Beeinflussung der deklarativen Gedächtnisleistung mittels bilateraler transkranieller Gleichstromstimulation (tDCS) über dem parietalen sowie temporalen Kortex
Effects on declarative memory via bilateral transcranial direct current stimulation (tDCS) over parietal and temporal cortices
by Almuth Marianne Raithel
Date of Examination:2016-08-15
Date of issue:2016-08-15
Advisor:Prof. Dr. Andrea Antal
Referee:Prof. Dr. Melanie Wilke
Referee:Prof. Dr. Rainer Mausberg
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Abstract
English
Transcranial direct current stimulation (tDCS) is proved so far to be a successful method for investigating complex cognitive functions. There is evidence from imaging studies that parietal and temporal cortices act together to achieve successful recognition of declarative information; nevertheless, the precise role of these regions remains elusive. To evaluate the role of these brain areas in declarative memory retrieval, we applied bilateral tDCS, with anode over the left and cathode over the right parietal or temporal cortices separately, during the recognition phase of a verbal learning paradigm using a balanced old-new decision task. In a parallel group design, we tested three different groups of healthy adults, matched for demographic and neurocognitive status: two groups received bilateral active stimulation of either the parietal or the temporal cortex, while a third group received sham stimulation. The analysis of accuracy revealed a different effect of tDCS for old and new item recognition. While the temporal group showed enhanced performance for old item recognition, the parietal group was better at correctly recognising new ones. Our results support an active role of both of these areas in memory retrieval, possibly underpinning different stages of the recognition process.
Keywords: tDCS; parietal cortex; temporal cortex; declarative memory
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Die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) erwies sich in der bisherigen Grundlagenforschung als bewährte Methode zur Aufschlüsselung von komplexen kognitiven Funktionen. Bisher deuten bildgebende Verfahren auf ein Zusammenwirken parietaler und temporaler Kortizes beim Rekognitionsprozess deklarativer Gedächtnisinhalte hin. In der vorliegenden Arbeit sollten nun die Auswirkungen einer bilateral temporal und parietal applizierten tDCS auf die deklarative Gedächtnisleistung während der Rekognition untersucht werden. Unter Verwendung eines einfach-blinden, kontrollierten und randomisierten Studiendesigns wurden junge, gesunde Probanden drei voneinander unabhängigen, hinsichtlich der individuellen Gedächtniskapazität ausgeglichenen Studiengruppen für Placebo-, parietale und temporale Stimulation zugeordnet. Während der Bearbeitung eines computergestützten Alt-Neu-Rekognitions-Paradigmas erhielten zwei Gruppen bilaterale tDCS mit linkshemisphärischer a-tDCS über dem parietalen bzw. temporalen Kortex und eine Gruppe Placebo-Stimulation. Zielsetzend wurde die Einflussnahme der tDCS auf die deklarative Rekognitionsleistung bezüglich verbaler Gedächtnisinformationen gemessen. Eine Verbesserung der deklarativen Rekognitionsleistung äußerte sich in höheren Trennschärfeindex- und Treffgenauigkeitswerten der beiden verumstimulierten Gruppen im Vergleich zur Placebo-stimulierten Gruppe. Ein konträres Dissoziationsmuster zeigte sich insofern, als die temporale Stimulationsgruppe eine signifikant höhere Treffgenauigkeit bei der Rekognition alter Items im Vergleich zu neuen aufwies und die parietale Stimulationsgruppe mit einer signifikant höheren Treffgenauigkeit neue Items im Vergleich zu alten wiedererkannte. Diese Ergebnisse unterstreichen die Involvierung der temporalen und parietalen Hirnareale in möglicherweise unterschiedliche Stadien des Rekognitionsprozesses deklarativer Gedächtnisinhalte.
Schlagwörter: tDCS; parietaler Kortex; temporaler Kortex; deklaratives Gedächtnis