Authors:	Schmüser, Lena
Title:	The timing not to respond : spatio-temporal high-resolved analysis of the neural response inhibition network in healthy subjects and its changes in psychiatric disease models
Online publication date:	7-Jul-2016
Year of first publication:	2016
Language:	english
Abstract:	Die Fähigkeit, das eigene Verhalten in Reaktion auf komplexe Umweltveränderungen anzupassen, ist essentiell für jedes Lebewesen. Die Fähigkeit, Verhaltensimpulse umzulenken, aufzuhalten oder zu unterbrechen wird als Reaktionsinhibition bezeichnet. Die inhibitionsbezogenen neuronalen Prozesse sind mit der Aktivität in einem ausgedehnten fronto-striatalen Netzwerk assoziiert. Ziel der vorliegenden Dissertation war die Charakterisierung der Dynamik des neuronalen Netzwerkes der Reaktionsinhibition bei gesunden Erwachsenen sowie bei Patienten mit dem Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätssyndrom (ADHS) und bei Patienten mit der Borderline-Persönlichkeitsstörung (BPS). Zu diesem Zweck wurde ein neues, datengesteuertes Analyseverfahren eingeführt. Einzeltrial-Korrelationen dieser automatisch selektierten elektrophysiologischen Komponenten mit der fMRT-Antwort zeigten, dass bei gesunden Probanden die Aktivität in den fronto-striatalen Regionen in einer frühen Phase der Aufgabenausführung stärker ausgeprägt war (Studie 1). Studie 2 liefert erste Hinweise darauf, dass kritische Regionen des neuronalen Reaktionsinhibitionsnetzwerkes bei erwachsenen ADHS-Patienten zeitlich nicht gut abgestimmt sind, während dieses Netzwerk bei BPS-Patienten nur geringfügig beeinträchtigt ist, was auf einen ADHS-spezifischen Pathomechanismus hinweist. Interindividuelle, elektrophysiologische Unterschiede können für eine vollkommen datengesteuerte Subgruppenklassifikation genutzt werden (Studie 3). Gruppenvergleiche lieferten einen Hinweis auf das Vorhandensein elektrophysiologisch trennbarer Phänotypen der Reaktionsinhibition in gesunden Probanden. Dies wiederrum kann wichtige Informationen für unser Verständnis der Defizite in der Reaktionsinhibition heterogener psychiatrischer Störungen liefern. To adapt its own behavior in response to complex environmental changes is an essential ability for living beings. The ability to redirect, withhold or interrupt behavioral impulses is referred to as response inhibition. Inhibition-related neural processes are associated with activity in a broad fronto-striatal network. The aim of this thesis was to characterize the dynamics of the response inhibition network in healthy adults as well as Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder (ADHD) and Borderline Personality Disorder (BPD) patients. To this end a new data-driven analysis procedure was introduced. Single-trial correlations of automatically selected inhibition-related electrophysiological components with fMRI responses revealed activity in fronto-striatal regions which were more pronounced in an early phase of task execution in healthy subjects (Study 1). Study 2 indicated that critical regions of the neural response inhibition network are temporally not well orchestrated in adult ADHD while this network was only mildly affected in BPD, pointing at an ADHD-specific pathomechanism. Using inter-individual electrophysiological differences allowed for subgroup classification in a completely data-driven way (Study 3). Group comparisons suggested the existence of electrophysiologically dissociable phenotypes of response inhibition in healthy subjects. This in turn may provide important information for our understanding of deficits in response inhibition in heterogeneous psychiatric disorders.
DDC:	570 Biowissenschaften 570 Life sciences
Institution:	Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department:	FB 04 Medizin
Place:	Mainz
ROR:	https://ror.org/023b0x485
DOI:	http://doi.org/10.25358/openscience-4077
URN:	urn:nbn:de:hebis:77-diss-1000005624
Version:	Original work
Publication type:	Dissertation
License:	In Copyright
Information on rights of use:	https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent:	XVII, 187 Seiten
Appears in collections:	JGU-Publikationen