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Dissertation

Autor(en): Yehonala Gudlowski
Titel: Neurophysiologische Substrate von Störungen des Belohnungssystems und kognitiver Funktionen bei unmedizierten Schizophreniepatienten untersucht mittels funktioneller Magnetresonanztomographie und 1 H-Magnetresonanzspektroskopie
Gutachter: Norbert Kathmann; Jürgen Gallinat; Malek Bajbouj
Erscheinungsdatum: 09.02.2010
Volltext: pdf (urn:nbn:de:kobv:11-100105699)
Fachgebiet(e): Psychologie
Schlagwörter (ger): Schizophrenie, Belohnungssystem, Glutamat, Dopamin, anteriores Zingulum, Nucleus accumbens, funktionelle Magnetresonanztomographie, Protonen Magnetresonanzspektroskopie
Schlagwörter (eng): Schizophrenia, reward-system, anterior cingulate cortex, glutamate, dopamine, nucleus accumbens, functional magnetic resonance imaging, proton magnetic resonance spectroscopy
Einrichtung: Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II
Zitationshinweis: Gudlowski, Yehonala: Neurophysiologische Substrate von Störungen des Belohnungssystems und kognitiver Funktionen bei unmedizierten Schizophreniepatienten untersucht mittels funktioneller Magnetresonanztomographie und 1 H-Magnetresonanzspektroskopie; Dissertation, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II , publiziert am 09.02.2010, urn:nbn:de:kobv:11-100105699
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Abstract (ger):
Bildgebende Studien haben gezeigt, dass bei schizophrenen Patienten Positivsymptome mit Veränderungen mesolimbischer Aktivierungsmuster unter Einbeziehung des Nucleus accumbens in Zusammenhang stehen. Hierbei ist von besonderem Interesse, dass der Nucleus accumbens Teil des Belohnungssystems ist, wobei die integrale „Bewertung“ belohnungsanzeigender Reize präfrontalen kortikalen Strukturen, insbesondere dem anterioren Zingulum, zuzurechnen ist. Bereits in der Antizipationsphase potentiell belohnender Reize, werden vermutlich zur Berechnung von Prädiktionsabweichungen dopaminerge Signale in der VTA generiert und modulieren den Nucleus accumbens. Es gibt zahlreiche Hinweise, dass glutamaterge Neurone des anterioren Zingulums die Dopaminausschüttung im Nucleus accumbens beeinflussen, und dass diese Modulation bei Erkrankungen wie der Schizophrenie beeinträchtigt ist. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, mittels funktioneller Magnetresonanztomographie und Protonen Magnetresonanzspektroskopie, Hinweise über den Zusammenhang zwischen der glutamatergen Neurotransmission des ACC und belohnungsassoziierter Dopaminausschüttung im Nucleus accumbens bei 23 gesunden Probanden und bei 23 unmedizierten schizophrenen Patienten zu erlangen. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass die gegenseitige Modulation von anteriorem Zingulum und Nucleus accumbens bei schizophrenen Patienten gestört ist. Dieses und weitere Ergebnisse wurden im theoretischen Rahmen der NMDA-Rezeptor-Hypoaktivität und einer gestörten Balance zwischen Dopamin-D1- und Dopamin-D2-Rezeptor-Aktivität als pathophysiologische Korrelate schizophrener Erkrankungen diskutiert.
Abstract (eng):
Imaging studies have demonstrated that for schizophrenic patients a correlation exists between positive symptoms and changes in the patterns of mesolimbic activity. Especially the changes in the ncl. accumbens (Nac) were interpreted in connection with the reward system. The signals indicating reward are thought to be processed by the anterior cingulum (ACC). These structures attribute meaning to the reward signals. In the anticipation phase of a potentially rewarding stimulus, dopaminergic signals from the VTA are generated in prediction of expected or aberrant outcome, thus modulating the Nac. Data indicate a direct modulation of the Nac. by glutamatergic neurons of the anterior cingulum. A major aim of this thesis is to establish a connection between the reward associated dopaminergic signals of the ncl. accumbens and the glutamatergic projections of the acc in unmedicated schizophrenic patients and healthy controls. The methods included measurements of proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) and functional MRI-scans done at a 3-Tesla tomograph. The paradigm applied was a modified version of the monetary incentive delay paradigm (Knutson et al. 2000). In healthy volunteers we found a significant negative correlation between the glutamate concentration in the ACC and the BOLD-contrast in the Nac (reward versus neutral), in contrast to the findings in schizophrenic patients. A significant higher BOLD-contrast was seen in the anticipation phase in healthy controls. The results were incorporated in a model of NMDA-R-Hypoaktivity. In addition to discussing the functional aspects for the structures involved the model was further expanded to include the hypothesis of a disturbed balance between dopamine-D1- and -D2-receptor activity and a dysfunctional hippocampal gating-process. The so constructed model suggests a profound striato-thalamo-cortical filter disturbance as the basis of the observed aberrations in the reward processing in schizophrenic disorders.
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