Search

Einleitung: Die bariatrische Chirurgie ist eine Therapieoption bei Adipositas, die bei den Patienten neben der Gewichtsabnahme auch verschiedene Komorbiditäten verbessert. Gegenstand aktueller Forschung ist, ob sich auch die kognitive Leistungsfähigkeit nach der Operation verbessert. Über die Ursachen einer möglichen Verbesserung sowie strukturelle cerebrale Korrelate ist noch wenig bekannt. Auch ist nicht bekannt, ob es im Hinblick auf kognitive Veränderungen Unterschiede zwischen üblichen Operationsverfahren gibt. Methodik: Im Rahmen einer Interventionsstudie an der Charité Universitätsmedizin Berlin wurden 69 Patienten mit Adipositas untersucht. Vor einer bariatrischen Operation und 6 Monate nach dieser wurden 40 Patienten getestet, während 29 Patienten einer Wartekontrollgruppe im gleichen Zeitraum ebenfalls zu 2 Zeitpunkten untersucht wurden. Das Untersuchungsspektrum beinhaltete eine körperliche Untersuchung, eine neurokognitive Testbatterie, eine Blutuntersuchung und eine MRT-Messung. Die Untersuchungsergebnisse wurden mittels univariater ANCOVAs statistisch ausgewertet. Durch bivariate Korrelationen wurde auf Zusammenhänge zwischen Verbesserungen in der kognitiven Leistungsfähigkeit und Veränderungen in Entzündungsparametern und Parametern des Glukosestoffwechsels geprüft. Weiterhin wurde mittels genannter Verfahren innerhalb der Interventionsgruppe untersucht, ob die Auswirkungen verschiedener Operationsmethoden (kombiniert malabsorptiv-restriktive und rein restriktive) sich unterscheiden. Ergebnisse: In der Interventionsgruppe verbesserten sich nach Operation diverse physische und psychische Parameter. Im Gruppenvergleich zeigte sich nach Operation eine Vergrößerung des Volumens der grauen Substanz in hippocampalen und fronto-temporalen Arealen sowie eine Verminderung des Volumens im Bereich des ventralen Striatums. Es zeigten sich wenig Hinweise darauf, dass sich die kognitive Leistungsfähigkeit nach Operation signifikant verbessert. Patienten, die bei Erstuntersuchung schlechte Testergebnisse hinsichtlich der Exekutivfunktionen erzielten, schienen allerdings von einer bariatrischen Operation zu profitieren. Es fanden sich keine Korrelationen zwischen den Verbesserungen in den Exekutivfunktionen und Veränderungen von Entzündungsparametern und Parametern des Glukosestoffwechsels. Patienten, die mittels eines kombinierten Verfahrens operiert worden waren, hatten im Gruppenvergleich zu Patienten mit ausschließlich restriktivem Verfahren einen größeren Gewichtsverlust, es ließen sich allerdings keine signifikanten Unterschiede hinsichtlich Veränderungen der kognitiven Leistungsfähigkeit feststellen. Schlussfolgerungen: Unsere Studie gibt weitere Hinweise darauf, dass bariatrische Operationen positive Auswirkungen auf Hirnstruktur und -funktion der Patienten haben. Die von uns angewandten Korrelationsanalysen konnten keine Faktoren benennen, mit welchen die Veränderungen in Zusammenhang stehen. Nach unserem Wissen ging unsere Studie erstmalig direkt auf die Auswirkungen auf kognitive Leistungen von unterschiedlichen Operationsmethoden ein. Weitere Forschung mit größeren Fallzahlen ist nötig, um die von uns berichteten Veränderungen zu bestätigen und die Ursachen dieser zu eruieren., Introduction: Bariatric surgery is one treatment option for obesity which reduces patients’ bodyweight and improves comorbidities. Current research focuses on whether cognitive performance is improved after surgery. Yet, little is known about the causes of possible improvement and its structural cerebral correlates. Furthermore, it is not known whether there are differences between common surgical procedures in regard to cognitive changes. Methods: As part of an intervention study at the Charité