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Die Temporallappenepilepsie ist eine der häufigsten vorkommenden Epilepsieformen. Sie geht meist mit Schädigungen der Strukturen im Bereich des medialen Temporallappens einher, welche eine sehr wichtige Rolle bei der Verarbeitung der Emotionen und bei Gedächtnisprozessen spielen. In dieser Arbeit sollten die Auswirkungen einer Temporallappenepilepsie auf emotionale Gedächtnisprozesse untersucht werden. Dafür wurden in der Zeit von März 2006 bis März 2007 insgesamt 31 Patienten der Spezialambulanz für Epilepsie an der Klinik für Neurologie der Johann-Wolfgang-Goethe Universität Frankfurt am Main, die an einer eindeutig nachgewiesenen Temporallappenepilepsie leiden, getestet. Später wurden 5 Patienten wegen psychiatrischer Erkrankungen aus der Studie ausgeschlossen. Zum Vergleich wurden im gleichen Zeitraum 21 neurologisch und psychiatrisch unauffällige Probanden, die im Alter und im Ausbildungsstand den Patienten ungefähr gleich waren, getestet. Alle Probanden mussten 10 Wortlisten lernen, die jeweils ein emotional negatives Wort und ein perzeptiv auffälliges Wort beinhalteten. Nach einer kurzen Ablenkungsphase nach jeder Liste sollten sie diese Worte in einer anderen Wortliste wiedererkennen. Außerdem sollten sie am Ende der Testung alle Worte, die ihnen noch in Erinnerung waren, aufzählen. Bei den Patienten wurde zusätzlich noch eine neuropsychologische Testung vorgenommen, um krankheitsbedingte Leistungsdefizite zu erkennen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Patienten in den allgemeinen Leistungen kognitive Defizite gegenüber den gesunden Probanden aufweisen, und dass der Lernmechanismus für emotionale Worte bei den gesunden Probanden anders ist als bei den Patienten. So kommt es bei den gesunden Probanden zu einem besseren Wiedererkennen der emotionalen Worte und einer retrograden Amnesie für das vorherige Wort. Bei den Patienten hingegen finden sich keine signifikanten Unterschiede in der Häufigkeit mit der die verschiedenen Worte wiedererkannt werden, obwohl die emotional negativen Worte mit der gleichen Intensität empfunden werden. Teilt man die Patienten in Untergruppen auf, sozeigen sich Zusammenhänge der Erinnerungshäufigkeiten mit verschiedenen Faktoren, wie den Ergebnissen für das Verbalgedächtnis im neuropsychologischen Test, dem Vorliegen einer Hippokampussklerose, der Anzahl der Ausbildungsjahre und der Art der Anfälle. Diese Zusammenhänge lassen darauf schließen, dass eine größere Ausdehnung der Schädigung auch den bei der Kontrollgruppe beschriebenen Effekt des emotionalen Lernens stärker reduziert. Außerdem zeigen sich besonders bei Patienten mit höherem Ausbildungsstand Verlagerungen der Lernstrategien auf andere Arten der Auffälligkeit, in diesem Fall auf perzeptiv auffallende Worte.
Die positive Wirkung einer psychoonkologischen Versorgung onkologischer Patienten, die über ein kritisches Maß hinaus belastet sind, ist heute unbestritten. Krebspatienten sind sowohl mit der Krebsdiagnose selbst, als auch mit der medizinischen Behandlung hohen Belastungen ausgesetzt. Unbehandelte psychosoziale Belastungen wirken sich negativ auf die Lebensqualität der Patienten aus, erschweren die Krankheitsverarbeitung, beeinflussen medizinische Behandlungsergebnisse und können chronifizieren. Die psychoonkologische Behandlung in der akutstationären Versorgung weist jedoch große Lücken auf. Ausgangspunkt dieser Untersuchung war deshalb der Blick auf zwei Desiderate der Psychoonkologie: Zum einen besteht der Wunsch nach empirischen Untersuchungen zum psychoonkologischen Behandlungsbedarf an Akutkrankenhäusern. Zum anderen mangelt es am Einsatz valider, praktikabler und krebsspezifischer Messinstrumente. Diese Studie untersuchte deshalb den psychoonkologischen Behandlungsbedarf von Krebspatienten in der akutstationären Versorgung mit krebsspezifischen diagnostischen Instrumenten. Insgesamt 478 stationäre Krebspatienten wurden