Störungen des Arbeitsgedächtnisses als exekutive Funktion bei Patienten mit einer obstruktiven Schlafapnoe am Beispiel von N-back-Aufgaben

Abstract

In den letzten Jahren wird zunehmend die Bedeutung exekutiver Funktionseinschränkungen bei Patienten mit einer obstruktiven Schlafapnoe diskutiert und mit Dysfunktionen im Bereich des präfrontalen Kortex in Beziehung gesetzt. Bei der Untersuchung exekutiver Funktionen werden häufig Testverfahren verwendet, die zusätzlich eine Reihe anderer, basaler kognitiver Funktionen beanspruchen und keine getrennte Beurteilung der einzelnen, an der Aufgabenlösung beteiligten Subfunktionen erlauben. Wenn bereits basale kognitive Teilprozesse Funktionseinschränkungen aufweisen, könnten jedoch dadurch Defizite im Bereich exekutiver Funktionen vorgetäuscht oder beeinflusst werden. In dieser Arbeit soll untersucht werden, ob OSAS Patienten Defizite in exekutiven Funktionen aufweisen und ob diese durch Defizite in basalen kognitiven Subfunktionen oder durch den Grad der Tagesmüdigkeit beeinflusst werden. Es wurden 20 OSAS Patienten und 10 nach Alter, Geschlecht und Ausbildungsstand vergleichbare gesunde Personen untersucht. Hierbei wurden Arbeitsgedächtnisleistungen als Teilbereich exekutiver Funktionen durch die Verwendung von N-back-Aufgaben (1-back, 2-back) gemessen, die in ein Reaktionszeitzerlegungs-Paradigma nach dem traditionellen Ansatz von Donders (1868) integriert und an vier verschiedenen Tageszeitpunkten bearbeitet wurden, jeweils begleitet von Messungen der objektiven und subjektivenTagesmüdigkeit. Die Patienten bearbeiteten alle Aufgaben langsamer als dieKontrollpersonen, ohne dass die Einführung exekutiver Leistungen zu einemüberproportionalen Anstieg der Verarbeitungszeit führte, so dass eineVerlangsamung eines oder mehrerer basaler kognitiver Prozesse angenommenwerden kann. Bei Betrachtung der Fehlerrate in beiden Gruppen zeigten diePatienten am Vormittag eine höhere Fehlerrate als die Kontrollpersonen bei derBearbeitung der 1-back-Aufgaben, während am Nachmittag erst in der 2-back-Aufgabe ein Absinken der Akkuratheit in der Patientengruppe beobachtet werdenkonnte. Während die Defizite in den 1-back-Aufgaben am Vormittag ebenso wie dieVerlangsamung der Reaktionszeit in allen Aufgaben hoch mit dem Grad derTagesmüdigkeit korrelierten, waren die Defizite am Nachmittag in den 2-back-Aufgaben weder durch den Grad der Tagesmüdigkeit noch durch Defizite in basalenkognitiven Teilprozessen erklärbar. Dieses Ergebnis deutet auf Einschränkungen der Arbeitsgedächtnisleistung hin, die abhängig von der Höhe der Arbeitsgedächtnisbelastung und zirkadianen Leistungsschwankungen sind. In the past few years, the importance of executive impairment in patients withobstructive sleep apnea syndrome was recognized and linked with dysfunction in the region of the prefrontal cortex. However, the study of executive functions uses test procedures that also involve other, basal cognitive functions, thus hindering a recognition of the individual subfunctions involved in solving the tests. If basal cognitive subfunctions already show impairments, deficits in executive functions can be affected. In this study, I investigate whether OSAS patients show deficits in executive functions and whether these are influenced by deficits in basal cognitive subfunctions or by the degree of daytime sleepiness. Twenty OSAS patients were studied and compared to ten healthy persons with similar age, gender, and education. Working memory functions were tested as examples for executive functions, using N-back (1-back, 2-back) tasks. These were integrated in a reaction time decomposition approach (Donders 1868) and executed at four different times of the day, accompanied by measurements of the objective and subjective daytime sleepiness. The patients needed more time for the tasks than the control persons, but the introduction of working memory processes did not lead to an excessive increaseof processing time. Thus, a slowing of one more elementary cognitive processes can be assumed. The patients showed a lower accuracy than the control group while solving 1-back tasks in the morning. In the afternoon, the patient group showed an increase in error rate compared to the control group when the 2-back tasks were introduced. The deficits in 1-back tasks in the morning and the slowing in reaction time for all tasks was highly correlated with the degree of daytime sleepiness, whereas the deficits in the 2-back tasks in the afternoon cannot be explained neither with the degree of daytime sleepiness nor with impairments in basal cognitive subprocesses. This result suggests impairments of the working memory which depends on the demand of working memory processes and circadian cognitive performance.