Zersetzung des Arbeitsgedächtnisses bei wiederkehrender schwerer Depression: Beeinträchtigte Kodierung und eingeschränkte Aufrechterhaltung der Immunität gegen Kodierung

Abstrakt:

Es wird allgemein angenommen, dass das Arbeitsgedächtnis (WM) bei Depressionen gestört ist. Es ist jedoch noch unklar, ob diese beeinträchtigte Leistung auf eine beeinträchtigte Kodierung, Wartung oder beide Phasen zurückzuführen ist. Unser Ziel war es, die abnormalen Merkmale der Kodierung und Aufrechterhaltung bei Patienten mit rezidivierender schwerer depressiver Störung (MDD) zu zerlegen. Dreißig Patienten und neununddreißig gesunde Kontrollpersonen absolvierten eine räumliche Arbeitsgedächtnisaufgabe, bei der die Kodierungszeit und die Retentionszeit je nach Belastungsniveau variieren konnten. Die Kodierungsleistung wurde durch den Vergleich der Genauigkeiten zwischen kurzen und langen Kodierungszeiten bewertet, und die Wartungsleistung wurde durch den Vergleich der Genauigkeiten zwischen kurzen und langen Aufbewahrungszeiten bewertet. Die Ergebnisse zeigen eine geringere Leistung bei Depressionen als die Kontrollen. Während jedoch die verringerte Genauigkeit durch lange Retention (im Vergleich zu kurzer Retention) durch eine kurze Kodierungszeit in der Kontrollgruppe erhöht wurde, litt die Retentionsleistung der Depressionsgruppe nicht weiter unter der kurzen Kodierungszeit. Die im Allgemeinen beeinträchtigte Kodierung sowie die begrenzte Aufrechterhaltung der Immunität gegenüber der eingeschränkten Kodierungszeit lassen auf eine häufige Tendenz hin zur festen internen Verarbeitung gegenüber der externen Verarbeitung bei wiederkehrendem MDD schließen. Das in dieser Studie bereitgestellte Paradigma kann ein praktischer und effizienter klinischer Test zur Beurteilung der WM-Kodierungs- und Wartungsfunktion sein

Chinesische Kräuter-Cistanche – Behandlung von Depressionen durch Tonisierung der Niere

 Schlüsselwörter:

wiederkehrende schwere Depression; Arbeitsgedächtnis; Codierung; Wartung; Belastung

1. Einleitung

Depression ist eine der häufigsten psychiatrischen Erkrankungen und betrifft weltweit mehr als 264 Millionen Menschen [1]. Trotz der Fortschritte in der klinischen Behandlung ist das Rückfallrisiko mit einer geschätzten Rückfallrate von mehr als 50 % immer noch hoch [2]. Kognitive Depressionsmodelle gehen davon aus, dass die Entwicklung und das Wiederauftreten einer Depression mit einer voreingenommenen kognitiven Verarbeitung sowohl externer (z. B. ein negatives Ereignis) als auch interner (z. B. eine negative Überzeugung) Informationen verbunden sind [3–5]. Wichtig ist, dass depressive Bevölkerungsgruppen nicht nur eine kognitive Voreingenommenheit für negative Informationen zeigen, sondern auch allgemeine Defizite in einem breiten Spektrum kognitiver Funktionen wie Aufmerksamkeit und exekutive Kontrolle, selbst wenn keine emotionalen Informationen betroffen sind [6,7]. Die kognitiven Defizite können die Dysfunktion der Emotionsregulation bei Depressionen verstärken [4]. Das Arbeitsgedächtnis (WM) ist eine zentrale kognitive Funktion, die zielgerichtetes Verhalten unterstützt, indem sie eine Schnittstelle zwischen Wahrnehmung, Langzeitgedächtnis und Aktion bereitstellt [3,8]. Unter WM versteht man im Allgemeinen die Kodierung, zeitliche Aufrechterhaltung und Manipulation der mentalen Repräsentation. EJ Rose et al. verwendeten N-Back-Aufgaben mit unterschiedlichem Aufgabenschwierigkeitsgrad, um die Arbeitsgedächtnisleistung von Patienten mit Depressionen zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigen, dass Patienten mit Depressionen langsamere Reaktionszeiten und eine geringere Genauigkeit aufwiesen, während eine schnellere Reaktion auf Aufgaben mit höherem Schwierigkeitsgrad nur bei gesunden Kontrollpersonen auftrat [9]. Unter Verwendung von zwei verbalen Untertests und einem Leistungsuntertest der WAIS-R-Skala haben Fouladi et al. [10] untersuchten die Aufmerksamkeit, das Arbeitsvermögen und das verbale Gedächtnis bei depressiven Patienten und stellten fest, dass die gesunde Gruppe eine bessere Leistung aufwies. In ähnlicher Weise haben Stevan Nikolin et al. führten eine systematische Überprüfung und Metaanalyse durch und stellten fest, dass die Genauigkeit der N-Back-Aufgabe bei depressiven Patienten im Vergleich zur Kontrollgruppe deutlich verringert war. Inzwischen fanden sie auch heraus, dass die klinische Situation Depressionsbedingte Arbeitsgedächtnisdefizite verschlimmern könnte [11]. Obwohl frühere Studien eine beeinträchtigte WM-Leistung bei Depressionen gezeigt haben [9,12], bleibt unklar, ob die WM-Defizite auf eine beeinträchtigte Kodierung, Aufrechterhaltung oder beides zurückzuführen sind.