über einen Zeitraum von sechs Monaten an den Frankfurter Diakoniekliniken (Markus-Krankenhaus) in Frankfurt am Main mit Hilfe der neuen Kurzform der „Psychoonkologischen Basisdokumentation“ (Po-Bado-KF) sowie der spezifischen Version für Brustkrebspatienten (PO-Bado-BK) im Rahmen eines psychoonkologischen Anamnesegespräches (Fremdeinschätzung) untersucht. Da Fremd- und Selbsteinschätzung der Patienten häufig nicht übereinstimmen, wurde darüber hinaus die revidierte Fassung des Fragebogens zur Belastung von Krebspatienten (FBK-R23) als Selbsteinschätzungsinstrument eingesetzt. Des Weiteren wurde der mögliche Einfluss soziodemografischer und krankheitsbezogener Variablen auf den psychoonkologischen Behandlungsbedarf überprüft. Die Ergebnisse der Studie belegen, dass ein Routine-Screening der psychosozialen Belastung von Krebspatienten – vorausgesetzt, es wird ein entsprechendes Behandlungsangebot bereit gehalten – sehr sinnvoll ist: Über die Hälfte (56%) der 478 Patienten in der vorliegenden Studie waren psychoonkologisch behandlungsbedürftig. In der Selbsteinschätzung durch den FBK-R23 lagen 31% der Patienten über einem kritischen Wert. Fremd- und Selbsteinschätzung stimmten in dieser Untersuchung signifikant überein. Für die psychoonkologische Behandlungsindikation waren ein fortgeschrittener Krankheitsstatus, der körperliche Funktionsstatus, psychische Probleme vor Ausbruch der Erkrankung, die Einnahme von psychotropen Substanzen (Antidepressiva, Anxiolytica, Schlafmittel) sowie krankheitsunabhängige Belastungen wie Probleme im familiären, sozialen oder finanziellen Bereich entscheidend. Die PO-Bado-KF hat sich in dieser Untersuchung als ein praktikables und ökonomisches Fremdeinschätzungsinstrument bewährt und kann, nach entsprechender Schulung, unproblematisch in die medizinische Anamnese integriert werden. Ist dies aus verschiedenen Gründen nicht möglich, können die in dieser Studie extrahierten Parameter, die signifikant mit dem Behandlungsbedarf in Zusammenhang standen, als Indikatoren für Interventionen herangezogen werden. Auch die Selbsteinschätzung der Patienten lieferte in dieser Studie valide Daten des psychoonkologischen Betreuungsbedarfs. Das Erfassen der Daten, die Auswertung des Fragebogens und die Weiterleitung an die Psychoonkologie scheint jedoch weniger praktikabel und ökonomisch als die Erfassung mit der PO-Bado-KF. Wie in jeder Untersuchung bleiben auch nach Abschluss dieser Studie Fragen offen. Insbesondere wird genauer zu erforschen sein, inwieweit die psychosoziale Belastung der Patienten mit dem Zeitpunkt des psychoonkologischen Interviews zusammenhängt. Die Hypothese liegt nahe, dass Patienten, die auf eine Operation oder auf die Mitteilung der histologischen Befunde warten, höher belastet sind als Patienten, die diese spezifische Belastung zum Zeitpunkt des Interviews nicht haben. In der vorliegenden Untersuchung wurde dieser Frage nicht nachgegangen. Ferner bleibt zu untersuchen, ob sich Patienten, die sich selbst als nicht belastet wahrnehmen, vom Interviewer hingegen als belastet eingestuft werden, voneinander unterscheiden und ob Patienten mit einer psychoonkologischen Behandlungsindikation eine entsprechende Behandlung möchten bzw. diese in Anspruch nehmen. Auch die Überprüfung von Interventionseffekten durch die psychoonkologische Anamnese mittels PO-Bado-KF könnte wertvolle Hinweise liefern, ob dieses neu vorgelegte Screeninginstrument über ein größeres Potenzial verfügt, als bisher angenommen.