Funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) bei Kindern. Teil 2: Ergebnisse einer explorativen Studie zur kognitiven Aktivierung des präfrontalen Cortex.

F. Haverkamp & C. Hoppe

Zentrum für Kinderheilkunde der Universität Bonn
Christian Hoppe, Frankenweg 30, 53225 Bonn
E-Mail: hoppe_c@t-online.de

Hintergrund: Die Exekutivfunktionen werden neuropsychologisch mit dem präfrontalen Cortex (PFC) assoziiert. Da dessen Entwicklung selbst bei Jugendlichen noch nicht abgeschlossen ist, bietet sich eine Möglichkeit, die Reifung mit Testverfahren zu beobachten, die Funktionen des PFC spezifisch ansprechen (Baddeley & Hitch, 1978; Shallice, 1982). Mit Hilfe der nahinfrarotspektroskopischen Überwachung der cerebralen Oxygenation (fNIRS, vgl. Hoppe & Haverkamp, 1999) wurde erstmals an Kindern überprüft, inwieweit klassische Testverfahren den PFC tatsächlich aktivieren. Methoden: 47 Kinder (11 Epilepsie, 19 Migräne, 17 Kontrollen; Alter: 8-12 Jahre) und 20 gesunde Erwachsene wurden mit einer computergestützten Testbatterie mit adaptierten bzw. neu entwickelten Verfahren untersucht: Turm von Hanoi, Wisconsin Card Sorting Test, Kontingente negative Variation und Komplexes Problemlösen sowie Corsi Blocktapping. Die Intelligenz der Kinder wurde mit der Kaufmanassesment battery of children (K-ABC) gemessen. Parallel zur Computertestung wurden Veränderungen der Oxygenation des Frontalhirns an den sitzenden Probanden mittels fNIRS bilateral registriert (li.: 36 K., 19 Erw.; re.: 23 K., 15 Erw.). fNIRS-Daten wurden pro Testphase und Gruppe (K. vs. Erw.) aggregiert. Ergebnisse: In sämtlichen PFC-Tests zeigten sich in spezifischem Zusammenhang zu den PFC-kritischen Testsituationen die erwarteten Anstiege der Oxy-Hb-Konzentration bei Absinken der Deoxy-Hb-Konzentration (BOLD-Response). Auch die behavioralen Daten entsprachen weitgehend den Hypothesen zur Reifungsabhängigkeit (Altersgruppenvergleiche) der PFC-Funktionen. Diskussion: In einer ersten explorativen fNIRS-Studie mit Kindern unter normalen Testbedingungen ergaben sich deutliche Hinweise auf eine Aktivierung des Frontalhirns in engem zeitlichen Zusammenhang mit PFC-kritischen Testsituationen sowie auf die Reifungsabhängigkeit der Exekutivfunktionen. Es konnte gezeigt werden, daß fNIRS die Untersuchung entwicklungsneuropsychologischer Fragestellungen von neurowissenschaftlicher Seite her sinnvoll unterstützen kann.

Poster in der Gruppe Entwicklung, Mittwoch, 31. März 1999, 17:00-19:00, Foyer 2. Stock

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