Um diese Probleme anzugehen, haben wir in dieser Studie gleichzeitig die Kodierungs- und Retentionsschwierigkeiten in einer räumlichen WM-Aufgabe manipuliert und untersucht, wie sich die Schwierigkeit in diesen beiden Phasen auf die folgende Leistung bei einer rezidivierenden Major Depression (MDD) auswirkt. Konkret wurden die Teilnehmer bei dieser Aufgabe zunächst gebeten, sich die Positionen verschiedener Formen zu merken. Nach einer Retentionsphase ohne jegliche sensorische Eingabe wurden sie gebeten, den Standort einer der gespeicherten Formen anzugeben. Die Dauer der Stimuluspräsentation und das Retentionsintervall können sowohl kurz als auch lang sein, was zu unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden sowohl für die Kodierung (kurze vs. lange Codierung) als auch für die Retention (kurze vs. lange Retention) führt. In Bezug auf diese gruppeninternen Manipulationen werden die potenzielle Interaktion zwischen Gruppen (Depression vs. gesunde Kontrollpersonen) und die Kodierungs-/Aufbewahrungsschwierigkeiten nicht einfach durch die unterschiedlichen Motivationsniveaus der beiden Gruppen zur Erledigung der Aufgabe verursacht. Wir gingen davon aus, dass eine kurze Kodierung und eine lange Aufbewahrung die WM-Leistung beeinträchtigen würden, was zu einer geringeren Genauigkeit unter diesen beiden Bedingungen führen würde als eine lange Kodierung bzw. eine kurze Aufbewahrung. In Bezug auf unsere Forschungsfrage sagen depressionsbedingte Kodierungsdefizite voraus, dass eine kurze Kodierungszeit die Leistung in der Depressionsgruppe stärker beeinträchtigen sollte als in der Kontrollgruppe. In ähnlicher Weise lassen Erhaltungsdefizite bei Depressionen darauf schließen, dass eine lange Retention die Leistung in der Depressionsgruppe stärker beeinträchtigt als in der Kontrollgruppe. Da die kognitiven Defizite bei Depressionen mit zunehmender Gedächtnisbelastung deutlich werden [12], wurde die Gedächtnisbelastung in der vorliegenden Studie auch durch Variation der Anzahl der zu merkenden Elemente manipuliert.

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2. Materialien und Methoden

2.1. Teilnehmer

Die Stichprobengröße wurde auf der Grundlage einer Pilotstudie (Supplementary Materials, [13]), der Verfügbarkeit der Teilnehmer sowie der Einschluss- und Ausschlusskriterien bestimmt. Die Patienten wurden aus den ambulanten psychiatrischen Kliniken des Vierten Volkskrankenhauses von Wuhu, China, rekrutiert. Die Diagnose wurde von zugelassenen Psychiatern anhand strukturierter Interviews auf Basis von DSM-V gestellt [14]. Einschlusskriterien für die Patienten waren: (1) 18–60 Jahre alt, Rechtshänder, abgeschlossene Mittelschulausbildung (dh mindestens 9 Jahre formale Ausbildung); (2) bei denen mindestens zweimal MDD diagnostiziert wurde und eine aktuelle Episode aufgetreten ist; und 3) mindestens zwei Monate zwischen der aktuellen Folge und der vorherigen Folge. Patienten wurden ausgeschlossen, wenn sie die Kriterien Schizophrenie, schizoaffektive Störung, bipolare Störung oder Angststörung als Primärdiagnose erfüllten. An dem Experiment nahmen 30 erwachsene Patienten teil, die die oben genannten Kriterien erfüllten. Die Kontrollgruppe wurde aus dem Krankenhaus und der Gemeinde über das Krankenhaus durch Werbung rekrutiert. 39 gesunde Teilnehmer erfüllten die folgenden Kriterien und wurden in die Kontrollgruppe aufgenommen: (1) 18–60 Jahre alt, Rechtshänder, abgeschlossene Mittelschulausbildung; (2) erfüllte gemäß der klinischen Diagnose nicht die diagnostischen Kriterien für MDD; (3) gaben keine Vorgeschichte von psychischen Erkrankungen oder neurologischen Erkrankungen an. Die Kontrollgruppe bestand aus Begleitpersonen mit Patienten, nichtmedizinischem Personal im Krankenhaus und Personen, die in der Nähe des Krankenhauses wohnen. Zusätzlich zum klinischen Interview füllten beide Gruppen vor dem Experiment das Beck Depression Inventory (BDI, [15]) aus. Die demografischen und klinischen Merkmale der beiden Gruppen sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Tabelle 1. Demografische und klinische Merkmale der Teilnehmer (Mittelwert ± SD).

