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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:hbz:385-7251
URL: http://ubt.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2011/725/


Involvement of Mineralocorticoid Receptor Polymorphisms in Human Cognitive Function

Beteiligung von Mineralokortikoidrezeptor Poymorphismen an kognitiven Funktionen beim Menschen

Molitor, Anne

pdf-Format:
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SWD-Schlagwörter: Stressreaktion , Verhaltensgenetik , Polymorphismus , Kognition
Freie Schlagwörter (Deutsch): Stressreaktion , Verhaltensgenetik , Mineralokortikoidrezeptor , exekutive Funktionen
Freie Schlagwörter (Englisch): stress reaction , behavioral genetics , mineralocorticoid receptor, executive functions
Institut: Psychologie
Fakultät: Fachbereich 1
DDC-Sachgruppe: Psychologie
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: PD Dr. Stefan Wüst
Sprache: Englisch
Tag der mündlichen Prüfung: 18.08.2011
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 12.12.2011
Kurzfassung auf Englisch: By rodent studies it has been shown that the mineralocorticoid receptor (MR) is a candidate gene for the investigation of cognitive functions comparable to human executive function. The present work addresses the question if polymorphisms in the MR gene can act as a “probe” to explain a part of the interindividual variance of human executive functions. For this purpose, 72 healthy young participants were assigned to four equally sized groups, concerning their particular MR genotype for two common MR polymorphisms. They were investigated in an electroencephalogram (EEG) test session, accomplishing two cognitive tests while delivering saliva samples for subsequent cortisol measures. The two tests chosen for the assessment of executive functions were the Attention Network Task (ANT) and a modified version of the Wisconsin Card Sorting Test (WCST).Chapter 1 of the present work reports of the rational bases for the empirical approach, which were built up on a broad theoretical background presented in Chapter 2. In the third chapter, the investigation and results of the statistical analysis for behavioral data (i.e. reaction times, accuracy/error rates) are presented. No association with MR polymorphisms was found for the reaction times of both tests. For the accuracy rate, differences between genotype groups were found for ANT and WCST, indicating an association of MR polymorphisms and accuracy in the Alertness and Executive Control network of the ANT and during the detection of an intradimensional shift in the WCST. Data acquisition and the results for EEG data analyses are presented in Chapter 4. The results show that groups differing for MR genotype show different activity over prefrontal motor areas during the process of answering to the ANT. Those group differences again were prominent for the Alertness and Executive Control network. A tendency for further significant group differences was found for activity on frontopolar positions in extradimensional rule switching. Chapter 5 summarizes the findings for the analysis of salivary free cortisol, showing a tendency for an association between MR polymorphisms and a mildly stimulated Hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis during the test situation. The results of the different measures are integrated and discussed in Chapter 6 within the scope of novel findings in investigating the functionality of the chosen MR polymorphisms. Finally, Chapter 7 gives an outlook on the methodology and constraints of future research strategies to further describe the role of the MR in human cognitive function.
Kurzfassung auf Deutsch: Durch Studien an Nagetieren konnte gezeigt werden, dass der Mineralokortikoid Rezeptor (MR) ein Kandidatengen ist zur Erforschung von kognitiven Funktionen, die vergleichbar sind mit exekutiven Funktionen beim Menschen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, ob Polymorphismen des MR Gens als „Sonde“ funktionieren können, um einen Teil der interindividuellen Varianz in exekutiven Funktionen beim Menschen zu erklären. Zu diesem Zweck wurden 72 junge gesunde Teilnehmer vier Gruppen zugewiesen, ihrem jeweiligen Genotypen bezogen auf zwei bekannte MR Polymorphismen folgend. Diese wurden in einer Elektroenzephalogramm- (EEG) Testsitzung untersucht, bei der Bearbeitung von zwei Tests und der Abgabe von Speichelproben zur späteren Analyse von Kortisol. Die beiden ausgewählten Tests waren die Attention Network Task (ANT) und eine modifizierte Version des Wisconsin Card Sorting Test (WCST).Kapitel 1 der vorliegenden Arbeit beschreibt die rationalen Arbeitsgrundlagen für den empirischen Ansatz, die auf einem breiten theoretischen Hintergrund beruhen, der in Kapitel 2 vorgestellt wird. Im dritten Kapitel wird die Erhebung und Ergebnisse der statistischen Auswertung der Verhaltensdaten (d. h. Reaktionszeiten, Fehlerfreiheit/-Häufigkeit) vorgestellt. Es wurden keine Zusammenhänge zwischen MR Polymorphismen und den Reaktionszeiten in beiden Tests gefunden. Für die Fehlerfreiheitsrate wurden Unterschiede zwischen den Gruppen für den ANT und den WCST gefunden, die darauf hindeuten, dass MR Polymorphismen zusammenhängen mit dem Aufmerksamkeits- und dem Exekutiven Kontrollnetzwerk im ANT und mit der Erkennung von intradimensionalen shifts im WCST. Die Datenerhebung und Ergebnisse der EEG-Daten Auswertung werden in Kapitel 4 vorgestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Gruppen unterschiedlichen MR Genotyps eine unterschiedliche Aktivierung präfrontaler motorischer Areale zeigen, während der Antwortreaktion auf den ANT. Diese Gruppenunterschiede waren wiederum am deutlichsten für das Aufmerksamkeits- und dem Exekutiven Kontrollnetzwerk. Eine Tendenz in Richtung weiterer signifikanter Gruppenunterschiede wurde gefunden für die Aktivität an frontopolaren Positionen bei der Durchführung eines extradimensionalen shifts. Kapitel 5 fasst die Befunde für die Analyse des freien Kortisols im Speichel zusammen, die eine Tendenz für einen Zusammenhang zwischen MR Polymorphismen und milde stimulierter Aktivität der Hypophysen-Hypothalamus-Nebennierenrinden-Achse (HHNA) während der Testsituation aufzeigen. Die Ergebnisse der unterschiedlichen Messungen werden in Kapitel 6 zusammengefasst und diskutiert, im Rahmen neuerer Befunde zur Untersuchung der Funktionalität von MR Polymorphismen. Schließlich gibt Kapitel 7 einen Ausblick auf die Methodologie und Einschränkungen zukünftiger Forschungsstrategien, um die Rolle des MR in kognitiven Funktionen bei Menschen weiter zu beschreiben.

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