Neurokomputationale Mechanismen inkonsistenten Entscheidungsverhaltens im Kindes- und Jugendalter und bei ADHS

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Lorenz Deserno; Dr. Maria Waltmann
• Fachliche Zuordnung: Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften ; Biologische Psychiatrie ; Entwicklungspsychologie und Pädagogische Psychologie ; Klinische Psychiatrie, Psychotherapie und Kinder- und Jugendpsychiatrie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572000592

Kinder und Jugendliche zeigen inkonsistenteres Entscheidungsverhalten als Erwachsene und wechseln scheinbar erratisch zwischen Entscheidungsoptionen. Das ist in Laborexperimenten oft von Nachteil, kann aber langfristig adaptiv sein. Erratisches Entscheidungsverhalten fördert die Erkundung weniger vertrauter (Handlungs-)optionen, sodass es als effiziente Form der Exploration angesehen werden kann, die dabei hilft, Explore-Exploit-Dilemmata langfristig zu lösen: In der Kindheit und Jugend wird erkundet, um im Erwachsenenalter informierte Entscheidungen treffen zu können. Das ist theoretisch überzeugend, aber die neurokognitiven Mechanismen inkonsistenten Entscheidungsverhaltens in der Entwicklung sind noch wenig verstanden. Frühere Studien deuten darauf hin, dass es auf zufälliges Rauschen im Entscheidungsprozess (decision noise) zurückzuführen ist. Kürzlich wurde jedoch gezeigt, dass ein großer Teil des vermeintlichen decision noise tatsächlich Rauschen im Lernprozess (learning noise) widerspiegelt. Es ist also möglich, dass inkonsistentes Entscheidungsverhalten in der Kindheit und Jugend primär von learning noise getrieben ist. Das erste Ziel dieses Vorhabens ist daher, die Effekte und neuronalen Korrelate von learning und deicison noise auf Entscheidungsverhalten bei Kindern und jungen Erwachsenen zu bestimmen. Verstärkt erratisches Entscheidungsverhalten ist nicht nur in der Entwicklung, sondern besonders stark bei der Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) zu beobachten. Das könnte einen verzögerten oder unvollständigen Übergang hin zu einer Exploration/Exploitation-Balance widerspiegeln. Wenn erratische Entscheidungen in der Entwicklung hauptsächlich durch learning noise getrieben werden, kann man das auch für ADHS annehmen. Aktuelle Daten stützen diese Annahme und zeigen, dass Impulsivität, ein zentrales Merkmal von ADHS, speziell mit learning noise assoziiert ist. Die direkte Assoziation wurde jedoch noch nicht untersucht. Das zweite Ziel dieses Vorhabens ist daher, die Beiträge von learning und decision noise zu erratischem Entscheidungsverhalten bei ADHS zu bestimmen. Methylphenidat (MPH), Erstlinientherapie der ADHS, beeinflusst die Wiederaufnahme von Katecholaminen, die mit Exploration und erratischem Entscheidungsverhalten assoziiert sind. Es ist jedoch bisher nicht klar, ob und wie MPH learning und decision noise beeinflusst. Das dritte Ziel dieses Vorhabens ist daher, die Auswirkungen von MPH auf learning und decision noise und deren neurale Korrelate zu bestimmen. Zuletzt gibt es Anzeichen, dass der Herzzyklus ein wichtiger Modulator des Signal-Rausch-Verhältnisses in vielen neurokognitiven Prozessen ist. Entwicklung, ADHS und Katecholamine wurden alle mit kardiovaskulären Veränderungen in Verbindung gebracht. Daher ist das vierte Ziel dieses Vorhabens, die Wechselwirkung zwischen learning bzw. decision noise und kardiovaskulären Veränderungen während der Entwicklung, bei ADHS und nach MPH-Medikation zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Arno Villringer