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Bitte beziehen Sie sich beim Zitieren dieses Dokumentes immer auf folgende
URN: urn:nbn:de:bsz:25-opus-84432
URL: http://www.freidok.uni-freiburg.de/volltexte/8443/


Riese, Esther

Der Einfluss von Nikotin auf Lernprozesse und die schlafassoziierte Gedächtniskonsolidierung bei gesunden Nichtrauchern

The effects of nicotine on learning processes and sleep-dependent memory consolidation in healthy non-smokers

Dokument1.pdf (8.880 KB) (md5sum: 5aed5ec8840455682b6f1226ba97b543)

Kurzfassung in Deutsch

Die cholinerge Wirkung von Nikotin wird in der Literatur häufig mit einer Veränderung kognitiver Parameter in Verbindung gebracht. Bereits frühere Forschungen bestätigten eine positive Wirkung von Nikotin auf Aufmerksamkeit und schnelle Lernprozesse, während die Wirkung von Nikotin auf die Gedächtniskonsolidierung bisher nur in Tierversuchen gezeigt werden konnte.
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, bei gesunden Nichtrauchern die positive, dosisabhängige Wirkung von Nikotin auf Aufmerksamkeit und schnelles Lernen sowie erstmalig auf die schlafassoziierte Konsolidierung von Gedächtnisinhalten zu demonstrieren.
In einer doppelt-blind randomisierten klinischen Studie wurden nach gründlichem Screening 64 junge Nichtraucher/innen im Schlaflabor untersucht. Die Probanden wurden in fünf Gruppen eingeteilt: eine Placebogruppe mit Placebopflaster sowie je zwei Nikotin-Tag- bzw. Nikotin-Nachtgruppen mit jeweils unterschiedlichen Dosierungen eines transdermalen Nikotinpflasters (8,3 und 16,6 mg). Die Studienteilnehmer schliefen zwei Nächte im Schlaflabor, wobei ihre Schlafparameter polysomnographisch erfasst wurden. Abends vor und morgens nach der Testnacht wurde die kognitive Leistung mit einer Abfolge von verschiedenen Lern- und Gedächtnistests überprüft. Hierzu gehörten Tests zur Aufmerksamkeit (Testbatterie der Aufmerksamkeitsprüfung), zum Arbeitsgedächtnis (Trail Making Test und Visueller Merkfähigkeitstest / Zahlennachsprechen), zum prozeduralen Lernen (Mirror Trace Task) sowie zum deklarativen Lernen (Word Pair Task).
Wie eingangs vermutet, ergaben sich dosisabhängig für das schnelle Lernen prozeduraler Lernaufgaben signifikant höhere sowie für die Aufmerksamkeit tendenziell bessere Leistungen unter Nikotin. Entgegen der gestellten Hypothese konnten allerdings in keiner der anderen Entitäten der Lern- und Gedächtnisleistung signifikante Verbesserungen durch Nikotin gezeigt werden. Bei Nikotinapplikation während des Schlafs verschlechterten sich zwar wie erwartet signifikant einige Schlafparameter, jedoch zeigte sich kein signifikanter Einfluss durch Nikotin auf die schlafassoziierte Gedächtniskonsolidierung – sodass mitunter vermutet werden kann, dass eine eventuell verbesserte Konsolidierungsleistung durch die mögliche Folgen der verringerten Schlafqualität wieder aufgehoben wird. Ein weiterhin vermuteter Zusammenhang zwischen der Lernleistung und der Dichte von Schlafspindeln in NREM 2 konnte nicht aufgezeigt werden.
Wenn auch unsere Hypothesen nur teilweise bestätigt werden konnten, werden durch diese Studie viele Fragen zur Wirkung von Nikotin auf Schlaf und Gedächtnis aufgeworfen. Um diese komplexen Zusammenhänge genauer zu charakterisieren sind weitere Untersuchungen zur Identifizierung möglicher Einflussgrößen notwendig.


Kurzfassung in Englisch

Nicotine´s cholinergic effect has, in literature, often been supposed to modulate cognitive function. Early studies confirmed nicotine´s positive influence on attention and first learning processes, however the impact of nicotine on memory consolidation has so far only been shown in animal research.
The aim of this study was to reaffirm the positive dose-dependent effect of nicotine on attention and first learning processes, as well as demonstrate its effect for the first time on sleep-dependent memory consolidation in young and healthy non-smokers.
In a randomized double-blind, placebo controlled trial 64 young non-smokers were examined in the sleep laboratory following a thorough screening. The subjects were divided into five test groups: a placebo group with placebo patches, two nicotine day and two nicotine night groups, every one with different dosages of a transdermal nicotine patch (8,3 or 16,6 mg). The subjects slept two nights in the sleep laboratory where the sleep variables were recorded via polysomnography.
Cognitive performance was evaluated the evening before and the morning after the test night through a sequence of different learning and memory tests. This included tests of attention, of working memory and of procedural and declarative learning.
As presumed, the study indicated a significant dose-dependent improvement of procedural learning performance and a tendency towards improvement of attention under nicotine application. However, contrary to our hypothesis, a significant enhancement of other cognitive processes could not be shown. As expected some sleep parameters were significantly impaired, but there was no significant influence of nicotine on sleep dependent memory consolidation. Consequentially, it is possible to assume that a potentially enhanced performance of memory consolidation is overridden by the possible impacts of impaired sleep quality. Furthermore, the suspected relation between sleep spindles in NREM2 and an enhancement of declarative memory performance could not be observed.
Even if our hypotheses were only partly confirmed, the results of this study raise many new questions about the effects of nicotine on memory and sleep. In order to characterise to a greater extent these complex relations other influencing parameters must be identified through further investigations.


SWD-Schlagwörter: Nicotin , Gedächtnis , Lernen , Schlaf
Freie Schlagwörter (deutsch): Gedächtniskonsolidierung
Freie Schlagwörter (englisch): nicotine, sleep, memory, learning, memory consolidation
Institut: Univ.-Klinik für Psychiatrie und Psychosomatik
Fakultät: Medizinische Fakultät / Universitätsklinikum
DDC-Sachgruppe: Medizin und Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Erstgutachter: Riemann, Dieter (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 09.11.2011
Erstellungsjahr: 2011
Publikationsdatum: 30.01.2012
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