Selbstregulation der langsamen kortikalen Potentiale bei Kindern mit und ohne ADHS (Aufmerksamkeitsdefizit-/ Hyperaktivitätsstörung) - Eine Pilotstudie

Abstract

ADHS ist mit 7-10% Prävalenz eine der häufigsten Verhaltensstörungen im Kindes- und Jugendalter. Verhaltenstherapeutische und medikamentöse Therapieformen zeigen nur begrenzte Erfolge. 50% der Eltern von ADHS-Patienten suchen nach alternativen Behandlungsmöglichkeiten, zu denen auch Neurofeedback-Verfahren zählen. Ein Training der langsamen Potentiale (LP) kann die Symptome verbessern, das Verfahren ist jedoch bei Kindern wenig untersucht. Die Ergebnisse dieser Studien können außerdem nur bedingt interpretiert werden, da Kenntnisse über das Lernverhalten gesunder Kinder bislang fehlen. Die vorliegende Arbeit untersucht erstmals, ob es Unterschiede zwischen gesunden Kindern und Kindern mit ADHS beim Erlernen von Selbstkontrolle über LP gibt. Die Arbeit enthält zusätzlich eine theoretische Abhandlung über die Neurobiologie und Genetik der ADHS. Methode: 12 Kinder mit nach DSM-IV diagnostizierter ADHS nahmen an einem Training zur Selbstkontrolle der langsamen kortikalen Potentiale über 30 Sitzungen teil. Die ersten 10 dieser 30 Sitzungen wurden für einen Vergleich mit einer Kontrollgruppe verwendet, die aus 12 gesunden Kindern bestand und ein Training über 10 Sitzungen erhielt. Eine Sitzung bestand aus 2-4 Durchgängen, jeder Durchgang setzte sich aus 38 'Aufgaben' zusammen. Die Aufgaben erforderten eine Verschiebung der kortikalen Potentiale entweder in die elektrisch positive oder in die elektrisch negative Richtung (50% für jeden Aufgabentyp in einer pseudo-zufälligen Reihenfolge). Bei 75% der Aufgaben wurde ein Feedback gegeben, bei den restlichen Aufgaben ('Transfer-Aufgaben') erfolgte keine Rückmeldung der Hirnaktivität. Der Einfluss von Gruppe, Sitzung, Alter, Geschlecht und IQ wurden mittels Kovarianzanalyse für den Lernverlauf (Änderung der Potentiale im Verlauf aller Sitzungen) und den Lernerfolg (Änderung der Potentiale in die geforderte Richtung) auf statistische Signifikanz überprüft. Zusätzlich erfolgte ein Vergleich der Lernverläufe und des Lernerfolges mittels deskriptiver Statistik. Ergebnisse und Diskussion: (1) Es gibt keinen statistisch signifikanten Unterschied zwischen den beiden Gruppen bezüglich Lernverlauf und Lernerfolg. (2). Beide Gruppen haben gelernt, die Potentiale bei folgenden Aufgaben in die geforderte Richtung signifikant zu verändern: Für die Negativierung im Feedback, die Negativierung im Transfer sowie für die Differenzierung im Feedback lässt sich ein Lernerfolg feststellen. (3) Der IQ nimmt signifikanten Einfluss auf den Lernverlauf, nicht jedoch auf den Lernerfolg: Je höher der IQ, desto stärker das negative Potential. Die Korrelation erscheint plausibel, da beide (IQ und Negativierung) eine Bereitstellung kortikaler Ressourcen ausdrücken. Hohe Intelligenz scheint das Erlernen von Selbstkontrolle über negative Potentiale zu erleichtern, ist jedoch keine Voraussetzung. (4) Jungen produzieren signifikant negativere Potentiale als Mädchen. Dies ist möglicherweise auf die Entwicklung der Mädchen zurückzuführen, welche weiter fortgeschritten ist als bei gleichaltrigen Jungen. Da in Studien mit Erwachsenen die Probanden auch über positive Potentiale Selbstkontrolle erlernen können, scheint diese Fähigkeit möglicherweise mit Reifungsprozessen zusammenzuhängen. (5) Das Alter hat keinen Einfluss auf den Lernverlauf bzw. Lernerfolg. In der deskriptiven Statistik zeigen sich statistisch nicht signifikante Unterschiede im Lernverlauf und im Lernerfolg: Die ADHS-Gruppe kann im Feedback früher und deutlicher differenzieren als die Kontrollgruppe. Die Amplituden der ADHS-Gruppe sind kleiner als die der Kontrollgruppe. Beide Gruppen konnten am Ende des Trainings ihre Potentiale in ähnlichem Ausmaß verändern, was einen ähnlichen Lerneffekt widerspiegelt. Während es also keine statistisch signifikanten Gruppenunterschiede im Lernverlauf gibt, weist die deskriptive Statistik jedoch systematisch geringe Unterschiede auf. Da die F-Werte häufig größer 1 waren, ist es gerechtfertigt, in weiteren Studien mit größeren Fallzahlen die Unterschiede im Erlernen von Selbstkontrolle über LP bei Kindern mit und ohne ADHS erneut zu untersuchen.

