Der Einfluss der Sigma-Power auf die kognitive Leistungsfähigkeit bei Kindern und Erwachsenen

Die Sigma-Aktivität (oszillatorische Hirnaktivität während des Schlafs im Bereich 11-16Hz) im Schlaf ist positiv assoziiert mit der kognitiven Leistungsfähigkeit bei gesunden Erwachsenen. Jedoch unterliegen sowohl die Sigma-Aktivität als auch die kognitive Leistungsfähigkeit Veränderungen im Laufe der Hirnreifung. Unklar ist, ob trotz dieser ontogenetischen Entwicklung die allgemeine kognitive Leistungsfähigkeit auch bereits bei Kindern durch die Sigma-Aktivität im Schlaf vorhergesagt werden kann. Zudem soll überprüft werden, ob die bei Kindern mit einer ADHS beschriebene Defizite in der kognitiven Leistungsfähigkeit mit Veränderungen in der Sigma-Aktivität während des Schlafs einhergehen. Untersucht wurden 16 gesunde Kinder (9-12 Jahre) und 23 junge gesunde Erwachsene (20-32 Jahre) sowie 17 Kinder mit der Diagnose einer ADHS (9-12 Jahre). Die Sigma-Power im Frequenzbereich 11-16 Hz im Schlafstadium 2 wurde mithilfe der mobilen Polysomnografie in der Häuslichkeit der Probanden bestimmt. Hierzu wurde das EEG-Signal über sechs Positionen (zwei frontale, zwei zentrale und zwei parietale) abgeleitet. Als kognitive Aufgaben absolvierten die Probanden den CFT-20-R zur Erfassung der intellektuellen Fähigkeiten sowie das Modul „Alertness“ der Testbatterie zur Aufmerksamkeitsprüfung für Kinder (KiTAP). Die Auswertung zeigte alterstypische Muster der Sigma-Aktivität und der kognitiven Leistungsfähigkeit. Jedoch korrelierte der Intelligenzquotient nur bei gesunden Erwachsenen positiv mit der Sigma-Power. Bei gesunden Kindern erreichte keine der Korrelationen Signifikanz, jedoch ähnelten sich die Muster beider Gruppen gesunder Teilnehmer. Im Gegensatz dazu zeigten Kinder mit einer ADHS (mit Ausnahme einer unkorrigiert negativen Korrelation) keinen Zusammenhang zwischen Sigma-Power und IQ. Darüber hinaus ließ sich nur bei gesunden Erwachsenen ein positiver Zusammenhang zwischen der Sigma-Power und der Aufmerksamkeitsleistung feststellen. Während nun Kinder mit einer ADHS Korrelationsmuster aufwiesen, die den gesunden Erwachsenen ähnelten, so wurde bei gesunden Kindern in unerwarteter Weise ein gegenteiliger Zusammenhang zwischen Sigma-Aktivität und Aufmerksamkeitsleistungen beobachtet. In Zusatzuntersuchungen konnten Korrelationen zwischen den Rohwerten des Intelligenztests sowie den Reaktionszeiten in Bezug auf die Sigma-Peakfrequenz dargestellt werden, die sich als Alterseffekt darstellten. Im Rahmen der Analyse zeigte sich deutlich, dass bei der Interpretation alters- und störungsabhängiger Zusammenhänge auch topografische Aspekte Berücksichtigung finden müssen. Aktuelle und künftige Fragestellungen können auf die Bedeutung der Sigma-Power bei noch wenig erforschten neuropsychiatrischen Störungsbildern abzielen sowie die Möglichkeit der therapeutischen Manipulation von Sigma-Power und Schlafspindeln.

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