Rolle des nikotinergen cholinergen Systems bei der top down und bottom up Kontrolle der Aufmerksamkeit
Final Report Abstract
Pharmakaeffekte unterliegen sowohl auf Verhaltens- als auch auf Ebene des Gehirns individuellen Variationen. Im Projekt wurde untersucht, inwiefern genetische Variationen im cholinergen und dopaminergen Neurotransmittersystem die aufmerksamkeitsverbessernden Effekte des cholinergen Agonisten Nikotin beeinflussen. Dazu wurden gesunde, junge Nichtraucher mit einem Nikotinpflaster (bzw. einem Plazebo) in verschiedenen Aufmerksamkeitsparadigmen untersucht. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Nikotin nicht nur das Reorientieren visuell-räumlicher Aufmerksamkeit verbessert, sondern auch Distraktion reduziert, insbesondere bei Personen, die leicht distrahierbar sind. Genetischen Variationen im cholinergen Neurotransmittersystem allein scheinen die Variabilität von Nikotineffekten nicht, sondern nur in Interaktion mit Variationen im dopaminergen Neurotransmittersystem, zu erklären. Auf neuronaler Ebene sind genotypspezifische Variationen von Nikotineffekten eher auf Netzwerkebene als in einzelnen Hirnregionen zu beobachten. Hirnregionen, die auf Netzwerkebene dazu beitragen, sind der Pulvinar, das Striatum, der mittlere und superiore frontale Gyrus, die Insula, der linke Precuneus und der mittlere temporale Gyrus. Der Befund, dass Nikotineffekte durch normale genetische Variationen modulierbar sind und nur Probanden mit einer bestimmten genetischen Voraussetzung von Nikotin profitieren, sind für zahlreiche klinische Ansätze relevant, die cholinerge Pharmaka zur Behandlung von kognitiven Defiziten einsetzen.
Publications
- (2011) Functional brain imaging of nicotinic effects on higher cognitive processes. Biochemical Pharmacology 82:943-951
Newhouse PA, Potter AS, Dumas JA, Thiel CM
- (2012) Pro-cognitive drug effects modulate functional brain network organization. Frontiers Behavioral Neuroscience 6:53
Giessing C, Thiel CM
(See online at https://doi.org/10.3389/fnbeh.2012.00053) - (2013) Human brain functional network changes associated with enhanced and impaired attentional task performance. Journal of Neuroscience 33:5903-5914
Giessing C, Thiel CM, Alexander-Bloch AF, Patel AX, Bullmore ET
(See online at https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.4854-12.2013) - (2013) Neuropharmakologische funktionelle Bildgebung. Neuroforum 4/13 156-162. Springer
C.M. Thiel
- (2013) The efficiency of functional brain networks does not differ between smokers and non-smokers. Psychiatry Research 214:349-356
Breckel TP, Thiel CM, Giessing C
(See online at https://doi.org/10.1016/j.pscychresns.2013.07.005) - (2014) Nicotine reduces distraction under low perceptual load. Psychopharmacology (Berl) Oct 11
Behler O, Breckel TP, Thiel CM
(See online at https://doi.org/10.1007/s00213-014-3761-5)