Vor dem Experiment wurde von allen Teilnehmern eine Einverständniserklärung eingeholt. Bei der Behandlung unserer Teilnehmer haben wir die ethischen Standards der APA sowie die Deklaration von Helsinki eingehalten. Diese Studie wurde vom Institutional Review Board for Human Research Protections der Shanghai Jiao Tong University (B2020013I) genehmigt.

2.2. Design und Vorgehensweise

Das Experiment wurde in einem Laborraum im Krankenhaus durchgeführt. Der von unserer Gruppe und Mitarbeitern entwickelte Spatial Working Memory and Attention Test on Paired Symbols (SWAPS, [16]) wurde übernommen, um die Leistung räumlicher WM zu bewerten. Dieser Test hat sich als einfach und für den klinischen Einsatz geeignet erwiesen.

Der SWAPS-Test besteht aus einer visuellen zweidimensionalen Gitterebene (13◦ * 13◦ Sichtwinkel) auf einem Pad-Bildschirm (Abbildung 1). Zu Beginn jedes Versuchs wurden zwei Zielformen (jeweils 3,4◦ * 3,4◦ Sichtwinkel) präsentiert, die sich in zwei verschiedenen Zellen im Raster befanden. Die Teilnehmer wurden gebeten, sich den Ort der präsentierten Elemente zu merken (dh die Kodierungsphase). In verschiedenen Versuchen wurde die Speicherauslastung auf verschiedenen Ebenen durch Variation der Menge der Elemente manipuliert. Im Zustand „Laden 1“ wurden nur zwei Elemente mit derselben Form präsentiert. Von Last 2 zu Last 3 und Last 4 erhöhte sich die Anzahl der Paare gleicher Form von 2 3 auf 4; Es gab zwei Formenpaare in Ladung 2, drei Formenpaare in Ladung 3 und vier Formenpaare in Ladung 4. Die Zeit für die Kodierung betrug entweder 500 ms (Kodierung mit kurzem Reiz) oder 2000 ms (Kodierung mit langem Reiz). Anschließend wurde ein leeres Raster angezeigt, das als Aufbewahrungsintervall diente. Die Dauer des Aufbewahrungsintervalls kann entweder 500 ms (kurzes Intervall) oder 2000 ms (langes Intervall) betragen. Nach dem Erinnerungsintervall wurde eine der auswendig gelernten Formen präsentiert und die Teilnehmer wurden gebeten, durch Berührung des Bildschirms mit dem rechten Zeigefinger die korrekte Position des anderen Objekts derselben Form anzugeben. Der Prozess wurde erst abgebrochen, wenn eine Antwort erfolgte. Die Teilnehmer mussten so genau wie möglich antworten. Belastung 1 und Belastung 2 waren Füllbedingungen, die jeweils nur vier Versuche umfassten (die Pilotstudie, in der Belastung 2 als Versuchsbedingung einbezogen wurde, zeigte das gleiche Ergebnismuster, siehe ergänzende Materialien). Für Last 3 und Last 4 gab es 32 Versuche für jede der Bedingungen: kurze Reize (Encode-S), lange Reize (Encode-L), kurze Intervalle (Intervall-S) und lange Intervalle (Intervall). -L). Versuche unter verschiedenen Bedingungen wurden gemischt und in zufälliger Reihenfolge präsentiert. Vor dem formellen Experiment wurde eine illustrierte Anleitung präsentiert und die Teilnehmer mussten fünf Übungsversuche absolvieren.