Universitätsmedizin Berlin, 69 patients with obesity were examined. Before bariatric surgery and 6 months after the operation, 40 patients were tested, while 29 patients in a waiting control group were simultaneously examined at two dates during the same period. The study included a physical examination, a neurocognitive test battery, a blood test and a MRI. The results were statistically evaluated by one-way ANCOVAs. Bivariate correlations were used to test for relationships between improvements in cognitive performance and changes in inflammatory and glucose metabolism parameters. Furthermore, the intervention group was examined for the effects of different surgical methods (combined malabsorptive-restrictive and purely restrictive), in regard to cognitive performance. Results: In the intervention group various physical and psychological parameters improved after surgery. In the group comparison, surgery patients showed an increase in the volume of gray matter in hippocampal and fronto-temporal areas and a reduction in the area of the ventral striatum. There was little evidence that cognitive performance improved significantly after surgery. However, patients who performed poorly in executive function at baseline seemed to benefit from bariatric surgery. There were no correlations between the improvements in executive functions and changes in inflammatory parameters and parameters of glucose metabolism. Patients who had undergone a combined procedure had greater weight loss compared to patients with restrictive treatment alone, yet no significant differences in cognitive performance were observed. Discussion: Our study provides further evidence that bariatric surgery has beneficial effects on patient brain structure and function. The correlation analysis could not identify underlying factors to which changes in cognition were related. To the best of our knowledge, this is the first study which focuses on the impact of different surgical techniques on cognitive performance. Further research with larger case numbers is needed to confirm the changes we have reported and to investigate underlying causes.

Darstellung des Themas: Ergotherapeutische Interventionsansätze im Bereich der Hilfsmittelabklärung, der Umweltanpassung und der motorisch-funktionellen Therapien für Kinder mit Spina bifida (SB) sind bereits etabliert. Hingegen mangelt es an einer Zusammenstellung von ergotherapeutischen Interventionen zur Förderung der Kognition dieser Kinder. Ziel: Das Ziel dieser Arbeit ist, eine Übersicht von Schwierigkeiten und Ressourcen im Bereich der Kognition von Kindern mit SB darzustellen und Interventionsmöglichkeiten für praktizierende Ergotherapeutinnen und Ergotherapeuten zusammenzustellen. Zugleich dient die Arbeit Berufsangehörigen zur Orientierung, Therapiegestaltung und zum Clinical Reasoning. Methode: Durch Ein- und Ausschlusskriterien und Keywords, wurde eine Literaturrecherche durchgeführt. Ausgewählte Literatur wurde kritisch gewürdigt und Ergebnisse im ergotherapeutischen PEO-Modell dargestellt. Relevante Ergebnisse: Die ausgewählte Literatur zeigt, welche Ressourcen und Schwierigkeiten Kinder mit SB im Bereich der Kognition aufweisen. Die Handlungssteuerung, die räumliche Orientierung sowie die kognitive Wahrnehmung und die Verarbeitung, sind einige der zentralen, kennzeichnenden Schwierigkeiten. Ebenfalls werden Interventionen, welche die Kognition beüben, aufgezeigt. Schlussfolgerung: Die Evidenzlage ist gering und es bedarf der weiteren Forschung bezüglich Interventionen zur Förderung der Entwicklung von Kognition und exekutiven Funktionen bei Kindern mit SB. Bei ergotherapeutischen Interventionen ist darauf zu achten, dass Ressourcen und Schwierigkeiten individuell und gezielt integriert werden.

