Differences in brain activation between mild cognitive impairment patients and healthy controls during a verbal working memory task: a functional magnetic resonance imaging (fMRI) study

Hintergrund: Diese Studie wurde durchgefuhrt, um Unterschiede in der zerebralen Aktivierung zwischen zwei Gruppen von einerseits Patienten mit leichten kognitiven Storungen (LKS) und andererseits gesunden Kontrollpersonen (GK) wahrend eines verbalen Arbeitsgedachtnistests zu untersuchen. LKS wird als Vorstufe der Alzheimer Demenz angesehen. Um eine fruhe Diagnose der Demenz zu ermoglichen, ist es wichtig, diagnostische Marker fur LSK und AD zu etablieren. Methoden: Acht Personen mit LKS und acht GK haben sich einer funktionellen Magnetresonanztomographie unterzogen, wahrend sie einen verbalen Arbeitsgedachtnistest durchfuhrten. Sie bekamen funf Buchstaben gezeigt, die sie sich nach der Einpragungsphase sechs Sekunden lang merken mussten, wahrenddessen sie ein Fixierungskreuz sahen. Nach dieser Verzogerung wurde den Probanden ein einzelner Buchstabe gezeigt, und sie mussten entscheiden, ob dieser Buchstabe in der vorher gezeigten Gruppe von Buchstaben enthalten war. Die Antwort erfolgte uber Tasten in der rechten und linken Hand. Statistische parametrische Karten des Gehirns, die die Gehirnaktivitat fur die jeweiligen Gruppen zeigen, und Karten, die die Unterschiede zwischen beiden Gruppen zeigen, wurden fur beide Gruppen erstellt. Ziele: Ziele der Studie waren, die Gehirnaktivierung von Patienten mit LKS und einer Gruppe von GK wahrend eines verbalen Arbeitsgedachtnistests zu untersuchen, und Unterschiede in der Aktivierung zwischen den beiden Gruppen zu finden. Ergebnisse: Gehirnaktivierung in der GK-Gruppe wurde in dorsolateral-prafrontalen, parietalen und temporalen Gegenden beobachtet. Diese Aktivierungen wiesen linksseitige Lateralisierung auf, was fur verbale Aufgaben typisch ist. Trotzdem gab es auch aktive Regionen in der rechten Hemisphare, was einen gewissen Grad von Delateralisierung bedeutet. Dies wiederum ist ein typischer Prozess der normalen Alterung. Die LKS-Gruppe wies Aktivierung in den gleichen Regionen auf, allerdings mit einem geringeren Grad an Delateralisierung. Es gab sowohl interhemispharische wie auch interregionale Unterschiede in der Aktivierung zwischen den Gruppen. Die GK-Gruppe zeigte hohere Aktivierung in Regionen des Frontallappens, wahrend die LKS-Gruppe hohere Aktivierung in Regionen des Termporallappens aufwies. In beiden Gruppen fanden sich Regionen, die hohere Aktivierung wahrend der Ruhe-Phase des Tests im Vergleich zu der tatsachlichen Aufgabe zeigten. Diese Regionen werden ‚Default’-Netzwerk genannt. Die LKS-Gruppe hatte eine ausgepragtere ‚Deaktivierung’ als die GK-Gruppe wahrend der Wiederholungs-Phase des Tests, und eine niedrigere ‚Deaktivierung’ als die GK-Gruppe wahrend der Entscheidungs-Phase. Ausblick: In beiden Gruppen war die Gehirnaktivierung wahrend der verschiedenen Teile der Aufgabe in Gegenden, die wahrend eines verbalen Arbeitsgedachtnistests typischerweise aktiviert werden. Es fanden sich Unterschiede in den Aktivierungsmustern zwischen den beiden Gruppen. Der auffallendste Unterschied war, dass die LKS-Gruppe hohere Aktivierung als die GK-Gruppe hatte, was auf Kompensierung fur neurale Degeneration und kognitiven Leistungsabfall zuruckgefuhrt werden kann. Dieser Kompensationsprozess trat wahrend allen Teilen des Arbeitsgedachtnistests auf.