Aufmerksamkeit und Gehirnnetzwerke bei Vorstufen der Alzheimer-Krankheit

Projektdetails:

Thematik: Diagnostik
Förderstatus: abgeschlossen
Art der Förderung: Standard Projekt
Institution: Ludwig-Maximilians-Universität München, Allgemeine und Experimentelle Psychologie, Neurokognitive Psychologie
Projektleiter: PD Dr. Kathrin Finke
Laufzeit: 01. November 2012 - 31. Oktober 2014
Fördersumme: 80.000,00 Euro
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Projektbeschreibung

Hintergrund
Die ersten Symptome der Alzheimer-Krankheit zeigen sich in subjektiven und objektivierbaren Problemen mit dem Gedächtnis. Diese Störungen lassen sich mit frühen anatomischen Veränderungen in bestimmten Bereichen des Gehirns in Zusammenhang bringen.

Neuere Forschungsergebnisse aus der Neuropsychologie und aus der Erfassung der synchronisierten Aktivität spezifischer Hirnnetzwerke weisen darauf hin, dass neben den für das Gedächtnis bedeutsamen Strukturen auch solche Hirnregionen eine Funktionsbeeinträchtigung zeigen, die unsere Aufmerksamkeit steuern. Obwohl es sich dabei um prinzipiell eigenständige kognitive Bereiche handelt, spielt die Aufmerksamkeit für Gedächtnisprozesse doch eine wesentliche Rolle.

Forschungsansatz
Im Projekt von PD Dr. Kathrin Finke und Dr. Christian Sorg soll der Einfluss gestörter Aufmerksamkeitsleistung auf die Gedächtnisleistung in der Frühphase der Alzheimer-Krankheit aufgedeckt werden. Dazu nutzen die Wissenschaftler ein modernes Bildgebungsverfahren, die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT). Damit werden Veränderungen in Hirnnetzwerken erfasst. Zudem sollen innovative psychophysische Methoden zur Erfassung von Aufmerksamkeitsleistungen der Probanden mittels Sprach- und Gedächtnistests zum Einsatz kommen. So soll die Beziehung zwischen neuropsychologisch erfassbaren Komponenten der Aufmerksamkeit, so genannten neurokognitiven Biomarkern, und der Veränderung von synchronisierter Hirnaktivität, erforscht werden.

Forschungsziel
Die Alzheimer-Krankheit lässt sich am besten durch eine Kombination von bildgebenden Verfahren und der Messung der Verhaltensveränderung vorhersagen.

Kathrin Finke und ihre Mitarbeiter möchten im Rahmen ihres AFI-geförderten Projekts neurokognitive Biomarker gestörter Aufmerksamkeitsleistung etablieren und validieren. Diese könnten die Diagnose, die Vorhersage des Verlaufs und die Behandlung der Alzheimer-Krankheit wesentlich verbessern. Das Projekt wird von 2012 bis 2014 mit insgesamt 80.000 Euro gefördert.

Abschlussbericht

In der ersten Phase des Projekts konzentrierte sich das Forscherteam um PD Dr. Finke und Dr. Sorg ganz auf die Programmierung, Etablierung und Pilotierung einer Gedächtnisaufgabe, die auf einem Modell der visuellen Aufmerksamkeit und des Gedächtnisses beruht. Danach begannen sie dieses computergestützte Gedächtnisexperiment sowie Aufmerksamkeitsexperimente einzusetzen.

Es wurden ältere, gesunde Menschen sowie Patienten mit einem hohen Alzheimer-Risiko untersucht. Außerdem wurden Menschen untersucht, die an einer seltenen Variante der Alzheimer-Erkrankung leiden, bei der aufgrund von Hirnveränderungen in Aufmerksamkeitsarealen ganz besonders ausgeprägte Aufmerksamkeitsveränderungen auftreten.

Die Störungen, die bei der typischen Entwicklung der Alzheimer-Erkrankung und dieser seltenen Variante auftreten, wurden verglichen. Bei den genannten Probanden wurden gleichzeitig auch Aktivierungen des Gehirns in einem Ruhezustand gemessen, die Auskunft geben über die Vernetzung von entscheidenden Gedächtnis- und Aufmerksamkeits-Hirnnetzwerken. Diese Hirndaten werden nun mit den Verhaltensdaten in Verbindung gestellt, um den Zusammenhang zwischen Veränderungen auf der Ebene des Gehirns und auf der Ebene des Verhaltens zu messen.

Verwendung der Fördermittel

Personal: Eine halbe Doktorandenstelle und eine halbe Stelle für einen Mediziner, 80.000 Euro.

Wissenschaftliche Publikationen auf Basis des Projekts

Koch, K., Myers, N. E., Göttler, J., Pasquini, L., Grimmer T., Förster, S., Manoliu, A., Neitzel, J., Kurz, A.,  Förstl, H., Riedl, V., Wohlschläger, A. M., Drzezga, A., and Sorg, C. (2015). Disrupted Intrinsic Networks Link Amyloid-β Pathology and Impaired Cognition in Prodromal Alzheimer’s Disease. Cerebral Cortex, 25:4678–4688.

Neitzel, J., Ortner, M., Haupt, M., Redel, P., Grimmer, T., Yakushev, I., Bublak, P., Preul, C., Sorg, C., Finke, K. (2016). Neuro-cognitive mechanisms of simultanagnosia in patients with posterior cortical atrophy. Brain, 139 (12): 3267-3280.

Finke, K., Myers, N., Bublak, P., Sorg, C. (2013). A biased competition account of attention and memory in Alzheimer's disease. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 368(1628):20130062.


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