Deficits in working memory (WM) performance and executive functions have long been known as endophenotypes of psychiatric diseases. That leads to the question how brain structure and function are associated with WM in healthy subjects. In this study morphometric measurements and diffusion-tensor-imaging (DTI) were utilized to identify neuroanatomical correlates of WM networks in healthy subject brains. 681 healthy subjects were recruited and underwent neuropsychological testing (NPT). We performed MRI-scans and used the letter-number-test (LNT) to measure working memory function. To control for WM specificity, we used digit symbol coding (DSC). Structural analysis of the T1 MRI images worked with voxel-based morphometry using the Toolbox CAT12 in SPM. We measured regional volume, cortical thickness and cortical gyrification parameters in conjunction with NPT score. Further we used tract-based spatial statistics in FSL to analyze the DTI data. Structural analysis revealed significant negative correlations between high DSC scores and cortical thickness of frontal and parietal cortex regions, as well as in precuneal and cuneal areas of both hemispheres. In the left hemisphere, reductions in cortical gyrification of the inferior parietal lobe were positive correlated to DSC. There was no correlation between local brain volume and the WM-performance. In DTI studies, we observed a significant positive correlation between WM-performance and fractional anisotropy (FA) of the bi-hemispheric superior longitudinal fascicles and their temporal parts. There was also a positive correlation between performance speed and a significant increased FA in both hemispheres in the anterior thalamic radiation, inferior frontal occipital fasciculus, inferior longitudinal fasciculus, superior longitudinal fasciculus and its temporal part and the uncinate fasciculus. In the right hemisphere we found an association of increasing FA to the limbic system, including the cingulum, cingulate gyrus, and forceps minor. These findings demonstrate the overlap of NPT performance and brain variation, which indicates an involvement of similar neuronal structures in both cognitive processes. We confirmed the existence of cortical and subcortical networks in frontal parietal, temporal and striatal areas by using cognitive functions., Defizite im Bereich des Arbeitsgedächtnisses (AG) und exekutiver Funktionen gelten schon lange als Endophänotyp psychiatrischer Erkrankungen. Dies wirft die Frage auf, wie Struktur und Funktion des Arbeitsgedächtnisses bei gesunden Probanden zusammenhängen. Ziel der vorliegenden Studie war es, mit Hilfe verschiedener morphometrischer Verfahren und der Diffusions-Tensor- Bildgebung neuroanatomische Korrelate, sowie Netzwerkstrukturen des Arbeitsgedächtnisses im gesunden Gehirn darzustellen. Es erfolgte der Einschluss von 681 gesunden Probanden, welche an einer neuropsychologischen Testung (NPT) und einer MRT-Messung teilnahmen. Als neuropsychologische Testverfahren zur Erfassung der Arbeitsgedächtnisleistung diente der Buchstaben-Zahlen-Test (BZT). Um die Spezifität der Ergebnisse für das AG zu kontrollieren, wurde der Zahlen-Symbol-Test (ZST) verwendet. Die strukturelle Analyse der T1-Bilddaten erfolgte mittels Voxel-basierter Morphometrie und Oberflächen-basierter Morphometrie unter Nutzung der SPM Toolbox CAT12. Es wurden sowohl die regionale Volumetrie, die Kortexdicke und die Kortexgyrifizierung in Zusammenhang mit der Testleistung erfasst. Die DTI Daten wurden mit Trakt-basierten Analysen in FSL analysiert. Auf struktureller Ebene zeigten sich bihemisphärisch in frontalen und parietalen Arealen, sowie precuneal und cuneal signifikant negative Korrelationen der Kortexdicke mit dem ZST. Linkshemisphärisch konnte im Bereich des inferioren Parietallappens und des medialen bis superioren Temporallappens eine signifikant negative Korrelation der Gyrifizierung mit dem ZST dargestellt werden. Es konnte kein Zusammenhang zwischen lokalen Hirnvolumina und der NPT gefunden werden. Auf Trakt-Ebene konnte links-, sowie rechtshemisphärisch eine signifikante positive Korrelation zwischen der Arbeitsgedächtnisleistung und der fraktionellen Anisotropie (FA) im Fasc. longitudinalis superior und in dessen temporalem Anteil aufgezeigt werden. In Zusammenhang mit der Verarbeitungsgeschwindigkeit konnte bihemisphärisch eine signifikant erhöhte FA im anterioren Thalamusstiel, Fasc. occipitalis inferior, Fasc. longitudinalis inferior, Fasc. longitudinalis superior, dessen temporalem Anteil und dem Fasc. uncinatus aufgezeigt werden. Rechtshemisphärisch waren weiter im Limbischem System, speziell dem Gyrus cinguli, und dem Forceps minor signifikante positive Korrelationen mit der FA darstellbar. Die Ergebnisse der Analysen der NPT in Zusammenhang mit der Hirnvariation überschneiden sich zu großen Teilen, sodass vermutet wird, dass beide Prozesse ähnliche neuronalen Strukturen zur Verarbeitung nutzen. In Zusammenschau mit der aktuellen Literatur untermauert die vorliegende Arbeit das Vorliegen eines kortikalen sowie subkortikalen frontoparietalen, -temporalen und -striatalen Neuronennetzwerkes bei der Nutzung kognitiver Funktionen.