Abbildung 1. Stimuli (a) und der Arbeitsablauf eines Beispielversuchs (b). Die Speicherauslastung wurde durch Variation der Anzahl der Formpaare manipuliert. Der Kreis und der weiße Pfeil in der Zelle rechts unten zeigen die korrekte Reaktion für den aktuellen Versuch, wurden jedoch im Experiment nicht angezeigt

2.3. Statistische Analyse

Für jeden Teilnehmer wurden die Genauigkeit (Prozentsatz der Versuche mit korrekter Reaktion) und die Reaktionszeiten (RTs) in jeder Versuchsbedingung berechnet. Die mittlere Genauigkeit und RTs mit Standardfehler in jeder Versuchsbedingung sind in Tabelle 2 aufgeführt. A 2 (Gruppe: MDD vs. Kontrolle) * 2 (Last: Last 3 vs. Last 4) * 2 (Kodierungszeit: kurz vs. lang ) * 2 (Aufbewahrungsintervall: kurz vs. lang) Es wurde eine Varianzanalyse mit wiederholten Messungen (ANOVA) durchgeführt, wobei jede Gruppe als Zwischensubjektfaktor fungierte. Nach einer Interaktion mit den Gruppen wurden weitere separate ANOVAs und T-Tests durchgeführt.

Tabelle 2. Mittlere Genauigkeiten (M) und Reaktionszeiten (RT) mit Standardfehlern (SE) in jeder Versuchsbedingung für jede Gruppe. Encode-S: kurze Zeit für die Reizkodierung; Encode-L: lange Zeit für die Reizkodierung; Intervall-S: kurzes Aufbewahrungsintervall; Intervall-L: langes Aufbewahrungsintervall

Die Genauigkeit und RT in jeder Bedingung sind in Tabelle 2 aufgeführt. Die statistische Schlussfolgerung konzentrierte sich hauptsächlich auf die Genauigkeit, da nur korrekte Antworten, aber keine schnellen Antworten gefördert wurden. Um jedoch zu zeigen, ob das Muster der RTs mit der Genauigkeit übereinstimmt, wurde dieselbe statistische Analyse auch für RTs durchgeführt.

Wir haben {{0}}.05 als Schwellenwert für die statistische Signifikanz verwendet. Für wechselseitige Interaktionen, an denen Gruppen beteiligt waren, wurden jedoch auch weitere Analysen nach einem p-Wert-Abfall zwischen 0,05 und 0,1 durchgeführt. Basierend auf unserer Hypothese, dass die Leistung bei Depressionen durch Aufgabenschwierigkeiten (z. B. höhere Belastung, kürzere Kodierungszeit, längere Retentionszeit) stärker beeinflusst wird, haben wir uns entschieden, weitere Analysen zu diesen Effekten durchzuführen. In Fällen, in denen eine „kein Unterschied“-Schlussfolgerung gezogen wurde, wurde eine Bayes-Faktor-Analyse (BF) durchgeführt, um zu quantifizieren, inwieweit die Nullhypothese mit größerer Wahrscheinlichkeit wahr ist als die Alternativhypothese [17,18]. Gemäß Konvention wird ein BF > 3 als mäßiger Beweis für die getestete Hypothese angesehen [19].

3. Ergebnisse

The four-way ANOVA on accuracies revealed the main effect of group, F(1, 67) = 17.60, p < 0.001, indicating a lower accuracy in the depression group (58.3%) compared with the control group (73.3%), ηp 2 = 0.208 (Figure 2a). The main effect of load was significant, F(1, 67) = 329.36, p < 0.001, indicating a lower accuracy under Load 4 (54.1%) than under Load 3 (77.4%), ηp 2 = 0.831. The main effect of encoding was significant, F(1, 67) = 113.66, p < 0.001, indicating a lower accuracy following a short encoding time (58.1%) than following a long encoding time (73.4%), ηp 2 = 0.629. The main effect of retention was also significant, F(1, 67) = 12.09, p < 0.001, indicating a lower accuracy after a long retention interval (63.2%) than after a short retention interval (68.4%), ηp 2 = 0.153. The interaction between group and load was significant, F(1, 67) = 6.75, p = 0.012, ηp 2 = 0.092. This interaction was due to the larger decreased accuracy by Load 4 (vs. Load 3) in the depression group (26.7%) compared with the control group (20.0%), t(67) = 2.60, p = 0.012, Cohen's d = 0.631, 95% confidence interval (CI) = (1.6%, 11.8%). There was also a significant interaction between load and encoding, F(1, 67) = 10.64, p = 0.002, ηp 2 = 0.137. However, the other two-way interactions did not reach significance (all p > 0.083). Moreover, the three-way interaction between groups, encoding, and retention was significant, F(1, 67) = 9.32, p = 0.003, ηp 2= 0.122, whereas the other three-way interactions did not reach significance, p >0.192. Die Vier-Wege-Wechselwirkung erreichte keine Signifikanz, F(1, 67)=3.10, p=0.083. Angesichts der Drei-Wege-Interaktion, die Gruppen, Kodierung und Aufbewahrung umfasste, konzentrierte sich die weitere Analyse darauf, herauszufinden, wie die Aufbewahrung durch Gruppen und Kodierung beeinflusst wurde, wobei die Genauigkeit unter Belastung 3 und Belastung 4 abnahm. Zu diesem Zweck wurde eine separate 2 ( Gruppe: MDD vs. Kontrolle) * 2 (Retentionszeit: kurz vs. lang) ANOVA wurde für kurze bzw. lange Kodierung durchgeführt. Beachten Sie, dass wir nicht untersucht haben, wie sich Aufbewahrung und Gruppierung auf die Codierungsleistung auswirken, da die Codierung immer vor der Wartung erfolgt.

