Zusammenfassung (Deutsch)
Zielsetzung: Die vorliegende Untersuchung beschäftigte sich mit den neuropsychologischen, neurofunktionellen und neurostrukturellen Korrelaten gesunder sowie pathologischer Alterungs-prozesse. So weisen mehrere Studien darauf hin, dass ältere Personen, bei denen objektive Gedächtnis-defizite vorliegen, welche als �leichte kognitive Beeinträchtigung (engl. �amnestic Mild Cognitive Impairment�, ...
Zusammenfassung (Deutsch)
Zielsetzung: Die vorliegende Untersuchung beschäftigte sich mit den neuropsychologischen, neurofunktionellen und neurostrukturellen Korrelaten gesunder sowie pathologischer Alterungs-prozesse. So weisen mehrere Studien darauf hin, dass ältere Personen, bei denen objektive Gedächtnis-defizite vorliegen, welche als �leichte kognitive Beeinträchtigung (engl. �amnestic Mild Cognitive Impairment�, aMCI; Petersen, 2004) klassifiziert werden können, eine Hochrisikogruppe für die Entwicklung einer klinisch manifesten Alzheimer-Demenz darstellen. Ein weiterer wichtiger Fokus lag zudem auf dem Einfluss des genetischen Risikofaktors ApoE epsilon4 auf die genannten Parameter, da dieser das Erkrankungsrisiko bezüglich Morbus Alzheimer ebenfalls deutlich erhöht.
Methoden: An der Studie nahmen 13 junge, gesunde Probanden, 32 ältere, gesunde Probanden sowie 30 aMCI-Patienten teil. Um den Einfluss des ApoE-Genotyps zu erfassen, wurden die beiden zuletzt genannten Gruppen nochmals in jeweils zwei Subgruppen von Probanden mit und ohne den Genotyp ApoE epsilon4 unterteilt. Alle Studienteilnehmer wurden einer ausführlichen neuropsychologischen Untersuchung unterzogen, die Tests zu visuoperzeptiven Fähigkeiten, zu episodischen Gedächtnis-funktionen sowie zu Aufmerksamkeits- und Arbeitsgedächtnisleistungen beinhaltete. Im Rahmen einer Untersuchung mittels funktioneller Kernspintomographie wurde eine experimentelle Version des Famous Faces Tests von Hennig-Fast et al. (2008) durchgeführt, da mehreren neuropsychologischen Studien zufolge bei aMCI-Patienten neben episodischen auch semantische Gedächtnisleistungen, welche insbesondere das Erkennen und Benennen berühmter Personen betreffen, deutlich beeinträchtigt sind. Mittels Voxelbasierter Morphometrie (VBM) wurden zudem mögliche neurostrukturelle Unterschiede zwischen den experimentellen Gruppen untersucht.
Ergebnisse: Gesundes Altern führte zu signifikanten neuropsychologischen Beeinträchtigungen bei visuoperzeptiven Fähigkeiten sowie im Bereich des episodischen Gedächtnisses. Im Hinblick auf Aufmerksamkeitsfunktionen waren die älteren, gesunden Probanden gegenüber den jungen Kontrollprobanden insbesondere bei höheren Aufmerksamkeitsprozessen (z.B. kognitive Flexibilität) beeinträchtigt. Pathologische Alterungsprozesse im Sinne einer aMCI manifestierten sich am stärksten im Bereich des episodischen und semantischen Gedächtnisses sowie ebenfalls bei höheren Aufmerksamkeitsfunktionen. Der ApoE-Genotyp zeigte keinen differentiellen Einfluss auf die kognitive Leistungsfähigkeit. Auf neurofunktioneller Ebene wiesen die älteren, gesunden Probanden verglichen mit den jungen, gesunden Probanden eine niedrigere Aktivierung im linken Gyrus parahippocampalis sowie eine Hyperaktivierung in multiplen Hirnarealen (z.B. posteriorer cingulärer Kortex, medialer Gyrus frontalis) auf. Hingegen war das Vorliegen einer aMCI mit einer deutlichen Hypoaktivierung in alzheimerassoziierten Hirnarealen wie dem Gyrus parahippocampalis sowie dem posterioren cingulären Kortex assoziiert, welche die signifikant beeinträchtigte Performanz der aMCI-Patienten im �famous faces�-Paradigma widerspiegelt. Der ApoE-Genotyp führte sowohl innerhalb der Kontroll- als auch innerhalb der Patientengruppe bei epsilon4-Trägern ebenfalls zu einer Aktivierungsminderung im Gyrus parahippocampalis und im posterioren cingulären Kortex. In der VBM-Analyse zeigte sich ein signifikanter Effekt gesunder Alterungsprozesse, welcher sich vor allem in einer präfrontalen Atrophie äußerte. Hingegen führten pathologische Alterungsprozesse lediglich zu einer Dichteminderung im superioren Parietallappen. Der ApoE-Genotyp hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Gehirnmorphologie.
