title: Cortisol reaction and memory performance after different stressors (learn stress and public speaking) in healthy subjects
title: Cortisolreaktion und Gedächtnisleistung nach unterschiedlichen Stressoren (Lernstress und Public Speaking) bei gesunden Probanden
Creators: name: Isaksson, Alexandra
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2012
Subjects: Stress reaction
Stress-Paradigma
Implicit memory
Stressreaktion
Aufmerksamkeit
Cortisol
Explizites Gedächtnis
Stressor
Gedächtnis
Memory
Medizin, Gesundheit
Aufmerksamkeitstest
Explicit memory
Stress
Hydrocortison
Implizites Gedächtnis

description: In our study we evaluated a "Lern
      Stress Paradigm" developed by our research group with a
      balanced repeated measures design in 24 healthy young men. We
      hypothesized that it would- as the well-established stressor
      "Public Speaking Paradigm"- provoke a significant stress
      reaction including a cortisol elevation in comparison to a
      control condition (learning without stress). In addition, we
      assessed the effect of stress and cortisol elevation on
      implicit and explicit memory processes. Our Lern Stress
      Paradigm only lead to a significant adrenergic stress
      reaction (blood pressure), but not to a significant cortisol
      reaction in contrast to the Public Speaking Paradigm. In the
      overall group comparison, implicit memory was impaired under
      Public Speaking (lexical decision task), in contrast to
      explicit memory, which was not affected (word list learning).
      In subgroup analyses, however, cortisol-responders under
      Public Speaking where impaired in a component of explicit
      memory, the so-called proactive interference. Also, this
      subgroup showed improved implicit memory. A re-evaluation of
      our Lern Stress Paradigm should be conducted under
      intensified stress conditions (e.g. more time pressure, more
      difficult task). An interaction of andrenergic stress
      reaction and cortisol reaction is needed to influence memory
      performance. In the future, not only effects from cortisol on
      explicit, but also implicit memory should further be
      investigated.
description: In der vorliegenden Studie wurde
      ein von unserer Arbeitsgruppe entwickeltes
      Lernstress-Paradigma anhand eines ausbalancierten
      Messwiederholungs-Designs dahingehend evaluiert, ob es im
      Vergleich zu einer Lernbedingung unter Ruhe und dem
      etablierten Stressor „Public Speaking“ (Öffentliches
      Sprechen) ebenso zu einem stressbedingten Cortisolanstieg bei
      24 gesunden männlichen Probanden führt. Das
      Lernstress-Paradigma, welches aus einer computergestützen
      Zuordnungslernaufgabe unter Zeitdruck besteht, könnte damit
      als Paradigma in der Stress- und Gedächtnisforschung dienen,
      welches pragmatischer als der TSST oder Public Speaking ist
      und damit auch bei der Untersuchung von Patientengruppen
      (z.B. mit affektiven Erkrankungen und Angsterkrankungen)
      einsetzbar wäre. Zudem wurde der Frage nachgegangen, ob die
      durch Stress induzierte Cortisolreaktion die deklarative
      Gedächtnisleistung, gemessen anhand des AVLT, im Unterschied
      zur impliziten Gedächtnisleistung während der Lern- oder
      Konsolidierungsphase negativ beeinflusst. Aufgrund von
      klinischen und experimentellen Studien kann davon ausgegangen
      werden, dass hippocampus-abhängige deklarative
      Gedächtnisleistungen durch Cortisol beeinflusst werden. Es
      wird vermutet, dass Cortisol an neuroanatomische Strukturen,
      die wesentlich in Lern- und Gedächtnisprozesse involviert
      sind – u.a. der Hippocampus, der präfrontale Cortex (PFC)
      sowie die Amygdala – bindet, und über eine Inhibition der
      Langzeitpotenzierung im Hippocampus zu einer Beeinträchtigung
      von Gedächtnisleistungen führt (Lupien et al., 2007).
      Allerdings wurden sowohl Beeinträchtigungen (Lupien &amp;
      McEwen., 1997; Elzinga., Bakker &amp; Bremner, 2005) als auch
      verbesserte Gedächtnisleistungen nach Stressor bzw.
      Cortisolgabe, vor allem bei emotionalen Wörtern (Buchanan
      &amp; Lovallo, 2001; Kuhlmann &amp; Wolf, 2006a) gefunden.
