Wie in einem früheren Beitrag (Bipolare Störung und Schizophrenie – ähnlich und anders, 3/5/13) erwähnt, haben Schizophrenie und bipolare Störung einige überlappende Symptome und Hirnanomalien. Menschen mit einer dieser Störungen können psychotische Symptome, einschließlich Halluzinationen (wie das Hören von Stimmen oder das Sehen von Visionen), Wahnvorstellungen (fixierte falsche Überzeugungen) oder verschiedene Formen von Denkstörungen erfahren, die durch weitschweifige und schwer zu befolgende Sprache gekennzeichnet sind. Bis vor kurzem wurden für psychotische Symptome verantwortliche Hirnanomalien nicht identifiziert. Ob die Gehirnanomalien, die den psychotischen Symptomen bei Schizophrenie zugrunde liegen, die gleichen Hirnanomalien sind, die der Psychose bei einer bipolaren Störung zugrunde liegen, ist ebenfalls unbekannt. Neuere Untersuchungen, die die Funktion von Netzwerken im Gehirn untersuchen, beleuchten diese Fragen.
Ein Gehirnnetzwerk ist eine Gruppe miteinander verbundener Hirnregionen, die harmonisch zusammenarbeiten, um bestimmte Funktionen wie Denken (Kognition), Emotion, Motivation und Verhalten zu regulieren. Wissenschaftler charakterisieren eine zunehmende Anzahl von Netzwerken im Gehirn in der Hoffnung, menschliches Verhalten besser zu verstehen. Zum Beispiel scheint ein Netzwerk namens Emotional Salience Network an der Regulierung von emotionalen Reaktionen beteiligt zu sein. Dieses Netzwerk wurde mit einer Krankheit in Zusammenhang gebracht, die als Verhaltensvariante frontotemporales Dementa bezeichnet wird, bei der der Zusammenbruch des Netzwerks der emotionalen Ausgeprägtheit zu deutlich enthemmten (rohen und peinlichen) Verhaltensweisen führt, gefolgt von einer Verschlechterung der Sprache, organisatorischen Fähigkeiten und schließlich Gedächtnis.
Das Standardnetzwerk und das dorsale Aufmerksamkeitsnetzwerk sind zwei andere Gehirnnetzwerke, die identifiziert wurden. Diese beiden Netzwerke haben sehr unterschiedliche Rollen. Das Standardnetzwerk ist aktiv, wenn wir Tagträumen, dh wenn wir nicht an etwas Bestimmtes denken. Wenn wir Tagträumen nachgehen, erforschen wir tatsächlich eine Vielzahl von Gedanken, Erinnerungen und Ideen. Daher ist das Standard-Netzwerk in eine breit angelegte introspektive Denkweise involviert. Im Gegensatz dazu hilft uns das dorsale Aufmerksamkeitsnetzwerk, sich auf bestimmte Aufgaben zu konzentrieren, die Konzentration und Aufmerksamkeit erfordern. Dieses System wird durch externe (außerhalb des Körpers) Signale gesteuert, im Gegensatz zum Standardnetzwerk, das weitgehend auf interne Signale reagiert. Wenn eines dieser beiden Systeme aktiv ist, ist das andere viel weniger aktiv.
Das frontoparietale Kontrollnetzwerk (FPCN) ist ein weiteres kürzlich charakterisiertes Gehirnnetzwerk. Es hat die Aufgabe, die relative Aktivität des intern getriebenen Standardnetzwerks und des extern reagierenden dorsalen Aufmerksamkeitsnetzwerks zu koordinieren. Wenn sich eine Person von der Introspektion zur Konzentration auf eine bestimmte Aufgabe hin bewegt, muss sie sich vom Tagträumen lösen, das interne Informationen wie gespeicherte Erinnerungen und Bilder nutzt und externe Ereignisse interpretiert, was eine Konzentration auf die äußere Umgebung über sensorische Systeme erfordert Sehen, Hören usw. Dieser Wechsel von Introspektion zu fokussierter Aufmerksamkeit wird durch das FPCN erleichtert.
Was würde passieren, wenn das FPCN nicht funktioniert? Ist es möglich, dass die Trennung zwischen unserer inneren und äußeren Welt verschwimmen würde? Könnte eine Fehlfunktion dieses Netzwerks zu psychotischen Symptomen wie Halluzinationen und Wahnvorstellungen führen?
Ein Team aus Harvard hat diese Fragen in einer Stichprobe von Patienten untersucht, die entweder an Schizophrenie oder bipolarer Störung mit Psychose leiden. Die Ergebnisse dieser Studie wurden kürzlich von Justin Baker und Kollegen in JAMA-Psychiatry veröffentlicht. Durch den Einsatz fortschrittlicher bildgebender Verfahren im Gehirn fanden diese Forscher heraus, dass Patienten mit diesen zwei Krankheiten deutliche Anomalien in der Funktion des FPCN aufweisen. Darüber hinaus waren die Muster der Anomalien bei Patienten mit Schizophrenie und Patienten mit bipolarer Störung ähnlich. Die Forscher schlagen vor, dass psychotische Symptome bei diesen beiden Störungen eine Fehlfunktion derselben Hirnregionen beinhalten können.
Wann beginnt dieser Zusammenbruch in der FPCN? Wenn dieses System vor klinischen Symptomen versagt, kann die Integrität des FPCN untersucht werden, um vorherzusagen, ob ein Individuum psychotische Symptome entwickelt? Warum bricht dieses System zusammen und können wir spezifische Behandlungen entwickeln, um die strukturellen oder funktionellen Veränderungen in den betroffenen Gehirnregionen umzukehren? Gibt es Unterschiede in der Fehlfunktion des FPCN bei Patienten mit Schizophrenie im Vergleich zu denen mit bipolarer Störung?
Diese Arbeit hat tiefgreifende klinische Implikationen und wäre ohne jahrzehntelange vorherige neurowissenschaftliche Forschung, die zur Definition und zum Verständnis von Gehirnnetzwerken beigetragen hat, unmöglich gewesen. All diese Arbeiten waren abhängig von der Entwicklung fortgeschrittener bildgebender Verfahren und der quantitativen Methoden, die zur Analyse der Netzwerkaktivität erforderlich sind. Solche Investitionen in wissenschaftliche Grundlagenforschung führen zu einem besseren Verständnis und zur Behandlung von Krankheiten. Auf lange Sicht hat diese Investition das Potenzial, Leben zu verbessern und Geld zu sparen, wodurch die mit schweren psychischen Störungen verbundene Behinderung und Sterblichkeit hoffentlich verringert wird.
Diese Kolumne wurde von Eugene Rubin MD, PhD und Charles Zorumski MD geschrieben
