Vorlesung 08 (Evens) - Fachrichtung Psychologie

Fakultätsname XYZ Fachrichtung XYZ Institutsname XYZ, Professur XYZ
Einführung Klinische Psychologie und Psychotherapie:
Studienbeispiel funktionales Neuroimaging:
Angst und Extinktionslernen
Wintersemester 2015/2016
Ricarda Evens
Ihre Dozentin für heute
Dipl.-Psych. Ricarda Evens
Institut für Klinische Psychologie und
Psychotherapie
TU Dresden
FB, 3. OG, R. 315
0351-463-42225
[email protected]
Was erwartet Sie heute?
Hintergrund
Warum könnte diese Vorlesung für Sie interessant
sein?
Wichtige Begriffe
Was versteht man unter Fear Conditoning, Fear
Extinction, Return of Fear?
Exkurs
Die Anfänge des Fear Conditioning
Befunde
Was wir schon wissen
Studienbeispiel
Hintergrund
Warum könnte diese Vorlesung für Sie
interessant sein?
Klaus Grawe über den Zusammenhang von Praxis, psychologischer Grundlagen- und Psychotherapieforschung:
„Psychologisch fundiert ist Therapie aber erst dann, wenn man nicht nur weiss, dass sie wirkt,
sondern auch, wie sie wirkt. […] Psychologisch therapieren heisst, Mittel aus einem psychologisch
begründeten Verständnis ihrer Wirkungsweise zum Einsatz bringen. […]
Psychologie und Psychotherapie haben sich teilweise getrennt voneinander entwickelt. Wer sich in
der Psychologie gut auskennt muss kein Experte der Psychotherapie sein, und umgekehrt. […] Nur aus
einem sich gegenseitig befruchtenden Austausch, nicht aus der Fortführung der bisherigen Trennung
dieser drei Kompetenzbereiche kann eine psychologische Therapie in dem Sinne entstehen, wie ich
sie eben definiert habe.“
Psychologie Psychotherapie, 2. Auflage, 2000; Prolog S. IX
Hintergrund
Warum könnte diese Vorlesung für Sie
interessant sein?
Was wir wissen:
• 12-Monatsprävalenz für irgendeine Angststörung: 15,3% Jacobi et al. (2014)
• Reizkonfrontation/Exposition ist ein zentrales Behandlungselement für
viele Angststörungen, mit hoher Wirksamkeit z.B. Gloster et al. (2011)
Was wir noch besser verstehen wollen:
• Welche Prozesse spielen eine Rolle dabei, dass manche Menschen eine
Angststörung entwickeln, andere aber nicht?
• Warum ist Expositionstherapie so erfolgreich und welche neuronalen
Mechanismen liegen ihr zugrunde?
• Was können wir tun, um die Wirksamkeit von Expositionstherapie noch zu
verbessern?
Hintergrund
Mowrer & Mowrer: 2-Phasentheorie der Angst
Reizkonfrontation:
Hinreichend lange und
häufige Aussetzung
(Exposition) an den
konditionierten Reiz
(CS) in Abwesenheit des
unkonditionierten
Reizes (US)
s. Lehrbuch Kapitel 22
Lehrbuch Kapitel 4, Abb. 4.7
Hintergrund
Mowrer & Mowrer: 2-Phasentheorie der Angst
Extinktion:
Lernen einer neuen
Verbindung zwischen CS
und US (CS, kein US),
die zum Ausbleiben der
CR führt.
Lehrbuch Kapitel 4, Abb. 4.7
Hintergrund
Mowrer & Mowrer: 2-Phasentheorie der Angst
Extinktion:
Lernen einer neuen
Extinktionslernen als Modellprozess für
Verbindung zwischen CS
Expositionstherapie
und US (CS, kein US),
was zum Ausbleiben der
CR führt.
Lehrbuch Kapitel 4, Abb. 4.7
Wichtige Begriffe
Wiederholung:
Begriffe des Klassischen Konditionierens
Lehrbuch Kapitel 4, Abb. 4.2
Wichtige Begriffe
Fear Conditioning
•
Kopplung eines neutralen Stimulus (NS; z.B. Bild) mit einem aversiven Stimulus (US;
z.B. laute Töne, Elektroschock) führt dazu, dass der NS zum konditionierten Stimulus
wird (CS+) und auch bei alleiniger Darbietung Angst auslöst (CR) (Akquisitionsphase).
