dc.contributor.author
Antonenko, Daria
dc.date.accessioned
2018-06-07T15:57:57Z
dc.date.available
2014-06-03T07:37:29.537Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/1862
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-6064
dc.description.abstract
Einleitung: Im Laufe des gesunden Altersprozesses können sich kognitive
Funktionen wie die syntaktische Verarbeitung und die Wortfindung
verschlechtern. Diese Veränderungen von Sprachfunktionen sind wiederum mit
altersbedingten Veränderungen der funktionellen und strukturellen Architektur
und Integrität von Sprachnetzwerken des Gehirns verbunden. Bisher ist jedoch
wenig über neuronale Korrelate von Sprachfunktionen im Alter bekannt und es
stehen keine Interventionsansätze zu deren Verbesserung zur Verfügung.
Methodik: Die ersten zwei Studien untersuchten die neuronalen Korrelate von
Sprachfunktionen im jungen und gesund alternden Gehirn. Hierbei wurden zur
Operationalisierung von Syntaxfunktionen zwei Paradigmen angewandt, eine
Aufgabe zum Lernen einer künstlichen Grammatik („artficial grammar learning“;
AGL) und eine Satz-Bild-Zuordnungs-Aufgabe. Funktionelle
Magnetresonanztomographie (MRT) des Ruhezustandes (sog. „resting-state“) und
Diffusion-Tensor-Bildgebung wurden in beiden Studien zur Quantifizierung
funktioneller und struktureller neuronaler Parameter von Sprachprozessen
angewandt. In der dritten Studie wurde der Einfluss transkranieller
Gleichstromstimulation („transcranial direct current stimulation“; tDCS) auf
die semantische Wortfindung im gesunden jungen Gehirn erforscht. Mittels
funktioneller MRT des Ruhezustandes sowie der Messung aufgaben-spezifischer
funktioneller Aktivität konnten funktionelle Konnektivität und Aktivität in
sprach-relevanten Arealen und Netzwerken im Gehirn bestimmt werden.
Ergebnisse: Die Ergebnisse der ersten beiden Studien zeigten einen
Zusammenhang zwischen dem altersbedingten Abbau von Sprachfunktionen und den
funktionellen sowie strukturellen Parametern in Sprachnetzwerken des Gehirns.
Bezogen auf die Leistung älterer Probanden in der AGL Aufgabe konnten in der
ersten Studie positive Korrelationen mit links- und rechts-hemisphärischer
struktureller Integrität in sprach-relevanten inferior frontalen Arealen
beobachtet werden. Im Gegensatz dazu zeigte eine höhere inter-hemisphärische
funktionelle Konnektivität zwischen diesen Arealen eine negative Korrelation
mit der Leistung. Dieser negative Einfluss verringerter inter-hemisphärischer
Inhibition im gesunden Altersprozess konnte auch in der zweiten Studie
bestätigt werden. Dabei wurden distinkte Assoziationen zwischen behavioraler
Leistung und neuronalen Parametern bei jungen und älteren Probanden gefunden.
Während die Syntaxfunktionen bei jungen Probanden mit struktureller Integrität
in dorsalen sprach-relevanten Faserverbindungen assoziiert waren, zeigte sich
bei älteren Probanden ein Zusammenhang mit ventralen sprach-relevanten
Trakten. Zusätzlich konnte in der dritten Studie ein positiver Effekt von tDCS
auf die behaviorale Leistung sowie auf die Effizienz der neuronalen
Verarbeitung im spezialisierten Sprachnetzwerk nachgewiesen werden.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse der vorliegenden Studien geben Aufschluss
über die neuronalen Grundlagen von sprachlichen Beeinträchtigungen im gesunden
Altersprozess. Außerdem eröffnen sie die Möglichkeit durch den Einsatz einer
nicht-invasiven Hirnstimulationsmethode die behaviorale und neuronale
Effizienz der Sprachverarbeitung zu steigern.
de
dc.description.abstract
Background: Healthy aging of the human brain is associated with a decline in
cognitive functions such as syntactic processing or word finding difficulties.
These changes in language-related abilities are accompanied by age-related
alterations in the functional and structural architecture and integrity of
language-related brain networks. However, research findings on neural
correlates of language functions in aging are scarce and there are no
interventions to improve these processes or even counteract their
deterioration. Methods: The first two of the present studies aimed at
investigating the neural correlates of syntax abilities in young and healthy
older adults. In order to operationalize syntactic abilities two paradigms
were applied, one assessed the ability to learn a new artificial grammar
(„artficial grammar learning“; AGL), the other assessed the performance on a
sentence-picture-matching task. In order to quantify neuronal correlates of
language functions in our studies, resting-state functional magnetic resonance
imaging (MRI) and diffusion tensor imaging were used. In the third study, we
measured the effect of transcranial direct current stimulation (tDCS) on
semantic word fluency in the young brain. Using functional resting-state MRI
and task-specific functional activity, we were able to assess functional
connectivity and activity in language-related brain areas and networks.
Results: The results of the first two studies showed an association between
age-related decline in language functions with functional and structural
parameters in language-related brain networks. Regarding AGL performance, the
first study showed positive correlations with left- and right-hemisphere
structural integrity in language-related inferior frontal areas in older
adults. In contrast, higher inter-hemispheric functional connectivity between
these areas was related to impaired performance. This detrimental influence of
reduced inter-hemispheric inhibition in healthy older adults was confirmed in
the second study. Here, we found distinct relationships of behavioral
performance and neuronal parameters in young and healthy older adults. While
structural integrity in dorsal language-related white matter pathways were
related to superior performance in young adults, older adults showed a
relationship of ventral language-relevant tracts and performance. In addition,
in the third study, we showed a positive effect of tDCS on behavioral
performance as well as on the neural efficiency of processing within the
specialized language network. Conclusion: The results of our studies improve
the understanding of age-related deterioration of language functions and point
towards the potential of tDCS as interventional approach to improve behavioral
and neuronal efficiency which might be especially relevant in the context of
age-related decline.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
white matter integrity
dc.subject
grammar learning
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Neuronale Korrelate von Sprachprozessen im jungen und gesund alternden Gehirn
dc.contributor.contact
daria.antonenko@charite.de
dc.contributor.firstReferee
N.N.
dc.contributor.furtherReferee
N.N.
dc.date.accepted
2014-06-22
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000096046-9
dc.title.translated
Neuronal correlates of language processes in the young and healthy aging brain
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000096046
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000014747
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access