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Changes in resting state measures after associative learning in humans
Andras Makai
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Philosophie und Bildungswissenschaft
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Joint Degree Programme MEi :CogSci Cognitive Science
Betreuer*in
Rupert Lanzenberger
DOI
10.25365/thesis.72966
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29169.79554.146579-5
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
In dieser interdisziplinären Masterarbeit wurden Ruhezustandsmessungen des Gehirns vor und nach assoziativem Lernen verglichen. Assoziatives Lernen moduliert die funktionelle Konnektivität und Aktivität des Gehirns, welche als Surrogate für Neuroplastizität genutzt werden können. Lernen erfordert Aufmerksamkeit, und um Effekte des Lernens zu testen, wird in unserer Studie das Gedächtnis verwendet. Einer der stärksten Modulatoren von Aufmerksamkeit und Gedächtnis sind Emotionen. Daher ist die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen emotionalen Inhalten und lernen von großer Bedeutung. In dieser Studie untersuchten wir die globale funktionelle Konnektivität (GFC), die prozentuale Amplitudenfluktuation (PerAF) und die regionale Homogenität (ReHo) in gesunden Probanden mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie im Ruhezustand (rs-fMRI). In einem Längsschnittdesign wurden die Versuchspersonen gebeten, drei Wochen lang emotionale oder nichtemotionale Assoziationen zu lernen. Rs-fMRI-Messungen wurden vor und nach dieser Zeitspanne durchgeführt. Die Tests im Rahmen dieser Arbeit wurden auf explorativer Basis durchgeführt. Die GFC zeigte keine Veränderungen durch das assoziative Lernen, aber sowohl PerAF als auch ReHo nahmen in mehreren Hirnregionen zu. Ein Anstieg von PerAF wurde im somatosensorischen Gyrus, im präzentralen Gyrus und im frontalen superioren Gyrus als vermutete Auswirkung der Objekterkennung und als Effekte des Lernens und des Aktualisierens verbaler Repräsentationen bzw. der Entscheidungsfindung und Risikoaversion im Sinne falscher Antworten bei der Abfrage festgestellt. Darüber hinaus wiesen im mittleren frontalen und im frontalen superioren Gyrus ebenfalls Zunahmen auf, die mit Effekten des Post-Abruf-Monitorings erklärt werden können. Bei ReHo zeigten der linke postzentrale Gyrus und der rechte mittlere temporale Gyrus einen Anstieg nach assoziativem Lernen. Der linke Gyrus frontalis superior zeigte bei ReHo eine Differenzierung, die auf der Art der Stimuli beruhte. Wir haben Einblicke und mögliche Hypothesen für die weitere Erforschung der Auswirkungen von Lernen und Abrufen auf rs-fMRI-Messungen geliefert.
Abstract
(Englisch)
This interdisciplinary master thesis investigates resting state measures after associative learning. Associative learning modulates functional brain connectivity and activity as signs of neuroplasticity. One of the strongest modulators of attention and memory is emotion. Thus, investigating the connection between emotional content and learning is of utmost importance. In this study, we examined the global functional connectivity (GFC), percent amplitude fluctuation (PerAF) and regional homogeneity (ReHo) of healthy subjects using resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI). In a longitudinal design, experimental subjects were asked to study emotional or non-emotional associations for three weeks. Rs-fMRI measurements were conducted before and after this time period. Our results are purely exploratory in nature as they are not FWEcorrected. GFC showed no changes due to associative learning, but PerAF and ReHo both increased in several brain regions. Increases in PerAF were found in the somatosensory gyrus, precentral gyrus, and the frontal superior gyrus as a suspected effect of object recognition, and the effect of learning or updating verbal representations, and decision-making and risk aversion, respectively. Furthermore, the middle frontal and frontal superior medial gyrus also showed increases that may be linked to the effects of post-retrieval monitoring. In ReHo, the left postcentral gyrus and the right middle temporal gyrus showed an increase after associative learning. The left frontal superior gyrus showed differentiation measured in ReHo, based on the type of stimuli. We provided insights and possible hypotheses for further research into the effects of learning and retrieval on rs-fMRI measures.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
interdisziplinäre Kognitionswissenschaft Neurowissenschaften Ruhezustands-FMRI assoziatives Gedächtnis
Schlagwörter
(Englisch)
interdisciplinary cognitive science neuroscience resting-state fMRI associative memory
Autor*innen
Andras Makai
Haupttitel (Englisch)
Changes in resting state measures after associative learning in humans
Paralleltitel (Deutsch)
Veränderungen von Ruhezustandsmessungen nach assoziativem Lernen beim Menschen
Publikationsjahr
2022
Umfangsangabe
81, VI Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Rupert Lanzenberger
AC Nummer
AC16744133
Utheses ID
65148
Studienkennzahl
UA | 066 | 013 | |