Die semantische Hypothese beim Uhrentest bei Patienten mit Alzheimer Demenz und Mild Cognitive Impairment - Aspekte und Ursachen des „Minutenzeigerphänomens“

Abstract

Hinsichtlich des Uhrentests und seiner kognitiven Basisfunktionen wurden bereits unterschiedliche Theorien aufgestellt. Einige und besonders frühere Theorien betonen die visuell-räumlichen und visuokonstruktiven Aspekte, andere die Bedeutung der exekutiven Funktionen und wiederum neuere Arbeiten, den Einfluss semantischer Gedächtnisfunktionen. All diese Theorien beschränkten sich bei ihrer Studiendurchführung und -auswertung auf die quantitativen Gesichtspunkte des Uhrentests bzw. auf dessen graphische Darstellung. Die explizite Berücksichtigung der Zeitdarstellung, die Aufschluss über die Ursachen der Defizite beim Uhrentest gibt, wurde hingegen bislang vernachlässigt.

Im Rahmen der vorliegenden Studie wurde der Uhrentest in all seinen drei Varianten (Zeichnen, Einstellen, Lesen) jeweils mit gebrochenen und ganzen Uhrzeiten dargeboten und sowohl quantitativ als auch qualitativ ausgewertet. Ein speziell entwickelter Fragebogen sollte systematisch das semantische Wissen über die Analoguhr erfassen, um anschließend die Leistungen im Uhrentest mit semantischen Gedächtnisfunktionen in Zusammenhang zu bringen. Visuokonstruktive und exekutive Funktionen wurden darüber hinaus als Vergleichsvariablen miterfasst und ebenfalls mit den Uhrentestleistungen korreliert. Ferner war das Ziel, ein Modell über die hierarchische Struktur des uhrenbezogenen semantischen Wissens zu erhalten. Des Weiteren sollten die Ursachen und Aspekte des „Minutenzeigerphänomens“ anhand von einem analogen System (Homonymie) und mithilfe von Sprichwörterinterpretation näher beschrieben und erklärt werden. Interessant war zudem die Frage, inwiefern Zeitwissen, wie die zeitliche Orientierung und zeitliches Mengenwissen, mit dem Uhrentest zusammenhängen. Untersucht wurde eine Stichprobe von n=88 mit gesunden Kontrollpersonen, Patienten mit Mild Cognitive Impairment, Patienten mit beginnender Alzheimer Demenz (BAD) und Patienten mit fortgeschrittener Alzheimer Demenz (FAD) im Alter zwischen 60 und 93 Jahren and der Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie. Erwartungsgemäß zeigten die Patienten mit beginnender Alzheimer Demenz Defizite in allen drei Uhrentestvarianten mit gebrochenen Uhrzeiten, jedoch unterschieden sie sich durchgehend nur durch die Platzierung bzw. durch das Ablesen des Minutenzeigers von den nichtdementen Stichproben. Die Defizite der Patienten mit fortgeschrittener Alzheimer Demenz waren ausgeprägter und vielseitiger als in der BAD Stichprobe. Bereits das Zifferblatt beim Uhrenzeichnentest konnte nicht korrekt dargestellt werden und hinsichtlich der Zeitdarstellung wurden beide Zeiger gleichermaßen falsch gehandhabt. Zwischen den Leistungen der Kontrollgruppe und MCI Stichprobe fanden sich keine signifikanten Unterschiede, daher scheint der Uhrentest für die Diskriminierung beider Stichproben nicht bzw. nur wenig geeignet zu sein.

