Thetas funktionelle Rolle während des Lernens, bei nächtlicher Reaktivierung und während des Abrufs bei der Bildung deklarativer Gedächtnisspuren

• Antragsteller: Dr. Sven Paßmann
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 402730815

Ziel meiner Studie ist es, die funktionelle Relevanz oszillatorischer Theta-Aktivität im Wach- und Schlafzustand während der unterschiedlichen Phasen des Gedächtnisbildungsprozesses zu untersuchen. Im Detail geht es dabei um den Einfluss der transkraniellen Wechselstromstimulation im Bereich des Theta-Frequenzbandes (theta-tACS, 6Hz) vor dem Lernen, der nächtlichen Reaktivierung und vor dem Abruf auf die Gedächtnisleistung nach dem Schlafen bei einem Wortpaar-Paradigma mit holländisch-deutschen Wortpaaren.Wir vermuten, das theta-tACS vor dem Lernen (Studie 1) bzw. vor dem Abruf am nächsten Morgen (Studie 2) akustisch als auch visuell präsentierter Items den momentanen Aktivitätszustand des Gehirns verändert. Da man bisher zeigen konnte, das Theta während des Lernens wichtig für einen späteren erfolgreichen Abruf ist, nehmen wir in der Studie 1 an, dass die aus der Stimulation zu erwartende Erhöhung der Theta Power auch zu einer besseren Gedächtnisleistung führt. Dadurch das der momentane Zustand des Gehirns vor dem Abruf aber genauso wichtig ist wie vor dem Lernen, erwarten wir auch in Studie 2 eine durch die Stimulation verbesserte Gedächtnisleistung, da Theta im Verdacht steht, eine wichtige Rolle beim Abruf gelernter Items zu spielen. Ganz allgemein erwarten wir aber keine Verbesserung der Abrufleistung nach der Sham-Bedingung. Des Weiteren nehmen wir für beide Studien an, dass aufgrund einer Präferenz für akustisch präsentierte Items deren Abrufleistung besser ist als für visuell präsentierte. Zusätzlich erwarten wir auch eine Kontextabhängigkeit, die sich in einer besseren Leistung für Items, die bei Abruf in derselben Form präsentiert werden wie während des Lernens, widerspiegelt.In Studie 3 verabreichen wir theta-tACS kurz vor der von uns initiierten nächtlichen Reaktivierung zuvor gelernter Items (akustisch als auch visuell präsentiert) und vermuten ganz allgemein eine bessere Abrufleistung für reaktivierte Items im Gegensatz zu denen, welche zuvor nicht gelernt wurden. Zusätzlich gehen wir auch aufgrund der Kontextähnlichkeit bei der rein akustischen Reaktivierung in der Nacht von einer besseren Abrufleistung von zuvor akustisch gelernten im Vergleich zu visuell gelernten Items aus. Des Weiteren erwarten wir auch hier eine Erhöhung der Power in dem entsprechenden Frequenzband und damit ganz generell zu einer verbesserten Abrufleistung am nachfolgenden Morgen im Vergleich zu den Items, welche vor ihrer Reaktivierung keine Stimulation erfahren hatten und zu komplett neuen präsentierten Wörtern. Die Ergebnisse könnten Hinweise geben, inwieweit Theta für die Verbesserung der Stärke einer Gedächtnisspur reaktivierter Items eine Rolle spielt. Ganz allgemein könnten die Ergebnisse dieser Studien Einblicke in eine mögliche funktionale Rolle des Theta Frequenzbandes bei den Bildungsprozessen deklarativer Gedächtnisinhalte liefern.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Schweiz
• Gastgeber: Professor Dr. Björn Rasch