Adipositas- und geschlechtsspezifische Einflüsse auf phasische kardiale Reaktionen bei verstärkendem Lernen

Die Adipositas stellt eine der größten medizinischen und soziökonomischen Herausforderungen für unsere modernen Gesundheitssysteme dar. Als wichtige der Adipositas zugrundeliegende Faktoren wurden in früheren Studien typische Verhaltensunterschiede, abweichende hirnmorphologische und -funktionelle Befunde sowie unterschiedliche Aktivitäten in den Anteilen des autonomen Nervensystems im Vergleich adipöser und schlanker Männer und Frauen festgestellt. Diese Unterschiede könnten nach weiterer differenzierter Untersuchung wichtige Ansatzpunkte neuer Therapieformen liefern. In der vorliegenden Studie untersuchten wir Lernperformanz und kardiale Reaktionsmuster während verstärkenden Lernens unter dem Einfluss von Feedback-Valenz, Geschlecht und Adipositas auf Lernleistung und autonome Reaktionen anhand einer probabilistischen Lernaufgabe. Um exakt zwischen dem Lernverhalten bei positivem gegenüber negativem Feedback differenzieren zu können verwendeten wir ein spezielles Aufgaben-Design eines probabilistischen Lernexperiments zur operanten Konditionierung mittels monetären Feedbacks. Neben der Lernleistung untersuchten wir die Unterschiede in der kardialen Reaktivität bei der Verarbeitung der beiden Feedback-Valenzen sowie die Einflüsse von Geschlecht und Adipositas auf diese Prozesse. In der Analyse der Stärke der phasischen kardialen Reaktionen auf die Präsentation von Feedback zeigte sich ein direkter Zusammenhang zur Stärke des Vorhersagefehlers. Dieser kodiert als neuronales Signal für die Neubewertung von kortikalen Werte-Repräsentationen, falls das tatsächliche Ergebnis einer Entscheidung von dem erwarteten Ergebnis abweicht. Folglich bestehen direkte Wechselwirkungen zwischen phasischen Herzraten-Dezelerationen und höheren Prozessen des Feedback-Monitorings, was in der vorliegenden Studie nach unserem besten Wissen erstmalig als direkter Zusammenhang aufgezeigt werden konnte. Die beobachteten geschlechtsabhängigen Defizite bei verstärkendem Lernen waren nicht durch Differenzen in der Aneignung von Wissen, sondern in einer unzureichenden Anwendung des Erlernten begründet. Dabei zeigten besonders weibliche Probanden in der Belohnungsbedingung ein stärker inkonsistentes Verhalten im Vergleich zu männlichen Probanden, was in dieser Aufgabe zu einer geringeren Anzahl an vorteilhaften Entscheidungen führte und damit einer geringeren Lernperformanz. Darüber hinaus liefern unsere Ergebnisse weitere wichtige Hinweise für adipositasspezifische Unterschiede im Lernverhalten. In der initialen Lernphase war der Lernprozess im Vermeiden von Bestrafung bei adipösen Probanden verlangsamt, was im Einklang mit Ergebnissen aus der Literatur zu Einschränkungen in der Vermeidung negativer Langzeit-Folgen steht. Dieser Fund sollte in folgenden Studien differenzierter untersucht werden, um so die Entwicklung geeigneter Therapieformen weiter voran zu treiben.:1. Einführung in die Thematik 1.1 Adipositas 1.2 Lernen 1.3 Adipositasspezifische Lerndefizite 1.4 Geschlechtsunterschiede im Lernverhalten 1.5 Lernen und das autonome Nervensystem 1.6 Adipositasspezifische Veränderungen des autonomen Nervensystems 1.7 Phasische Herzreaktionen – Internet Intervals 1.8 Rationale der Studie 2. Paper 3. Zusammenfassung der Arbeit 3.1 Behaviorale Ergebnisse 3.2 Einfluss der Adipositas auf den Lernvorgang 3.3. Einfluss des Geschlechts auf den Lernvorgang 3.4 Zusammenhänge zwischen physischen Herzreaktionen und dem Lernvorgang 3.5 Schlussfolgerungen 4. Literaturverzeichnis 5. Appendix 5.1 Zusatzmaterial 5.1.1 Herzratenvariabilität (HRV) 5.1.2 Interbeat Intervals (IBIs) 5.3 Selbstständigkeitserklärung 5.4 Lebenslauf 5.5 Danksagun