Zusammenfassung Achtsamkeit wird verstanden als eine auf Körpersignale, Sinneseindrücke, Gedanken und Gefühle gerichtete nicht bewertende Aufmerksamkeit im Moment, deren Training die Eigenwahrnehmung, die Aufmerksamkeitslenkung und die Emotionsregulation verbessert. Durch den akzeptierenden Umgang mit allen Empfindungen und Gedanken verringert sich das Stresserleben, sodass belastende Situationen einfacher bewältigt werden können. Regelmäßige Ausführungen der Achtsamkeitsübungen sprechen neurobiologische Mechanismen an, die insgesamt zu einer Verbesserung der exekutiven Funktionen wie auch der psychischen Gesundheit beitragen können. Metaanalysen weisen auf kleine Wirkungen von Achtsamkeitsinterventionen in der Schule sowohl für den kognitiven Bereich (exekutive Funktionen, Konzentration, Gedächtnis) als auch für den emotionalen Bereich (Angst, Depressivität, Wohlbefinden) hin. Im Mittelpunkt dieses Überblicks stehen daher deutsche und englischsprachige Achtsamkeitsprogramme für Kinder und Jugendliche in Schulen, zu denen bereits erste Evaluationsstudien durchgeführt wurden. Vorgestellt werden die Programme Paws b, Mind Up und Mehr Ruhe für Kinder, sowie .b, Mind Up, AISCHU und 8sam für Jugendliche samt ihren Evaluationsergebnissen. Abschließend werden offene Fragen konzeptueller und methodischer Art diskutiert.

The present review focuses on cognitive and participation impairments after aneurysmal subarachnoidal hemorrhage (aSAH). Such impairments may be present even in cases without evidence of damage in the neuropsychologically expected brain area. Neuroinflammation and oxidative stress may be responsible for this finding. Most frequently, cognitive impairment can be found in the verbal memory domain, visuospatial skills and memory domain, attention and working memory domain, executive functions (planning, central control, problem solving, attention, decision making), psychomotor speed and language domain. The presence of cognitive deficits is a major risk factor not to return to work again. Together with cognitive impairment, psychiatric symptoms like anxiety, depression and fatigue may be observed. Psychiatric disturbances result in impairments of social and vocational participation and - consecutively - worsening of quality of life.Das vorliegende Review beschäftigt sich mit kognitiven Störungen und Teilhabebeeinträchtigungen nach aneurysmatischen Subarachnoidalblutungen (aSAB). Diese können auch ohne den Nachweis einer substanziellen Hirnschädigung in der neuropsychologisch zu erwartenden Region auftreten. Als Ursache für diese Diskrepanz gelten neuroinflammatorische Prozesse und oxidativer Stress. Am häufigsten sind das verbale Gedächtnis, visuell-räumliche Fähigkeiten, das Gedächtnis für visuelle Inhalte, Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis, Exekutivfunktionen (Planung, Kontrolle, Problemlösung, Aufmerksamkeit, Entscheidungsfindung), die allgemeine kognitive Verarbeitungsgeschwindigkeit und die sprachliche Domäne betroffen. Es zeigt sich, dass das Vorhandensein kognitiver Beeinträchtigungen einen wesentlichen Risikofaktor darstellt, nicht mehr beruflich reintegriert werden zu können. Zusätzlich zu den kognitiven Symptomen treten nach einer aSAB auch gehäuft psychiatrische Symptome wie Angst, Depression und Fatigue auf. Diese wirken sich zusätzlich zu den körperlichen und kognitiven Beeinträchtigungen negativ auf die Teilhabe am beruflichen und sozialen Leben aus, was wiederum zu einer schlechteren Lebensqualität beiträgt.

Hypertension is a common problem in the elderly population. It is one of the factors determining the pattern of cognitive functioning of the patients, however the nature and severity of neuropsychological deficits are unclear. The main aim of the study was to assess effectiveness of cognitive task performance and the strategies of verbal material organization in patients with varying levels of productivity and control. The outpatients treated for hypertension (n = 46) were tested with the following neuropsychological tests and the experimental task: Ruff Figural Fluency Test (RFFT), California Verbal Learning Test (CVLT), Semantic Verbal Fluency Task (VF). The level of productivity and control in older hypertensive patients appeared to be important variables differentiating the effectiveness of structured task performance involving the memory and learning of verbal material. Patients with weaker productivity and control show less efficiency in formulating and sustaining a learning plan expressed by the compatibility of responses in subsequent attempts. Weaker productivity and control are associated with high risk of memory problems, especially in situations characterized by a high degree of structure. It is advisable to include an evaluation of certain aspects of executive functions at the initial stage of assessment of patients at risk of brain dysfunction.