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Für eine kurze Codierung sind beide Haupteffekte der Gruppe F(1, 67)=16.80, p < 0.001, ηp 2=0.200 und der Haupteffekt der Retention, F(1, 67)=15.37, p < 0,001, ηp 2=0 .187, waren signifikant, wohingegen die Interaktion zwischen Gruppe und Retention keine Signifikanz erreichte, F < 1, was darauf hindeutet, dass die verringerte Genauigkeit durch lange Retention (im Vergleich zu kurzer Retention) zwischen der Depressionsgruppe (5,5 %) und der Kontrollgruppe gleich war (8,7 %). Bei langer Codierung war der Haupteffekt der Aufbewahrung zwar nicht signifikant, F(1, 67)=2.93, p=0.091, beide Haupteffekte der Gruppe, F(1, 67)=13.80, p < 0.001, ηp 2=0.171 und die Interaktion zwischen Gruppe und Retention, F(1, 67)=7.37, p=0. 008, ηp 2=0.099, waren signifikant. Diese Interaktion trat auf, weil nur die Depressionsgruppe eine signifikant verringerte Genauigkeit bei langer Retention aufwies (im Vergleich zu kurzer Retention, 8,3 %), gepaart mit t(29)=2.56, p=0.016, Cohen's d=0.467, 95 % KI=(1,7 %, 15,0 %), während die Kontrollgruppe keinen signifikanten Unterschied zeigte (–1,9 %), t < 1. Darüber hinaus wurde die Analyse des Genauigkeitsunterschieds durchgeführt zeigte, dass die verringerte Genauigkeit durch lange Aufbewahrung nach kurzer Kodierung größer war als nach langer Kodierung in der Kontrollgruppe (gepaart t(38)=4.06, p < 0.001, Cohen's d=0.650, 95 % CI=(5,3 %, 15,8 %), wohingegen eine verringerte Genauigkeit durch lange Aufbewahrung äquivalent zwischen kurzer Kodierung und langer Kodierung in der Depressionsgruppe war, t < 1 (Abbildung 2b). Dieser Mangel an Unterschieden in der Depressionsgruppe wurde durch eine BF-Analyse weiter bestätigt, die B01=3.937 ergab, was darauf hindeutet, dass die Nullhypothese, d „ist mit 3,937-facher Wahrscheinlichkeit wahr als die Alternativhypothese, d. h. „die verringerte Genauigkeit durch langes Aufbewahrungsintervall war unterschiedlich zwischen kurzer und langer Kodierung“. Darüber hinaus war die Genauigkeit der Depressionsgruppe bei kurzer Kodierung und langer Retention zwar gering, lag aber immer noch über dem Zufallsniveau (12,5 %, eine der anderen acht Zellen im Raster), t(29)=10 .70, p < 0,001 (T-Test bei einer Stichprobe), Cohen's d=1.96, 95 % CI=(37,7 %, 55,5 %). Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Retentionsleistung in der Depressionsgruppe durch eine kurze Kodierungszeit nicht weiter beeinträchtigt wurde, was nicht einfach auf einen Bodeneffekt zurückzuführen sein kann.

