Final Report English

Summary. Despite their cognitive impairment, patients with acquired brain dysfunction have to face important and difficult decisions (e.g. medical treatment, retirement). Few studies so far have specifically investigated decision making in neurological patient groups. Moreover, little is known how healthy aging affects decision making abilities. In the present research project we could show that aging has an effect on decision processes under uncertainty. Healthy old adults often have difficulties to establish an advantageous decision strategy in ambiguous and uncertain situations, while they have no difficulty to make advantageous decisions when risks are explicitly defined. Difficulties in decision making are more pronounced in neurological patient groups with cognitive deficits. Patients with Alzheimer's disease and Parkinson dementia have difficulties in all types of decision making. They shift frequently between possible options, have difficulties to assess probabilities and to recognize the utility of an option. Other patient groups, including patients affected by temporal lobe epilepsy and patients after traumatic brain injury, show difficulties in decision making as well. Patients after traumatic brain injury decided more advantageously in a counsel task, which does not provide feedback. Results of the present study suggest that patients have pronounced difficulties in decision making when learning by feedback and emotional processing is required. The present project offers insights into the neuronal mechanisms subserving decision making and into the vulnerability of decision making by acquired brain dysfunction. Since patients very often have to face important decisions, assessment of decision abilities should be included into neuropsychological assessment. Moreover, specific interventions should be included into rehabilitation programmes. This is particular important for patients who are still integrated into professional life or wish to take up their previous professional activities. For all patient groups reducing uncertainty in decision situations and providing complete information about risks and possible consequences of decisions significantly facilitates advantageous decision making, as shown in the present research project. In a further part of the present project we assessed by functional magnetic resonance imaging how proportions or fractions are processed in the brain. The understanding of proportions and risk is crucial in making advantageous decisions. Our imaging data suggest that not only the single parts of a fraction, but the fraction's numerical value is accessed automatically and activates intraparietal structures. Results indicate that, within the intraparietal sulcus, a fraction might be represented by its numerical value as a whole, rather than by the numerical values of its numerator and denominator.

Final Report German

Zusammenfassung. Patienten mit neurologischen Erkrankungen leiden oft unter kognitiven Einschränkungen. Trotzdem müssen sie wichtige und schwierige Entscheidungen treffen. Alltägliche Entscheidungen unter Unsicherheit - wie etwa den Nutzen und das Risiko einer medizinischer Behandlung abzuschätzen - sind problematisch für diese Patienten. Die Fähigkeit günstig zu Entscheiden wurde bisher im neurologischen Bereich nur sehr beschränkt untersucht. Im vorliegenden Projekt zeigte sich, dass Altern einen Einfluss auf Entscheidungen unter Unsicherheit hat. Gesunde ältere Personen haben oft Schwierigkeiten, in ambigen und unsicheren Situationen eine vorteilhafte Strategie zu entwickeln. Sie haben aber keine Schwierigkeiten, wenn die Risiken der Entscheidung klar definiert sind. Probleme beim Entscheiden sind bei neurologischen Patientengruppen mit kognitiven Defiziten stärker ausgeprägt. Patienten mit Alzheimerdemenz und Parkinsondemenz haben Schwierigkeiten in allen Entscheidungssituationen. Sie wechseln oft zwischen verschiedenen Optionen und haben Probleme, Wahrscheinlichkeiten bzw. den Nutzen einer Entscheidung zu erkennen. Auch andere Patientengruppen (Temporallappenepilepsie, Schädelhirntrauma) hatten Probleme im Treffen von günstigen Entscheidungen. Schwierigkeiten waren besonders dann ausgeprägt, wenn Lernen durch Feedback notwendig war. In dieser Studie konnten wir kognitive Prozesse erfassen, auf denen das Treffen von Entscheidungen beruht. Wir haben Einsicht in die neurologische Basis der Entscheidungsfindung gewonnen und darüber, wie sich erworbene Hirnschädigungen auf die Fähigkeit zum Entscheiden auswirkt. Da neurologische Patienten sehr oft wichtige Entscheidungen treffen müssen, sollte die Fähigkeit zum Entscheiden in der Diagnostik erfasst werden. Darüber hinaus müssen Rehabilitationsprogramme die Fähigkeit zur Entscheidungsfindung berücksichtigen. Dies ist besonders für jene Patienten wichtig, die im Beruf stehen oder in den Beruf zurückkehren wollen. Für alle Patientengruppen zeigt sich, dass eine Reduktion von Unsicherheit und komplette Information über Risiken und mögliche Konsequenzen die Chance für günstige Entscheidungen signifikant verbessert. In einem weiteren Teil des Projekt haben wir untersucht, wie das Gehirn Proportionen und Brüche verarbeitet. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die Verarbeitung ganzheitlich und automatisch erfolgt und intraparietale Hirnstrukturen aktiviert.