Children with congenital heart disease (CHD) are at significant risk of psychomotor and cognitive developmental disorders, with negative effects on psychosocial and academic performance and quality of life. Innate characteristics such as genetic abnormalities, type and severity of CHD and socioeconomic factors are the most important risk factors. Prenatally, hypoperfusion or hypoxia can cause developmental and maturation disorders of the brain, thus promoting postpartum lesions of the more vulnerable brain substance and neurodevelopmental disorders. The high-risk group includes primarily infants requiring open heart surgery. Specific phenotypic characteristics of development emerge at different ages: in early childhood motor and linguistic articulation deficits; at school age impaired speech and language, attention, memory, visual-spatial, executive, and motor skills, often associated with academic deficits, and emotional or social issues; in adolescence executive, psychosocial and psychiatric disorders and impaired quality of life; in adulthood, neurocognitive, psychosocial and problems of self-management and professional perspective. Physical and social functioning, psychomotor development and mental health are key factors for quality of life. The German Society of Pediatric Cardiology demands detailed serial neuropsychological examinations at the age of 2 and 5 years, before puberty and before adulthood, for the high-risk group of children with CHD operated on in infant age in order to detect and to treat partial performance disorders at an early stage.Kinder mit angeborenem Herzfehler (AHF) haben ein signifikantes Risiko für psychomotorische und kognitive Entwicklungsstörungen mit negativen Auswirkungen auf die psychosoziale Situation, akademische Leistung und Lebensqualität. Wichtigste Risikofaktoren sind angeborene Merkmale wie genetische Anomalien, Art und Schweregrad des AHF und sozioökonomische Faktoren. Pränatal können durch Hypoperfusion oder Hypoxie Reifungs- und Entwicklungsstörungen des Gehirns entstehen mit der Folge postnataler Läsionen der vermehrt vulnerablen Hirnsubstanz und neurologischer Entwicklungsstörungen. Die Hochrisiko-Gruppe umfasst vor allem Säuglinge, bei denen eine Operation am offenen Herzen erforderlich ist. Es bestehen spezifische phänotypische Merkmale der Entwicklung in verschiedenen Lebensaltern: in der frühen Kindheit motorische Defizite und sprachliche Artikulationsprobleme; bei Schulkindern eine Beeinträchtigung von Sprache, Aufmerksamkeit, Gedächtnis, visuell-räumlichen Fähigkeiten, exekutiven Funktionen und motorischen Fähigkeiten, oft in Verbindung mit akademischen Defiziten sowie emotionalen oder sozialen Problemen; im Jugendalter exekutive, psychosoziale sowie psychiatrische Störungen und eine eingeschränkte Lebensqualität; im Erwachsenenalter neurokognitive, psychosoziale sowie Probleme des Selbstmanagements und der beruflichen Perspektive. Körperliche und soziale Funktionsfähigkeit, psychomotorische Entwicklung und psychisches Befinden erweisen sich als Schlüsselfaktoren für die Lebensqualität. Die Deutsche Gesellschaft für Pädiatrische Kardiologie fordert für die Hochrisikogruppe der im Säuglingsalter operierten Kinder mit AHF ausführliche serielle neuropsychologische Untersuchungen im Alter von 2 und 5 Jahren, vor Pubertät und vor Beginn des Erwachsenenalters, um frühzeitig Teilleistungsstörungen erkennen und behandeln zu können.

