Ständig kontrollieren wir das Ergebnis unserer Handlungen. Ist das Ergebnis ein anderes als erwartet, wird dies als Fehler erkannt und es erfolgt dann der Versuch, das Verhalten entsprechend anzupassen. Die zugrunde liegenden elektrophysiologischen Korrelate können mittels Ereignis-korrelierter Potentiale untersucht werden (ERN, „error-related negativity“ und Pe, „error positivity“). Offenkundige und latente Dysfunktionen der Handlungsüberwachung, die unter anderem durch pathologische Veränderungen der kortikalen Exzitabilität bedingt werden, konnten bei Patienten mit neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen beobachtet werden. Die Modulation der für die Fehlerverarbeitung relevanten Hirnregionen des medialen präfrontalen Kortex wäre deshalb wünschenswert und soll in der vorliegenden Arbeit untersucht werden. Eine Möglichkeit zur Modulation zerebraler Erregbarkeit stellt die Transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) dar. In unserer Untersuchung haben wir den Effekt von tDCS bei 48 gesunden Teilnehmern getestet, die drei Gruppen randomisiert zugeordnet wurden (anodale, kathodale und SHAM-Stimulation). Während einer 22-minütigen Stimulation mit tDCS über dem medialen frontalen Kortex führten die Probanden eine modifizierte Eriksen Flanker Aufgabe aus. Parallel dazu wurde ein EEG zur Analysierung der ERN und Pe aufgenommen. Es konnte gezeigt werden, dass kathodale Stimulation im Vergleich zu anodaler und SHAM Stimulation die Amplitude von Subkomponenten der Pe verringert, während kein Effekt auf die ERN nachgewiesen werden konnte. Bei der Untersuchung der Modulation der Fehlerverarbeitung durch transkranielle Stimulation mit tDCS konnten wir somit Hinweise auf einen kathodal-inhibitorischen Effekt auf die kortikale Exzitabilität bei gesunden Probanden finden, was Perspektiven für eine zukünftige Modulation der zugrunde liegenden neuronalen Netzwerke eröffnet. Trotzdem werden weitere Studien notwendig sein, um zu klären, inwieweit der Effekt auf die späte Pe auch von funktioneller Relevanz ist. Zukünftige Studien werden die (Patho)physiologie zugrunde liegender Fehlerüberwachungssysteme auf Zell- und Systemebene weiter untersuchen müssen, um eine Optimierung der stimulations-induzierten Effekte erreichen zu können und um tDCS als eine mögliche wertvolle Therapieoption für Patienten mit Dysfunktionen der Fehlerverarbeitung etablieren zu können. / Background: In order to prevent future errors, we constantly control the outcome of our actions to detect a discrepancy between the expected (i.e., intended) outcome and the real outcome, and continuously adjust our behavior accordingly. The underlying neurophysiological correlates of error monitoring can be studied with event-related potentials (the error-related negativity (ERN) and error positivity (Pe), Falkenstein et al., 2001). Patients with neurological and psychiatric diseases show overt and latent performance monitoring dysfunctions that can (amongst others) be caused by pathological changes of cortical excitability, therefore a modulation of the underlying neuronal activity might be a valuable therapeutic tool. One technique which allows us to explore cortical modulation of neural networks is transcranial direct current stimulation (tDCS). Hence, with our study we intended to analyse, whether tDCS can be used to modify error monitoring systems by altering the underlying neuronal activity. Therefore, we tested the effect of tDCS on 48 healthy subjects randomly assigned to three groups, anodal, cathodal or sham stimulation. The subjects underwent tDCS over the medial frontal cortex while performing an Erisken flanker task during a simultaneous EEG recording, allowing for an analysis of the ERN and Pe.
Results: We found that cathodal stimulation attenuated Pe amplitudes compared to anodal stimulation and to SHAM stimulation, but no effect for the ERN.
Conclusions: Based on these findings, modulation of the medial frontal cortex with weak direct current can be seen as a future approach to modify the sensitivity of the error monitoring system, and should be tested in future studies with psychiatric patients with performance monitoring dysfunctions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-wuerzburg.de/oai:opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de:10348 |
| Date | January 2014 |
| Creators | Bellaiche, Lisa |
| Source Sets | University of Würzburg |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralthesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | https://opus.bibliothek.uni-wuerzburg.de/doku/lic_mit_pod.php, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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