Dokument: Aktives Lernen aus Rückmeldungen bei Parkinson-Patienten mit implantiertem Hirnschrittmacher

Titel:	Aktives Lernen aus Rückmeldungen bei Parkinson-Patienten mit implantiertem Hirnschrittmacher
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=58118
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20211207-090518-6
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Meyer-Wilm, Henning [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 1,88 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 22.11.2021 / geändert 22.11.2021
Beitragende:	PD Dr. med. Butz, Markus [Gutachter] Prof. Dr. Bellebaum, Christian [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die neuronalen Mechanismen des aktiven Lernens aus unmittelbarer und verzögerter Rückmeldung sind unterschiedlich. So konnte in einer Studie von Foerde et al. (2011) gezeigt werden, dass Parkinson-Patienten beim Lernen mit unmittelbarer Rückmeldung schlechter abschnitten als gesunde Kontrollpersonen. Bekamen die Patienten hingegen eine um 7 s verzögerte Rückmeldung, war keine Beeinträchtigung zu beobachten. Dabei konnte bei gesunden Probanden während des Lernens aus unmittelbarer Rückmeldung Aktivität im Striatum mittels fMRT nachgewiesen werden, wohingegen sich bei verzö- gerter Rückmeldung Aktivität im Hippocampus zeigte. Die Tiefe Hirnstimulation (THS) ist ein etabliertes Verfahren zur Behandlung der motorischen Symptome bei Parkinson. Bisher gibt es aber nur wenige Studien zur Auswirkung der THS auf Lernen aus Rückmeldung. Eine vorherige Studie zum Lernen durch unmittelbare Rückmeldung bei Patienten mit THS zeigte, dass Patienten von einer Stimulation im Nucleus subthalamicus profitieren (Meissner et al., 2016). Ein Vergleich zwischen Lernen mit unmittelbarer Rückmeldung und verzögerter Rückmeldung bei Patienten mit THS fehlt bislang. Diese Arbeit sollte den Einfluss von THS auf das aktive Lernen aus unmittelbarer und verzögerter Rückmeldung untersuchen. Zu diesem Zweck wurden Lernleistungen von Parkinson-Patienten mit und ohne THS (ON vs. OFF) miteinander und mit den Leistungen einer gesunden, altersgleichen Kontrollgruppe verglichen. Hierbei wurde untersucht, ob sich die Anzahl korrekter Reaktionen und die Reaktionszeiten von Parkinson-Patienten zwischen Aufgaben mit direkter und verzögerter Rückmeldung unterscheiden und welchen Einfluss die THS hat. Hierfür wurden 18 Parkinson-Patienten (65,2 +/- 7,7 Jahre) und 20 gesunde Kontrollpersonen (64,7 +/- 5,3 Jahre) getestet. Beide Gruppen führten eine Lernaufgabe mit Rückmeldung durch, die jeweils zwei Teile beinhaltete, einen mit unmittelbarer (1 s) und einen mit verzögerter Rückmeldung (7 s). Beide Teile bestanden aus jeweils drei Blöcken, in denen die Probanden Assoziationen zwischen Stimulus und Rückmeldung in drei Konditionen mit unterschiedlichen Belohnungswahrscheinlichkeiten (100 %, 80 %, 60 %) lernen sollten. Es zeigte sich ein Effekt auf den Lernerfolg und zwar war die Lernleistung der gesunden Kontrollgruppe insgesamt besser als die der Parkinson-Patienten (p = .012). Wie durch eine Interaktion zwischen Gruppe und Block (p = .003) deutlich wurde, war der Zuwachs an korrekten Reaktionen über die Blöcke stärker bei den Kontrollpersonen als bei den Patienten. Zudem zeigte sich beim Vergleich der drei Belohnungswahrscheinlichkeiten, dass die 100 %-Kondition von den Kontrollpersonen besser gelernt werden konnte (p = .01), wohingegen es keinen Unterschied zu den Parkinson-Patienten bei den beiden anderen Konditionen (80%, 60%) gab. Signifikante Effekte des Zeitpunktes der Rückmeldung (unmittelbar vs. verzögert) und der THS fanden sich hingegen nicht. Zusammenfassend zeigen Parkinson-Patienten im Vergleich zu gesunden Kontroll- personen deutlich beeinträchtigtes aktives Lernen aus Rückmeldung. Ein Unterschied zwischen unmittelbarer und verzögerter Rückmeldung bzw. zwischen eingeschalteter und ausgeschalteter THS konnte hingegen nicht beobachtet werden. Daher sollte für weitere Schlussfolgerungen insbesondere im Hinblick auf eventuell bestehende kleine Effekte eine größere Gruppe an Parkinson-Patienten untersucht werden. The neural mechanisms of feedback learning from immediate and delayed feedback are different. In a study by Foerde et al. (2011), it was demonstrated that patients suffering from Parkinson's disease (PD) perform worse than healthy controls when learning from immediate feedback. In contrast, there were no differences between both groups, if the feedback was delayed by 7 s. In healthy individuals, activity in the striatum could be observed by fMRI during learning with immediate feedback, whereas with delayed feedback activity in the hippocampus was seen (Foerde et al., 2011). A study by Meissner et al. (2016) revealed that deep brain stimulation (DBS) in the subthalamic nucleus (STN) facilitates active feedback learning in PD patients, especially in more severely affected patients. However, there has not been a direct comparison between learning from immediate feedback and delayed feedback in PD patients with DBS yet. Therefore, this study was designed to examine the effects of DBS on feedback learning from immediate vs. delayed feedback. To this end, learning performance of PD patients during active and no stimulation (DBS ON vs. DBS OFF) was compared with each other and with the performance of an age-matched healthy control group. In particular, the aim was to answer the question, if the number of correct reactions and the reaction times of PD patients differ between feedback learning with immediate and delayed feedback and if DBS has a modulating effect. 18 PD patients (65,2 +/- 7,7 y) and 20 healthy control subjects (64,7 +/- 5,3 y) were tested. Both groups performed a feedback learning task, each comprising two parts, one with immediate and one with delayed feedback. Both parts consisted of three blocks in which participants were to learn associations between stimulus and feedback in three conditions with different reward probabilities (100%, 80%, 60%). The measurements were carried out on two separate days, with PD patients varying whether they were initially examined with or without active DBS. The learning performance of the healthy control group was overall better than the performance of PD patients (p = .012). As became clear from an interaction between group and block (p = .001), the increase in correct reactions across blocks was greater in control subjects than in PD patients. In addition, a comparison of the three reward probabilities revealed that the 100% condition could be learned better by the control group (p = .01), whereas there was no difference to the PD patients in the two other conditions (80%, 60%). Moreover, there were no significant effects neither of feedback timing (immediate vs. delayed) nor of DBS (ON vs. OFF). Patients with PD demonstrate impaired learning from feedback compared to healthy age- matched control subjects. However, the timing of feedback and DBS did not modulate learning performance in the present study. Studies with larger samples would be needed to find out, if small effects exist which could not be revealed in the present work.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	07.12.2021
Dateien geändert am:	07.12.2021
Promotionsantrag am:	21.05.2021
Datum der Promotion:	18.11.2021