Differentielle Konditionierung
• Neben dem CS+ gibt es auch einen Reiz der niemals mit dem US gepaart wird (CS-).
Dieser kann als Sicherheitssignal verstanden werden (Diskriminationslernen).
Akquisition
Wichtige Begriffe
Fear Extinction
•
Mehrfache Präsentation des CS+ ohne den US. Dadurch kommt es zu einem Abfall
der CR (Extinktionsphase).
Extinktion
•
Extinktion entspricht aber nicht einer Löschung oder dem Vergessen der CS/USKopplung, es wird vielmehr eine neue, inhibitorische Verbindung gelernt
(Extinktionslernen)  d.h. es kann auch nach einem erfolgreichen Extinktionstraining
zu einem „Return of Fear“ kommen.
Wichtige Begriffe
Return of Fear
•
•
Wiederauftreten der konditionierten Reaktion nach Extinktionstraining 
entspricht dem Rückfall nach Therapie
4 Effekte zeigen, dass die gelernte Verbindung nicht vergessen wird:
 Spontanerholung (spontaneous recovery)
 Wiederauftreten in neuem Kontext (context renewal)
 Wiederauftreten nach alleiniger Präsentation des US (reinstatement)
 Schnelles Neulernen (rapid re-acquisition)
 Ergebnisse der Lern- und Gedächtnisforschung bei der Gestaltung von
Expositionstherapie berücksichtigen!
Wichtige Begriffe
Die neuronalen Grundlagen
Unterschiedliche Prozesse für Fear Conditioning und Fear Extinction:
• Fear Conditioning: Amygdala, anteriores Cingulum
• Fear Extinction: zusätzliche Rolle von vmPFC und Hippocampus
Quelle: Tost & Meyer-Lindenberg
I fear for you: A role for serotonin in moral behavior
PNAS 2010 107: 17071-17072.
Exkurs
Konditionierungsexperimente als Modell für
Angststörungen?
Nicht neu: Die Geschichte des “Little Albert” (Watson & Rayner, 1920)
This infant was reared almost from birth in a hospital environment […]
Albert's life was normal: he was healthy from birth and one of the best
developed youngsters ever brought to the hospital […] He was on the whole
stolid and unemotional. […] We [p.2] felt that we could do him relatively little
harm by carrying out such experiments as those outlined below.
The infant was confronted suddenly and for the first time successively with a
white rat, a rabbit, a dog, a monkey, with masks with and without hair,
cotton wool, burning newspapers, etc. […] At no time did this infant ever
show fear in any situation.  neutraler Stimulus
The test to determine whether a fear reaction could be called out by a loud
sound was made […] by striking a hammer upon a suspended steel bar four
feet in length and three-fourths of an inch in diameter. […] This is the first
time an emotional situation in the laboratory has produced any fear or even
crying in Albert.  aversiver Reiz
Quelle:
http://www.theepochtimes.com/n3/727410
-canadian-researchers-may-have-solvedlongstanding-psychology-mystery/
Exkurs
“Little Albert” (Watson & Rayner, 1920)
1. White rat suddenly taken from the basket and presented to Albert. He began to reach for rat with left hand. Just as his
hand touched the animal the bar was struck immediately behind his head. The infant jumped violently and fell forward,
burying his face in the mattress. He did not cry, however.
2. Just as the right hand touched the rat the bar was again struck. Again the infant jumped violently, fell forward and began
to whimper.  Kopplung des ehemals neutralen Reizes an aversiven Reiz
1. Tested first with blocks. He reached readily for them, playing with them as usual. This shows that there has been no
general transfer to the room, table, blocks, etc.
2. Rat alone. Whimpered immediately, withdrew right hand and turned head and trunk away.  konditionierter Stimulus
6. Rabbit alone. The rabbit was suddenly placed on the mattress in front of him. The reaction was pronounced. Negative
responses began at once. He leaned as far away from the animal as possible, whimpered, then burst into tears. When the
rabbit was placed in contact with him he buried his face in the mattress, then got up on all fours and crawled away, crying
as he went. This was a most convincing test.  Transfer auf ähnliche Reize
8. Dog alone. The dog did not produce as violent a reaction as the rabbit. The moment fixation occurred the child shrank
back and as the animal came nearer he attempted to get on all fours but did not cry at first. As soon as the dog passed out
of his range of vision he became quiet. The dog was then made to approach the infant's head (he was lying down at the
moment). Albert straightened up immediately, fell over to the opposite side and turned his head away. He then began to
cry.  Transfer auf ähnliche Reize
Exkurs
“Little Albert” (Watson & Rayner, 1920)
Rolle des Kontextes
On this same day and immediately after the above experiment Albert was taken into the large well-lighted lecture
room belonging to the laboratory. He was placed on a table in the center of the room immediately under the skylight.
