Das WIN-Kolleg \ 349

VERÄNDERUNGEN DER G E D Ä C H T N IS F U N KTIO N
IM ALTERNDEN GEHIRN - FUNKTIONELLE, BIOCHEMISCHE
UND GENETISCHE ASPEKTE
Sprecher: Dr. Carsten Diener
Kollegiaten:
Dr. Carsten Diener, Dr. Franziska Matthäus, Prof. Dr. Thomas G. Schulze (assoziier-
tes Mitglied), Prof, (apl.) Dr. Gabriele Ende (assoziiertes Mitglied)
Mitarbeiter:
Dr. Traute Demirakca, Nuran Tunc-Skarka, Wencke Brusniak, Dr. Isabella Wolf,
Jan-Philip Schmidt, Sandra Meier, Kristin Liebsch
Hintergrund
Der menschliche Alterungsprozess ist mit einem Rückgang der geistigen Leistungs-
fähigkeit verbunden. Die gegenwärtige biopsychologische Forschungsliteratur legt
jedoch nahe, dass Altern nicht nur durch neuronale Abbau- sondern auch Anpas-
sungsprozesse charakterisiert ist. Dieses Projekt untersucht, inwieweit sich funktio-
nelle, biochemische und strukturelle Merkmale des Gehirns über die Lebensspanne
verändern. Aufgrund der zentralen Bedeutung von altersabhängigen Veränderungen
der Gedächtnisleistung stehen neuronale Veränderungen insbesondere des präfronta-
len Kortex (Kurzzeit- bzw. Arbeitsgedächtnis) sowie des Hippokampus (episodisches
Langzeitgedächtnis) im Vordergrund. Dabei wird ein multimethodaler Ansatz ver-
folgt, welcher magnetresonanztomografische Verfahren (funktionelle Magnetreso-
nanztomografie, fMRT; Magnetresonanzspektroskopie, MRS) sowie eine umfangrei-
che Phänotypisierung, einschließlich der neuropsychologischen Charakterisierung,
der Probanden beinhaltet. Darüber hinaus werden die fMRT-Daten mathematischen
Netzwerkanalysen zugeführt, um altersassoziierte Veränderungen v.a. der neuronalen
Konnektivität zu bestimmen. Uber die Analyse von für Lern- und Gedächtnis-
prozesse relevanten Genen wird ebenfalls der Einfluss der Heritabilität auf altersbe-
zogene Gedächtnisveränderungen untersucht. Zu diesem Zweck werden in einem
Querschnittsdesign gesunde Probanden in drei Alterssegmenten (20—39, 40—59 und
60—80+ Lebensjahre) untersucht.
Funktionelle und strukturelle Veränderungen im gesunden alternden Gehirn
Altersassoziierte neuro funktionelle Veränderungen konnten insbesondere für das epi-
sodische Gedächtnissystem gefunden werden. Mittels fMRT konnte gezeigt werden,
dass ältere Probanden eine bilaterale Aktivierung des Hippokampus während des
Abrufs episodischer Ereignisse zeigen, während jüngere Probanden eine unilaterale
Aktivierung des linken Hippokampus aufweisen. Dieses Ergebnismuster, das bislang
nur selten für subkortikale Strukturen, wie den Hippokampus, untersucht wurde,
erweitert substanziell die gegenwärtige Befundlage zur sog. HAROLD-Hypothese
(Hemispheric Asymmetry Reduction in Older Adults; HAROLD), welche allgemein