Abbildung 2. Genauigkeiten (a) und mittlere Reaktionszeiten (RTs) (c) mit Standardfehlern werden als Funktion der Kodierungszeit und Retentionszeit für jede Gruppe dargestellt. Der Genauigkeitsunterschied zwischen kurzer und langer Retention (b) und der RT-Unterschied zwischen langer und kurzer Retention (d) mit Standardfehlern als Funktion der Kodierungszeit für jede Gruppe. Encode−S: kurze Zeit für die Reizkodierung; Encode-L: lange Zeit für die Reizkodierung; Intervall−S: kurzes Aufbewahrungsintervall; Intervall-L: langes Aufbewahrungsintervall

The four-way ANOVA on RTs showed the main effect of group (Figure 2c), F(1, 67) = 6.62, p = 0.012, ηp 2 = 0.090, with slower responses in the depression group (1.98s) than responses in the control group (1.59s); the main effect of load, F(1, 67) = 22.93, p < 0.001, ηp 2 = 0.255, with slower responses under Load 4 (1.90s) than Load 3 (1.66s); the main effect of encoding, F(1, 67) = 14.06, p < 0.001, ηp 2 = 0.173, with slower responses following short encoding (1.85s) than following long encoding (1.71s); the main effect of retention, F(1, 67) = 4.20, p = 0.044, ηp 2 = 0.059, with slower responses after long retention (1.82s) than after short retention (1.74s). There was a trend of interaction between groups and encoding, F(1, 67) = 3.67, p = 0.060, ηp 2 = 0.052, which was due to a slower response by long encoding (vs. short encoding) in the depression group (218ms) than in the control group (71ms), t(67) = 1.92, p = 0.060, Cohen's d = 0.465, 95% CI = (-6ms, 301ms). The interaction between load and retention was significant, F(1, 67) = 6.15, p = 0.016, ηp 2 = 0.084, whereas the other two-way interactions did not reach significance (all p > 0.308). There was a significant three-way interaction between load, encoding, and retention: F(1, 67) = 4.72, p = 0.033, ηp 2 = 0.066. No other significant effects were observed (all p >0.091). Somit stimmte das Muster der RTs mit dem Muster der Genauigkeiten überein, da die WM-Kodierung bei Depressionen im Vergleich zu den gesunden Kontrollpersonen beeinträchtigt war. Obwohl die RTs keine statistisch signifikante Wechselwirkung zwischen Gruppen, Kodierung und Aufbewahrung zeigten, war das Muster dasselbe wie das Muster der Genauigkeit (Abbildung 2d), wodurch ein potenzieller Kompromiss zwischen Genauigkeit und Geschwindigkeit, der zu den beobachteten Effekten führte, ausgeschlossen wurde. Die durchschnittlichen Genauigkeiten und Reaktionszeiten unter den einzelnen Versuchsbedingungen für jede Gruppe sind in Tabelle 2 aufgeführt.

4. Diskussion

Ähnlich wie bei den WM-Defiziten, die in früheren Studien zu Depressionen gezeigt wurden [9,12], war die Gesamtgenauigkeit der in dieser Studie gezeigten räumlichen WM-Aufgabe in der Depressionsgruppe im Vergleich zu den gesunden Kontrollpersonen geringer. In einer erweiterten Studie haben wir die Komponenten der Kodierung und Aufrechterhaltung von WM entwirrt und die Kodierungs- und Aufrechterhaltungseigenschaften bei wiederkehrendem MDD demonstriert. Insbesondere litt die Depressionsgruppe stärker unter der kurzen Kodierungszeit als die Kontrollgruppe und zeigte eine größere verringerte Genauigkeit und eine verzögertere Reaktion bei der kurzen Kodierungszeit als bei der langen Kodierungszeit. Allerdings wurde der Unterschied zwischen kurzer und langer Retention in beiden Gruppen unterschiedlich durch die Kodierungszeit moduliert. Bei der langen Kodierungszeit zeigte die Depressionsgruppe eine größere verringerte Genauigkeit durch lange Retention (im Vergleich zu kurzer Retention) als die Kontrollgruppe. Bei der kurzen Kodierungszeit war die verringerte Genauigkeit durch lange Retention (im Vergleich zu kurzer Retention) in der Kontrollgruppe erhöht, während die Depressionsgruppe keinen weiteren Einfluss hatte. Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass die Kodierung für WM bei rezidivierenden MDD im Vergleich zu den gesunden Kontrollpersonen im Allgemeinen beeinträchtigt war. Im Gegensatz dazu war die Aufrechterhaltung bei Depressionen zwar langen Retentionsintervallen unterworfen, diese Aufrechterhaltung war jedoch immun gegenüber den Kodierungsbeschränkungen.

Die in dieser Studie gezeigten Kodierungsdefizite bei Depressionen stimmen mit den gut dokumentierten Aufmerksamkeitsdefiziten bei Depressionen überein [4]. Als System mit begrenzter Kapazität ist WM auf zentrale Aufmerksamkeit angewiesen, sodass aufgabenrelevante Informationen priorisiert und aufgabenirrelevante Informationen effektiv herausgefiltert werden können [20,21]. Der Bedarf an zentraler Aufmerksamkeit kann hoch sein, wenn die Kodierungszeit kurz ist (z. B. 500 ms), was zu einer verminderten Leistung im Vergleich zu einer langen Kodierungszeit (z. B. 2000 ms) führt, insbesondere für die Depressionsgruppe, deren zentrale Aufmerksamkeit gefährdet ist.