Four people were present. The situation [p.9] was thus very different from that which obtained in the small dark room.
1. Rat alone. No sudden fear reaction appeared at first. The hands, however, were held up and away from the animal.
No positive manipulatory reactions appeared.
2. Rabbit alone. Fear reaction slight. Turned to left and kept face away from the animal but the reaction was never
pronounced.
3. Dog alone. Turned away but did not fall over. Cried. Hands moved as far away from the animal as possible.
Whimpered as long as the dog was present.
4. Rat alone. Slight negative reaction.
Zeitliche Stabilität
These experiments would seem to show conclusively that directly conditioned emotional responses as well as those
conditioned by transfer persist, although with a certain loss in the intensity of the reaction, for a longer period than
one month. Our view is that they persist and modify personality throughout life. It should be recalled again that Albert
was of an extremely phlegmatic type. Had he been emotionally unstable probably both the directly conditioned
response and those transferred would have persisted throughout the month unchanged in form.
Exkurs
“Little Albert” (Watson & Rayner, 1920)
"Detachment" or removal of conditioned emotional responses. Unfortunately Albert was taken from the hospital the
day the above tests were made. Hence the opportunity of building up an experimental technique by means of which
we could remove the conditioned emotional responses was denied us.
Our own view, expressed above, which is possibly not very well grounded, is that these responses in the home
environment are likely to persist indefinitely, unless an accidental method for removing them is hit upon.
Had the opportunity been at hand we should have tried out several methods, some of which we may mention.
(I) Constantly confronting the child with those stimuli which called out the responses in the hopes that habituation
would come in corresponding to "fatigue" of reflex when differential reactions are to be set up.
(II) By trying to "recondition" by showing objects calling out fear responses (vsual) and simultaneously stimulating
the erogenous zones (tactual). We should try first the lips, then the nipples and as a final resort the sex organs.
(III) By trying to "recondition" by feeding the subject candy or other food just as the animal is shown. This method
calls for the food control of the subject.
(IV) By building up "constructive" activities around the object by imitation and [p.13] by putting the hand through
the motions of manipulation. At this age imitation of overt motor activity is strong, as our present but unpublished
experimentation has shown.
Befunde
Aber: Was ist der pathogene Mechanismus bei
Angststörungen?
Verschiedene Möglichkeiten im Bereich Fear Conditioning und Fear Extinction
denkbar, z.B.
• Eingeschränktes Diskriminationslernen / Übergeneralisierung von
Furchtreaktionen
Lissek et al. (2009)
Befunde
Aber: Was ist der pathogene Mechanismus bei
Angststörungen?
Verschiedene Möglichkeiten im Bereich Fear Conditioning und Fear Extinction
denkbar, z.B.
• Eingeschränktes Diskriminationslernen / Übergeneralisierung von
Furchtreaktionen
(Tuescher et al., 2011)
Befunde
Aber: Was ist der pathogene Mechanismus bei
Angststörungen?
Verschiedene Möglichkeiten im Bereich Fear Conditioning und Fear Extinction
denkbar, z.B.
• Eingeschränktes Diskriminationslernen / Übergeneralisierung von
Furchtreaktionen
Lueken et al. (2013)
Befunde
Aber: Was ist der pathogene Mechanismus bei
Angststörungen?
Verschiedene Möglichkeiten im Bereich Fear Conditioning und Fear Extinction
denkbar, z.B.
• Defizite im Extinktionslernen
Michael (2007)
Befunde
Aber: Was ist der pathogene Mechanismus bei
Angststörungen?
Verschiedene Möglichkeiten im Bereich Fear Conditioning und Fear Extinction
denkbar, z.B.
• Defizite im Extinktionslernen
Graham & Milad (2011)
Ausgangspunkt für weitere Forschung:
• Lässt sich ein verändertes Extinktionslernen auf bereits bestehende
Unterschiede in der Akquistionsphase zurückführen?
