Aufgaben wie der Stop-Signal-Aufgabe (SST) (Verbruggen et al., 2019) untersucht werden. Neuroimaging-Studien haben die neuronalen Grundlagen der Response Inhibition untersucht und zwei Schlüsselregionen innerhalb des rechten präfrontalen Kortex identifiziert: den dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) und den Gyrus frontalis inferior (IFG) (Aron et al., 2004, 2014; Depue et al., 2016; Swann et al., 2012; Swann et al., 2013; Verbruggen et al., 2019). Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass der DLPFC das Verhalten überwacht. Sobald es notwendig wird, eine bereits eingeleitete Handlung zu stoppen, sendet der DLPFC Signale an den IFG. Der IFG wiederum agiert als „Verhaltensbremse", um die Aktion zu stoppen (Aron et al., 2004, 2014). Des Weiteren zeigte eine bildgebende Studie überlappende neuronale Aktivität im rechten DLPFC bei verschiedenen Inhibitionsaufgaben, wohingegen der rechte IFG nur bei Response Inhibition aktiv war (Depue et al., 2016). Zusammenfassend könnte man also argumentieren, dass der IFG spezialisiert ist auf die Inhibition einer bereits eingeleiteten Handlung, während der DLPFC eine breitere, domänenübergreifende Funktion hat. Diese Annahme passt zu vorherrschenden Theorien der präfrontalen Kortexfunktion und inhibitorischer Kontrollprozesse (Schall, Palmeri, & Logan, 2017). Um diese Annahmen experimentell zu überprüfen, kann nicht-invasive Hirnstimulation eingesetzt werden. Im Gegensatz zu korrelativen Schlussfolgerungen aus bildgebenden Verfahren kann mittels Hirnstimulation ein direkter Kausalzusammenhang zwischen der experimentellen Manipulation (d.h. der Hirnstimulation) und einer entsprechenden Veränderung in einer Messgröße hergestellt werden. Die Transkranielle Magnetstimulation (TMS) ist eine Möglichkeit ein Areal fokussiert zu stimulieren. Das vorliegende Projekt umfasst drei separate Studien mit gesunden Probanden. Zwei dieser Studien beschäftigen sich primär mit der Funktion des rechten Gyrus frontalis inferior (IFG) und des rechten dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) im Response Inhibitionsprozess. In gesunden Probanden soll untersucht werden, ob eine TMS-induzierte Störung in einem oder beiden Arealen zu einer Verschlechterung der Leistung in einer Response Inhibitionsaufgabe führt. Die beiden geplanten Studien zielen darauf ab, die Beteiligung und Interaktion beider Areale während einer reizarmen, typischen Laboraufgabe und einer ökologisch valideren, „realistischeren“ Aufgabe zu untersuchen. Ein dritte Studie wird modalitätsspezifische Einflüsse auf den Stopp-Prozess untersuchen.

• DFG-Verfahren: WBP Stelle