Untersuchung der cerebellären und hippocampalen Aktivierungsmuster bei der differentiellen Lidschlagkonditionierung mittels Magnetoencephalographie und funktioneller Magnetresonanztomographie

Abstract

Die vorliegende Arbeit untersucht die Unterschiede in den cerebellären und hippocampalen Aktivierungsmustern bei der klassischen Lidschlagkonditionierung in Abhängigkeit des Paradigmas und der CS-Art. Jeweils 30 gesunde Probanden bekamen eine differentielle Spuren- bzw. eine differentielle verzögerte Konditionierung dargeboten. Analysiert wurden die Latenz und die Ausprägung der cerebellären und hippocampalen Aktivierungsmuster, anhand von Magnetoencephalographie (MEG) und funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT). CS-Art und Paradigma üben den Daten nach keinen Einfluss auf die Latenz der cerebellären und hippocampalen Aktivierung aus. Auf die Darbietung des CS+ in der Akquisition zeigte sich in den fMRT-Daten ein Hinweis auf eine stärker ausgeprägte cerebelläre Aktivierung als auf die Darbietung des CS-. Die Untersuchung des Einflusses des Paradigmas erbrachte eine stärker ausgeprägte cerebelläre Aktivierung bei den Probanden der verzögerten Konditionierung und eine im Trend stärker ausgeprägte hippocampale Aktivierung bei den Probanden der Spurenkonditionierung. Desweiteren zeigte sich unerwarteterweise ein Einfluss der Kontingenzerkennung auf das Erlernen der CR in beiden Konditionierungsgruppen. Die verschiedenen Funktionen von Cerebellum und Hippocampus werden diesbezüglich diskutiert. Die vorliegende Arbeit wird als ein wichtiger Schritt in der Zusammenschau von MEG- und fMRT-Ergebnissen bei der Erforschung der bei der klassischen Lidschlagkonditionierung ablaufenden neuronalen Prozesse betrachtet. In this investigation the response of cerebellar and hippocampal activity during differential eye-blink conditioning was studied in 60 healthy subjects. Half of the subjects received their eye-blink conditioning during Magnetoencephalography (MEG), the other half during functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI). In each group half of the subjects received delay conditioning, while the other half received trace conditioning. For a better understanding of the learning effects, a differential paradigm was used which enabled the comparison between stimuli that were followed by a UCS and stimuli that were not followed by a UCS. Using MEG and fMRI the temporal as well as the spatial components in cerebellar and hippocampal activity during classical eye-blink conditioning are compared. The data show that cerebellar latency was unaffected by the two kinds of CS presented. However, in the fMRI-group CS+ presentation during aquisition was followed by a more profound cerebellar activity than presentation of the CS-. Comparing the conditioning groups revealed a stronger cerebellar activity in subjects receiving the delay conditioning and a non-significant stronger hippocampal activity for subjects belonging to the trace conditioning group. Surprisingly, in both conditioning groups learning the CR seemed to be dependent on understanding the CS+-UCS-contingency. In this context the different cerebellar and hippocampal functions are discussed. The results are viewed as a promising step in putting together MEG and fMRI results for the study of the neural processes during classical eye-blink conditioning.