Psychotherapie als neurobiologischer Prozess ! Untersuchungen im Verlauf einer KVT bei Zwangsstörung Bartosz Zurowski ! Zentrum für Integrative Psychiatrie (ZiP) Universität Lübeck Reduktion der Stoffwechselaktivität im Nucleus caudatus nach mit SSRI bzw KVT ! ! ! ! ! ! Baxter et al. `92 „Neuropsychotherapie“ Ein erster manualisierter Ansatz (1996) ! ! ! 4 Schritte ! • Neu-Benennen • Neu-Zuordnen • Neu-Einstellen • Neu-Bewerten ! ! ! Neuronale Plastizität bei Lernprozessen ist darstellbar mit der VoxelBasierten Morphometrie (VBM) Draganski et al. 2004, Nature Neuronale Plastizität der weißen Substanz mittels Diffusion Tensor Imaging (DTI) Scholz et al 2009, Nat Neurosci Jenseits der Kabel- und Klebermetapher: Die weiße Substanz und Astroglia als dynamische, plastische Strukturen Lee & Fields 2009 Lee & Fields 2009 Biologische Mechanismen • Neuroplastizität / Neuroneogenese Beispiel 1: Anderung der Verbindungsstärke von Nervenzellen = Synaptische Plastizität Beispiel 2: Entstehung neuer (!) Nervenzellen im Hippokampus im Verlauf antidepressiver Behandlung ! Änderung der Aktivität von Nervenzellen ! • Veränderung der Genexpression, epigenetische Veränderungen Dynamische, erfahrungsbasierte An- /Abschaltung von Genabschnitten ! • Veränderung des Hormonhaushaltes Beispiel: Die Konzentration von Schilddrüsenhormonen im Verlauf der Psychotherapie b. Depr. nimmt je nach Erfolg ab oder zu (Joffe et al. 1996) Hypothesen ! • Neurobiologische Veränderungen im Verlauf einer Verhaltenstherapie sind nachweisbar ! • Neurobiologische Veränderungen stehen in Beziehung zu Veränderungen der klinischen Symptomatik und Veränderung kognitiver Funktionen ! • Neurobiologische Ausgangsparameter haben einen Vorhersagewert für späteren Therapieerfolg ?? Studiendesign Zeitpunkt Therapie Beginn vor Expo 12 Wochen ausführliche Diagnostik * * YBOCS, BDI, Hamilton-Skala * * * Neuropsychologie * * Voxelbasierte Morphometrie * * MR-Spektroskopie * * Serotonerge Funktionstests * * 2 fMRI-Paradigmen * * Katamnese * * * Stichprobe: 60 Patienten vor und nach 12-wöchiger stationärer Psychotherapie ohne Medikation • Alter: 32,3 (± 8,1) ! • 35 Frauen, 25 Männer ! • mittlere Erkrankungsdauer: 10,9 Jahre (± 8,4) ! • medikamentöse Vorbehandlung: 38,3% ! • Erfahrung mit Expositionstherapie: 20 % Verlauf der Zwangssymptomatik 30 25,6 ± 5,0 25 .000 .000 22,6 ± 5,5 20 Y-BOCS Score .35 14,1 ± 5,3 16,1 ± 6,9 15 10 N=66 N=57 5 N=60 N=22 0 Aufnahme vor Exposition Entlassung Katamnese Diffusion Tensor Imaging (DTI) (n=20) ! ! ! Zurowski et al, in prep. Gruppenunterschiede und Verlaufsunterschiede • ROT: Patienten > Kontrollen ! ! ! ! ! ! • GRÜN: Nachher > Vorher (Pat.>Kontr.) L (p=0.001; unkorr) nach Therapie > vor Therapie L R Maximum: re. Amygdala T p=0.001, uncorr. Protonen-MR-Spektroskopie NAA • Anregung eines quaderförmigen Volumens (3 x 3 x 3 cm) mit drei HF-Pulsen. Cr Cho Cr Glx mI Glx Lip/Lac Spin Echo Sequenz 3T: TE = 20 ms, TR=3 s, NEX = 128 Vorderes Cingulum: Glutamatkonzentration im Verlauf der Therapie Glutamat (IU) p < 0.05 Orbitofrontaler Cortex (OFC) Die Glutamatkonzentration ist prädiktiv für den Therapieerfolg ! ! ! ! r = 0.55; p < 0.03 r = 0.67; p < 0.007 Orbitofrontaler Cortex (OFC) Die Myoinositol-Konzentration ist prädiktiv für den Therapieerfolg ! ! ! ! r = -0.86; p = 0.00001 Zurowski et al. 2012 Orbitofrontaler Cortex und Repräsentation positiver und negativer Verstärker Belohnung ! Bestrafung Bestrafung ! ! Verstärker mod. n. Kringelbach & Rolls 2004, Prog Neurobiol VBM-Daten passen zur funktionelle Neuroanatomie des OFC Belohnung ! Bestrafung Bestrafung ! ! Verstärker Exkurs: Resting-state fMRI Je stärker die Konnektivität der basolateralen Amygdala, desto besser der Therapieerfolg Göttlich, Krämer, Kordon, Hohagen, Zurowski 2015 Zusammenfassung der Studienergebnisse ! Die Glutamatkonzentration ist lokal erhöht bei unmedizierten Patienten mit Zwangsstörung ohne komorbide Depression • Initial