Neurophysiologische Korrelate von Arbeitsgedächtnisproblemen bei AD(H)S

Das Arbeitsgedächtnis steuert einen Teil der Exekutivfunktionen

Exekutivfunktionen sind die Fähigkeiten der

  • Planung, Organisation und Problemlösung(1)
    und der
  • Inhibition(1)
    • Reaktionshemmung
    • Kontrolle der Ablenkbarkeit
      • Ablenkbarkeit
      • „Shifting“(1)
    • Selbstregulation
      • emotional(1)
      • motivational

Während Inhibition neurophysiologisch im Striatum reguliert wird (siehe hierzuNeurophysiologische Korrelate von Inhibitionsproblemen und Impulsivität bei AD(H)S), wird die Planung und Problemlösung durch den PFC bearbeitet.
Ein Instrument der Planungs- und Problemlösungsmechanismen ist das Arbeitsgedächtnis.

Bewusste Kontrolle (Effortful Control) scheint das selbe Konstrukt zu beschreiben wie Exekutivfunktionen.(2)

Während erhöhtes Shifting und erschwerte emotionaler Selbstregulation auch bei Autismusspektrumsstörungen kennzeichnend zu sein scheint, scheinen mit häufigeren AD(H)S-Merkmalen lediglich Beeinträchtigungen von Inhibition, Arbeitsgedächtnis und Planung/Organisation zu korrelieren.(1)

1. Das Arbeitsgedächtnis (Working Memory)

Das Arbeitsgedächtnis besteht aus drei Teilen:

  • verarbeitende Prozessoreinheit („zentrale Exekutive“)
    • dlPFC
    • verarbeitet Informationen, die in den beiden Gedächtnisspeichern vorgehalten werden
  • visuell-räumliches Gedächtnis
    • rechter hinterer Parietallappen
  • akustisch-sprachliches („phonologisches“) Gedächtnis
    • unterer linken Parietallappen
  • Kurzzeitgedächtnis
    • episodischer Puffer für visuell-räumliche und akustisch-sprachliche Informationen zur Verarbeitung durch die zentrale Exekutive. Speicherkapazität im Schnitt 7 (+/-2) Einheiten (Millersche Zahl)

Übertragen auf einen PC könnte man die zentrale Exekutive als den Hauptprozessor, das Kurzzeitgedächtnis als den Arbeitsspeicher (RAM) und die Gedächtnisspeicher als verschiedene Segmenten der Festplatte beschreiben.

Das Arbeitsgedächtnis im dlPFC wird vornehmlich dopaminerg und noradrenerg gesteuert. Dabei scheint vornehmlich phasisches und weniger tonisches Dopamin die Vorgänge des Arbeitsgedächtnisses zu steuern.(3)
Beispielsweise reagieren DA-Neuronen phasisch auf Reize, die gemerkt werden sollen und zeigen keine tonische Aktivität während des Retentionsintervalls, also der Zeit, während dessen die Informationen aktiv gehalten wird.(4)

AD(H)S ist durch 3 Pathways  (nach Sonuga-Barke) gekennzeichnet, die neurophysiologisch Symptome verursachen:

  • Dopaminmangel (u.a.) im dlPFC (Arbeitsgedächtnis)
    • Desorganisiertheit
    • Vergesslichkeit
  • Dopaminmangel (u.a.) im Striatum (Verstärkungszentrum)
    • Motivationsprobleme
    • Impulsivität
    • Hyperaktivität
  • Veränderungen im Kleinhirn
    • Zeitwahrnehmungsprobleme

Während bei AD(H)S Noradrenalin wie Dopamin im PFC verringert ist, ist Noradrenalin bei PTSD im PFC erhöht, was den PFC deaktiviert und die Amygdala aktiviert, weshalb PTSD typischerweise mit Alpha-1- oder Beta-Adrenorezeptor-Antagonisten behandelt wird, die der Abschaltung des PFC durch zu viel Noradrenalin entgegenwirken.(5)

2. Arbeitsgedächtnisprobleme bei AD(H)S

Eine Langzeitstudie fand, dass sich Arbeitsgedächtnisprobleme bei AD(H)S im Ewachsenenalter nicht verringern. Teilweise wurde eine Verschlechterung der Ablenkbarkeit festgestellt.(6)

Eine andere Studie fand überraschend, dass Spracherwerb und arithmetische mathematische Fähigkeiten, für die das Arbeitsgedächtnis benötigt wird, bei Kindern mit AD(H)S nicht wesentlich verschlechtert war. Die Performance brach jedoch deutlich ein, wenn die Betroffenen glaubten, weniger begabt zu sein.(7)

Eine Untersuchung fand bei Kindern mit AD(H)S neben Exekutivproblemen auch (und abweichend zu anderen Untersuchungen) Probleme mit der Theory of Mind (ToM). Diese korrelierten jedoch nicht mit den Exekutivproblemen, so dass eine  Beteiligung des Arbeitsgedächtnisses wenig wahrscheinlich ist.(8)

Zuletzt aktualisiert am 08.11.2019 um 23:44 Uhr