Die Rolle des Kleinhirns bei den Symptomen von Schizophrenie
Untersuchung der Verbindung zwischen dem Kleinhirn und negativen Symptomen bei Schizophrenie.
Indrit Begue, F. Delavari, J. Awada, D. Van De Ville, T. A. W. Bolton, M. Kaliuzhna, F. Carruzzo, N. Kuenzi, F. Schlagenhauf, F. Alouf, S. Eliez, S. Kaiser
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Inhaltsverzeichnis
Schizophrenie ist eine psychische Erkrankung, die etwa 1% der Menschen betrifft. Sie kann eine Reihe von Symptomen verursachen, aber Negative Symptome sind besonders herausfordernd. Negative Symptome sind Dinge wie mangelnde Motivation, reduzierte Freude und Schwierigkeiten bei sozialen Interaktionen. Diese Symptome führen oft zu schweren Herausforderungen im Alltag der Betroffenen. Im Gegensatz zu anderen Symptomen, die mit Medikamenten behandelt werden können, sind negative Symptome widerstandsfähiger gegenüber Behandlungen, was einen erheblichen Bedarf an besserem Verständnis und neuen Behandlungsoptionen schafft.
Die Natur negativer Symptome
Negative Symptome bei Schizophrenie lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen. Die erste umfasst Apathie, also einen Mangel an Motivation und vermindertes Interesse an Aktivitäten, die früher Freude bereitet haben. Die zweite Kategorie betrifft die verringerte Ausdrucksweise, bei der eine Person eingeschränkte emotionale Reaktionen zeigt oder Schwierigkeiten in der verbalen Kommunikation hat. Forschungsergebnisse zeigen, dass diese Symptome in verschiedenen Phasen der Erkrankung auftreten und die sozialen Fähigkeiten einer Person stark beeinträchtigen.
Kürzliche Studien haben begonnen, negative Symptome, insbesondere Apathie, mit Problemen im Belohnungssystem des Gehirns in Verbindung zu bringen. Das Belohnungssystem ist entscheidend für Motivation und Freude. Ein Teil dieses Systems ist das ventrale tegmentale Areal (VTA). Ergebnisse deuten darauf hin, dass, wenn dieses Gebiet nicht richtig funktioniert, es mit Apathie und anderen negativen Symptomen verbunden sein könnte.
Interessanterweise spielt auch eine andere Gehirnregion, das Kleinhirn, das hauptsächlich für die Steuerung der Bewegung bekannt ist, eine Rolle dabei, wie wir Belohnungen verarbeiten. Studien haben Veränderungen in der Struktur des Kleinhirns und wie es mit anderen Teilen des Gehirns bei Menschen mit Schizophrenie verbunden ist, aufgezeigt. Diese Verbindung wirft die Frage auf, ob das Kleinhirn die negativen Symptome bei Schizophrenie beeinflussen könnte.
Theorien zur Beteiligung des Kleinhirns
Eine Theorie, die das Kleinhirn mit Schizophrenie verknüpft, heisst Cognitive Dysmetria Theory. Diese Theorie besagt, dass, wenn das Kleinhirn nicht richtig funktioniert, das Gleichgewicht der Chemikalien im Gehirn, insbesondere Dopamin, beeinträchtigt werden kann. Dieses Ungleichgewicht kann zu einem "hyperdopaminergen Zustand" führen, der mit Symptomen der Schizophrenie in Verbindung gebracht wird. Studien haben gezeigt, dass Menschen mit dieser Erkrankung möglicherweise niedrigere Niveaus an Gehirnhhemmung aus dem Kleinhirn haben, was diese Theorie weiter unterstützt.
Im Grunde wird angenommen, dass das Kleinhirn hilft, die Aktivität der Belohnungssysteme im Gehirn zu regulieren. Wenn es nicht richtig funktioniert, könnte das zu Schwierigkeiten bei Motivation und Freude führen, was zu den negativen Symptomen der Schizophrenie beiträgt.
Forschungsfokus
Diese Studie wollte die Verbindung zwischen dem Kleinhirn und dem VTA bei Personen mit Schizophrenie über die Zeit hinweg untersuchen. Die Forscher wollten sehen, ob diese Gehirnregionen bei Menschen mit negativen Symptomen anders interagieren als bei gesunden Personen. Sie massten die Gehirnaktivität zu drei verschiedenen Zeitpunkten über mehrere Monate, um eventuelle Veränderungen zu verfolgen.
Um zu analysieren, wie diese Gehirnregionen zusammenarbeiten, verwendeten die Forscher eine Methode, die Muster der Gehirnaktivität während Ruhephasen erfasst. Diese Methode half ihnen, spezifische Aktivitätsmuster zu identifizieren und wie häufig sie vorkamen. Die Forscher konzentrierten sich darauf, wie diese Muster mit der Schwere der negativen Symptome zusammenhängen könnten.
Teilnehmer und Methoden
Insgesamt nahmen 146 Personen an der Studie teil, darunter 90 Patienten mit einer Schizophrenie-Diagnose und 56 gesunde Kontrollpersonen. Die Teilnehmer führten verschiedene Interviews durch und unterzogen sich zu Beginn der Studie einer Gehirnbildgebung. Die Patienten mit Schizophrenie waren klinisch stabil, das heisst, sie hatten in der Zeit vor der Studie keine wesentlichen Veränderungen in ihrem Zustand oder ihren Medikamenten erlebt.
Die Forscher suchten gezielt nach Anzeichen negativer Symptome bei den Patienten und verwendeten standardisierte Interviews, um sicherzustellen, dass andere mögliche Erkrankungen, die ähnliche Symptome hervorrufen könnten, ausgeschlossen wurden.