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob Schmerzschwellen für unterschiedliche Stimuli voneinander unabhängige Aspekte des Schmerzes oder ein gemeinsames Phänomen messen. In ersterem Fall würden unterschiedliche Reize benötigt, um die Schmerzempfindlichkeit eines Individuums vollständig zu charakterisieren. In letzterem Fall wären verschiedene Reize hierzu überflüssig, wobei sie allerdings dafür verwendet werden könnten, Summen-Scores aus den verschiedenen Schmerzmodalitäten zu errechnen. Für diese Arbeit wurden bei 45 gesunden Männern und 32 gesunden Frauen (im Alter von 20-44 Jahren) Schmerzschwellen für mehrere Reize (Wärme, Wärme / Capsaicin, Kälte, Kälte / Menthol, stumpfer Druck, 5-Hz Wechselstrom (0-20 mA), spitzer Druck (von Frey-Haare), und von Frey-Haare / Capsaicin) gemessen. Diese Schmerzschwellen waren signifikant miteinander korreliert. Eine daraufhin durchgeführte Hauptkomponentenanalyse ergab, dass die Varianz der Schmerzschwellen mehr auf die Unterschiede zwischen den Subjekten zurückzuführen ist (variance estimate: 0,393), als auf die Unterschiede der Schmerzreize bei jeweils einem Subjekt (variance estimate: -0,008). Unter den drei wichtigsten Hauptkomponenten der Korrelationsmatrix mit Eigenwerten > 1, erklärte die größte 48% der Varianz der Schmerzschwellen, wobei sie starke Ladungen von allen Schmerzreizen erhielt, was für eine starke gemeinsame Varianzquelle spricht. Nur zwei kleinere Hauptkomponenten, die jeweils weniger als 14% der gesamten Varianz erklären, deuten auf eine weitere Differenzierung der Schmerzarten hin. Das Muster von Ähnlichkeiten und Unterschieden innerhalb dieser Komponenten stimmt jedoch mit bereits bekannten molekularen Mechanismen der Nozizeption überein. Dies führt zu dem Schluss, dass die Charakterisierung einer Person als allgemein schmerzempfindlich oder schmerzunempfindlich, zumindest auf Schmerzschwellen-Ebene, gerechtfertigt erscheint. Außerdem befasst sich diese Arbeit mit der Frage, ob Sensibilisierungsverfahren, wie sie in der experimentellen Schmerzforschung zum Einsatz kommen, zusätzliche qualitative Komponenten bei der Schmerzmessung hinzufügen, sodass eine andere Art von Schmerz entsteht, oder ob die Sensibilisierung sich auf quantitative Veränderungen beschränkt, die sich ausschließlich in einer höheren Intensität der gleichen Schmerzart äußert. Hierfür wurde das Probandenkollektiv vergrößert (insgesamt 69 Männer und 56 Frauen im Alter von 18 bis 46 Jahren), indem die o. g. Schmerzmessungen bei weiteren Testpersonen durchgeführt wurden. Für die nachfolgende Analyse wurden nur Daten von den Schmerzmodellen Hitze, Kälte und von Frey-Haare, jeweils mit und ohne Capsaicin- bzw. Menthol-Sensibilisierung verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass die Sensibilisierung den Anteil derjenigen Werte in den Daten verringert, an denen die Schmerzschwelle das technische Limit des Modellversuchs von 52,5°C bzw. 0°C bzw. 300 g von Frey, erreicht. Die Anzahl der Probanden, die diese Werte erreichten, wurde von 38 auf 21 Patienten beim von Frey-Haar-Versuch und von 30 auf 19 Patienten mit Kälte-Versuch (χ exp 2 -Tests: P < 0,001) verringert, während die Schmerzschwellen beim Hitze-Versuch nie das technische Maximum erreichten. Bei den 75 Patienten ohne Werte am technischen Limit senkte die Capsaicin-Sensibilisierung die Hitze-Schmerzschwelle von 44,7 ± 2,1°C auf 36,8 ± 3,3°C und die von Frey-Schmerzschwelle von 78,2 ± 74g auf 33,9 ± 37,8g. Die Menthol-Sensibilisierung senkte die Kälte-Schmerzschwelle von 13 ± 8,4°C auf 19,3 ± 9,2°C (Paarvergleiche: alle P < 0,001). Für jedes Schmerzmodell konnte durch eine Hauptkomponentenanalyse nur je eine einzige Hauptkomponente mit einem Eigenwert > 1 identifiziert werden, die jeweils 64,8%, 84,8% und 94,4% der gesamten Varianz für Hitzeschmerz, von Frey-Haar-Schmerz bzw. Kälteschmerz erklärt, was darauf hinweist, dass die Schwellen für nicht sensibilisierten und sensibilisierten Schmerz eine gemeinsame Varianzquelle haben. Daraus kann geschlossen werden, dass die Hauptwirkung der Sensibilisierung in einer quantitativen Abnahme der thermischen und mechanischen Schmerzschwelle besteht, wodurch die technisch mögliche maximale Reizintensität weniger oft erreicht wird. In der vorliegenden statistischen Analyse findet sich kein Anhalt für eine qualitative Änderung des Schmerzes durch die Sensibilisierung auf Ebene der primären Hyperalgesie.
