Zerebrale Aktivierung beim Konditional Assoziativen Lernen

Konditional Assoziatives Lernen ist ein verbreitetes Lernparadigma in der experimentellen Neuropsychologie. Dabei lernen Probanden arbiträre Zusammenhänge zwischen zwei Sets von Stimuli, z.B. je sechs Begriffen und sechs abstrakten Figuren. In dieser fMRI-Studie untersuchten wir die Veränderung der zerebralen Aktivierung im Verlauf des Lernprozesses.

Siebzehn gesunden Probanden (9 Frauen, 8 Männer, Alter 20 bis 31 Jahre) wurden die Stimuli über eine eigene PC-Version des KAL dem im Scanner liegenden Probanden mittels Beamer präsentiert. Jede Tafel enthielt sechs Figuren und einen Begriff. Wurde nach Trial und Error die richtige Begriff-Figuren Assoziation gewählt, wurde ein optisches Feedback gegeben und eine neue Tafel mit denselben Figuren und einem neuen Begriff aufgespielt. Bei falscher Antwort wird nach dem optischen Feedback die Tafel für einen neuen Versuch stehen gelassen. Nach 12 richtigen Durchgängen in Folge war der Test beendet. Bei der Kontrollbedingung mussten Abbildungen realer Objekte den entsprechenden Begriffen zugeordnet werden. A priori wurden die Phasen „Erstkonfrontation“, „Lernphase/Misserfolg“, „Lernphase/Erfolg“ und „Abruf“ (des Gelernten) unterschieden.

Technische Parameter: Siemens Sonata 1.5 Tesla. EPI. Die Bildvorverarbeitung und statistische Auswertung (event-related design, p<0.001 uncorr.) erfolgte mit SPM2 unter Matlab 6.5.

Wir fanden ausgedehnte Aktivierungen frontal, parietal und parieto-occipital. Während der Erstkonfrontation waren bilateral (links > rechts) der DLPFC, der rechte Präcuneus und die Region frontopolar links aktiviert. In der Lernphase/Misserfolg waren der DLPFC links, der linke Präcuneus, die SMA und die linke frontopolare Region aktiviert. In der Lernphase/Erfolg fanden sich dagegen bilaterale Aktivierungen des Präcuneus, des linken DLPFC, beider Nuclei caudatii, der linken Insula und des rechten Hippocampus. Beim Abruf des Gelernten waren dann nur noch beide Präcunei, der linke DLPFC und geringer ausgeprägt das rechte Tegmentum aktiv.

Damit werden zu Beginn des KAL und während der Lernphase vor allem zerebrale Regionen aktiv, welche die Bildung internaler Strategien zur Akquisition komplexen figural-verbalen Materials steuern. Bei Erfolgen werden zusätzlich belohnungsrelevante Strukturen aktiv und nach erfolgreicher Konsolidierung des Gelernten nimmt die zerebrale Aktivierung ab.