Neuropsychological assessment should be an integral component of clinical psychiatric diagnostics. Yet, the commonly used tests have not been investigated adequately for this population so far. The current study evaluated a clinically approved neuropsychological test battery by analyzing data on 226 mentally ill patients using factor and regression analyses. The extraction of three factors (Speed, Memory, and Executive Functions) proved to be adequate as the tests could be allocated properly. Regression analysis revealed an economical basis assessment consisting of three tests (TAP Alertness, VLMT, and Matrices Test). Based on acceptance, economy, and factorial structure aspects, we recommend the investigated test battery for neuropsychological assessment of psychiatric and psychosomatic patients.Neuropsychologische Untersuchungen sollten ein integraler Bestandteil der klinisch-psychiatrischen Diagnostik sein. Die gängigen Testverfahren wurden bisher jedoch nicht ausreichend an dieser Klientel untersucht. In der vorliegenden Untersuchung wurde eine im klinischen Alltag bewährte neuropsychologische Testbatterie evaluiert. Hierzu wurden Daten von 226 psychisch kranken Patienten anhand von Faktoren- und Regressionsanalysen ausgewertet. Es erwies sich als sinnvoll, drei Faktoren zu extrahieren (Speed, Gedächtnis, Exekutivfunktionen), zu denen sich die Einzeltests plausibel zuordnen ließen. Anhand regressionsanalytischer Berechnungen konnte zudem ein zeitökonomisches Basisassessment aus drei Einzeltests (TAP Alertness, VLMT und Matrizentest) ermittelt werden. Zusammenfassend kann vor dem Hintergrund der Akzeptanz, Ökonomie und faktoriellen Struktur die evaluierte Testbatterie für den Einsatz bei psychiatrischen und psychosomatischen Patienten empfohlen werden.

Executive functions, visuo-spatial processing and control of behaviour are pertinent for safe driving. In patients with mild cognitive impairment and dementia, these abilities can be impaired, in addition to age-related impairments, and driving ability can be compromised at an early stage. Neurologists and psychiatrists play an important role in the examination, counseling and, if required, the issuing of a medical driving ban. Mistakes in this process may ensue forensic sequelae for the involved physicians. The present article presents the relevant conditions and associated cognitive impairments, and gives some recommendations on the neuropsychological workup and on the communication with patients and relatives concerning driving.Exekutive Leistungen, visuell-räumliches Denken und Verhaltenskontrolle sind für das sichere Autofahren wesentliche geistige Leistungen. Bei Demenz und Leichter Kognitiver Störung treten Defizite dieser Leistungen auf, die sich zu altersbedingten Defiziten addieren. Sie können durch eine angepasste Fahrweise nicht immer ausreichend kompensiert werden und führen ggf. schon im frühen Stadium zur Aufhebung der Fahrtauglichkeit. Neurologen und Psychiater kommt eine wichtige Rolle bei der Untersuchung, Aufklärung und ggf. Aussprache eines ärztlichen Fahrverbotes zu. Fehler und Unterlassungen können hier unter Umständen juristische Konsequenzen nach sich ziehen. Der vorliegende Beitrag stellt die relevanten Erkrankungen und die mit ihnen assoziierten kognitiven Störungen dar, gibt Empfehlungen für die neuropsychologische Untersuchung und die Kommunikation mit Patienten und Angehörigen.

Parkinson's disease (PD) is the second most prevalent chronic neurodegenerative disorder worldwide, following Alzheimer's disease. Along with the characteristic motor symptoms of the disorder, especially bradykinesia, cognitive deficits can often be found prior to the onset of the disorder. These mainly concern executive functioning. To detect cognitive deficits at an early stage, initial screening procedures are recommended. The new cognitive rapid test Paarassoziationslernen-5 ("PAL-5") has been developed to detect the most prevalent cognitive symptoms - namely executive impairments - of PD patients. It consists of a direct