Die menschliche Kommunikation von Angesicht zu Angesicht findet hauptsächlich auf audiovisueller Ebene statt. Normalerweise liefert der Gesprächspartner sowohl visuelle als auch auditorische Information. Es ist einfacher jemanden zu verstehen, wenn ein visueller Eingang vorliegt, weil visuelle Signale wie Mund- oder Zungenbewegungen komplementäre Informationen zum auditorischen Eingang liefern. In dieser Studie wurden die Hypothesen aufgestellt, dass (I) sowohl die Spracherkennung als auch die Stimmenerkennung bei fehlendem visuellem Eingang durch Zugriff auf visuelle Sprecher-spezifische Informationen optimiert werden kann und, dass (11) diese Optimierung auf Gehirnarealen für die visuelle Gesichtsverarbeitung beruht. Diesen Hypothesen wurde mit Hilfe von Verhaltenstests und der funktionellen Bildgebung in zwei Gruppen nachgegangen: Probanden mit einer mangelnden Fähigkeit, Gesichter zu erkennen (Prosopagnosie), und entsprechende Kontrollprobanden. Die Ergebnisse zeigten, dass das Beobachten einer bestimmten Person beim Reden für 2 min die darauffolgende rein auditorische Spracherkennung sowie die Stimmenerkennung verbessert. Bei beiden Gruppen, sowohl bei den Prosopagnostikern als auch bei den Kontrollprobanden, konnten die verbesserten Verhaltensdaten beim Erkennen des Sprachinhalts auf ein Areal zurückgeführt werden, das für die Verarbeitung von Gesichtsbewegungen zuständig ist. Bessere Verhaltensdaten bei der Stimmenerkennung konnten nur bei den Kontrollprobanden nachgewiesen werden, was auf einem Areal beruht, das der Verarbeitung der Gesichtserkennung zugeordnet wird. Diese Befunde stellen gängige unisensorische Modelle der Sprachverarbeitung infrage, da hier gezeigt werden konnte, dass das Gehirn selbst bei der rein auditorischen Spracherkennung auf zuvor gelernte audiovisuelle Zusammenhänge zurückgreift um die Kommunikation zu optimieren. Das legt die Möglichkeit nahe, dass dieser Optimierung Sprecher-spezifische audiovisuelle interne Modelle zugrunde liegen, welche benutzt werden, um ein sprechendes Gesicht zu simulieren.
Die vorliegende Arbeit soll klären, in wieweit erhöhte Serumprolaktinwerte mit psychischen Auffälligkeiten korrelieren. 34 Patienten, die in dem Zeitraum von 1977 bis 1999 in der endokrinologischen Ambulanz der Universitätsklinik Frankfurt am Main, mit der Diagnose Prolaktinom, Hyperprolakteinämie und hormoninaktives Adenom behandelt wurden. beantworteten einen Fragebogen mit 18 offenen Fragen zu deren Befindlichkeit zu Beginn und im Verlauf der Behandlung.. Von diesen 34 Patienten zeigten 10 psychische Auffälligkeiten. Dabei bedeuteten 10 betroffene Patienten immerhin einen Anteil von 29,4% Nach Ausschluss von Patienten mit erhöhten Hormonparametern, Erkrankungen oder anderweitiger Medikamentation die Depressionen verursachen könnten, verblieben 8 Patienten, deren psychische Auffälligkeiten möglicherweise auf den erhöhten Serumprolaktinspiegel zurückzuführen waren. 2 leichte Depressionen, laut der ICD 10 F 31.9, traten bei einem Prolaktinwert von 377,4 ng/ml und 4,1 ng/ml auf. 3 Patienten zeigten die Symptome einer mittelschweren Depression, F 31.1, diese Fälle traten bei Serumprolaktinspiegel von 10,3, 3000 und 53 ng/ml auf. Eine Manisch-Depressive Manie trat bei 4770 ng/ml auf. Ein Fall einer Agoraphobie, ICD 10 F 140.0 konnte bei einem Serumprolaktinwert von 6,6 ng/ml beobachtet werden, währenddem eine Karzinophobie, F 40.2, bei einem Serumprolaktinwert von 105,3 diagnostiziert wurde. Psychische Auffälligkeiten traten also bereits in den Bereichen mäßig erhöhter und normaler Prolaktinspiegel auf. Unsere Ergebnisse besagen, dass zwischen psychiatrischen Auffälligkeiten und erhöhten Prolaktinwerten keine Korrelation besteht. Sie beträgt zu Anfang der Behandlung tau b = .048 p = .745, zu Ende der Behandlung wurde tau b =.101, p = .484 gefunden. Der Durchschnitt der während der Behandlung gemessenen Prolaktinwerten korreliert mit dem Auftreten von psychischen Auffälligkeiten mit tau b = .073, p = .620. Auch die Differenz der Prolaktinwerte zwischen Anfang und Ende der Behandlung korreliert nicht mit dem Auftreten psychischer Auffälligkeiten. Tau b beträgt .050, p= .731 Die bei der Patientin S.M. beobachtete Koinzidenz von hohen Serumprolaktinspiegel und psychischen Auffälligkeiten, die den Anstoß zu dieser Untersuchung gegeben hatte, ließ sich nicht auf die gesamte Stichprobe im Sinne eines statistischen Zusammenhanges generalisieren. Die Hypothese, dass eine enge Korrelation zwischen psychischen Auffälligkeiten und einem hohen Prolaktinspiegel besteht, kann anhand der vorliegenden Daten nicht aufrechterhalten werden.