• Gibt es ein einheitliches Signal über verschiedene Analyseebenen
hinweg (subjektiv, neuronal, peripherphysiologisch)?
• Liegen allen Angststörungen die gleichen pathogenen
Mechanismen zugrunde?
• Lässt sich Therapieerfolg mit experimentellen Maßen des
Extinktionslernen vor der Behandlung vorhersagen?
• Gehen Veränderungen der Angstsymptomatik nach der Therapie
mit einer Normalisierung neuraler Funktionsmuster einher?
Angstforschung am Institut für Klinische
Psychologie und Psychotherapie:
vom „Panik-Netz“ bis „PROTECT-AD“
Randomisierte, kontrollierte Studien
(RCT) zur Überprüfung von
Therapiekomponenten
Multicenter-Ansatz
Multilevel-Strategie (behavioral,
psychophysiologisch, subjektiv,
neurofunktionell, genetisch)
Providing Tools for Effective Care and Treatment of Anxiety
Disorders (AD): Outcomes, Mediators and Moderators of
Enhanced Extinction Learning
P1: Optimierung von Extinktionslernen Erwachsener mit Angst-störungen
mithilfe intensivierter psychologischer Interventionen
P2: Bedeutung des Elterneinbezugs in der intensivierten
Expositionsbehandlung von Kindern mit Angststörungen (RCT II)
P3: Extinktion und Wiederaufleben von Furcht im Labor: Translation auf die
klinischen Ergebnisse der Expositionstherapie bei Angststörungen
P4: Aktivierung des Angstnetzwerkes und neurale Korrelate des
Extinktionslernens in Relation zum Therapieergebnis (fMRT)
P5: (Epi)genetische Mechanismen von Extinktionslernen und Therapieoutcome
bei Angststörungen
P7: Transfer expositionsbasierter Interventionen in die psychotherapeutische
Routinepraxis
TU Dresden, 16.09.2015
Teilnehmende Zentren
Dresden
Berlin
Bochum
P1
Greifswal
d
Münster
Würzbur
g
TU Dresden, 16.09.2015
Marburg
Experimentelle Untersuchungen vor und nach
der Therapie
n
Aufbau
Aufbau
Fear Conditioning
Fear Extinction + Re-Instatement
Hariri
Resting State
Fear Extinction + Re-Instatement
VR Kontextkonditionierung
Fear Conditioning and Extinction Paradigm
• Instruierte
Angstkonditionierung
• Verstärkerrate: 60%
• Elektrische Stimulation
individuell angepasst:
unangenehm, aber nicht
schmerzhaft
TAG 1
PreKonditionierung
Konditionierung
+
Fear Conditioning and Extinction Paradigm
TAG 2
Reaktivierung (1x)
Extinktion 1
Re-Instatement (3x)
Extinktion 2
Multimodale Erfassung von Angst
Extinktionslernen wird auf allen Ebenen des emotionalen Netzwerks
untersucht:
• Subjektive Ratings: US-Erwartungseinschätzungen, Valenz, Arousal
• Physiologisches Arousal: elektrodermale Aktivität, EKG
• Amygdalaabhängige Modulation defensiver Reflexe: fear potentiated
startle
• Neurale Aktivierungsmuster: fMRT
Cue- vs. Kontextkonditionierung
•
•
Cue-Konditionierung: Kopplung des US an einen einzelnen Reiz (Cue  z.B.
Bild)
Kontextkonditionierung: Kopplung des US an eine Umgebung (Kontext 
z.B. Büroraum)  umgesetzt mittels Virtual Reality
Annahmen
• Beeinträchtigtes Extinktionslernen bei Patienten mit
Angststörungen vor der Therapie korreliert mit einer erhöhten und
anhaltenden Amygdalaaktivität
• Erhöhtes Re-instatement in Angststörungen korreliert mit erhöhter
(para-)hippocampaler Funktion
• Nach erfolgreicher Expositionstherapie kommt es beim
Extinktionslernen zu einer reduzierten Amygdala- und zu einer
erhöhten Aktivität des vmPFC.
The scanner as a stressor
Mögliche Konsequenzen für
funktionelle Bildgebung:
• Modulation von Hirnaktivität durch
Stresshormone
• Auswirkungen auf vulnerable
Patientengruppen?
• Dropouts?
• Datenqualität?