recall of five incompatible and newly jointed word pairs (capitals vs. countries), an intermediate formal lexical word fluency task ("FAS-Test") and a delayed recall. Thereby, the three major executive functioning processes are tested: cognitive flexibility, inhibition and memory. In the department of neurology of the University Clinic of Cologne, the PAL-5 was completed by 154 PD patients, 115 participants with cognitive deficits without a PD diagnosis and 115 controls (N = 384) between 2014 and 2016. For purposes of retest reliability determination, another 42 controls were examined from February to July 2017, with a four-month time interval between the initial and second test. Highly significant group differences have been found. PD patients and cognitive impaired participants scored significantly lower than the control group. A comparison of PD patients and cognitively impaired participants did not reveal significant group differences. Additionally, a moderate to high correlation between PAL-5 and MMST as well as PAL-5 and PANDA was found (respectively p .001). An ROC analysis of the PAL-5 total score of PD patients with a score lower than 11 showed an AUC of .91. Therefore, a cut-off of ≤ 10 seems to be practicable to detect cognitive deficits - especially executive functioning deficits and memory impairments - in PD patients. It has been shown that cognitive flexibility, inhibition and memory is a short useful combination for a screening procedure of PD patients.Morbus Parkinson ist nach der Demenz vom Alzheimer-Typ die zweithäufigste chronische neurodegenerative Erkrankung weltweit. Neben den charakteristischen motorischen Symptomen der Krankheit, insbesondere der Bradykinese, treten häufig bereits vor Beginn der Erkrankung leichte kognitive Beeinträchtigungen (PD-MCI) auf, die vor allem die Exekutivfunktionen betreffen. Um solche kognitiven Beeinträchtigungen frühzeitig zu erkennen, ist initial die Durchführung eines Screenings wünschenswert. Der neu entwickelte kognitive Schnelltest Paarassoziationslernen-5 („PAL-5“) wurde konzipiert, um die Leitsymptomatik kognitiver Störungen – nämlich exekutive Beeinträchtigungen – bei Parkinson-Patienten zu erkennen. Dieser besteht aus einem unmittelbaren Abruf von fünf inkompatiblen und neu zusammengefügten Wortpaaren (Hauptstädte vs. Länder), einer intermediären formallexikalischen Wortflüssigkeitsaufgabe („FAS-Test“) und einem anschließenden verzögerten Abruf. Damit werden die drei Kernprozesse exekutiver Funktionen getestet: kognitive Flexibilität, Inhibition und Gedächtnis. An der Klinik und Poliklinik für Neurologie der Universitätsklinik Köln wurde der PAL-5 in den Jahren von 2014 bis 2016 insgesamt an 154 Parkinson-Patienten, 115 kognitiv Beeinträchtigten ohne Parkinson-Diagnose und 115 Kontrollprobanden durchgeführt (N = 384). Für eine Retest-Reliabilitätsbestimmung wurden außerdem weitere 42 Kontrollprobanden herangezogen, die im Zeitraum von Februar bis Juli 2017, in einem Abstand von jeweils vier Monaten zwischen der ersten und zweiten Testung, untersucht wurden. Es stellten sich hochsignifikante Gruppenunterschiede in den Subtests des PAL-5 heraus. Parkinson-Patienten sowie kognitiv Beeinträchtigte schnitten signifikant schlechter ab als die Kontrollprobanden. Zwischen den Parkinson-Patienten und kognitiv Beeinträchtigten gab es keine signifikanten Gruppenunterschiede in den Testscores. Außerdem zeigten sich mittelhohe bis hohe Korrelationen zwischen PAL-5 und MMST sowie PAL-5 und PANDA (jeweils p 0,001). In der ROC-Analyse für den PAL-5-Gesamtwert bei Parkinson-Patienten mit einem Score von weniger als 11 Punkten zeigte sich eine AUC von 0,91. Ein Summenscore von ≤ 10 scheint daher praktikabel zu sein, um kognitive Defizite – vor allem exekutive Funktionsstörungen und Gedächtnisbeeinträchtigungen – bei Parkinsonerkrankten zu erkennen. Es hat sich gezeigt, dass die Kombination von kognitiver Flexibilität, Inhibition und Gedächtnis eine kurze sinnvolle Zusammenstellung für ein Screeningverfahren von Parkinson-Patienten ist.

