Störungen des Arbeitsgedächtnisses bei Schizophrenie: eine Untersuchung multivariater Aktivierungsmuster und neuronaler Synchronizität

• Antragsteller: Professor Dr. Daniel Senkowski
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften ; Biologische Psychiatrie ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 502341799

Schizophrenie (SZ) ist eine schwere psychische Erkrankung, die mit hohen Behandlungskosten, eingeschränkter Arbeitsfähigkeit und erhöhtem Suizidrisiko verbunden ist. Sie ist durch positive und negative Symptome gekennzeichnet, jedoch weisen die meisten Patienten auch neurokognitive Defizite auf, darunter Beeinträchtigungen des Arbeitsgedächtnisses (AG). Frühere Studien haben gezeigt, dass bei SZ die neuronalen Oszillationen, insbesondere im Thetaband (4-7 Hz) und Gammaband (> 30 Hz), während der Informationsverarbeitung im AG verändert sind. Diese Studien konzentrierten sich primär auf eine spezifische Funktion des AG, sodass sich ein Vergleich der Ergebnisse zwischen den verschiedenen experimentellen Paradigmen und Funktionen des AG schwierig gestaltet. Bislang wurde kein umfassender Versuch unternommen, die neuronale Grundlage der Defizite in verschiedenen Funktionen des AG in derselben Patientengruppe direkt zu vergleichen. Dies wäre wichtig, um ein einheitlicheres, empirisch gestütztes theoretisches Bild der neuronalen Grundlagen von AG-Defiziten bei SZ zu erlangen. Es könnte auch bei der Auswahl neuropsychologischer Tests für die diagnostische Einschätzung dieser Störung helfen.Das Hauptziel dieses Projekts besteht darin, die neuronale Grundlage von AG-Defiziten bei SZ in verschiedenen Bereichen des AG in denselben Studiengruppen zu untersuchen. Hierfür schlagen wir die Durchführung von drei Elektroenzephalographie (EEG) - Experimenten bei Patienten mit SZ und gesunden Kontrollpersonen vor. In den Experimenten werden wir neuronale Oszillationen mit Schwerpunkt auf Thetaband- und Gammaband-Oszillationen und deren frequenzübergreifende Kopplung sowie die Dekodierung von AG-Inhalten untersuchen, die durch Multivariate Analyse-Muster (MVPA) gewonnen werden. Die Anwendung der MVPA verspricht eine höhere Sensitivität als univariate Methoden und kann dabei helfen, neuronale Aktivität, die mit der Aufrechterhaltung und Verarbeitung spezifischer AG-Inhalte verbunden ist, von inhaltsunspezifischer allgemeiner Aktivität zu unterscheiden. In den Experimenten werden wir die folgenden Funktionen des AG untersuchen: (1) Aufrechterhaltung von Informationen in Abhängigkeit von der Gedächtnisbelastung; (2) Auswahl und Priorisierung von AG-Inhalten; (3) Manipulation von AG-Inhalten durch mentale Verlagerung. In allen Experimenten wird das gleiche Reizmaterial verwendet (Bilder mit Gesichtern und Häusern). Die Daten werden in einem AG-Verzögerungsintervall analysiert, wodurch ein Vergleich der Daten zwischen den Experimenten ermöglicht wird. Darüber hinaus werden wir die Beziehungen zwischen EEG- und Verhaltensdaten mit positiven und negativen Symptomen bei Patienten untersuchen. Das Projekt wird unser Verständnis von Gemeinsamkeiten und Unterschieden in den neuronalen Grundlagen von AG-Funktionen zwischen Patienten und Kontrollpersonen fördern und zu einem einheitlicheren theoretischen Konzept von AG-Defiziten und ihrer klinischen Bedeutung bei SZ beitragen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Radoslaw Martin Cichy; Professor Dr. Paul Sauseng