Dokument: Meta-analytische Untersuchung des Einflusses der Aufgabenkomplexität auf das neuronale Netzwerk der motorischen Antwortsinhibition

Titel:Meta-analytische Untersuchung des Einflusses der Aufgabenkomplexität auf das neuronale Netzwerk der motorischen Antwortsinhibition
Weiterer Titel:Meta-Analytic Investigation of the Influence of Task Complexity on the Neural Network of Motor Response Inhibition
URL für Lesezeichen:https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=70072
URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20250703-083358-7
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Aziz-Safaie, Taraneh [Autor]
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Dateien vom 02.07.2025 / geändert 02.07.2025
Beitragende:Prof. Dr. med. Eickhoff, Simon B. [Gutachter]
Prof. Dr. med. Seitz, Rüdiger J. [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Exekutive Funktionen (EF) umfassen kognitive Prozesse wie die Inhibition, kognitive Flexibilität und das Arbeitsgedächtnis, die zusammen flexibles, zielgerichtetes Verhalten ermöglichen. Funktionelle MRT-Studien zeigten bei verschiedenen Aufgaben zur Untersuchungen von EF die Rekrutierung eines fronto-insulo-parietalen Netzwerkes, das sogenannte Multiple Demand Netzwerk (MDN). Der Go/No-Go-Test (GNGT) und Stop-Signal-Test (SST) sind dabei die beiden am häufigsten verwendeten Paradigmen zur Untersuchung von motorischer Antwortsinhibition. Zentrales Ziel dieser meta-analytischen Arbeit ist es mittels des „activation likelihood estimation“ Algorithmus Hirnregionen zu identifizieren, die beim GNGT und SST konsistent über Studien hinweg aktiviert werden und zu untersuchen, ob Aufgabenkomplexität die Rekrutierung der neuralen Netzwerke eher quantitativ oder qualitativ (d.h. durch Rekrutierung zusätzlicher Hirnregionen) beeinflusst. Die eingeschlossenen Studien wurden dafür als klassisch (d.h. Standardtestdesigns) oder komplex (d.h. Testdesigns, die zur Involvierung zusätzlicher kognitiver Prozesse führten) kategorisiert. Insgesamt wurden 26 klassische und 27 komplexe GNGT-Experimente sowie 33 klassische und 25 komplexe SST-Experimente eingeschlossen. Beim GNGT zeigte sich für die klassische Version konsistente Aktivierung vor allem in „low-level“ und heteromodalen Regionen, während das komplette MDN nur in der komplexen Variante konsistent rekrutiert wurde. Demgegenüber rekrutierte bereits der klassische SST das MDN in seiner Gesamtheit und die komplexe Variante zeigte keine zusätzliche Rekrutierung weiter frontal gelegener MDN-Regionen. Dies lässt schlussfolgern, dass die beiden Paradigmen auf grundlegend verschiedenen Mechanismen beruhen. Die geringen Unterschieden in der Konvergenz der beiden SST-Varianten weisen darauf hin, dass eine erhöhte Aufgabenkomplexität das MDN vor allem quantitativ und weniger qualitativ moduliert. Obwohl der GNGT und SST oft als gleichwertig betrachtet wurden, deuten die Ergebnisse in Zusammenschau mit vorangegangen Verhaltensstudien darauf hin, dass motorische Inhibition im GNGT nach einer Lernphase automatisch ablaufen kann, während sie beim SST kontinuierlich „top-down“ kontrolliert erfolgt. Dies lässt schlussfolgern, dass nur der SST effektiv motorische Antwortsinhibition (und weiter gefasst exekutive Funktionen) untersucht, während das für den klassischen GNGT jedoch fraglich erscheint.

Executive functions (EF) encompass different cognitive processes such as inhibition, working memory and cognitive flexibility, which enable flexible, goal-directed behavior. Tasks probing EF reported the involvement of a domain-general fronto-insulo-parietal multiple-demand network (MDN), which can be modulated by varying levels of task complexity. Two classic response inhibition paradigms, the Go/No-Go (GNGT) and the Stop Signal task (SST), are frequently implemented paradigms to investigate the neural correlates of response inhibition, which have been previously used rather interchangeably. Using activation likelihood estimation meta-analyses, we here aim to delineate brain regions showing convergence in the standard and in complex versions of these two tasks, with particular interest in whether task complexity affects the results more quantitatively or qualitatively (i.e. with recruitment of additional brain regions). Eligible experiments were categorized as standard (classic task versions) or complex (task versions imposing additional cognitive processing), resulting in 26 standard and 27 complex GNGT experiments as well as 33 standard and 25 complex SST experiments. Response inhibition in the standard GNGT versions resulted in convergence of lower- level and heteromodal areas, with the MDN coming into play only when task complexity increased. Yet, both standard and complex SST recruited a very similar set of brain regions, indicating that already the standard SST recruits the whole MDN and that task complexity is rather reflected in quantitative than qualitative variations within the MDN. Taken together, in accordance with previous behavioral studies this study suggests that inhibitory control rather quickly becomes automatic in the standard GNGT but is continuously performed in a top-down controlled way in the SST. In sum, these results suggest that solely the SST effectively probes response inhibition (and in a broader context EF), while this is more questionably for standard GNGT paradigms.
Lizenz:Creative Commons Lizenzvertrag
Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:03.07.2025
Dateien geändert am:03.07.2025
Promotionsantrag am:26.09.2024
Datum der Promotion:06.03.2025
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