Funktionelle Magnetresonanztomographie bei Aktivierung des Arbeitsgedächtnisses

Zusammenfassung

Ziele: Unter Verwendung eines Buchstabenerkennungsparadigmas wurde die Funktion des Arbeitsgedächtnisses mittels funktioneller Magnetresonanztomographie an 16 gesunden Probanden untersucht, von denen 9 ausgewertet werden konnten. Material und Methode: Aktivierungsbedingung (Reaktion auf jeden Buchstaben, der identisch ist mit dem jeweils vorletzten Buchstaben) und Kontrollbedingung (Reaktion auf einen bestimmten vorselektierten Buchstaben) unterschieden sich lediglich durch unterschiedliche Instruktionen. Die beiden Bedingungen waren damit subjektiv verschieden, jedoch durch physikalisch identische Reize sowie eine identische Reaktion (Erkennen des zu diskriminierenden Zielreizes und Knopfdruck) charakterisiert. Ergebnisse: Unter der das Arbeitsgedächtnis beanspruchenden Aktivierungsbedingung wurde eine umschriebene signifikante Vermehrung der Aktivität im dorsolateralen präfrontalen Kortex (Brodmannsche Areale 10, 46 und 9) beobachtet. Schlußfolgerungen: Im Gegensatz zu anderen experimentellen Paradigmen, die zu funktionellen Untersuchungen des frontalen Kortex herangezogen werden, zeichnet sich das eingesetzte Verfahren durch Einfachheit, gute Interpretierbarkeit und Einbindung in einen neuro-physiologischen Kontext aus.

Summary

Aims: Functional magnetic resonance imaging was used in conjunction with a letter detection task for the study of working memory in 16 normal subjects. Because of movement artifacts, data from only 9 subjects were analysed. Methods: In the activation task, subjects responded by pressing a button whenever any presented letter was the same as the second last in the sequence. In the control condition, the subjects had to respond to a fixed letter. Hence, the activation condition and the control condition differed only subjectively, i.e., regarding the task demand, whereas the stimuli and the type and frequency of response were identical. Results: The activation condition produced significant activation in the dorsolateral prefrontal cortex (Brodmann's areas 10, 46, and 9). Conclusions: In contrast to experimental tasks previously used rather extensively to study the prefrontal cortex, the present paradigm is characterized by its simplicity, interpretability, and its ties to known neurophysiology of the frontal cortex.

Schlüsselwörter:

Funktionelle Magnetresonanztomographie (MRT) - Arbeitsgedächtnis - Kortikale Aktivierung - Frontaler Kortex

Key words:

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) - Working memory - Cortical activation - Frontal cortex