Dr. Ima Trempler

 

 

 

 

 

Abgeschlossenes Projekt

Should I stay or should I go? Dopaminerge Modulation kognitiver Stabilität und Flexibilität

Im Alltag ist es notwendig, unser Verhalten den ständigen Veränderungen in unserer Umwelt anpassen zu können, ohne zugleich unsere Handlungsziele aus den Augen zu verlieren. Zum einen müssen wir hierzu unsere Erwartungen vor dem Hintergrund irrelevanter Ablenkungen stabilisieren, zum anderen diese stabilen Erwartungen auch flexibel an veränderte Gegebenheiten anpassen. Neuere physiologische und computergestützte Modelle legen nahe, dass diese Balance zwischen kognitiver Stabilität und Flexibilität durch Dopamin vermittelt wird: Während das an D1-Rezeptoren bindende Dopamin im präfrontalen Kortex womöglich eine Rolle für die Stabilität des Arbeitsgedächtnisses spielt (Durstewitz & Seamans, 2008), könnte das an D2-Rezeptoren bindende Dopamin im Striatum für kognitive Flexibilität von Bedeutung sein (Friston et al., 2012). Motorische wie kognitive Dysfunktionen, die durch einen Verfall des dopaminergen Systems im idiopathischen Parkinson-Syndroms resultieren, könnten sich demnach als spezifische Beeinträchtigungen der kognitiven Stabilität bzw. Flexibilität beschreiben lassen. Um diese Hypothese zu testen, untersuchen wir die explizite und implizite Vorhersage-Stabilität und -Flexibilität im Rahmen einer modifizierten Seriellen Prädiktions-Aufgabe (Sequenz-Wechsel-Detektion) bei Parkinson-Patienten im dopaminergen „on“ und „off“ und bei gesunden Kontrollprobanden mittels Verhaltensmaßen (Reaktionszeiten und Fehlerraten) und physiologischer Marker (Elektrodermale Antwort (EDA) und funktionelle Magnet-Resonanz-Tomographie). In einer weiteren Studie wird der Einfluss des Genotyps des Katabolismus von Dopamin (COMT-Polymorphismus) und der Dopamin-Rezeptordichte (DRD2-Polymorphismus) auf kognitive Stabilität und Flexibilität bei gesunden Probanden und Patienten untersucht.
Literatur

Durstewitz, D. & Seamans, J. (2008). The dual-state theory of prefrontal cortex dopamine function with relevance to catechol-o-methyltransferase genotypes and schizophrenia. Biol Psychiatry, 64, 739-749.

Friston, K. J., Shiner, T., FitzGerald, T., Galea, J. M., Adams, R., Brown, H., ... Bestmann, S. (2012). Dopamine, affordance and active inference. PLoS Comput Biol 8(1, e1002327.

Schubotz, R. I. & von Cramon D.Y. (2004). Anterior-posterior functional gradient within premotor fields: fMRI on memory-driven versus stimulus-driven sequencing. Neuroimage, 22 (1), 33.

Publikationen

Trempler, I., Ellen Binder, E., Reuter, M., Plieger, T., Isabel Standke, I., Mecklenbrauck, F., Kaltwasser, I., Meinert, S., Forstner, A.J., Noethen, M., Rietschel, M., Stürmer, S.,10, Dannlowski, U., Tittgemeyer, M., Lencer, R., Fink, G.R.,  Schubotz, R.I. (2022) Effects of DRD2/ANKK1 and COMT Val158Met Polymorphisms on Stabilization against and Adaptation to Unexpected Events, Cerebral Cortex, 2022, 00,1–18, doi.org/10.1093/cercor/bhac046.

Siestrup, S., Jainta., B., El-Sourani, N., Trempler, I., Wurm, M. F., Wolf, O. T., Cheng, S., & Schubotz, R. I. (2022) What happened when? Cerebral processing of modified structure and content in episodic cueing. Journal of Cognitive Neuroscience, in press

Jainta, B., Siestrup, S., El-Sourani, N., Trempler, I., Wurm, M.F., Werning, M., Cheng, S., Schubotz, R.I. (2021) Seeing what I did (not): Cerebral and behavioral effects of agency and perspective on episodic memory re-activation. Front. Behav. Neurosci. 15:793115. doi: 10.3389/fnbeh.2021.793115.

Standke, I., Trempler, I., Dannlowski, U., Schubotz, R.I., Lencer, R. (2021) Cerebral and behavioral signs of impaired cognitive flexibility and stability in schizophrenia spectrum disorders. NeuroImage: Clinical,  32:102855. doi: 10.1016/j.nicl.2021.102855

Hübner, A.M., Trempler, I., Gietmann, C., Schubotz, R.I. (2021) Interoceptive sensibility predicts the ability to infer others' emotional states. PLoS ONE 16(10): e0258089, doi.org/10.1371/journal.pone.0258089.

Pomp, J., Heins, N., Trempler, I., Kulvicius, T., Tamosiunaite, M., Mecklenbrauck, F., Wurm, M.F., Wörgötter, F., Schubotz, R.I. (2021) Touching events predict human action segmentation in brain and behavior. NeuroImage, 243 (2021) 118534, doi.org/10.1016/j.neuroimage.2021.118534

Heins, N., Pomp, J., Kluger, D.S., Vinbrüx, S., Trempler, I., Kohler, A., Kornysheva, K., Zentgraf, K., Raab, M., Schubotz, R.I. (2021) Surmising synchrony of sound and sight: Factors explaining variance of audiovisual integration in hurdling, tap dancing and drumming. PLoS ONE 16(7): e0253130

Schliephake, L.,Trempler, I., Roehe, M.A., Heins, N., Schubotz,R.I. (2021). Positive and negative prediction error signals to violated expectations of face and place stimuli distinctively activate FFA and PPA. NeuroImage, 236 (2021) 118028

Heins, N., Trempler, I., Zentgraf, K., Raab, M., Schubotz, R.I. (2020) Too late! Influence of temporal delay on the neural processing of one’s own incidental and intentional action-induced sounds. Frontiers in Neuroscience, 14:573970, doi.org/10.3389/fnins.2020.573970

Heins, N., Pomp, J., Kluger, D.S., Trempler, I., Zentgraf, K., Raab, M., Schubotz, R.I. (2020) Incidental or intentional? Different brain responses to one's own action sounds in hurdling vs. tap dancing. Frontiers in Neuroscience,14:483, doi.org/10.3389/fnins.2020.00483

Trempler, I., Bürkner, P.C., El-Sourani, N., Binder, E., Reker, P., Fink, G.R., Schubotz,R. I. (2020) Impaired context-sensitive adjustment of behaviour in Parkinson's disease patients tested on and off medication: an fMRI study. NeuroImage, 212, 116674, doi.org/10.1016/j.neuroimage.2020.116674

El-Sourani, N., Trempler, I., Wurm, M.F., Fink, G.R., Schubotz, R.I. (2019) Predictive Impact of Contextual Objects during Action Observation: Evidence from Functional Magnetic Resonance Imaging. Journal of Cognitive Neuroscience. 32(2), 326–337, doi.org/10.1162/jocn_a_01480