Der Tübinger Uhrenfragebogen zeigte eine hohe Validität und Reliabilität und korrelierte signifikant höher mit dem Uhrentest als die Rey-Osterrieth-Complex-Figure, die als Kontrollvariable exekutive und visuokonstruktive Fähigkeiten erfassen sollte. Insbesondere korrelierte die Subskala „Minutenzeiger“ mit dem Uhrenzeichnentest in der BAD Stichprobe, hingegen die Subskala „Zifferblatt“ mit den Uhrenzeichnentestleistungen in der FAD Stichprobe. Das hierarchische semantische Modell über den Aufbau des Konzepts „Uhr“ zeigte auf, dass komplexe Sachverhalte (Abhängigkeit der beiden Zeiger) bereits bei Patienten mit Mild Cognitive Impairment beeinträchtigt ist. Im Einzelfall ist das Wissen um den Minutenzeiger ebenfalls nicht mehr zugänglich. Im Verlauf bzw. in den beginnenden Stadien der Alzheimer Demenz geht zunehmend das Wissen über den Minutenzeiger und die zeitliche Bedeutung des Zifferblattes zugrunde. Im fortgeschrittenen Stadium geht zusätzlich das Wissen um die Unabhängigkeit der Zeiger, die Eigenschaften der Zeiger, den Stundenzeiger und schließlich das Wissen über das Aussehen des Zifferblattes verloren. Hinsichtlich der Ursachen des „Minutenzeigerphänomens“ können anhand der zahlreichen Tests (Uhrenfragebogen, Homonymie, Sprichwörter) relativ klare Aussagen gemacht werden. Bei beginnender Alzheimer Demenz handelt es sich bei den konkretistischen Darstellungen lediglich um konkretistische bzw. naheliegende Lösungsansätze, da das Wissen um die Platzierung des Minutenzeigers nicht mehr zugänglich bzw. verloren gegangen ist. Anders ausgedrückt, wissen die Patienten nicht mehr, dass die Ziffer „2“ auf der Minutenebene die Angabe „10 nach „ bedeutet. Folglich wählen sie nahe liegende Lösungsansätze, wie „stimulus bound response“ oder die Platzierung des Zeigers auf die Ziffer „10“. Geringe konkretistische Denkstörungen, die a priori die Lösung determinieren, können in einigen Fällen dennoch nicht ausgeschlossen werden. Bei fortgeschrittener Alzheimer Demenz liegen der Problematik auch semantische Wissensstrukturen zugrunde, doch traten in dieser Stichprobe zunehmend konkretistische Denkstörungen auf, welche die zusätzliche Rolle der exekutiven Funktionen - im Sinne von haftenden Tendenzen - betonen. Daher scheint es sich bei einigen konkretistischen Lösungsanätzen tatsächlich auch um konkretistische Denkstörungen zu handeln. Zusammengefasst lässt sich sagen, dass mangelndes mehrdeutigen Denken bei Patienten mit beginnender Alzheimer Demenz zum Großteil aus semantischen Gedächtnisdefiziten resultiert, während Patienten mit fortgeschrittener Alzheimer Demenz sich teilweise nicht vom konkreten Stimulus lösen können. Die Minutenzeigerproblematik trat beim Uhrentest 2 (ganze Uhrzeiten) in der Stichprobe mit beginnender Alzheimer Demenz nicht mehr auf, denn das Wissen um die volle Stunde scheint noch erhalten zu sein. Demnach scheinen die Leistungen im Uhrentest - zumindest in beginnenden Stadien - von der einzustellenden bzw. abzulesenden Uhrzeit abzuhängen und nicht von visuokonstruktiven bzw. exekutiven Funktionen. Das Zeitwissen, wie die zeitliche Orientierung bzw. das Mengenwissen sind bereits in frühen AD Stadien beeinträchtigt, das zeitliche Verlaufswissen hingegen erst bei fortgeschrittener Alzheimer Demenz. Es ergaben sich signifikante Interkorrelationen zwischen den drei Zeitwissenskategorien, sodass sowohl inhaltlich als auch statistisch anzunehmen ist, dass diese einem übergeordneten kognitiven Konstrukt angehören. Den höchsten Zusammenhang gab es zwischen dem zeitlichen Mengenwissen und dem Uhrenzeichnentest, da das Mengenwissen von allen drei Zeitwissenskategorien vermutlich die höchste semantische Komponente aufweist.

Im Hinblick auf weitere Forschungsvorhaben wäre natürlich die Fragestellung zu klären, ob sich die Ergebnisse bei anderen Krankheitsbildern replizieren lassen oder, ob andere kognitive Basisleistungen die Hauptrolle spielen. Interessant wären Patientenstichproben mit anderen Demenztypen wie Vaskuläre Demenz, Frontotemporale Demenz oder Parkinsondemenz. Je nach cortikalem oder subcortikalem Störungsbild - das unterschiedliche Läsionsorte impliziert - können auch die Leistungen und die Ursachen variieren. Weitere bildgebende Verfahren wären sinnvoll um die neuronalen Korrelate der gefundenen Auffälligkeiten zu bestimmen. Für die klinische Praxis wäre die Validierung des Tübinger Uhrenfragebogens bzw. die Herleitung eines kürzeren sensitiven Screeninginstruments für die Unterscheidung zwischen älteren Gesunden und Patienten mit kognitiven Störungen anzustreben.

Based on previous findings, we hypothesized that Clock Test deficits in patients with Alzheimer’s disease (AD) are associated primarily with the impairment of semantic memory regarding the appearance and functionality of a clock. To scrutinize this hypothesis, we developed a Clock Questionnaire that examined the semantic knowledge of the concept of a “Clock” and correlated scores from the questionnaire with performance in Clock Drawing, Clock Setting, and Clock Reading by healthy control subjects and patients with mild cognitive impairment, early AD, and progressed AD. The Rey-Osterrieth-Complex-Figure is known to measure both visuospatial abilities and executive functions, and was chosen as a control variable. We found that deteriorated semantic memory best predicted Clock Test performance. In progressed AD, degraded knowledge regarding the appearance of a clock can explain the reduced ability to draw a clock face, while in early AD, impaired access to semantic knowledge about the minute hand might explain observed difficulties in drawing, setting, and reading the minute hand.