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Während die Kodierung bei Depression im Vergleich zu den Kontrollpersonen im Allgemeinen beeinträchtigt war, zeigte die Aufrechterhaltung der beiden Gruppen nach langer und kurzer Kodierung unterschiedliche Muster. Es wurde vermutet, dass die Breite des aktuellen Aufmerksamkeitsfokus entscheidend von der Stimmung beeinflusst wird [22,23]. Beispielsweise wurde festgestellt, dass das Aufmerksamkeitsfeld durch Gesichter mit negativen Emotionen eingeengt wird, während es durch Gesichter mit positiven Emotionen erweitert wird [23]. Daher kann es bei depressiven Patienten aufgrund der schlechten Stimmung zu einer eingeschränkten Aufmerksamkeitsfokussierung kommen. In Übereinstimmung mit dieser Vorhersage stellten de Fockert und Cooper [24] fest, dass Teilnehmer mit niedrigen Depressionswerten eine effizientere Wahrnehmungsverarbeitung globaler visueller Informationen als lokaler Informationen zeigten, wohingegen Teilnehmer mit hohen Depressionswerten diese globale Verzerrung nicht zeigten, obwohl dies im Allgemeinen der Fall war wies Wahrnehmungsdefizite auf. Basierend auf diesen Erkenntnissen neigen gesunde Kontrollpersonen in der vorliegenden Studie dazu, alle Reize in WM zu kodieren. Die Auflösung des einzelnen Reizes könnte jedoch durch die kurze Kodierungszeit verringert werden. Wichtig ist, dass die geringe Auflösung des in WM gespeicherten Reizes zusätzlich unter dem langen Aufbewahrungsintervall leiden könnte, was zu mehr Erinnerungsfehlern nach langer Aufbewahrung als nach kurzer Aufbewahrung führen könnte. Im Gegensatz dazu durfte der enge Aufmerksamkeitsfokus der Depressionsgruppe möglicherweise nur wenige Male kodiert werden, was verhinderte, dass die folgende Retention weiter unter der kurzen Kodierungszeit litt.

Die WM-Aufrechterhaltung impliziert, dass die Immunität gegenüber der Kodierungsbeschränkung mit einer verbesserten internen Verarbeitung wie Wiederkäuen zusammenhängen könnte, was eine Diagnose für Depressionen ist [25,26]. Joormann et al. (2011) [27] fanden heraus, dass es für depressive Teilnehmer schwieriger war, die Reihenfolge der Elemente in WM zu ändern, was zu höheren Sortierkosten führte als bei gesunden Kontrollpersonen. Wichtig ist, dass solche Sortierkosten bei Depressionen stark mit den Grübelwerten korrelierten. Obwohl sich ihre Ergebnisse spezifisch auf die Elemente mit negativer Emotion, nicht aber auf die positive Emotion bezogen, zeigte eine andere Studie, dass die Wechselkosten bei Depressionen unabhängig von der emotionalen Wertigkeit des WM-Inhalts auftraten [28]. Dieser Mangel an Flexibilität bei der Änderung des WM-Inhalts führte zu kognitiven Kosten, die falsche Erinnerungen verhindern könnten. In diesem Zusammenhang deutet die Einschränkung der Aufrechterhaltung der Immunität gegen Kodierung darauf hin, dass die feste interne Verarbeitung bei Depressionen nicht unbedingt auf negative Gedanken beschränkt ist.