erhöhte Glutamatkonzentrationen normalisieren sich im Verlauf einer erfolgreichen Verhaltenstherapie ! • Die Reduktion von Glutamat und Inositol korreliert mit Symptomreduktion ! • Volumenzunahme der grauen Substanz betrifft Amygdala und OFC ! • Neurochemische Marker im OFC sind bedeutsam für den Therapieerfolg ! • Diffusivität der weißen Substanz ändert sich ausschließlich im Bereich der vorderen Kapsel (= Zielstruktur für DBS) Diskussion… ! ! • Neurobiologische Befunde zu Psychotherapie sind geeignet, um ideologische Gräben zwischen biologischen und psychologischen Therapieansätzen zu schließen ! • Bessere Basis für die Entwicklung synergistischer Therapieansätze (z.B. Augmentation der KVT durch D-Cycloserin) ! • Besseres Verständnis therapeutischer Wirkfaktoren überhaupt ! • Neurobiologische Modelle erweisen sich als hilfreiche und von Patienten zumeist gut akzeptierte ‘Vehikel’ in der Psychotherapie ! • Insgesamt eine konzeptuelle Stärkung psychotherapeutischer Verfahren ! Ausblick auf neue Entwicklungen • Gezielte pharmakologische Augmentation von Psychotherapie ! Beeinflussung der Neurotransmission durch D-Cycloserin-Gabe vor einer Expositionssitzung (Zwang, spezifische Phobien) ! ! • Neurofeedback-Verfahren ! Der Patient sieht die aktuelle Aktivität seines eigenen Gehirns und soll diese herunter- oder heraufregulieren lernen Beispiele: Akustische Halluzinationen bei schizophrenen Patienten Angst provozierende Bilder bei Phobien ! • Untersuchung der Interaktion von Patient und Therapeut (in zwei MR-Tomographen) • Ähnlichkeiten vs. Unterschiede neuronaler Verarbeitung und therapeutische Allianz/ Therapieerfolg? Neurofeedback bei Kontaminationsbefürchtungen Neurofeedback modulatesand connectivity Neurofeedback modulates connectivity anxiety and D Schein D Scheinost et al 4 before and after training were identified u signed-rank test. Between-group differences using Wilcoxon’s rank-sum test, implemente Functional NeuroImages (AFNI) (http://a afni). To assess the relationship betwee intrinsic connectivity patterns, as previou done,23 we performed a voxel-by-voxel Pea analysis between the change in behavior degree. Significance was assessed at a Po correcting for multiple comparisons across via AFNI’s AlphaSim program. To chec confounds caused by group differences in we computed the mean frame-to-frame d each subject across all time points. Wilco tests revealed no group difference in m U ¼ 44) and no difference in motion between imaging session (P ¼ 0.57, U ¼ 42). Figure 1 A screen-shot showing the visual display at the Figure end of 2a (a) Changes in degree of connectivity in the feedback group. In in limbic areas, and increases are seen in prefrontal regions. (b) Contrast b neurofeedback run, which ended with a rest block and a corresponding neutral map, suggesting that the changes in connectivity in the feedback wera Behavioral data. The anxiety ratingsgroup were image. The images shown during increase and decrease blocks were designed to slices areatshown stimuli with radiological (left is on the right)The at a ave who induce contamination anxiety. The time course of the orbitofrontal cortex, shown in eachconvention assessment session. 26 the bottom, tended to be higher in the red relative to the blue periods, indicating session was subtracted from the average in some control over their target region. to yield an estimate of how much each su Scheinost et al. 2013 Translational Psychiatry Dank an Therapeuten, Kollegen und Kooperationspartner! ! INSBESONDERE: ! Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Univ. Freiburg: A. Kuelz U. Voderholzer (! Schön-Klinik, Prien) M. Büchert T. Freyer ! ZiP, Univ. Lübeck: K. Wahl F. Hohagen A. Wahl-Kordon (! Oberberg-Klinik, Hornberg) J. Hülle, M. Göttlich ! Institut für Systemische Neurowissenschaften, Hamburg: W. Weber-Fahr (! ZI Mannheim) M. Düsing C. Büchel ! !
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