Körpersymmetrie gilt unter Evolutionswissenschaftlern als Hinweis auf eine stabile Entwicklungsgeschichte von der Eizelle bis hin zum erwachsenen Lebewesen mit daraus resultierender Gesundheit. Symmetrie steht für gute Abwehrmechanismen trotz einflussnehmender Störfaktoren, die allgegenwärtig sind. Symmetrische Körper und Gesichter werden vom anderen Geschlecht bevorzugt und als attraktiver bewertet. Das Gegenstück der Symmetrie bildet die fluktuierende Asymmetrie als Abweichung von perfekter, bilateraler Symmetrie an verschiedenen Stellen des Körpers. Symmetrie kann somit als Fitnessindikator angesehen werden, also als ein Merkmal des erfolgreichen Umwerbens in der Partnerwahl. Dies geschieht typischerweise durch die Entwicklung eines Merkmals oder durch aufwändigeres Verhalten, dessen Ausbildung für ein weniger „fittes“ Individuum zu kostspielig wäre. Die Kernfragen der vorliegenden Studie waren, ob sich diese Anforderung des Fitnessindikators Symmetrie auf die verborgene Struktur des Kehlkopfes übertragen lässt und ob die Asymmetrie des Kehlkopfes mit der Attraktivität der Stimme assoziiert ist. Die fluktuierende Asymmetrie des Larynx wurde bisher noch nicht untersucht. An der Untersuchung nahmen 80 Versuchspersonen im Alter von 20 bis 70 Jahren teil. Hauptzielgrößen waren Larynxasymmetrie und Stimmattraktivität. Die Larynxasymmetrie wurde mittels Videolaryngostroboskopie und anschließender Asymmetriebewertung auf einer 7-stufigen Skala durch Experten erfasst. Die Attraktivität der Stimme wurde auf Basis eines vorgelesenen phonetischen Standardtexts durch Dritte bewertetet. Weitere Variablen waren die Gesichtsasymmetrie, die durch Vermessung von Fotografien bestimmt wurde, und die durch Dritte bewertete Gesichtsattraktivität. Mit Hilfe eines Fragebogens, der abgesehen von Alter, Geschlecht, Anzahl bisheriger Sexualpartner, Erkältungskrankheiten im vorherigen Jahr sowie eingenommener Medikamente und das Rauchverhalten die Beschwerdenliste nach Zerssen (1976) und die Kurzfassung des Voice Handicap Index (VHI-12) enthielt, wurde versucht, die Gesundheit zu registrieren. Darüber hinaus erbat der Fragebogen bei weiblichen Probanden Angaben zum Menstruationszyklus, um die Fertilität zum Messzeitpunkt zu erfassen. Der Erfassung der Körperkonstitution dienten die Messungen von Größe und Gewicht, des Körperfettanteils und der Muskelmasse sowie die Umfangsbestimmung von Hals, Schulter, Brust, Taille, Hüfte und Bizeps. Das 2D:4D-Längenverhältnis wurde mit Hilfe einer Fotokopie der palmaren Handseite als Indikator für pränatales Testosteron ermittelt. Der zentrale Zusammenhang zwischen Stimmattraktivität und Larynxasymmetrie bestätigte sich nur für Männer. Für diese bestand außerdem eine positive Relation der Stimmattraktivität mit dem Schulter-Hüft-Verhältnis und dem Verhältnis von Brust zu Taille, d. h. Stimmen von Männern mit verhältnismäßig breiter Schulter und breiter Brust wurden attraktiver bewertet. Umgekehrt galt: Je niedriger der BMI, Körperfettanteil, Halsumfang, das Alter und die Anzahl eingenommener rezeptpflichtiger Medikamente, umso höher war die Attraktivitätsbewertung ihrer Stimme. Weibliche Stimmen wurden umso attraktiver bewertet, je jünger die Frauen waren, je größer das Brust-Taille- Verhältnis, je niedriger das Taille Hüft-Verhältnis, je geringen der Halsumfang, je niedriger der Stimmstörungsindex (VHI-12) und je weniger Zigaretten sie geraucht haben. Erwartungsgemäß korrelierte die Larynxasymmetrie bei Männern signifikant negativ mit der Gesichtsattraktivität sowie beinahe signifikant mit dem Schulter-Hüft-Verhältnis. Männliche Larynges wurden außerdem asymmetrischer bewertet, je älter die Person, je höher der BMI, der Körperfettanteil, der Halsumfang und die Anzahl eingenommener Medikamente war. Für Frauen einzig (positiv) signifikant wurde der Zusammenhang zwischen Larynxasymmetrie und Nikotinabusus. Die zusätzlich erfolgten Regressionsanalysen erzielten ein signifikantes Ergebnis für den Zusammenhang zwischen der Stimmattraktivität mit der Muskelmasse für beide Geschlechter, außerdem gelang es, einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Larynxasymmetrie und der SHR bei Männern darzustellen. Die (negativen) Korrelationen zwischen der Larynxasymmetrie für Männer mit Stimm- und Gesichtsattraktivität deuten darauf hin, dass Larynxasymmetrie als Fitnessindikator dienen kann. Darüber hinaus lieferte die vorliegende Studie keine einfach interpretierbaren Ergebisse; häufig waren sie geschlechtsspezifisch. Die Dissertation unterstrich damit die Komplexität der Zusammenhänge und wies auf den Stellenwert von Geschlechterunterschieden hin. Weiterführende Untersuchungen sind nötig, um die Ergebnisse zu bestätigen und um den Stellenwert der Larynxasymmetrie für Frauen zu klären.