      Anhand der Unterscheidung verschiedener Gedächtnisprozesse
      zeigte sich, dass Cortisol die Gedächtniskonsolidierung (v.a.
      emotionalen Materials) zu verbessern scheint, während der
      Abruf gelernten Materials beeinträchtigt wird. Auch spielt
      die Höhe der Cortisolkonzentration, die im Sinne einer
      umgekehrten U-Funktion mit kognitiven Leistungen
      zusammenhängt, eine wesentliche Rolle (Domes et al., 2005).
      Weitere modulierende Faktoren sind der Grad der adrenergen
      Stressreaktion, der Tageszeitpunkt (Het, Ramlow &amp; Wolf,
      2005), Geschlechtereffekte (Wolf et al., 2001), sowie auch
      Persönlichkeitsfaktoren (Hemmeter, 2000). Im Gegensatz zu
      expliziten Gedächtnisleistungen scheinen Glukokortikoide
      keinen Einfluss auf implizite Gedächtnisleistungen zu haben
      (Kirschbaum et al., 1996; Lupien et al., 1997), vermutlich,
      da sie weitgehend von hippocampalen Strukturen unabhängig
      sind. Es zeigte sich, dass die Stressreaktion auf beide
      Stressoren entgegen unserer Hypothesen unterschiedlich
      ausfiel: Sie umfasste beim Lernstress-Paradigma zwar eine
      signifikante Blutdruckerhöhung sowie Veränderungen im
      Befinden, beim Public Speaking-Paradigma jedoch zusätzlich
      einen bedeutenden Cortisolanstieg innerhalb der ersten halben
      Stunde nach Stressor (AUC; Z = -2,8; p = .005). Dabei konnten
      unter beiden Stress-Bedingungen sog. Cortisol-Responder
      gefunden werden, die sowohl auf Public Speaking als auch auf
      Lernstress mit einer signifikant stärkeren Cortisolantwort
      reagierten als sog. Cortisol-Non-Responder. Die durch das
      Lernstress-Paradigma und Public Speaking induzierte
      Stressreaktion führte in der Gesamtgruppe entgegen unserer
      Hypothese zu keiner signifikanten Beeinträchtigung der
      deklarativen Gedächtnisleistung im AVLT, weder im
      unmittelbaren oder verzögerten freien Abruf noch in der
      Wiedererkennensleistung. Allerdings waren Public
      Speaking-Responder in der Abrufleistung der Interferenzliste
      im Vergleich zur Ruhebedingung beeinträchtigt, d.h. sie
      wurden stärker durch eine proaktive Interferenz beeinflusst.
      Es zeigte sich ein positiver Zusammenhang zwischen
      Behaltensleistung – also der Gedächtniskonsolidierung – und
      Cortisol unter Public Speaking (r = -.446). Unter dem
      Lernstress-Paradigma an sich gab es, wahrscheinlich aufgrund
      des geringeren Cortisolanstiegs, keinen Zusammenhang zwischen
      Lernleistung oder expliziter Gedächtnisleistung und Cortisol.
      Die implizite Gedächtnisleistung wurde entgegen unserer
      Erwartung durch Stress beeinflusst; so war der Priming-Effekt
      der verzögerten lexikalischen Entscheidungsaufgabe unter
      Public Speaking verringert, dagegen fand sich ein positiver
      Zusammenhang zwischen Cortisolanstiegen und unmittelbarem
      Priming-Effekt unter Public Speaking-Respondern, sowie dem
      prozeduralen Gedächtnis (Spiegelzeichnen) unter Lernstress.
      Es gab keinen Hinweis, dass der Zusammenhang von Stress und
      Gedächtnisleistung durch die Aufmerksamkeitsleistung
      moduliert wurde. Insgesamt konnten wir im Einklang mit
      anderen Studien bestätigen, dass Cortisol den Zusammenhang
      von Stress und Gedächtnisleistung, insbesondere die
      Konsolidierung, beeinflusst, wobei möglicherweise
      Interferenzeffekte eine Rolle spielen. Dabei wird von einer
      Interaktion von Glukokortikoiden mit noradrenergen Afferenzen
      ausgegangen (Roozendaal, 2002). Auch sollten in Zukunft
      Auswirkungen auf implizite Gedächtnisleistungen stärker
      beachtet werden. Gründe, weshalb wir keine Cortisolanstiege
      nach dem Lernstress-Paradigma nachweisen konnten, betreffen
      sowohl qualitative als auch methodische/quantitative
      Unterschiede zum Paradigma Public Speaking. Eine erneute
      Prüfung des Lernstress-Paradigmas unter Verstärkung seiner
      stress-fördernden Faktoren sollte daher erfolgen.