Dokument: Neural correlates of age-related differences in dual-task performance
| Titel: | Neural correlates of age-related differences in dual-task performance | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=66419 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20240816-104358-5 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Englisch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Paas Oliveros, Lya Katarina [Autor] | |||||||
| Dateien: |
| |||||||
| Beitragende: | Prof. Dr. med. Eickhoff, Simon B. [Gutachter] Prof. Dr. med. Seitz, Rüdiger J. [Gutachter] | |||||||
| Stichwörter: | Multi-tasking, Executive Functions, Aging, MRI, Individual Differences | |||||||
| Dokumententyp (erweitert): | Dissertation | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit | |||||||
| Beschreibungen: | Performing two tasks concurrently or in close succession comes with costs in speed and accuracy compared to single tasks, especially in older individuals. In a society where people are increasingly accustomed to juggling several tasks simultaneously, interest in the underlying mechanisms of dual-task interference has increased. Thereby, it is crucial to understand how response characteristics affect the costs of dual-tasking, especially facing a rapidly aging society. For this reason, this work aimed to analyze age differences in behavioral (Study 1) and neural correlates (Study 2) of dual-task interference at the response level, and their associations with executive functioning (EF) abilities. We induced response-related dual-task interference by requiring participants to make two spatially incongruent manual responses depending on the pitch of a single auditory stimulus. Both studies revealed increased interference with incongruent responses, particularly in older adults. This interference showed asymmetric cost allocation, favoring the more demanding task, suggesting flexible resource allocation and strategic processing prioritization. In healthy aging, results emphasized increased response confusability and deficits in shielding tasks from interference. Utilizing functional magnetic resonance imaging, Study 2 demonstrated that dual-tasking with response interference engaged the domain-general multiple-demand network (MDN). The activity within the MDN was only minimally affected by individual differences in EF performance. Older adults exhibited non-compensatory hyperactivity in the left superior frontal gyrus when confronted with incongruent responses, and working memory processes modulated their right premotor and frontal activity during dual-tasking. Transitioning from analyzing group-level patterns in brain-behavior associations to predicting individual cognitive performance based on neuroimaging data, Study 3 highlighted the challenge of predicting individual EF abilities from structural and functional characteristics of different brain networks. While morphometric data showed promise in older adults, measures of functional brain variability proved more predictive for young adults. Moreover, the importance of the whole-brain organization became apparent compared to task-specific networks. In summary, these findings emphasize the age-related difficulties in shielding concurrent tasks, the involvement of the MDN in resolving response-related conflict during dual-tasking, and the limits of relying on single brain metrics as reliable predictors of EF abilities.Die Bearbeitung von zwei Aufgaben gleichzeitig geht im Vergleich zu einzelnen Aufgaben mit Geschwindigkeits- und Genauigkeitsverlusten einher, insbesondere bei älteren Personen. In einer Gesellschaft, in der Menschen zunehmend mehrere Aufgaben gleichzeitig jonglieren, ist das Interesse an den zugrundeliegenden Mechanismen von Doppelaufgaben (DA)-Interferenz gestiegen. Dabei ist es wichtig zu verstehen, wie sich reaktionsbezogene Merkmale auf die negativen Folgen der DA auswirken, insbesondere in einer alternden Gesellschaft. Aus diesem Grund zielte diese Arbeit darauf ab, Altersunterschiede in den Verhaltens- (Studie 1) und neuronalen Korrelaten (Studie 2) der DA-Interferenz auf der Reaktionsebene zu analysieren und deren Zusammenhänge mit exekutiven Funktionen (EF) zu untersuchen. Wir induzierten Effektorbezogene DA-Interferenz durch zwei räumlich inkongruente manuelle Reaktionen basierend auf der Tonhöhe eines einzelnen auditiven Reizes. Beide Studien zeigten eine erhöhte Interferenz bei inkongruenten Reaktionen, insbesondere bei älteren Erwachsenen. Diese Interferenz zeigte asymmetrische Kosten zugunsten der anspruchsvolleren Aufgabe, was auf eine flexible Ressourcenallokation und strategische Priorisierung hindeutet. Ältere Erwachsene zeigten eine erhöhte Verwechslungsgefahr bei Reaktionen und Defizite bei der Interferenzabwehr. Unter Verwendung der funktionellen Magnetresonanztomografie zeigte Studie 2, dass DA mit reaktionsabhängiger Interferenz das domänengenerelle Multiple-Demand-Netzwerk (MDN) aktiviert. Die Aktivität innerhalb des MDN wurde jedoch nur minimal von individuellen Unterschieden in EF beeinflusst. Ältere Erwachsene zeigten eine nicht-kompensatorische Hyperaktivität im linken superioren frontalen Gyrus bei inkongruenten Reaktionen, während Arbeitsgedächtnisprozesse die rechte prämotorische und frontale Aktivität während DA modulierten. Mit einem Übergang von der Analyse von Gruppenmustern in Gehirn-Verhaltens-Assoziationen zur Vorhersage individueller kognitiver Leistung anhand von neurobildgebenden Daten betonte Studie 3 die Herausforderung, EF aus individuellen strukturellen und funktionellen Charakteristika verschiedener Hirnnetzwerke vorherzusagen. Während morphometrische Daten bei älteren Erwachsenen vielversprechender waren, erwiesen sich Maße der funktionellen Hirnvariabilität als aussagekräftiger für junge Erwachsene. Darüber hinaus wurde die Bedeutung der globalen Hirnorganisation im Vergleich zu aufgabenbezogenen Netzwerken deutlich. In Zusammenfassung betonen diese Ergebnisse die altersbedingten Schwierigkeiten bei der Interferenzabwehr gleichzeitiger Aufgaben, die Rolle des MDN bei der Konfliktlösung in reaktionsinkongruenten DA und die Grenzen einzelner Hirnmetriken in der zuverlässigen Vorhersage von individuellen EF. | |||||||
| Lizenz: |  Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Medizinische Fakultät | |||||||
| Dokument erstellt am: | 16.08.2024 | |||||||
| Dateien geändert am: | 16.08.2024 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 25.03.2024 | |||||||
| Datum der Promotion: | 04.07.2024 |
