Dokument: Der Effekt der transkraniellen Gleichstromstimulation über dem linken prämotorischen Cortex auf explizites motorisches Lernen

Titel:Der Effekt der transkraniellen Gleichstromstimulation über dem linken prämotorischen Cortex auf explizites motorisches Lernen
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20210104-113415-2
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Schmitz-Justen, Claire [Autor]
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Dateien vom 16.12.2020 / geändert 16.12.2020
Beitragende:Prof. Dr. phil. Pollok, Bettina [Gutachter]
Prof. Dr. med. Vesper, Jan [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Die vorliegende Arbeit verfolgt das Ziel, den funktionellen Beitrag des linken prämotorischen Cortex (PMC) für explizites motorisches Sequenzlernen zu untersuchen. Explizites motorisches Lernen bezeichnet den gezielten Erwerb von Bewegungen. Bildgebende Verfahren zeigen unter anderem eine erhöhte Aktivität im Bereich des PMC während expliziten motorischen Lernens. In der vorliegenden Arbeit wurde mit Hilfe der transkraniellen Gleichstromstimulation (engl.: transcranial Direct Current Stimulation, tDCS) die Exzitabilität des linken PMC moduliert. Die tDCS ist eine nicht-invasive Hirnstimulationsmethode, die durch eine vorübergehende neuronale Erregbarkeitsveränderung die Charakterisierung des Beitrags eines kortikalen Areals für eine bestimmte Funktion erlaubt. Hierbei wird schwacher Gleichstrom mit anodaler oder kathodaler Polarität über zwei Elektroden an der Kopfoberfläche appliziert. Während die anodale tDCS die Exzitabilität des stimulierten Areals erhöht, geht die kathodale mit deren Reduktion einher. Motorisches Lernen lässt sich in die initiale Akquisition und die sich daran anschließende Konsolidierungsphase unterteilen. Während die Akquisition dem Erwerb von Bewegungen dient, kommt es in der Konsolidierungsphase zur Festigung des Gelernten. In der vorliegenden Arbeit erlernten 18 gesunde, rechtshändige Probanden und Probandinnen mithilfe einer seriellen Reaktionszeitaufgabe (engl.: Serial Reaction Time Task, SRTT) eine Sequenz von acht Tastendrücken. Als Verhaltensmaß für den Lernverlauf wurde die Veränderung der Reaktionszeit über 20 Sequenzwiederholungen bestimmt. Die tDCS (anodal vs. kathodal vs. Scheinstimulation) wurde an drei Messterminen über dem linken PMC unmittelbar vor der Akquisitionsphase über einen Zeitraum von 10 Minuten appliziert. Zur Untersuchung der tDCS-Effekte auf die Konsolidierung wurden die Reaktionszeiten nach einer Stunde Pause und am nächsten Tag nach einer Schlafphase gemessen. Die Datenanalyse zeigte eine signifikante Abnahme der Reaktionszeiten im Verlauf der Akquisition als Ausdruck des motorischen Sequenzlernens. Allerdings zeigten sich weder signifikante Effekte der tDCS auf die Reaktionszeiten in der Akquisitionsphase noch auf die in der Konsolidierungsphase. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit deuten nicht auf eine Beteiligung des PMC am expliziten motorischen Lernen hin.

The present study investigates the functional contribution of the left premotor cortex (PMC) to explicit motor sequence learning. Explicit motor learning refers to the intended acquisition of a motor pattern. Neuroimaging data show increased activity in the area of the PMC during explicit motor learning suggesting its functional involvement. In the present study the functional contribution of the left PMC for explicit motor sequence learning was examined using transcranial direct current stimulation (tDCS). TDCS is a non-invasive brain stimulation method that allows to determine the functional contribution of a stimulated cortical area to a certain task due to temporary changes in neural excitability. To this end, weak direct current with either anodal or cathodal polarity is applied via two electrodes attached to the head’s surface. While anodal tDCS increases the excitability of the stimulated area, cathodal tDCS yields its decrease. Motor learning is characterized by the initial acquisition followed by a subsequent consolidation of a newly learned motor pattern. In the present study 18 healthy, right-handed subjects explicitly learned the sequence of a serial reaction time task (SRTT). The change in response-time over 20 repetitions was determined as an estimation of motor learning. TDCS (anodal vs. cathodal vs. sham) was applied after a baseline response time measurement directly prior the acquisition of the motor sequence. After one hour and after over-night sleep reaction times were determined again in order to estimate the effects of tDCS on consolidation. The results showed a significant decrease in reaction times over the course of SRTT training indicating successful motor sequence learning. However, no significant effect of tDCS neither on reaction times during acquisition nor on subsequent trials during consolidation was found. The data do not support the hypothesis of a causal involvement of the left PMC in explicit motor learning.
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:04.01.2021
Dateien geändert am:04.01.2021
Promotionsantrag am:09.06.2020
Datum der Promotion:15.12.2020
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