Bildgebende, pharmakologische, und genetische Untersuchungen des okulomotorischen Systems bei gesunden und schizophrenen Probanden
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Emmy Noether Gruppe hat zum Thema „Bildgebende, pharmakologische, und genetische Untersuchungen des okulomotorischen Systems bei gesunden und schizophrenen Probanden“ geforscht. In einer Reihe von Studien wurden die Antisakkaden- (AS), Prosakkaden- (PS), und Smooth Pursuit Eye Movement- (SPEM) Aufgaben untersucht. Mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) wurden die neuronalen Korrelate der sakkadischen Inhibition in modifizierten AS- und PS-Paradigmen ermittelt. Ein wichtiges Ergebnis dieser Untersuchungen war, dass die inhibitorische Kontrolle von unerwünschten Sakkaden durch Stärkung des dorsalen, fronto-parietalen Sakkaden- Netzwerkes entsteht. Pharmakologische Einflüsse auf Augenbewegungen wurden in mehreren Experimenten an gesunden Versuchspersonen untersucht. Im direkten Vergleich zweier pro-kognitiv wirkender Substanzen, Nikotin und Methylphenidat, zeigten sich anhand der fMRT sowohl überlappende als auch divergierende Einflüsse dieser Substanzen auf die Hirnfunktion während einer SPEM-Aufgabe. Eine weitere pharmakologische Studie konzentrierte sich auf Ketamin, ein Anästhetikum, das in subklinischer Dosis Psychose-ähnliche Zustände verursacht. Der frühere Befund Schizophrenie-ähnlicher subjektiver Erfahrungen und objektiver SPEM-Veränderungen nach Ketamin konnte repliziert werden. Außerdem konnte erstmals nachgewiesen werden, dass diese Veränderungen mit reduzierter Hirnaktivität in visuellen und okulomotorischen Arealen einhergehen, ähnlich den Befunden aus fMRT-Studien an Patienten mit Schizophrenie, Angehörigen und Schizotypen. Zuletzt wurde in mehreren Untersuchungen der Frage nachgegangen, inwieweit die AS- und SPEM-Paradigmen Endophänotypen der Schizophrenie darstellen und mit welchen Polymorphismen sie assoziiert sind. Im Rahmen dieser Fragestellung wurden zunächst okulomotorische Beeinträchtigungen bei Patienten mit Schizophrenie aber auch bei Angehörigen von Patienten sowie bei Hoch-Schizotypen nachgewiesen. Die Zeitstabilität von okulomotorischen Parametern wurde bestätigt und die Erblichkeit der AS-Performanz nachgewiesen. Molekulargenetische Untersuchungen dieser sowie anderer neurokognitiver Endophänotypen ergaben einige positive Befunde, ließen aber auch darauf schließen, dass weitere Forschung zu den genetischen Korrelaten okulomotorischer Kontrolle von genomweite Analysen in großen Stichproben profitieren kann.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2012). Associations between Trait Impulsivity and Prepotent Response Inhibition. Journal of Experimental and Clinical Neuropsychology, 34(10), 1016-1032
Aichert DS, Wöstmann NM, Costa A, Macare C, Wenig JR, Möller HJ, Rubia K, Ettinger U
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(2012). Functional neural correlates of psychometric schizotypy: an fMRI study of antisaccades. Psychophysiology, 49(3), 345-356
Aichert DS, Williams SCR, Möller HJ, Kumari V, Ettinger U
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(2012). Sensorimotor gating and D2 receptor signalling: evidence from a molecular genetic approach. International Journal of Neuropsychopharmacology, 15(10), 1427-1440
Völter C, Riedel M, Wöstmann N, Aichert D, Lobo S, Costa A, Schmechtig A, Collier DA, Hartmann AM, Giegling I, Möller HJ, Quednow BB, Rujescu D, Kumari V, Ettinger U
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(2013). Intact emotion-cognition interaction in schizophrenia patients and first-degree relatives: Evidence from an emotional antisaccade task. Brain and Cognition, 82(3), 329-336
Aichert DS, Derntl B, Wöstmann NM, Groß JK, Dehning S, Cerovecki A, Möller HJ, Habel U, Riedel M, Ettinger U
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(2013). Methylphenidate effects on neural activity during response inhibition in healthy humans. Cerebral Cortex, 23, 1179-1189
Costa A, Riedel M, Pogarell O, Menzel-Zelnitschek F, Schwarz M, Reiser M, Möller HJ, Rubia K, Meindl T, Ettinger U
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(2013). Reliability and plasticity of response inhibition and interference control. Brain and Cognition, 81(1), 82-94
Wöstmann NM, Aichert DS, Costa A, Rubia K, Möller HJ, Ettinger U
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(2014). Preliminary Findings on the Heritability of the Neural Correlates of Response Inhibition. Biological Psychology, 103, 19-23
Macare C, Meindl T, Nenadic I, Rujescu D, Ettinger U
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(2015). Association of COMT and SLC6A3 Polymorphisms with Impulsivity, Response Inhibition and Brain Function. Cortex, 71, 219-231
Kasparbauer AM, Merten N, Aichert DS, Wöstmann N, Meindl T, Rujescu D, Ettinger U
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(2015). Methylphenidate Effects on Brain Activity as a Function of SLC6A3 Genotype and Striatal Dopamine Transporter Availability. Neuropsychopharmacology, 40(3), 736-745
Kasparbauer AM, Rujescu D, Riedel M, Pogarell O, Costa A, Meindl T, la Fougère C, Ettinger U
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(2015). Neural Mechanisms of Smooth Pursuit Eye Movements in Schizotypy. Human Brain Mapping, 36(1), 340-353
Meyhöfer I, Steffens M, Kasparbauer A, Grant P, Weber B, Ettinger U