Diskussion: In der vorliegenden Studie gelang es, die neuronalen Korrelate der Defizite von aMCI-Patienten beim Erkennen und Benennen berühmter Personen zu identifizieren. Die Befunde der neuropsychologischen Diagnostik deuten darauf hin, dass diese Defizite vor allem durch Störungen beim Namensabruf und weniger durch Probleme bei der Identifikation oder durch perzeptuelle Beeinträchtigungen bedingt sind. Risikofaktoren (z.B. ApoE epsilon4, aMCI) beeinträchtigen die funktionelle Integrität von alzheimerassoziierten Hirnregionen (Gyrus parahippocampalis, posteriorer cingulärer Kortex) und erhöhen somit die Vulnerabilität der betroffenen Personen für die Entwicklung einer Alzheimer-Demenz. Von besonderem Interesse erscheint dabei, dass bereits gesunde, kognitiv unauffällige Personen mit dem genetischen Risikofaktor ApoE epsilon4 eine Hypoaktivierung in den genannten Hirnregionen aufweisen.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Aims: The present fMRI study explores the neurofunctional correlates of the recognition of famous faces in patients with amnestic MCI (aMCI) and healthy controls. The Apolipoprotein E (ApoE) epsilon4 allele represents a major risk factor for the development of Alzheimer´s Dementia (AD).We determined the influence of the genetic risk factor ApoE epsilon4 on activation patterns of the medial ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Aims: The present fMRI study explores the neurofunctional correlates of the recognition of famous faces in patients with amnestic MCI (aMCI) and healthy controls. The Apolipoprotein E (ApoE) epsilon4 allele represents a major risk factor for the development of Alzheimer´s Dementia (AD).We determined the influence of the genetic risk factor ApoE epsilon4 on activation patterns of the medial temporal lobe during face recognition in cognitively intact subjects and aMCI patients.
Methods: The event-related fMRI experiment was conducted in a 3-Tesla-scanner (Siemens) with a visual projection system. Functional data were processed using SPM5 (Statistical Parametric Mapping 2005). We investigated 17 healthy volunteers, carrying the ApoE epsilon4 and 15 healthy subjects without the ApoE epsilon4 gene. In addition, 30 aMCI-subjects were investigated, with half of them ApoE epsilon4-carriers and half non-carriers.
Results: Despite identical task performance, the healthy subjects with ApoE epsilon4 showed less activation in the left parahippocampal gyrus during the famous faces task compared to the healthy group with ApoE epsilon3. In both aMCI-groups we found significantly reduced activation in left parahippocampal gyrus compared to the control groups. Again, epsilon4-carriers exhibited less activation than non-carriers.
Conclusions: Our results demonstrate that the MTL shows functional decline associated with major risk factors for the development of AD like ApoE epsilon4 and aMCI. Importantly, the ApoE genotype influences activation in critical brain regions even in absence of any cognitive symptoms in persons with high genetic risk for development of AD.
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