Inhalt der in dieser Arbeit dargestellten Studien ist es, spezifische Beiträge subkortikaler Strukturen zu höheren kognitiven Leistungen zu charakterisieren und innerhalb des Konzeptes ‚kortiko-basaler Kognition‘ zu konkretisieren. In einem neurophysiologischen Ansatz führten wir hierzu bei Tremorpatienten mit tiefer Hirnstimulation (THS) zeitgleich konventionelle Oberflächen-EEG- Untersuchungen und Ableitungen von den implantierten THS-Elektroden durch. Dadurch ließen sich Aufmerksamkeitsleistungen und antizipatorisches Verhalten sowohl mit kortikalen als auch thalamischen Aktivierungen assoziieren, wie auch deren chronometrische Beziehungen zueinander darstellen. In einem nächsten Schritt wurde auf einer rein behavioralen Ebene komplementär zum thalamischen der basalganglionäre Beitrag zu kortiko-basal prozessierten Aufmerksamkeitsleistungen untersucht. Um einen spezifischen Einfluss von basalganglionären Prozessen auf Leistungen der Exekutiven Kontrolle zu identifizieren, wurden modellhaft zwei Erkrankungen mit differentieller lokaler Neurodegeneration ausgewählt. Während die Parkinson’sche Erkrankung mit einer überwiegend subkortikalen Neurodegeneration einhergeht, betrifft bei der Alzheimer-Krankheit die zentralnervale Schädigung vornehmlich temporo- kortikale Hirnregionen. Schließlich erweiterten wir die Methodik um einen neuropharmakologischen Aspekt, indem kognitive Leistungen in Abhängigkeit dopaminerger Substitutionstherapie zum Ausgleich des nigrostriatalen Dopamindefizits bei Morbus Parkinson untersucht wurden. Unter der Annahme, dass bewusstes wie auch unbewusstes Verhalten kortiko-basal prozessiert wird, verknüpften wir die bereits untersuchte Aufmerksamkeitsleistung der bewussten Verhaltenskontrolle mit einer unbewussten, impliziten Lernanforderung. Zusammenfassend konnte in der Untersuchungsserie mit drei unterschiedlichen methodischen Ansätzen – neurophysiologisch, behavioral sowie neuropharmakologisch – gezeigt werden, dass subkortikale Strukturen wie der Thalamus und die Basalganglien als Teil des kortiko-basalen Netzwerkes einen spezifischen Beitrag zu kognitiven Prozessen wie selektive Aufmerksamkeit, Verhaltenskontrolle und implizites Lernen leisten. Klinisch relevant wird dies in der Einflussnahme dopaminerger Substitutionstherapie bei der Basalganglienerkrankung Morbus Parkinson. Der Ausgleich des basalganglionären Dopaminmangels beeinträchtigt das implizite, unbewusste Lernverhalten und sollte im Rahmen der medikamentösen Therapie Beachtung finden., The presented studies address the characterization of subcortical functions in cognitive processing and their role in the corticobasal network. Three studies used a neurophysiological method, simultaneous depth and scalp electroencephalograms (EEG), to record patients with essential tremor who were undergoing treatment by thalamic deep brain stimulation (DBS).The aim of these studies was to assess the timing and chronometric relation of thalamic versus cortical processes involved in selective attention, executive function, and anticipatory processes. Within a further study we evaluated the impact of the basal ganglia on executive function behaviorally, by examining patients with Parkinson’s disease (PD) and Alzheimer’s disease (AD) – diseases associated with different pathological correlates. PD is associated with a predominantly subcortical degeneration, whereas AD is associated with a cortical degeneration of the temporal lobe. In a final study, we utilized a neuropharmacological method in order to study the influence of dopamine intake on non-rewarded implicit learning in PD patients. The hypothesis was that implicit learning behavior depends on a functioning corticobasal ganglia, so an effect was expected via therapeutic compensation of the nigrostriatal dopamine deficit in PD. These studies utilize three different methods – neurophysiological, behavioral and neuropharmacological – to show that the thalamus and the basal ganglia are specifically involved in cognitive processes such as selective attention, executive function and implicit learning, as part of the corticobasal network. In respect to clinical aspects, therapeutic substitution of the subcortical dopamine deficit in PD patients can itself give rise to cognitive dysfunctions.

The concept of executive function is a so-called umbrella concept, so that it includes many different and in some cases mutually contradictory higher-level organizational abilities such as planning, monitoring, inhibition and control of action. Typically, the cause of an executive dysfunction is an underlying lesion in the prefrontal cortex or subcortical regions. Deficits in executive functions appear in the fields of cognition as well as behavior. Diagnosis requires the use of a wide-ranging repertoire of tests and questionnaires making it a time-consuming process. Different therapeutic approaches addressing the diverse symptoms of executive dysfunction, both positive and negative, are available. These include modification and manipulation of the environment and practice of cognitive repetitive procedures. The former are implemented particularly in cases of severely impaired persons. The latter are used in persons in whom cognitive dysfunctions are the dominating symptoms of the disorder.The operational area of therapeutic approaches using paper and pencil as well as computer programs limits them to treatment of cognitive dysfunction. If behavioral disturbances dominate the clinical picture, other procedures should be used.The effectiveness of cognitive therapy of executive dysfunction is well demonstrated according to the criteria of evidence-based medicine (EBM).