Wirkungen von 1,8-Cineol auf das zentrale Nervensystem des Menschen bei dermaler Applikation

Heike Heger

doi:10.25365/thesis.1988

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Title (deu)

Wirkungen von 1,8-Cineol auf das zentrale Nervensystem des Menschen bei dermaler Applikation

Author

Heike Heger

Advisor

Gerhard Buchbauer

Assessor

Gerhard Buchbauer

Abstract (deu)

In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss des transdermal applizierten Monoterpens 1,8-Cineol auf die zerebrale Durchblutung, Kennwerte des autonomen Nervensystems, Vigilanzleistungen und die subjektive Befindlichkeit geprüft. Analog zu vorangegangen Studien erwartete man eine aktivierende Wirkung. Jeder der 18 gesunden, rechtshändigen Probanden erhielt sowohl ein Placebo als auch den Duftstoff während der insgesamt neunzig Minuten andauernden Testphase, die in drei Abschnitte unterteilt war. Im ersten Teil der Untersuchung absolvierten die Versuchspersonen zunächst einen fünfminütigen visuellen Daueraufmerksamkeitstest, dem eine zehnminütigen Ruhephase folgte. Vor dem zweiten Abschnitt, der wiederum eine fünfminütige Testphase und eine zehnminütige Ruhephase enthielt, wurde das Placebo verabreicht und vor dem letzten Abschnitt der Duftstoff. Innerhalb des Duftstoffabschnittes wurde der Vigilanztest viermal wiederholt. Die Durchblutung des Zentralnervensystems wurde mittels funktioneller Magnetresonanztomographie erfasst, während die Vigilanz mit Hilfe eines one-back-Testes registriert wurde. Die physiologischen Kennwerte wurden über den gesamten Zeitraum der Untersuchung hinweg aufgezeichnet, während die Bewertung der subjektiven Befindlichkeit auf visuellen Analogskalen zu Beginn und am Ende der Sitzung erfolgte. Die Auswertung der fMRI-Daten erfolgte mittels SPM und entsprechender Literatur, die übrigen Daten wurden computergestützt auf statistisch signifikante Unterschiede untersucht und interpretiert. Die fMRI-Daten lieferten eine Steigerung des zerebralen Blutflusses während der Duftbedingung in Hirnregionen, die der Aufmerksamkeit zugeordnet werden können, wie dem Precuneus und dem Gyrus präcentralis, sowie in Regionen die der Olfaktion zugeordnet werden können, wie die Brodmann area 47. Dies war bei der transdermalen Applikation des Duftstoffes nicht zu erwarten, da die Probanden geruchlose Luft zugeführt bekamen. Es konnte jedoch anhand der Clusteranzahl keine zusätzliche Aktivierung durch den Duftstoff im Vergleich mit der Luft- und Placebobedingung erfasst werden. Die Ergebnisse der Vigilanzprüfung hingegen lassen auf einen aktivierenden Effekt von 1,8- Cineol schließen. So konnte in Kongruenz mit früheren Ergebnissen eine Erhöhung der Reaktionszeit und der Trefferquote nach Gabe des Duftstoffes verzeichnet werden. Das Absinken der Herz- und Atemfrequenz und die gleichzeitig gesteigerte Leistung sprechen ebenfalls für eine Aktivierung durch den Duftstoff. In Widerspruch dazu stehen die Resultate der subjektiven Befindlichkeit. So verzeichnete man eine vermehrte Schwunglosigkeit und Müdigkeit gegen Ende der Untersuchung. Letzteres könnte jedoch eine Folge der langen Versuchsdauer sein.

Abstract (eng)

In the present study, the influence of the monoterpene 1,8-cineole, which was applied transdermally, on the human autonomic nervous system, vigilance, cerebral blood flow and well-being was investigated. 1,8-cineole was expected to have activating properties. Each of the 18 right-handed subjects got the placebo as well as the odorant during the 90-minute testing phase, which was divided into three sessions. During the first session the subjects had to perform a 5-minute visual vigilance task followed by a 10-minute resting state. The placebo was applied right before the second session, which was also divided into a testing phase and a resting state. 1,8-cineole was applied before the third session, in which the task was repeated four times. The cerebral blood flow was registered using fMRI, whereas vigilance was tested with a 1-back-task. The heart and the respiratory state were monitored during the whole experiment and the subjects were asked to rate their well-being on visual analog scales. The fMRI-data were analysed using SPM, the other data were evaluated by means of univariate 2-way analysis of variance. The fMRI-data showed an increase of the cerebral blood flow during the third session, in which the fragrance was applied, in brain areas, which could be attached to attention, e.g. präcuneus and gyrus präcentralis, as well as in regions that could be attached to olfaction, e.g. the Brodmann area 47. This result wasn’t expected, because the subjects received odourless air via breathing masks. The findings of the vigilance task showed an activating effect of 1,8-cineole. According to that an increase of hits and response time after the fragrance was applied could be observed. The decrease of the heart and the respiratory rate, whereas the vigilance was upgraded, suggested that 1,8-cineole has an activating effect. In conflict with those findings the subjects felt tired and spiritless at the end of the investigation. This could be a result of the long test duration.

Keywords (eng)

1,8-cineoletransdermalfMRIBOLDcentral nervous systemvigilanceattention

Keywords (deu)

1,8-CineoltransdermalfMRIBOLDzentrales NervensystemVigilanzAufmerksamkeit

Subject (deu)

Pharmazie, Pharmazeutika

Type (deu)

Diplomarbeit

Persistent identifier

https://phaidra.univie.ac.at/o:1251720

DOI

10.25365/thesis.1988