Ergebnisse zu Beginn der Studie
Zu Beginn der Studie entdeckten die Forscher vier unterschiedliche Aktivitätsmuster zwischen dem Kleinhirn und dem VTA. Eines dieser Muster zeigte, dass während das VTA aktiv war, das Kleinhirn eine reduzierte Aktivität zeigte. Dieses Muster war bei Personen mit Schizophrenie im Vergleich zu gesunden Teilnehmern weniger stabil.
Die Forscher stellten auch fest, dass die reduzierte Stabilität in diesem Aktivitätsmuster mit höheren Apathie-Niveaus bei den Patienten verbunden war. Mit anderen Worten, je weniger stabil die Verbindung zwischen diesen Gehirnregionen war, desto ausgeprägter waren die negativen Symptome, insbesondere die Apathie.
Follow-Up-Ergebnisse nach drei Monaten
Drei Monate später fanden die Forscher ähnliche Muster der Gehirnaktivität, die darauf hindeuteten, dass die Verbindung zwischen Kleinhirn und VTA über die Zeit stabil blieb. Allerdings zeigten die Patienten mit Schizophrenie weiterhin eine signifikante Abnahme der Stabilität eines bestimmten Aktivitätsmusters. Dieses Muster war wiederum mit höheren Apathie-Niveaus verbunden.
Die Studie überprüfte auch, ob Veränderungen in der Stärke dieser Verbindung über die Zeit hinweg die zukünftige Schwere der Symptome vorhersagen könnten. Es stellte sich heraus, dass niedrigere Stabilitätswerte in der Gehirnaktivität zum drei-Monats-Zeitpunkt mit schwererer Apathie beim neun-Monats-Follow-Up assoziiert waren.
Auswirkungen der Forschung
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Kleinhirn eine wichtige Rolle bei der Regulierung von Stimmung und Motivation bei Personen mit Schizophrenie hat. Die Forscher glauben, dass das Verständnis, wie das Kleinhirn mit dem Belohnungssystem interagiert, helfen könnte, neue Behandlungen für negative Symptome bei Schizophrenie zu entwickeln.
Die Fähigkeit des Kleinhirns, das Gleichgewicht zwischen verschiedenen Arten von Gehirnaktivität zu steuern, ist entscheidend für das Gefühl von Motivation und Freude einer Person. Wenn das Kleinhirn nicht gut funktioniert, könnte das zu einer verminderten Fähigkeit führen, Freude oder Motivation zu empfinden, was erheblich zu den Herausforderungen beiträgt, mit denen Menschen mit Schizophrenie konfrontiert sind.
Fazit
Diese Forschung beleuchtet die komplexe Beziehung zwischen dem Kleinhirn und dem VTA bei Personen mit Schizophrenie, insbesondere in Bezug auf negative Symptome wie Apathie. Während die Forscher weiterhin diese Beziehung erkunden, gibt es Potenzial für neue Behandlungsstrategien, die darauf abzielen, die Funktion des Kleinhirns oder dessen Verbindung zum Belohnungssystem zu verbessern. Diese Erkenntnisse könnten den Weg für effektivere Behandlung von negativen Symptomen ebnen und letztlich die Lebensqualität der Betroffenen verbessern. Das Verständnis dieser Gehirnverbindungen wird entscheidend sein, um gezielte Therapien in der Zukunft zu entwickeln.
Originalquelle
Titel: A Longitudinal and Reproducible Anti-coactivation Pattern Between the Cerebellum and the Ventral Tegmental Area Relates to Apathy in Schizophrenia
Zusammenfassung: BackgroundNegative symptoms of schizophrenia lack effective treatments. Anomalies in the reward system and cerebellum have been linked to negative symptom The cerebellum modulates reward circuitry via the ventral tegmental area (VTA). The "cognitive dysmetria theory" posits that reduced cerebellar inhibition in schizophrenia may underlie striatal hyperdopaminergia. However, cerebellum-VTA connectivity and its impact on negative symptoms in schizophrenia remains unclear. MethodsFrom 427 individuals screened, 146 participants were recruited: 90 with schizophrenia (SZ) and 56 healthy controls (HC). At 3 months (T2), 65 individuals (36 SZ, 29 HC) completed follow-up. SZ participants were invited for clinical interviews at 9 months (T3; 33 SZ). After quality check, 105 participants were retained at T1, 41 at T2, and 21 at T3. The validation cohort consisted of 53 individuals (28 SZ, 25 HC). The Brief Negative Symptom Scale was used to quantify negative symptoms. Dynamic functional connectivity of the cerebellum and VTA was analyzed using state-of-the-art coactivation patterns analysis. ResultsA reproducible cerebellum-VTA anti-coactivation pattern was found across T1 and T2 (r = 0.98) in bilateral paravermal Crus I/II. Lower anti-coactivation emergence at T1 correlated with worse apathy, particularly asociality and avolition. At T2, lower anti-coactivation persistence related to worse apathy, especially anhedonia, and correlated with worse anhedonia at T3. Similarly, reduced anti-coactivation emergence at T2 linked to worse asociality at T3. In the validation cohort, we replicated the anti-coactivation pattern (r = 0.93) and the correlation of its emergence with apathy, in particular, asociality. ConclusionReduced cerebellum-VTA anti-coactivation is a reproducible neural marker of apathy in schizophrenia, highlighting its potential as a target for therapeutic intervention.
Autoren: Indrit Begue, F. Delavari, J. Awada, D. Van De Ville, T. A. W. Bolton, M. Kaliuzhna, F. Carruzzo, N. Kuenzi, F. Schlagenhauf, F. Alouf, S. Eliez, S. Kaiser
Letzte Aktualisierung: Dec 7, 2024
Sprache: English
Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.11.24310281
Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2024.07.11.24310281.full.pdf
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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