Aufmerksamkeit und WM stehen in engem Zusammenhang miteinander [20,29]. Als kognitiver Kontrollprozess teilt WM häufig überlappende neuronale Schaltkreise mit der Top-Down-Aufmerksamkeit [30]. Postle et al. fanden heraus, dass SWM (räumliches Arbeitsgedächtnis) und Aufmerksamkeitsfähigkeit durch überlappende Nervenbasen unterstützt werden, einschließlich des unteren Parietallappens, des oberen Parietallappens und des lateralen Präfrontallappens [31]. Obwohl die Kodierungsqualität hauptsächlich von der Aufmerksamkeitsverarbeitung der externen Reize abhängt, wird angenommen, dass das Halten der kodierten Elemente während der Aufbewahrungsdauer ein interner Aufmerksamkeitsprozess ist [29,32]. Aus dieser Perspektive können die WM-Kodierungs- und Aufrechterhaltungsmerkmale bei Depressionen durch die Voreingenommenheit der inneren Aufmerksamkeit gegenüber der äußeren Aufmerksamkeit und die Inflexibilität der Koordination zwischen innerer und äußerer Aufmerksamkeit erklärt werden, die aus der gemeinsamen, begrenzten kognitiven Ressource resultieren. Insbesondere der Mangel an externer Aufmerksamkeit führte zu einer allgemein beeinträchtigten Kodierungsleistung. Wenn die Kodierungszeit lang ist und mehr externe Aufmerksamkeitselemente erzeugt werden, muss möglicherweise interne Aufmerksamkeit genutzt werden, um den Mangel an externer Aufmerksamkeit auszugleichen. Dann führte der Mangel an Flexibilität bei der Rückführung der kognitiven Ressource zur Unterstützung der internen Wartung zu einer beeinträchtigten Wartungsleistung. Im Gegensatz dazu bleibt bei einer kurzen Kodierungszeit möglicherweise keine Zeit, die Aufmerksamkeit von innen nach außen zu lenken, und die feste interne Aufmerksamkeit verhindert, dass die Wartung weiter unter den langen Aufbewahrungsintervallen leidet.

Die gemeinsamen Ressourcen externer und interner Verarbeitung spiegeln sich auch in neueren Studien wider. Keller et al. schlugen vor, dass Patienten mit Depressionen in der Regel eine selektive Aufmerksamkeitsstörung, eine anhaltende Aufmerksamkeitsstörung und eine geteilte Aufmerksamkeitsstörung aufweisen, die auf der Verteilung der externen Aufmerksamkeit beruhen. Die Aufrechterhaltung der inneren Aufmerksamkeit äußert sich meist in der Neigung zu negativen Informationen [33]. Murphy et al. schlug eine stärkere interne Verarbeitung während der Aufbewahrung, aber eine schwächere externe Verarbeitung während der Kodierung vor. Der gleichzeitig beeinträchtigten Kodierung konnte durch die verbesserte Aufrechterhaltung bei MDD entgegengewirkt werden, was zu einer vergleichbaren Erinnerungsleistung mit der Kontrollgruppe führte [34]. Diese Studie weist einige Einschränkungen auf. Um zunächst die abnormalen Merkmale grundlegender Kodierungs- und Aufrechterhaltungsprozesse von WM bei Depressionen zu bewerten, verwendeten wir in der Aufgabe neutrale Reize, jedoch keine emotionalen Reize. Daher kann dies nicht die kognitive Verzerrung für negative Informationen erklären, die bei der depressiven Bevölkerung beobachtet wurde [4,5]. Zweitens könnten die unterschiedlichen Ebenen der Kodierung und Wartung eine ungleiche Aussagekraft bei der Unterscheidung zwischen den beiden Gruppen haben [35]. Die in dieser Studie gezeigten Kodierungs- und Wartungseigenschaften bei wiederkehrendem MDD sollten in Aufgaben mit angepasster Unterscheidungskraft weiter überprüft werden. Drittens haben wir den Einfluss von Medikamenten auf die kognitive Leistung nicht diskutiert und analysiert, was den möglichen Zusammenhang zwischen Medikamenten und kognitiver Leistung in der Zukunft aufdecken könnte.

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5. Schlussfolgerungen

Indem wir die Schwierigkeit der WM-Kodierung und -Wartung direkt manipulierten, stellten wir fest, dass wiederkehrende MDD Kodierungsdefizite aufwiesen, die im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen anfälliger für eine begrenzte Kodierungszeit waren. Während die WM-Aufrechterhaltung bei gesunden Kontrollpersonen leicht durch die begrenzte Kodierungszeit beeinträchtigt wurde, war die WM-Aufrechterhaltung bei wiederkehrenden MDD immun gegen die Einschränkungen der Kodierung. Die gleichzeitig beeinträchtigte MW-Kodierung und die eingeschränkte Aufrechterhaltung dieser Immunität gegenüber Kodierungsbeschränkungen könnten eine häufige kognitive Tendenz zur festen internen Verarbeitung gegenüber externer Verarbeitung bei Depressionen widerspiegeln. Diese häufige kognitive Verzerrung kann als integrierte Erklärung für die abnormalen WM-Kodierungs- und Aufrechterhaltungsprozesse bei Depressionen dienen und steht im Zusammenhang mit dem Grübeln bei Depressionen. Unser in dieser Studie bereitgestelltes Paradigma kann ein bequemer und effizienter Test sein, um solche kognitiven Prozesse während der klinischen Diagnose zu untersuchen.

Verweise

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