TÃ¤tigkeitsbericht 2002/2003 - IGPP

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80 Bender Institute of Neuroimaging Frontale Aktivierung durch positive und negative Bilder: Vergleich von fMRI Daten und EEG Daten In EEG-Studien zeigte sich ein konsistentes frontales Aktivierungsmuster, wenn Probanden aufgefordert werden, Bilder nach ihrem emotionalen Gehalt zu klassfizieren. In einer Studie in Zusammenarbeit mit der Universität Trier sollte der Frage nachgegangen werden, welche Strukturen im Gehirn als Generatoren für diese EEG-Muster verantwortlich sind. Hierfür wurden 12 Probandinnen positive, negative und neutrale Bilder an zwei Terminen gezeigt. Die Bilder der beiden Termine waren unterschiedlich. Während des einen Termins fand die Untersuchung im MRT statt, während des anderen Termins wurde das EEG abgeleitet. Die EEG-Befunde konnten die bestehenden Ergebnisse replizieren. Die fMRT Daten legen nahe, dass besonders parietale Regionen für die beobachtete frontale Positivierung im EEG verantwortlich sind. Die fMRT Befunde legen nahe, dass die beobachteten Positivierungen im EEG auf eine verstärkte Aktivität in parietalen Aufmerksamkeitszentren zurückzuführen sind. Diese Untersuchung unterstreicht den Nutzen, wenn die gute räumliche Auflösung des fMRT mit der guten zeitlichen Auflösung des EEG kombiniert wird. Stark (Koordinator) Die Antizipation von Verstärkung während der klassischen Konditionierung und das Belohnungssystem – eine fMRI-Studie Die Darbietung von Verstärkern führt bekanntlich zu einer Aktivierung bestimmter Regionen des sog. Verstärkungssystems. Die Frage war, inwieweit die Antizipation einer Belohnung im Rahmen der klassischen Konditionierung die selben Hirnregionen anspricht, die bei der Darbietung von Verstärkern aktiv sind. In einer fMRT-Studie mit 27 Teilnehmern zeigte sich, dass die Probanden in Lerndurchgängen, in denen sie Geld gewinnen konnten, eine stärkere Aktivierung von Regionen des Verstärkungssystems, wie z.B. dem Nucleus accumbens zeigten, als in Durchgängen, in denen kein Geldgewinn zu erwarten war. Es zeigte sich somit, dass die Antizipation von Belohnung in assoziativen Lernparadigmen ebenfalls zu einer Aktivierung des Belohnungssystems führt. Kirsch (Koordinator) Die Bedeutung der Amygdala bei der sub- und supraliminalen Furchtkonditionierung Die Amygdala ist eine zentrale Schaltstelle bei der Akquisition von konditionierten Furchtreaktionen. Die Amygdala ist aber auch dann aktiviert, wenn die zu lernenden Stimuli subliminal, also nicht bewusst wahrgenommen, sind. Die fMRT-Studie diente der Frage, ob supraliminales Lernen die Aktivierung der Amygdala beeinflusst, wenn nach dem Lernen die furchtauslösenden Stimuli nur noch subliminal dargeboten werden. Darüber hinaus sollte während der Pha- Frontal brain activation by positive and negative pictures: a comparison between fMRI data and EEG data A specific frontal activation pattern was consistently observed in EEG studies when subjects were asked to classify pictures along with their emotional content. The goal of the actual study (in cooperation with the University of Trier) was to identify the location of the underlying neural generator for the observed EEG pattern. Twelve female subjects saw positive, neutral and negative pictures during two sessions. The presented pictures differed between the two sessions. One of the sessions was conducted inside the MRT scanner, during the other session EEG measurements were carried out outside the scanner. The EEG data replicated previous findings. The fMRI data suggest that the frontal positivity can be traced back to enhanced activation inside the parietal attention networks. This study underlines the advantage to combine the good spatial resolution of the fMRI and the good temporal resolution of the EEG. Stark (coordinator) The anticipation of reward during differential conditioning and the brain reward system – an fMRI study Findings from animal as well as human neuroimaging studies suggest that reward delivery is associated with the activation of subcortical limbic and prefrontal brain regions. The aim of the present study was to explore if these reward-sensitive regions are also activated during the anticipation of reinforcers in a differential conditioning paradigm. Brain activation of 27 subjects was recorded using event-related fMRI. The results showed significant activation of brain regions associated with reward processing during the presentation of stimuli signalling a rewarded task. The anticipation of a monetary reward produced stronger activation in these regions than the anticipation of a positive verbal feedback. The results are interpreted as reflecting the motivation-dependent reactivity of the brain reward system with highly motivating stimuli leading to a stronger activation than less motivating ones. Kirsch (coordinator) Amygdala activation during sub- and supraliminal fear conditioning: An event-related fMRI study The amygdala has been described as an essential brain region for the acquisition of conditioned fear responses. Even when presenting a threatening conditioned stimulus (CS) subliminally the amygdala shows a significant activation. The present study was designed to investigate whether the amygdala can be activated during the subliminal presentation of a CS that was presented supraliminally during learning. Furthermore, during acquisition, electrodermal responses were collected
