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05-05-17
Gedächtnistraining unter Strom

Regelmäßiges Training gilt als bester Weg das Gedächtnis und die Konzentrationsfähigkeit zu erhalten oder sogar zu verbessern. Gut verträgliche Methoden zur Unterstützung des Erfolges solcher Übungen wären zweifellos wünschenswert. Wissenschaftler des Universitätsklinikums Tübingen haben unter der Leitung von Professor Christian Plewnia jetzt erstmals gezeigt, dass leichte elektrische Stimulation des Stirnhirns während eines speziellen Arbeitsgedächtnistrainings die Übungsergebnisse verbessert. Diese Verbesserungen sind noch Monate nach dem Training und darüber hinaus in ähnlichen, vorher nicht trainierten Aufgaben nachweisbar.


© Sebastian Kaulitzki - Fotolia.com

Das Arbeitsgedächtnis, das heißt die Fähigkeit zur vorübergehenden Speicherung und Bearbeitung neuer Informationen, ist eine Voraussetzung von zielgerichtetem Denken und Handeln. Die biologische Grundlage ist die Aktivität von Nervenzellnetzwerken insbesondere im Stirnbereich des Gehirns. Sprachliche Informationen werden vor allem im linken, räumliche Informationen bevorzugt im rechten Stirnhirn verarbeitet. Dabei verständigen sich die Nervenzellen untereinander über elektrische Reizleitung. Mit der transkraniellen Gleichstromstimulation (tDCS), die von außen an der entsprechenden Stelle des Kopfes angelegt wird, kann die Aktivität einzelner Hirnbereiche gezielt beeinflusst werden. Mit ihren Untersuchungen haben die Wissenschaftler des Zentrums für Hirnstimulation an der Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie unter der Leitung von Prof. Christian Plewnia getestet, ob diese sehr gut verträgliche und von den Versuchspersonen kaum spürbare Form der Hirnstimulation das Ergebnis eines speziellen Arbeitsgedächtnistrainings nachhaltig verbessern kann.

Für ihre Experimente teilten die Tübinger Wissenschaftler 81 Probanden in drei Gruppen ein: Bei allen wurden Stimulationselektroden aufgeklebt, doch nur bei zwei der Gruppen wurde das linke bzw. rechte Stirnhirn der Probanden während drei Trainingssitzungen innerhalb einer Woche tatsächlich gezielt mit schwachem Gleichstrom stimuliert. Die Teilnehmer der dritten Gruppe erhielten lediglich eine Scheinstimulation. Bei dem Arbeitsgedächtnistraining am Computer wurden räumliche oder verbale Aufgaben gestellt, deren Schwierigkeitsgrad sich an die Leistungsfähigkeit der Versuchsperson anpasste. Als Ergebnis wurde die in jeder Sitzung erreichte mittlere Gedächtniskapazität gewertet. Tatsächlich lernten Personen, die während einer sprachlichen Aufgabe am linken Stirnhirn und während einer räumlichen Aufgabe am rechten Stirnhirn stimuliert wurden, die Aufgabe besser zu bewältigen als Teilnehmer, die entweder eine Scheinstimulation oder während der sprachlichen Aufgabe eine rechtsseitige, bzw. während der räumlichen Aufgabe eine linksseitige Stimulation erhielten. Besonders bemerkenswert war, dass diese Verbesserung sogar Monate später noch nachweisbar war. Außerdem zeigen diese Probanden auch in der nicht-trainierten Aufgabe, also sprachlich bei räumlichem Training bzw. räumlich bei sprachlichem Training, bessere Leistungen.

„Die deutlichen Unterschiede zwischen den Gruppen zeigen, dass die transkranielle Gleichstromstimulation kognitives Training gezielt unterstützten kann“, stellt Plewnia fest. Dass sich mit dieser Methode allgemein die geistige Leistungsfähigkeit verbessern lassen wird, hält er für unwahrscheinlich. „Die Alltagsanforderungen sind deutlich komplexer als im Labor und die Leistung des Gehirns lässt sich auch mit Strom nicht beliebig steigern. Trotzdem können möglicherweise ganz bestimmte Fähigkeiten oder Defizite durch die gezielte Kombination von Stimulation und Training verbessert werden.“ Therapeutische Anwendungen bei Depression, Schizophrenie und Gedächtnisstörungen werden derzeit untersucht und könnten die bestehenden therapeutischen Möglichkeiten dieser Erkrankungen wesentlich erweitern.

Originalpublikation:
Steffen Philipp Ruf, Andreas J. Fallgatter & Christian Plewnia. Augmentation of working memory training by transcranial direct current stimulation (tDCS). Scientific Reports, 7: 876, DOI:10.1038/s41598-017-01055-1




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