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Projekt
Verbesserung des verbalen Arbeitsgedächtnisses durch fokale transkranielle Gleichstromstimulation
Antragstellerin
Professorin Dr. Gesa Hartwigsen
Fachliche Zuordnung
Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
Förderung
Förderung seit 2022
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 467143400
Das verbale Arbeitsgedächtnis beschreibt die Fähigkeit zur kurzzeitigen Speicherung verbaler Informationen, welche zentral für die menschlichen Kognition ist. Verbale Arbeitsgedächtnisprozesse sind insbesondere für erfolgreiche und effiziente Kommunikation im Alltag wichtig. Diese Fähigkeit ist häufig im normalen Altersprozess und bei Patienten mit neurologischen und psychiatrischen Störungen beeinträchtigt. In dem geplanten Projekt werden die neuronalen Mechanismen und Prädiktoren untersucht, die der Verbesserung des verbalen Arbeitsgedächtnisses durch individualisierte, fokale transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) zugrunde liegen. Dabei wird individualisierte tDCS mit einem gut etablierten n-back-Paradigma bei gesunden Probanden kombiniert. Stimulations-induzierte Veränderungen auf der neuronalen Netzwerkebene werden mit univariaten funktionellen Bildgebungsanalysen sowie funktionellen und effektiven Konnektivitätsanalysen und Graphentheoretischen Ansätzen ausgewertet. tDCS-induzierte Änderungen in der Netzwerkinteraktion sollen mit Verhaltensänderungen in Beziehung gesetzt werden. Ein besseres Verständnis der neuronalen Grundlagen modulatorischer tDCS-Effekte auf das verbale Arbeitsgedächtnis kann dazu beitragen, aktuelle Modelle zum verbalen Arbeitsgedächtnis zu verfeinern und auf lange Sicht die Behandlungseffizienz von Neurostimulationsprotokollen bei Patienten mit Defiziten im verbalen Arbeitsgedächtnis erhöhen.Im Rahmen der Forschungsgruppe (FG) stellt die geplante Studie eines von acht Projekten dar, in denen die Auswirkungen von tDCS auf Lernen und Gedächtnisbildung über verschiedene Domänen und die menschliche Lebenspanne hinweg untersucht werden (Projekte 1-8). Der hochgradig systematische und kontrollierte Ansatz dieser empirischen Projekte wird es erstmals ermöglichen, die zugrundeliegenden neuronalen Mechanismen und Prädiktoren neuromodulatorischer Stimulationseffekte nicht nur innerhalb der einzelnen Projekte, sondern auch über die verschiedenen Aufgaben und Domänen hinweg (in Projekt 9) zu analysieren.Das geplante Projekt wird neue Informationen darüber liefern, wie tDCS das verbale Arbeitsgedächtnis moduliert und komplementiert damit die Untersuchung von tDCS-induzierten Verbesserungen der verbalen episodischen Gedächtnisbildung in Projekt 3 (PI Meinzer). Insgesamt werden die Ergebnisse der geplanten Forschungsgruppe entscheidend dazu beitragen, das Verständnis der durch Gleichstromstimulation induzierten Effekte auf Gehirnnetzwerke zu verbessern und Prädiktoren inter-individueller Variabilität über die menschliche Lebensspanne hinweg zu identifizieren. Aus methodischer Sicht werden die in diesen Projekten gewonnenen Daten dazu beitragen, biophysikalische Modelle zum Stromfluss im menschlichen Gehirn (in P9+10) zu optimieren und zu validieren, wodurch zukünftige experimentelle und translationale Anwendungen der tDCS verbessert werden.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