• „Gestresstes“ Gehirn?
Hersteller-Werbung für offene MRT-Systeme
(Don‘t) panic in the scanner!
Subjektiver Angstverlauf
BMBF-fMRT
Sample1
Patienten
(n = 89)
Kontrollen
(n = 90)
weibl. (n; %)
61
(68.5)
61
(67.8)
Alter (J)
36.5
(11.3)
35.6
(10.9)
HAM-A
24.1
(5.2)
PAS
26.7
(9.3)
ASI
30.3
(10.6)
CLQ
48.1
(22.0)
BDI II
16.5
(9.11)
1
Davon n = 132 mit fMRT-Fragebogen; Substichprobe hinsichtl.
demograph. und klinischer Merkmale vergleichbar
Lueken et al. (2011)
(Don‘t) panic in the scanner!
Datenqualität
Lueken et al. (2011)
Fazit:
• Subjektiv erhöhte Angst, aber gute Compliance der Patienten
• Schlechtere Datenqualität (v.a. bei klaustrophobischen Patienten), aber
noch „im Rahmen“.
Vertiefungsfragen
1. Was versteht man unter Fear Conditiong und Fear Extinction?
2. Wie kann man das Phänomen des „return of fear“ erklären?
3. Was ist der Unterschied zwischen einem unkonditionierten und einem
konditionierten Stimulus?
4. Was versteht man unter differentieller Konditionierung?
5. Welche Gehirnareale sind an der Furchtkonditionierung beteiligt?
6. Welche Gehirnareale sind am Extinktionslernen beteiligt?
Verwendete Literatur

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Lehrbuchkapitel: 4, 22
Jacobi F., Höfler M., … & Wittchen H.-U. (2014), Twelve-month prevalence, comorbidity and correlates of mental disorders in Germany:
the Mental Health Module of the German Health Interview and Examination Survey for Adults (DEGS1-MH), International Journal of
Methods in Psychiatric Research, 23, 304–319.
Gloster, A. T., Wittchen, H. U.,... & Arolt, V. (2011). Psychological treatment for panic disorder with agoraphobia: A randomized
controlled trial to examine the role of therapist-guided exposure in situ in CBT. Journal of Consulting and Clinical Psychology, 79(3), 406.
Watson, J. B., & Rayner, R. (1920). Conditioned emotional reactions. Journal of experimental Psychology, 3(1), 1.
Lissek, S., Rabin, S. J., McDowell, D. J., Dvir, S., Bradford, D. E., Geraci, M., ... & Grillon, C. (2009). Impaired discriminative fearconditioning resulting from elevated fear responding to learned safety cues among individuals with panic disorder. Behaviour research
and therapy, 47(2), 111-118.
Tuescher, O., Protopopescu, X., Pan, H., Cloitre, M., Butler, T., Goldstein, M., ... & Stern, E. (2011). Differential activity of subgenual
cingulate and brainstem in panic disorder and PTSD. Journal of anxiety disorders, 25(2), 251-257.
Lueken U, Straube B, Konrad C, Wittchen HU, Strhle A, Wittmann A et al. Neural Substrates of Treatment Response to CognitiveBehavioral Therapy in Panic Disorder With Agoraphobia. American Journal of Psychiatry 2013; 170: 1345-1355.
Michael, T., Blechert, J., Vriends, N., Margraf, J., & Wilhelm, F. H. (2007). Fear conditioning in panic disorder: Enhanced resistance to
extinction. Journal of abnormal psychology, 116(3), 612.
Graham, B. M., & Milad, M. R. (2011). The study of fear extinction: implications for anxiety disorders. American Journal of Psychiatry.
Lueken U, Muehlhan M, Wittchen HU, Kellermann T, Reinhardt I, Konrad C et al. (Don't) panic in the scanner! How panic patients with
agoraphobia experience a functional magnetic resonance imaging session. Eur Neuropsychopharmacol 2011; 21: 516-525.
Vertiefende Übersichtsartikel

Craske, M. G., Kircanski, K., Zelikowsky, M., Mystkowski, J., Chowdhury, N., & Baker, A. (2008). Optimizing inhibitory learning during
exposure therapy. Behaviour research and therapy, 46(1), 5-27.

Holzschneider, K., & Mulert, C. (2011). Neuroimaging in anxiety disorders. Dialogues Clin. Neurosci, 13(4), 453-461.

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