EEG-Untersuchung von Veränderungen der im Rahmen der kognitiven Verarbeitung auditorischer Informationen evozierten Gammaband-Antwort bei Patienten mit Schizophrenie

Abstract

Hintergrund: Von Gammaband-Oszillationen, wie der untersuchten frühen auditorisch evozierten Gammaband-Antwort (aeGBA), wird angenommen, dass sie zwischen kognitiven und perzeptiven Prozessen vermitteln, indem sie die Synchronisation von lokalen Neuronenpopulationen herbeiführen. Eine verminderte aeGBA ist ein konsistenter Befund bei Patienten mit Schizophrenie und Risikopersonen. Es wird angenommen, dass dieser Befund einen Endophänotyp der Krankheit repräsentiert. Es ist allerdings noch unklar, ob die Verminderung der aeGBA ein Defizit im Hinblick auf sensorische oder kognitive Prozesse alleine darstellt oder für eine Kombination beider steht. Die vorliegende Studie untersuchte diese Fragestellung, indem die Schwierigkeit einer auditorischen Wahl-Reaktions-Aufgabe variiert wurde. Methoden: Untersucht wurden 23 Patienten mit einer ersten Schizophrenie-Episode und 22 Probanden. Es wurde ein 64-Kanal-EEG während der Durchführung von zwei verschiedenen Versionen einer auditorischen Wahl-Reaktions-Aufgabe abgeleitet: eine leichte Bedingung, die geringe kognitive Leistungen abforderte, und eine schwierige Bedingung, die beträchtliche Anforderungen an Aufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnis stellte. Ergebnisse: Lediglich in der schwierigen Bedingung zeigten die Patienten, anders als die Probanden, keinen Anstieg der aeGBA-Power und der Phasensynchronisation während der aeGBA. Es fand sich kein Zusammenhang zwischen aeGBA-Parametern und aktueller Ausprägung der Positivsymptomatik, jedoch war eine Korrelation mit Defiziten des Arbeitsgedächtnisses zu beobachten. Schlussfolgerungen: Das beobachtete Ergebnismuster bestätigt die Eignung von Störungen der aeGBA als stabiler Endophänotyp der Schizophrenie und deutet darauf hin, dass diesen Veränderungen eher ein kognitives als ein sensorisches Defizit zugrunde liegt.

Objectives: Gamma-band oscillations like the early auditory evoked gamma-band response (aeGBR) have been suggested to mediate between cognitive and perceptual processes by inducing the synchronization of local neuronal populations. Both in patients with schizophrenia and high-risk subjects, reduced aeGBR is a consistent finding. Therefore has been proposed to represent an endophenotype for the illness. Nevertheless, it is still unclear whether this reduction represents a deficit in sensory or cognitive processes, or a combination of the two. The present study investigated this question by altering the difficulty of an auditory reaction task in patients with first-episode schizophrenia and healthy controls. Methods: In 23 patients with first-episode schizophrenia and 22 healthy controls, a 64-channel EEG was recorded during two conditions of an auditory reaction task: an easy condition that only required low-level vigilance, and a difficult condition that placed significant demands on attention and working memory. Results: In contrast to healthy controls, patients failed to increase aeGBR power and phase-locking in the difficult condition. In patients, aeGBR power and phase-locking indices were associated with working memory deficits. Conclusions: The observed results confirm the applicability of aeGBR disturbances as a stable endophenotype of schizophrenia, and suggest a cognitive, rather than sensory, deficit at their origin.