ADHD has a prevalence of 7 to 10 % and is thus one the most common behavioural disorders in childhood and adolescence. Behaviour therapy and pharmacological treatment often show limited effects. 50% of the parents of ADHD-patients look for alternative treatments, to which neurofeedback counts. A neurofeedback of slow cortical potentials (SCP) can improve the symptoms, but there is little knowledge about how children learn to self-regulate their SCPs. In addition, the results of these studies are hard to interpret because data about healthy children's learning is lacking. This pilot study examines for the first time, if there are differences between healthy children and children with ADHD learning to self-regulate their SCPs. It also includes a review of the neurobiology and the genetics of ADHD. Methods:12 children who met DSM-IV criteria for ADHD were trained to self-regulate slow cortical potentials for 30 sessions. The first 10 of these sessions were used for comparison with 12 healthy children as a control group who were trained for 10 sessions. One session consisted of 2-4 runs, each run was made of 38 tasks. The tasks required producing either positive or negative shifts of slow cortical potentials (50% for each in a pseudo-random order). 75% of the tasks were given with feedback, for the rest feedback was withhold (transfer conditions). The influence of group, session, age, gender and IQ was tested for statistical significance using a covariance-analysis for the progress (change of potentials over all sessions) and for the success of learning (change of potentials in the required direction). Additionally the progress and the success of learning were compared using descriptive statistics. Results and discussion: (1) There is no statistically significant difference between the two groups with regard to the progress and the success of learning. (2) Both groups learned to change the potentials in the required direction for the following tasks: For negativity in the feedback-tasks, the negativity in the transfer-tasks and also for differentiation in the feedback-conditions a success of learning is found. (3) IQ influences the progress of learning, but not the success of learning: The higher the IQ, the more powerful the negative potential. This correlation seems reasonable because IQ and negativity are both an expression of cortical resources. Being highly intelligent seems to facilitate the learning of self-control over negative potentials, but it is no prerequisite. (4) Boys show significantly higher negative potentials than girls. This is probably an effect of the more advanced development of girls compared to boys of the same age. Studies with adults show that learning to self-regulate positive potentials is possible, thus this ability probably evolves with maturation. (5) Age has no influence on the progress or the success of learning. The descriptive statistics show a marginal difference between the two examined groups for both the progress and the success of learning: The ADHD-group is earlier and more successful in the differentiation than the control-group. The ADHD-Group has smaller amplitudes than the control-group. Both groups were equally able to influence their potentials at the end of the training, reflecting a similar success of learning. While there were no statistically significant differences between the two groups concerning the progress of learning, differences observed with the descriptive statistics were systematic and the F-Values were often > 1. As such, further studies, with larger sample sizes, that examine the differences in learning SCP self-regulation with ADHD an non-ADHD groups, are warranted.