Effekte von Alter und Expertise auf die taktile Wahrnehmung: Untersuchung zugrunde liegender neuronaler Mechanismen mittels transkranieller Gleichstromstimulation

• Antragsteller: Professor Dr. Ben Godde; Professor Dr. Ahmed Karim
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychologie und Kognitive Neurowissenschaften ; Kognitive, systemische und Verhaltensneurobiologie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 407249047

• Erstellungsjahr: 2023

Zusammenfassung der Projektergebnisse

In diesem Projekt untersuchten wir Effekte von transkranieller Gleichstromstimulation (tDCS) auf die taktile Wahrnehmung und assoziierte Ereignis-korrelierte Potentiale (EKP) sowie deren Modulation durch taktile Expertise. Wir bestätigen eine reduzierte taktile Wahrnehmungsleistung und eine intrakortikale Disinhibition – gekennzeichnet durch erhöhte frühe, sensorische (P1/N1) EKP-Amplituden – in älteren (OA) im Vergleich zu jüngeren (YA) Probanden. Taktile Expertise, z.B. durch langjähriges Spielen eines Instruments, schwächten diese Alterseffekte signifikant ab. Anodale tDCS, von der bekannt ist, dass sie die neuronale Erregbarkeit verstärkt, führte zu einer besseren Verhaltensleistung in YA und OA. Taktile Expertise hatte keinen modulierenden Effekt. Entgegen unserer Erwartung waren die frühen EKP- Amplituden in YA nach anodaler im Vergleich zu Sham tDCS erniedrigt. In OA unterschieden sich diese frühen EKP-Amplituden nicht zwischen den tDCS-Bedingungen. In dieser Gruppe waren jedoch die späteren, frontalen P300 Amplituden erhöht, was möglicherweise auf eine bessere Rekrutierung kognitiver Ressourcen zur Kompensation altersbedingten Abbaus hindeutet. Unsere Ergebnisse bestätigen, dass altersbedingten Defizite in taktiler Wahrnehmung durch taktile Expertise entgegengewirkt werden kann. Jedoch konnten wir entgegen unserer Erwartung keine Modulation der tDCS-Effekte auf taktile Wahrnehmung und assoziierte EKPs durch taktile Expertise nachweisen. Offen bleibt die Frage, ob erhöhte N1 EKP- Amplituden im Alter oder Deckeneffekte potenzielle Effekte der tDCS begrenzen oder maskieren und wie im Detail Alter und Expertise tDCS-Effekte auf die somatosensorische kortikale Verarbeitung beeinflussen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Effects of tDCS on Tactile Perception Depend on Tactile Expertise in Both Musicians and Non-Musicians. Brain Sciences, 10(11), 843.
  Godde, Ben; Dadashev, Lev & Karim, Ahmed A.
  
• Does Transcranial Direct Current Stimulation Improve Tactile spatial discrimination? A Systematic Review and Meta-Analysis. Center for Open Science.
  Khalil, Radwa; Daniels, Marieatou; Karim, Ahmed & Godde, Ben
  
• Evaluating the mobile MUSE EEG headband for studying resting state EEG and event-related potentials.. Center for Open Science.
  Godde, Ben
  
• How can we reach sustainable effects with transcranial brain stimulation? Keynote lecture at the 2nd International Upper Egypt Neuropschiatry Conference
  Karim, A. A.
  
• Less might be more: 1mA but not 1.5mA of tDCS improves tactile orientation discrimination. IBRO Neuroscience Reports, 15, 186-192.
  Khalil, Radwa; Karim, Ahmed A. & Godde, Ben