Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Het geheugen is een fundamenteel vermogen van de mens. Het speelt een essentiële rol in ons dagelijkse leven en ligt aan de basis van onze identiteit, kennis en motorische vaardigheden. Belangrijke wetenschappelijke ontdekkingen hebben ons begrip van de neurale mechanismen onderliggend aan het menselijk geheugen beduidend vergroot. Het is echter tot op heden niet bekend of en hoe deze neurale processen gemoduleerd kunnen worden, en of deze modulatie vervolgens geheugen processen zal beïnvloeden. Wij veronderstellen dat stress voor het leren van een nieuwe beweging mogelijk de neurale processen onderliggend aan motorisch geheugen kan beïnvloeden, en vervolgens de lang-termijn retentie van deze beweging kan verhinderen. Er is namelijk aangetoond dat dat de specifieke hersennetwerken die betrokken zijn in het verwerven en consolideren (i.e., het proces waardoor initieel onstabiele herinneringen meer robuust en permanent worden) van het motorisch geheugen gevoelig zijn aan stress. Deze thesis wil empirisch gaan toetsen of stress voorafgaand aan het leren van een nieuwe beweging een invloed heeft op (1) het verwerven van de nieuwe beweging (training) en (2) op de consolidatie van de nieuwe beweging (retentie). Tijdens deze studie dienden deelnemers een sequentie van vingerbewegingen te onthouden en deze sequentie zo snel en zo vaak mogelijk uit te voeren op een toetsenbord (in de taak werden oefenblokken telkens afgewisseld met rustpauzes). In totaal werden twee experimenten uitgevoerd. In beide experimenten werden participanten aan de start van de studie willekeurig toegewezen aan een stress of controle groep en vervolgens werden ze blootgesteld aan een stresserende of niet-stresserend interventie, respectievelijk. In experiment 1 voerden de deelnemers de motorisch taak uit meteen na de interventie (i.e., training), 4u na de interventie (i.e., retentie test 1) en 24u na de interventie (i.e., retentie test 2). Omdat onderzoek aantoont dat stress de activiteit in hersennetwerken belangrijk voor slaap-gerelateerde consolidatie van de taak onderdrukt, verwachten we dat de prestatie op de taak 24 uur (inclusief een nacht slapen) na het leren slechter zal zijn in de stress groep in vergelijking met de controle groep. Omdat de 4u-retest mogelijk het negatieve effect van stress op de 24u retentie test teniet doet, voerden de deelnemers in experiment 2 de taak slechts twee keer uit: meteen na de interventie (i.e., training) en 24u na de interventie (i.e., retentie test 1). Onze resultaten wijzen erop dat de deelnemers in de stress groep in beide experimenten significant meer gestrest waren tijdens de training in vergelijking met de controle groep. Verder tonen onze resultaten in beide experimenten aan dat de twee groepen de sequentie even goed leren tijdens de training sessie. In experiment 1 vinden we geen verschil tussen de groepen in de prestatie op de 4u- en 24u-retentie test. In experiment 2, waar de deelnemers enkel opnieuw getest werden 24u later, herleerden de gestresseerde participanten de beweging significant trager dan de controlegroep tijdens de 24u-retentie test ondanks een gelijke prestatie tijdens de training. We besluiten dat het negatief effect van leren onder stress op de prestatie 24u later teniet gedaan kan worden als de taak op dezelfde dag (4u later) nog eens geoefend wordt. Dit zijn cruciale bevindingen en is een eerste stap om tools te ontwikkelen om het geheugen te beschermen tegen de negatieve effecten van stress.

Choose an application

• Reference Manager
• EndNote
• RefWorks (Direct export to RefWorks)

Geheugen ligt aan de basis van o.a. motorische vaardigheden. Nieuwe, onstabiele herinneringen worden over tijd versterkt zodat ze op lange termijn onthouden worden. Dit proces wordt benoemd als geheugenconsolidatie. Het motorisch geheugen wordt ondersteund door interagerende hersengebieden: hippocampus en striatum. Het is bewezen dat deze essentieel zijn tijdens het verwerven en consolideren van motorische vaardigheden. Consolidatie van de vaardigheid kan gereflecteerd worden door stabilisatie van het geheugen of door beter presteren. Deze winsten worden vergemakkelijkt door slapen. Stress zou hierop een invloed kunnen hebben. Er werd vastgesteld dat de negatieve relatie tussen stress-geïnduceerde cortisolwaarden en consolidatie van een bewegingssequentie, gemedieerd is door een stress-geïnduceerde modulatie van de hippocampus-activiteit. 58 participanten werden geïncludeerd in onze studie. Eén deel werd blootgesteld aan de stressinterventie en een ander deel aan de controle interventie. Deze interventie werd na 30 minuten gevolgd door het leren van een sequentietaak in de MRI-scanner waarbij ze getraind werden op een sequentie van vingerbewegingen op een toetsenbord. Ze moesten zo snel en accuraat mogelijk de overeenkomstige toets indrukken die op hun scherm verscheen. De training werd gevolgd door een kleine test (posttest). Na een lunch, gingen de participanten ongeveer 90 minuten slapen. De participanten werden daarna opnieuw getest in de MRI-scanner gedurende het uitvoeren van de sequentie-taak (retest). De stressinterventie veroorzaakte een subjectief, autonoom en endocrien (toename cortisol) respons. Op basis van het endocrien respons konden we drie groepen onderscheiden. De stress cortisol responders groep (SCR) bereikte hogere cortisolwaarden na de stress-interventie in vergelijking met de stress cortisol nonresponders groep (SCNR). Na de controle interventie, bleven cortisolwaarden constant in de controlegroep. Snelheid en accuraatheid tijdens het uitvoeren van de sequentietaak na de interventie steeg gelijkaardig binnen de drie groepen. De consolidatie veroorzaakte in alle groepen een behoud van prestatie, maar geen verbetering. De analyses op hersenniveau toonden dat de participanten een uitgebreid motorisch hersennetwerk gebruikten tijdens de taak. Gedurende de training vertoonden de SCNR minder activiteit in het striatum en de motorische cortex in vergelijking met de andere groepen. Gedurende de posttest vertoonde de SCNR een sterkere activatie van de sensorische en pariëtale cortex dan de SCR en meer activiteit in de motorische cortex in vergelijking met de controlegroep. Toch vertoonde de SCNR minder activiteit in de prefrontale cortex, in tegenstelling tot de controlegroep. Tijdens de retest was er toegenomen activiteit in het cerebellum en de frontale cortex bij SCNR en controlegroep, in vergelijking met de trainingsfase. De activiteit in de hippocampus en frontale cortex was meer gemoduleerd bij de SCNR, in vergelijking met de SCR en de controlegroep. Deze activiteit daalde naarmate de taak sneller werd uitgevoerd. We kunnen concluderen dat de stressinterventie voor het uitvoeren van de taak, geen invloed heeft op de motorische prestatie. Maar uit de analyses op hersenniveau kunnen we besluiten dat stress de activiteit in de hersensystemen moduleert. Dit zou echter onafhankelijk zijn van de stress-geïnduceerde cortisol toename, want de activiteit in de SCNR wordt meer gemoduleerd dan in de andere groepen.