Das Peptidhormon Orexin (Hypokretin), das insbesondere in Neuronen des lateralen Hypothalamus synthetisiert wird, hat nach neueren Untersuchungen neben dem Einfluss auf das Essverhalten eine entscheidende Funktion im Schlaf-Wach Verhalten. In optogenetischen Untersuchungen, in denen modifizierte Zellen durch Licht aktiviert werden, konnte durch die Hochregulation von Orexin eine deutliche Wachheits- und Aktivitätszunahme der Tiere verzeichnet werden. Bei erhöhter MCH Freisetzung war eine vermehrte Schlafneigung beobachtet worden. Orexin und MCH scheinen demnach gegensinnige Funktionen in der Schlaf-Wach Regulation einzunehmen.
Mit der vorliegenden Arbeit wurden genauere Einblicke in das orexinerge System im Gehirn von zwei unterschiedlichen Mäusestämmen gewonnen. Es ist nach unserem Wissensstand die erste Arbeit, die das Reaktivitätsmuster von Orexin und MCH bei C3H- und C57BL-Mäusen im Hinblick auf Schlaf und Schlafentzug beleuchtet. Der Vergleich zwischen den Mäusestämmen ist im Besonderen interessant, weil die C57BL-Mäuse das pineale Schlafhormon Melatonin nicht bilden.
Beide Mäusestämme wurden nach Adaptation während drei unterschiedlicher Funktionszustände semiquantitativ immunhistochemisch untersucht: im Schlaf, im aktiven Zustand sowie nach 6-stündigem Schlafentzug. Nach Fixierung der Gehirne wurden die angefertigten Hirnschnitte immunhistochemisch gefärbt und mikroskopiert. Die Semi-Quantifizierung der Immunreaktivität erfolgte durch eine etablierte Bildbearbeitungsmethodik.
Das Verteilungsmuster Orexin- und MCH-ir Neurone ist zwischen den jeweiligen Mäusestämmen gleich und zeigt eine gegenseitige Innervation. Dies spricht für eine geregelte Interaktion beider Botenstoffsysteme.
Weiterhin zeigte sich eine deutliche Schlaf-physiologische Korrelation orexinerger Neurone mit der höchsten Immunreaktivität während der Wachheit. Es konnte jedoch kein Unterschied der Immunreaktivität in Bezug auf Lokalisation und Stadien zwischen C3H- und C57BL-Mäusen nachgewiesen werden, sodass davon auszugehen ist, dass die Melatonindefizienz der C57BL keine bedeutende Rolle in der zirkadianen Regulation von Orexin spielt.
Im Gegensatz zu Orexin konnte kein signifikanter Unterschied in der Immunreaktivität MCH-ir Neurone zu den unterschiedlichen Vigilanzstadien festgestellt werden.
Vermutlich spielt die relative Inaktivität von Orexin in Kombination mit aktiver Sekretion von MCH eine wichtige Rolle in der Induktion und Kontrolle von Schlaf.
Es sind noch viele Fragen offen; insbesondere die Interaktion zwischen Wachheit- und Schlaf-induzierenden Neuronen deren Regulation. Auch der Einfluss vom Nucleus suprachiasmaticus auf Oreginerge/MCHerge Neurone, sowie das Verhältnis von Melatonin zu Orexin und MCH bedarf weiterer Forschungen.
