Die Rolle der relationalen Integration für das neurokognitive Altern - Verhaltens- und Bildgebungsstudien zum Vergleich gesunder junger und älterer Erwachsener

• Antragstellerin: Dr. Lena Schumacher
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 491441322

Wenn wir altern, ist unsere Fähigkeit zu komplexem Denken betroffen wie auch die Gehirnareale, auf denen solch komplexe Leistungen beruhen. Ein Eckpfeiler der menschlichen komplexen Kognition ist die relationale Integration (RI), d.h. die Fähigkeit, mehrere oder übergeordnete Beziehungen zwischen Elementen gemeinsam zu berücksichtigen. RI ermöglicht abstraktes Denken, indem die strukturelle statt perzeptuelle Ähnlichkeit von Elementen beurteilt wird (z.B. verhält sich Schneeflocke zu Schneesturm wie Soldat zu Armee). Da die für RI notwendigen Gehirnregionen auch von Alterungsprozessen betroffen sind, ist davon auszugehen, dass RI eine wichtige Rolle spielt für altersgebundene Veränderungen im abstrakten, komplexen Denken. Jedoch sind sowohl die kognitiven Prozesse als auch die funktionellen und strukturellen Veränderungen des Gehirns, die möglichen Altersdefiziten in RI zugrunde liegen, nur unzureichend verstanden. Um ein besseres Verständnis der Rolle der relationalen Integration für das neurokognitive Altern zu erzielen, werden im Rahmen dieses Projektes zwei Studien durchgeführt. Studie 1 untersucht gesunde Probanden zwischen 20 und 80 Jahren mittels zweier behavioraler RI und weiterer kognitiver Aufgaben (1) um erste Ergebnisse eines Altersdefizits in RI zu bestätigen, (2) um die zugrunde liegenden kognitiven Prozesse besser zu verstehen, indem der direkte Effekt des Alters auf RI abgegrenzt wird vom indirekten Effekt durch basalere kognitive Funktionen, die auch im Alter beeinträchtigt sind (Arbeitsgedächtniskapazität, Interferenzkontrolle, Verarbeitungsgeschwindigkeit), und (3) um zu untersuchen, ob Alterseffekte in komplexen kognitiven Aufgaben zum Planen und schlussfolgernden Denken durch ein Defizit in RI erklärbar sind.Studie 2 setzt funktionelle und strukturelle Bildgebung ein und vergleicht junge (25–30 Jahre) und ältere (70–75 Jahre) Probanden (1) um zum ersten Mal Altersunterschiede in der Gehirnaktivierung während RI nachzuweisen und (2) um die altersabhängige Beziehung zwischen Gehirnaktivität, Performanz und Gehirnstruktur zu untersuchen, so dass die neurokognitiven Mechanismen identifiziert werden können, die den erwarteten Aktivierungsunterschieden zugrunde liegen (z.B. wäre es möglich, dass ältere Gehirne weniger effizient arbeiten und RI-spezifische Regionen schon bei niedrigen kognitiven Anforderungen aktivieren oder es werden strukturelle Veränderungen des älteren Gehirns kompensiert, indem zusätzliche Regionen aktiviert werden).Sollten die Ergebnisse dieses Projektes tatsächlich aufzeigen, dass RI eine eigenständige, alterssensitive kognitive Funktion ist, die Altersdefiziten in anderen höheren kognitiven Funktionen zugrunde liegt und mit funktionellen und strukturellen neuralen Unterschieden in älteren verglichen mit jüngeren Personen einhergeht, würde dies unser Verständnis davon, wie Altern die menschliche Fähigkeit zu komplexem, abstraktem Denken auf kognitiver und neuraler Ebene beeinträchtigt, erheblich erweitern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Dr. Benjamin Rahm; Professor Dr. Josef Martin Unterrainer