DOI chapter:
III. Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses
DOI chapter:B. Das WIN-Kolleg
DOI chapter:3. Forschungsschwerpunkt „Der menschliche Lebenszyklus – Biologische, gesellschaftliche, kulturelle Aspekte“
DOI chapter:Veränderungen der Gedächtnisfunktion im alternden Gehirn
DOI Page / Citation link: https://doi.org/10.11588/diglit.55658#0335
Das WIN-Kolleg
351
Altersassoziierte Veränderungen der neuronalen Netzwerkparameter und der funktionellen
Konnektivität
Im Berichtszeitraum haben wir die statistische Charakterisierung der funktionellen
Konnektivität für die verschiedenen Altersgruppen vervollständigt. Wir konnten zei-
gen, dass einige der wichtigen strukturellen Netzwerkparameter mit dem Alter
ansteigen, wie zum Beispiel die Dichte des Netzwerkes, der Clustenng-Koeffizient,
oder die Heterogenität (s. Abb. 2). In Verbindung damit ergibt sich, dass auch der
mittlere kürzeste Pfad mit dem Alter geringer wird. Unter Belastung sowohl des
Kurzzeitgedächtnisses als auch des episodischen Langzeitgedächtnisses sind also bei
den älteren Probanden größere Gehirnbereiche aktiv, die zusätzlich auch stärker
untereinander gekoppelt sind.
Abb. 2: Anstieg der Netzwerk dichte (links) und des Clustering-Koeffizienten (rechts) mit dem Alter.
Deutlich ist auch eine stärkere Variabilität der Netzwerkdichte in der Gruppe der älteren Probanden zu
erkennen.
Im Vergleich der beiden Gedächtnisparadigmen konnten wir große Unterschiede in
der Netzwerkgröße und Dichte bei jungen Probanden nachweisen. Mittlerer Grad,
Dichte und Heterogenität der Netzwerke sind bei Belastung des Kurzzeit- bzw.
Arbeitsgedächtnisses um etwa eine Größenordnung kleiner als während des Abrufs
von Langzeitgedächtnisinhalten. Bei den älteren Probanden hingegen unterscheiden
sich die statistischen Parameter bei Belastung des Kurz- vs. Langzeitgedächtnisses
nicht bedeutsam. Das lässt darauf schließen, dass Kurzzeitgedächtnisanforderungen
von jüngeren Personen neuronal spezifischer prozessiert werden als von älteren Per-
sonen.
Ein sehr wichtiger Bestandteil der Forschung in diesem Berichtszeitraum war
die Lokalisierung der anatomischen Regionen (Hemisphäre, Lappen, Gyri und
Brodmann-Areale). Dies wurde durch eine Transformation der Voxelkoordinaten in
Talairach-Koordinaten ermöglicht, da Positionen im Talairach-Raum (Talairach
Daemon, s. www.talairach.org) anatomische Regionen zugeordnet werden können.
351
Altersassoziierte Veränderungen der neuronalen Netzwerkparameter und der funktionellen
Konnektivität
Im Berichtszeitraum haben wir die statistische Charakterisierung der funktionellen
Konnektivität für die verschiedenen Altersgruppen vervollständigt. Wir konnten zei-
gen, dass einige der wichtigen strukturellen Netzwerkparameter mit dem Alter
ansteigen, wie zum Beispiel die Dichte des Netzwerkes, der Clustenng-Koeffizient,
oder die Heterogenität (s. Abb. 2). In Verbindung damit ergibt sich, dass auch der
mittlere kürzeste Pfad mit dem Alter geringer wird. Unter Belastung sowohl des
Kurzzeitgedächtnisses als auch des episodischen Langzeitgedächtnisses sind also bei
den älteren Probanden größere Gehirnbereiche aktiv, die zusätzlich auch stärker
untereinander gekoppelt sind.
Abb. 2: Anstieg der Netzwerk dichte (links) und des Clustering-Koeffizienten (rechts) mit dem Alter.
Deutlich ist auch eine stärkere Variabilität der Netzwerkdichte in der Gruppe der älteren Probanden zu
erkennen.
Im Vergleich der beiden Gedächtnisparadigmen konnten wir große Unterschiede in
der Netzwerkgröße und Dichte bei jungen Probanden nachweisen. Mittlerer Grad,
Dichte und Heterogenität der Netzwerke sind bei Belastung des Kurzzeit- bzw.
Arbeitsgedächtnisses um etwa eine Größenordnung kleiner als während des Abrufs
von Langzeitgedächtnisinhalten. Bei den älteren Probanden hingegen unterscheiden
sich die statistischen Parameter bei Belastung des Kurz- vs. Langzeitgedächtnisses
nicht bedeutsam. Das lässt darauf schließen, dass Kurzzeitgedächtnisanforderungen
von jüngeren Personen neuronal spezifischer prozessiert werden als von älteren Per-
sonen.
Ein sehr wichtiger Bestandteil der Forschung in diesem Berichtszeitraum war
die Lokalisierung der anatomischen Regionen (Hemisphäre, Lappen, Gyri und
Brodmann-Areale). Dies wurde durch eine Transformation der Voxelkoordinaten in
Talairach-Koordinaten ermöglicht, da Positionen im Talairach-Raum (Talairach
Daemon, s. www.talairach.org) anatomische Regionen zugeordnet werden können.