Der Nucleus suprachiasmaticus (SCN) ist ein Kerngebiet des Hypothalamus mit der Funktion des zentralen Taktgebers für die Generierung der circadianen Rhythmik. Zahlreiche petale Verbindungen zum SCN dienen der Synchronisierung der circadianen Uhr mit der tatsächlichen Tagesphase. Fugale Verbindungen des SCN dienen der Verteilung der Tageszeiteninformation über das Gehirn, insbesondere in vegetativen Zentren. So werden beispielsweise die physiologischen Vorgänge des Kreislaufsystems, Hormonausschüttung, der Schlaf-Wach-Zyklus etc. kontrolliert und mit Tag-Nacht-Wechsel synchronisiert. Obwohl viele dieser Verbindungen verstanden und beschrieben sind, sind die nahen Verbindungen in der unmittelbaren Nähe des SCN und des-sen intrinsische Verbindung nicht genau untersucht. Zur Darstellung dieser nahen Verbindungen wurden DiI-Tracer-Studien an Gehirnschnitten von Mäusen durchgeführt. Untersucht wurde parallel zu der DiI-Färbung das Neuropeptid Vasopressin innerhalb und außerhalb des SCN bei Mäusen von zwei verschiedenen Mäusestämmen (C3H und C57BL); C57BL ist defizient für das photoperiodische sezernierte Epiphysenhormon Melatonin, C3H-Mäuse er-blinden im frühen Lebensalter. Die immunzytochemische Untersuchung des Vasopressin-Systems belegte einen Unterschied in der Zytoarchitektur des SCN zwischen den C3H und C57BL Mäusen. Obwohl einige Elemente ähnliche Lokalisations- und Reaktivitätscharakteristika aufwiesen z.B. die dorsomediale Verteilung der Vasopressin-Perikaryen im Kerngebiet, so zeigte sich bei den C57BL-Mäusen eine deutlich schwächere Reaktivität des Neuropeptids AVP in diesem Bereich und ferner eine deutliche inhomogenere Verteilung der Vasopressin-Elemente im gesamten Kerngebiet. Die Tracing Untersuchung zeigte bei beiden Mäuse-Stämmen die gleichen Verbindungswege des SCN mit der nahen Periphere. Zum einen zeigen die Ergebnisse, dass der Hauptpassage des SCN im dorsomedialen, also im periventrikulären Bereich lokalisiert ist und das der SCN multiple Zugänge an seiner dorsalen und lateralen Grenze zur subparaventrikulären Zone besitzt. Ferner konnte auch gezeigt werden, dass beide bilateralen SCN-Kerne direkt über ausgeprägte Kommissurfaserverbindungen miteinander kommunizieren. Diese Kommissuren dürften dafür verantwortlich sein, den SCN einer Seite mit dem SCN der kontralateralen Seite zu synchronisieren. Obwohl in der vorliegenden Arbeit der Tracer nur einseitig appliziert wurde, ist dennoch von einer gekreuzten kontralateralen Verbindung auszugehen. Hier liegen Ansätze für weitere Un-tersuchungen. Ein weiterer Aspekt der Untersuchungen zeigen Faserverbin-dungen in die Area hypothalamica lateralis (AHL), die eine wichtige Rolle in der Kontrolle der zentralen Nahrungsaufnahme besitzt. Diese Faserverbin-dungen haben ihren Ursprung im SCN bzw. Nucl. paraventricularis und dem Nucl. arcuatus. Diese Verbindungen dienen am ehesten der Modulation der zentralen Regulation der Nahrungsaufnahme und spielen daher eine besondere Rolle in der Krankheitsentstehung wie Adipositas, Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankung bei gestörter circadianen Rhythmik. Neu ist der Befund einer beachtlichen Anzahl von suprachiasmaticopetalen Fasern aus der sub-paraventrikulären Zone. Diese könnten die Einbindung des limbischen Systems in die Modulation der inneren Uhr erklären, die darüber hinaus ursächlich für zahlreiche Pathologien sein könnten.
Um die kontinuierlich auf uns einströmende Menge an Reizen zu verarbeiten, ist es wichtig, die Informationen genau zu selektieren. Ein hilfreicher Mechanismus ist hierbei die Aufmerksamkeit gezielt nur auf eine Informationsquelle zu richten und zu verarbeiten.
So ist es möglich, selbst in komplexen Situationen, wie zum Beispiel einer Feier mit vielen verschiedenen Gesprächen, ganz gezielt ein einzelnes herauszufiltern.
Der Effekt von Aufmerksamkeit auf auditory steady-state Responses (aSSR) wurde in der Vergangenheit schon in verschiedenen Studien mit unterschiedlichen Messverfahren und Stimuli untersucht. Dabei wurden teils widersprüchliche Ergebnisse gefunden, die entweder gar keine oder auf sehr kleine Frequenzbereiche beschränkte Aufmerksamkeitseffekte fanden.
Das Ziel dieser Studie war es, die Auswirkungen von Aufmerksamkeit auf die aSSR innerhalb eines größeren Frequenzspektrums (11 Hz, 23 Hz, 41 Hz, 73 Hz und 97 Hz) zu analysieren. Für diesen Zweck wurden den Probanden nach Instruktion der zu beachtenden Seite jeweils zwei benachbarte Modulationsfrequenzen während vier aufeinander folgenden Blöcken dichotisch präsentiert. Die Probanden wurden angewiesen, Trägerfrequenzänderungen auf der zu beachtenden Seite durch Betätigen einer Maustaste anzugeben. Die Registrierung der aSSR-Antworten geschah mittels Elektroenzephalogramm (EEG). Auch die durch die Stimulation hervorgerufene P300 wurde dargestellt.
