Elektrophysiologische Dissoziation von Arbeitsgedächtnisfunktionen im Präfrontalen Cortex: Verarbeitung zeitlicher Strukturen und Aufmerksamkeit

Elektrophysiologische Studien zeigen, daß die kurzfristige Verarbeitung zeitlicher Informationen wie z.B. die Dauer von Ereignissen maßgeblich präfrontale Areale aktiviert. Da der Präfrontale Cortex (PFC) traditionell eher mit exekutiven als mit Speicherfunktionen des Arbeitsgedächtnisses in Verbindung gebracht wird, so z.B. der Reaktionsvorbereitung und der Aufmerksamkeitsregulation, untersucht die vorliegende Studie, ob Zeitverarbeitung von diesen unspezifischen Funktionen systematisch abzugrenzen ist. In einem Go-Nogo-Paradigma vermittelte eine visuell präsentierte Stimulussequenz zeitgleich und repetitiv einen kurzen zeitlichen Rhythmus und ein räumliches Muster, während das Elekroencephalogramm (EEG) an 64 Elekroden aufgezeichnet wurde. Probanden überwachten die einzelnen Sequenzen entweder auf rhythmische (Bedingung 1) oder auf räumliche Abweicher (Bedingung 2), die mit Tastendruck anzuzeigen waren ("Go"). Eine dritte Bedingung diente zur Kontrolle perzeptueller, präparatorischer und attentionaler Effekte. Zur Vergleichbarkeit wurden alle drei Bedingungen bei identischem Stimulusmaterial allein durch verschiedene Instruktion erzeugt. Ausgewertet wurden ausschließlich Nogo-trials, auf die korrekt (kein Tastendruck) reagiert wurde. Die Analyse Ereigniskorrelierter Potentiale ergab in allen drei Bedingungen ein frontocentrales langsames Potential (LP), eine sogenannte Contingent Negative Variation (CNV). Darüberhinaus ging das kurzfristige Behalten und Wiederholen (mnemonic rehearsal) rhythmischer bzw. räumlicher Information jeweils einher mit topographisch distinkten, nämlich frontalen bzw. parietalen LPn. Die Verarbeitung zeitlicher Information ist neurophysiologisch einerseits gegenüber der Verarbeitung räumlicher Information, andererseits gegenüber attentionalen bzw. präparativen Funktionen des Arbeitsgedächtnisses abzugrenzen. Frontale LP während der zeitlichen bzw. parietale LP während der räumlichen Verarbeitung weisen auf jeweils distinkte cortikale Quellen hin. Insbesondere ist die durch die CNV reflektierte attentionale und präparative Funktion im Go-Nogo-Paradigma von zeitbezogenen Verarbeitungsprozessen des PFC zu unterscheiden