Inhaltszusammenfassung:
Die vorliegende Studie vergleicht Merkmale ereigniskorrelierter Potenziale
(ERP), lateralisierter Bereitschaftspotenziale (LRP) und Aktivierungsmuster in
der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) zwischen einer
Anstrengungsbedingung (AC) und einer bewussten Verzögerung (Delayed-Go-
Paradigma, MC). Die 47 gesunden Probanden im Alter zwischen 19 und 49
Jahren erhielten hierzu visuelle Wechselreize (Musterumkehr), die Antwort
erfolgte vom Probanden in Form einer einfachen motorischen Reaktion.
Die Ergebnisse der Reaktionszeiten zeigten sich konsistent zur Literatur (Spence
et al., 2001, Tu et al., 2009), sie waren in Mittel in der MC mit 958 ms signifikant
länger als in der AC mit 248 ms.
Bei den ERP und sLRP (stimulusgetriggerte LRP) stellt sich in der AC frontal eine
ausgeprägte späte Positivierung bei 500 – 600 ms dar (P3-Komponente), welche
in der MC signifikant abflacht. Dabei wurden auch in früheren Studien mit einem
Go-Nogo-Paradigma teilweise signifikant höhere (Fallgatter and Strik, 1999,
Lehmann, 1987, Roberts et al., 1994, Pfefferbaum et al., 1985, Schupp et al.,
1994, Simson et al., 1977), ebenso wie signifikant niedrigere Amplituden (Kok,
2001, Polich and Kok, 1995, Goodin et al., 1983, Grillon et al., 1990) im
Latenzbereich dieser P3-Komponente gefunden, und jeweils als Ausdruck
höherer kognitiver Kapazitätsanforderungen gewertet. Eine mögliche vermehrte
frühe frontale Negativierung in der MC im Latenzbereich der N1-Komponente,
wie in früheren Nogo-Studien beschrieben (Bokura et al., 2001, Eimer, 1993,
Falkenstein et al., 1999, Kok, 1997, Pfefferbaum et al., 1985), fand sich im
aktuellen Delayed-Go-Setting als Tendenz, nicht jedoch in signifikanter
Ausprägung. Zentral und parietal stellt sich eine Abflachung der Amplituden aller
Komponenten in der MC im Vergleich zur AC dar. Dabei ist die N3-Komponente
um 600 ms beinahe ausschließlich in der AC zu identifizieren. Die Auswertung
zeigte außerdem eine fast ubiquitär nachweisbare Amplitudenreduktion in der
MC im Vergleich zur AC mit der stärksten Ausprägung bei den Amplituden P1-
N2, N2-P2 und P2-N3 in den frontalen Ableitungen. Diese frontale Differenz ist
dabei als Ausdruck der Handlungsplanung und Handlungsbahnung zu werten
(Zickerick et al., 2021).
In der fNIRS und fMRT hatten vorangegangene Untersuchungen zur
Antwortinhibition eine vermehrte rechtshemisphärische Aktivierung über dem
dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) gezeigt (Herrmann et al., 2005,
Boecker et al., 2007, Miller and Cohen, 2001, Garavan et al., 1999, Liddle et al.,
2001). Unter Anwendung des Delayed-Go-Paradigmas in der fNIRS fand sich in
den eigenen Untersuchungen aber kein signifikanter Unterschied zwischen den
Bedingungen. Ein Nachweis bewusster Antwortverzögerung ist unimodal mittels
fNIRS insofern nicht möglich.
Zusammenfassend sind in den ERP und LRP signifikante Musteränderungen zu
identifizieren, die für das Probandenkollektiv eine Anstrengung von einer
bewussten Antwortverzögerung unterscheiden können. Eine Aussage über die
zugrundeliegende Motivation, die zu einer Verzögerung von Antwortreaktionen
führt, ist dabei naturgemäß nicht möglich. Für die fNIRS konnten im Delayed-Go-
Paradigma keine signifikanten Unterschiede zwischen den Bedingungen
nachgewiesen werden. Anhand der hohen Amplituden der späten
Potenzialkomponenten ist es also möglich, die unter Anstrengung auftretenden
neurokognitiven Prozesse zu erfassen und damit die Anstrengung positiv zu
belegen. Ein Rückschluss auf die Validität der Reaktionszeiten eines
Einzelprobanden ist allerdings bisher nicht möglich. Die Entwicklung eines
objektiven Messinstrumentes für die Anstrengungsbereitschaft wird Aufgabe
künftiger Studien sein, wobei die Amplitudenhöhe entweder absolut festgelegt
werden könnte oder aber relativ im Vergleich zu den unter AC und MC nicht
unterschiedlichen frühen Potenzialkomponenten. Auch könnten hier durch
Maschinelles Lernen unterstützte Auswertungsstudien weitere Vorteile bringen.
Zur Aufklärung der intrinsischen Motivation sind ebenfalls weitere Studien
sinnvoll, beispielsweise unter Einbezug von Probanden, die in einem
entschädigungsrelevanten Kontext untersucht werden.
LRPr