Bender Institute of Neuroimaging 81 se der Akquisition untersucht werden, inwieweit elektrodermale Indikatoren der Furchtkonditionierung mit der Amygdala-Aktivierung zusammenhängen. Die Ergebnisse sprechen gegen eine Aktivierung der Amygdala durch subliminale Stimuli, doch zeigte sich ein Zusammenhang zwischen dem Ausmaß elektrodermal konditionierter Reaktionen und der Aktivierung der Amygdala während der Furchtkonditionierung. Kirsch (Koordinator) 2.6.6 Psychopathologie Die Bedeutung des insularen Kortex für die Ekel- Verarbeitung Studien zur fMRT konnten zeigen, dass die Wahrnehmung von Gesichtern mit Ekelmimik zu einer spezifischen Aktivierung der Inselregion im Kortex führt. Die vorliegende Untersuchung sollte nun klären, ob diese Struktur auch an der Verarbeitung nicht-mimischer Ekel-Reize beteiligt ist. 12 Frauen wurden ekelerregende, angstinduzierende und affektiv neutrale Bilder für die Dauer von 1, 5 s gezeigt. Die Ekel-Bilder, die als sehr intensiv eingestuft worden waren, führten zu einer Aktivierung der Insula, der Amygdala, des orbitofrontalen und okzipito-temporalen Kortex. Da die Inselregion auch an der Verarbeitung der Angst-Bilder beteiligt war, kann nicht von einer Ekel-Spezifität der Inselregion ausgegangen werden. Schienle (Koordinator) Ekel-Verarbeitung bei Patienten mit einer Phobie vom Blut-Spritzen-Injektionstypus Erhöhte Ekelempfindlichkeit wird als ein Vulnerabilitätsfaktor für die Entwicklung einer Phobie vom Blut-Spritzen-Injektionstypus diskutiert. In der vorliegenden fMRT-Untersuchung wurden 12 Blutphobikerinnen untersucht, während sie Bild-Blöcke mit 40 ekelerregenden, 40 angstinduzierenden und 40 affektiv neutralen Bildern für jeweils 1,5 s betrachteten. Keines der Bilder war phobierelevant. Anschließend wurde die affektive Qualität der Bilder sowie die Ekelempfindlichkeit für verschiedene Bereiche erfragt (z.B. mangelnde Hygiene, Nahrung, Tod/ Deformation). Die Reaktionen wurden mit denen von 12 Frauen ohne Phobie verglichen. Die Phobikerinnen zeigten eine stärkere okzipitale Aktivierung des rechten Cuneus und des lingualen Gyrus während der Betrachtung ekliger Bilder im Vergleich zu den Kontrollen. Abgesehen von diesem Befund, der im Sinne einer größeren Aufmerksamkeit für Ekelstimuli gedeutet werden kann, gab es keine Hinweise auf eine allgemein erhöhte Ekelempfindlichkeit bei Blutphobikerinnen. Diese hatten sich als ekelempfindlicher lediglich für störungsrelevante Aspekte (Tod/Deformation) beschrieben. Außerdem hatten beide Gruppen vergleichbare Ekel-Einstufungen abgegeben und zeigten vergleichbare hämodynamische simultaneously to investigate the relation between amygdala activation and conditioned autonomic responses. The results revealed no evidence for a subliminal activation of the amygdala but proved a close relationship between amygdala activation and electrodermal responses during supraliminal fear conditioning. Kirsch (coordinator) 2.6.6 Psychopathology The insula is not specifically involved in disgust processing: an fMRI study Functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) studies have shown that the perception of facial disgust expressions specifically activates the insula. The present fMRI study investigated if this structure is also involved in the processing of visual stimuli depicting non-mimic disgust elicitors compared to fear-inducing and neutral scenes. 12 female subjects were scanned while viewing alternating blocks of 40 disgust-inducing, 40 fear-inducing and 40 affectively neutral pictures, shown for 1.5s each. Afterwards, affective ratings were recorded. The disgust pictures, rated as highly repulsive, induced activation in the insula, the amygdala, the orbitofrontal and occipito-temporal cortex. As the insula was also involved during the fear condition, our findings do not fit into the concept that the insula is a specific disgust processor. Schienle (coordinator) Disgust processing in blood-injection-injury phobia: an fMRI study An elevated disgust sensitivity (DS) is considered to be a vulnerability factor for the development of a bloodinjection-injury (BII) phobia. Within the present functional Magnetic Resonance Imaging (fMRI) study, 12 female BII phobics were scanned while viewing alternating blocks of 40 disgust-inducing, 40 fear-inducing and 40 affectively neutral pictures. Each block lasted 60 s and was repeated six times during the experiment. All scenes were phobia-irrelevant. Afterwards, the subjects gave affective ratings for the pictures and described their disgust sensitivity on a self-report measure for different areas (e. g. poor hygiene, unusual food, death/deformation). The responses were compared with those of 12 non-phobic females. The BII phobics showed a stronger occipital activation within the right cuneus and lingual gyrus during the first viewing of the disgusting pictures. Aside from this finding, which could be interpreted as reflecting increased attention, there was little evidence for a generally elevated disgust sensitivity in BII phobia. On the DS questionnaire, the patients had indicated a greater reactivity only for disorder-relevant contents (death/deformation). Furthermore, both groups gave similar disgust ratings for the pictures and showed comparable brain-dynamic responses over all blocks of
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