Bezüglich des Effekts von Aufmerksamkeit auf die aSSRs zeigte sich nach Analyse der gewonnenen Daten im Frequenzbereich von 23 Hz eine Auswirkung. Diese stellte sich in Form einer Amplitudensteigerung auf der jeweils durch den Probanden beachteten Präsentationsseite dar. Bei einer Modulationsfrequenz von 41 Hz kam es bei Präsentation auf der rechten Seite zu höheren Amplituden als bei Präsentation auf der linken Seite. Bei 73 Hz und 97 Hz konnte keinerlei Auswirkung weder der Aufmerksamkeit noch der Präsentationsseite registriert werden. Auffällig war bei den präsentierten Tönen im 20 Hz und 70 Hz Bereich auch eine im Vergleich zu den anderen Frequenzbereichen (11 Hz, 41 Hz und 97 Hz) verlängerte Reaktionszeit der Probanden. In Kombination mit der Modulation der aSSR-Amplitude durch Aufmerksamkeit bei 23 Hz könnte dies ein Hinweis auf einen förderlichen Einfluss der Aufgabenschwierigkeit auf die Detektierbarkeit von Aufmerksamkeitseffekten sein.
Im Gegensatz hierzu zeigte die dargestellte P300 in allen präsentierten Blöcken einen deutlichen Effekt der Aufmerksamkeit. Dieser äußerte sich ebenfalls in einer Steigerung der Amplitude.
Es scheint also zumindest ein moderater Einfluss von Aufmerksamkeit auf die aSSRs zu existieren. Gleichzeitig wirkt dieser allerdings stark abhängig von gewähltem Stimulus und Messmethode. Der Effekt von Aufmerksamkeit auf die P300 konnte dagegen gut repliziert werden und scheint daher bei dichotischer Stimulation ein deutlicher Marker für Aufmerksamkeit zu sein.
The pathophysiology of schizophrenia is still poorly understood. Investigating the neurophysiological correlates of cognitive dysfunction with functional neuroimaging techniques such as electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) is widely considered to be a possible solution for this problem. Working memory impairment is one of the most prominent cognitive impairments found in schizophrenia. Working memory can be divided into a number of component processes, encoding, maintenance and retrieval. They appear to be differentially affected in schizophrenia, but little is known about the neurophysiological disturbances which contribute to deficits in these component processes. The aim of this dissertation was to elucidate the neurophysiological underpinnings of the component processes of working memory and their disturbance in schizophrenia. In the first study the the neurophysiological substrates of visual working memory capacity limitations were investigated during encoding, maintenance and retrieval in 12 healthy subjects using event-related fMRI. Subjects had to encode up to four abstract visual shapes and maintain them in working memory for 12 seconds. Afterwards a test stimulus was presented, which matched one of the previously shown shapes in fifty percent of the trials. A bilateral inverted U-shape pattern of BOLD activity with increasing memory load in areas closely linked with selective attention, i.e. the frontal eye fields and areas around the intraparietal sulcus, was observed already during encoding. The increase of the number of stored items from memory load three to memory load four in these regions was negatively correlated with the increase of BOLD activity from memory load three to memory load four. These results point to a crucial role of attentional processes for the limited capacity of working memory. In the second study, the contribution of early perceptual processing deficits during encoding and retrieval to working memory dysfunction was investigated in 17 patients with schizophrenia and 17 healthy control subjects using EEG and event-related fMRI. A slightly modified version of the working memory task used in the fist study was employed. Participants only had to encode and maintain up to three items. In patients the amplitude of the P1 event-related potential was significantly reduced already during encoding in all memory load conditions. Similarly, BOLD activity in early visual areas known to generate the P1 was significantly reduced in patients. In controls, a stronger P1 amplitude increase with increasing memory load predicted better performance. These findings indicate that in addition to later memory related processing stages early visual processing is disturbed in schizophrenia and contributes to working memory dysfunction by impairing the encoding of information. In the third study, which was based on the same data set as the second study, cortical activity and functional connectivity in 17 patients with schizophrenia and 17 to healthy control subjects during the working memory encoding, maintenance and retrieval was investigated using event-related fMRI. Patients had reduced working memory capacity. During encoding activation in the left ventrolateral prefrontal cortex and extrastriate visual cortex was reduced in patients but positively correlated with working memory capacity in controls. During early maintenance patients switched from hyper- to hypoactivation with increasing memory load in a fronto-parietal network which included left dorsolateral prefrontal cortex. During retrieval right ventrolateral prefrontal hyperactivation was correlated with encoding-related hypoactivation of left ventrolateral prefrontal cortex in patients. Cortical dysfunction in patients during encoding and retrieval was accompanied by abnormal functional connectivity between fronto-parietal and visual areas. These findings indicate a primary encoding deficit in patients caused by a dysfunction of prefrontal and visual areas. The findings of these studies suggest that isolating the component processes of working memory leads to more specific markers of cortical dysfunction in schizophrenia, which had been obscured in previous studies. This approach may help to identify more reliable biomarkers and endophenotypes of schizophrenia.
