Wie chronische Psychosen entstehen

Was auf molekularer Ebene im Gehirn passiert, wenn eine Psychose chronisch wird, haben Neurowissenschaftlerinnen der Ruhr-Universität Bochum untersucht. Sie zeigten, dass der Botenstoff Glutamat am Entstehen der Krankheit beteiligt ist; bisher richten sich Medikamente hauptsächlich gegen den Botenstoff Dopamin. Prof. Dr. Denise Manahan-Vaughan und Doktorandin Valentina Dubovyk vom Lehrstuhl Neurophysiologie beschreiben die Ergebnisse der Tiermodell-Studie in der Zeitschrift „ACS Chemical Neuroscience“ vom 10. April 2018.

Nicht alle Symptome gleich gut behandelbar

Bleibt eine Psychose nach dem ersten Schub unbehandelt, kann sie chronisch werden. Je früher eine Therapie begonnen wird, desto aussichtsreicher ist sie. Warum genau das so ist, ist bislang unbekannt. Nicht alle Symptome sind derzeit gleich gut therapierbar. Die gängigen Medikamente sprechen das Dopamin-System an und unterdrücken einige Symptome wie Halluzinationen. Andere Symptome wie Konzentrationsstörungen bleiben aber bestehen.

Aus diesem Grund wird seit einigen Jahren erforscht, ob auch der Botenstoff Glutamat am Entstehen von Psychosen beteiligt ist. Die Bochumer Wissenschaftlerinnen untersuchten, inwieweit frühe Veränderungen von Glutamat-Rezeptoren daran beteiligt sind, dass eine Psychose entsteht und chronisch wird.

Die molekularen Mechanismen der Psychose verstehen

Wichtig für den Glutamat-Kreislauf im Gehirn ist der Rezeptor N-Methyl-D-Aspartat (NMDA), der aus mehreren Untereinheiten aufgebaut ist. Sie kommen vor allem in den Nervenzellen des Hippocampus und des Großhirns vor und sind dort am Bilden von Gedächtnisinhalten und der synaptischen Plastizität beteiligt. Je mehr NMDA-Rezeptoren eine Synapse hat, desto empfindlicher ist sie.

Die Wissenschaftlerinnen zeigten, dass sich die Glutamat-Empfindlichkeit des Gehirns im Laufe einer Psychose verändert. Im Gehirn von Ratten blockierten sie die NDMA-Rezeptoren mit dem Stoff MK801. Das löst Symptome aus, die denen einer Psychose bei Menschen gleichen. Die Forscherinnen analysierten kurz nach Gabe des Wirkstoffs, wie viele Untereinheiten des NMDA-Rezeptors in verschiedenen Abschnitten des Hippocampus vorhanden waren und verglichen Anzahl und Verteilung mit der bei gesunden Ratten. Außerdem wiederholten sie die Analyse bei Ratten, die seit drei Monaten Symptome einer Psychose zeigten.

Zeitlich gestaffelte Veränderungen

Zu Beginn der Psychose-Symptome stieg die Menge der GluN2B-Untereinheit des NMDA-Rezeptors in einem bestimmten Teil des Hippocampus an. Gleichzeitig war die Konzentration der GluN2A-Untereinheit teilweise stark zurückgegangen. Dies könnte einige Symptome der Psychose, wie Probleme im Kurzzeitgedächtnis oder bei der räumlichen Orientierung, erklären, folgern die Autorinnen.

„Unsere Beobachtungen zeigen, wie in unserem physiologischen Modell der Psychose-Entstehung zeitlich gestaffelte Veränderungen im Hippocampus auftreten, die den pathologischen Veränderungen im Gehirn von Psychose-Patienten entsprechen. Diese werden durch eine Veränderung des Aufbaus und daher der Funktion des NMDA-Rezeptors herbeigeführt. Eine frühe Veränderung des NMDA-Rezeptors könnte daher Bestandteil der Entstehung einer Psychose sein“, so Manahan-Vaughan.

Förderung

Die Studie wurde im Rahmen der Doktorarbeit von Valentina Dubovyk an der Bochumer International Graduate School of Neuroscience und im Rahmen des neurowissenschaftlichen Sonderforschungsbereichs 874 durchgeführt, der von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert wird. Der interdisziplinär arbeitende Forscherverbund untersucht an der Ruhr-Universität Bochum in mehreren Teilprojekten, wie Sinneseindrücke im Gehirn verarbeitet werden.

Originalveröffentlichung

Valentyna Dubovyk, Denise Manahan-Vaughan: Time-dependent alterations in the expression of NMDA receptor subunits along the dorsoventral hippocampal axis in an animal model of nascent psychosis, ACS Chemical Neuroscience, 2018, DOI: 10.1021/acschemneuro.8b00017

Pressekontakt

Prof. Dr. Denise Manahan-Vaughan
Abteilung für Neurophysiologie
Medizinische Fakultät
Ruhr-Universität Bochum
Tel.: 0234 32 22042
E-Mail: denise.manahan-vaughan@rub.de

Text: Judith Merkelt-Jedamzik

Verhaltenstherapie in virtueller Realität kann Paranoia und Angst reduzieren

Eine kognitive Verhaltenstherapie, die mit der Technik der virtuellen Realität (VR) arbeitet, kann Paranoia und Angst bei Menschen mit psychotischen Störungen reduzieren. Das berichten niederländische Wissenschaftler in der Zeitschrift The Lancet Psychiatry (2018; doi: 10.1016/ S2215-0366(18)30053-1).

An der Studie beteiligten sich 116 Patienten mit Psychosen in 7 niederländischen Zentren. „Bis zu 90 % der Menschen mit Psychose haben paranoide Gedanken, wie den Glauben, dass es eine Bedrohung für sie gibt oder dass andere Menschen ihnen Schaden zufügen wollen. Das hat zur Folge, dass viele Menschen mit Psychose öffentliche und soziale Aktivitäten meiden, wenige soziale Kontakte haben und mehr Zeit allein verbringen als Menschen ohne Psychose“, berichten die Forscher.

116 Probanden

Alle 116 Teilnehmer setzten ihre Behandlung wie gewohnt fort, einschließlich antipsychotischer Medikamente, regelmäßigem Kontakt mit einem Psychiater und einer psychiatrischen Krankenschwester zur Verbesserung der Selbstversorgung, der Tagesaktivitäten sowie der sozialen und kommunikativen Funktionen. Die Hälfte der Studienteilnehmer (58 Personen) praktizierte soziale Übungen in einer virtuellen Umgebung mit einem Therapeuten.

Die Intervention bestand aus 16 einstündigen Sitzungen über einen Zeitraum von 8 bis 12 Wochen, in denen der Therapeut den Teilnehmer mit den sozialen Hinweisen vertraut machte, die in vier virtuellen Umgebungen – Straße, Bus, Café und Supermarkt – Angst, paranoide Gedanken und Sicherheitsverhalten auslösten. Der Therapeut konnte die Anzahl der Avatare, ihr Aussehen, ihre Reaktion auf den Teilnehmer (neutral oder feindselig) ändern und sie dazu bringen, vorab aufge­zeichnete Sätze zu sagen. Der Therapeut sprach während der Therapie auch direkt mit den Teilnehmern und half ihnen dabei, ihre Gefühle in den virtuellen sozialen Situationen zu erforschen.

Die soziale Teilhabe wurde durch Messung der Zeit, die mit anderen Menschen verbracht wurde, der momentanen Paranoia, der wahrgenommenen sozialen Bedrohung und der momentanen Angst bewertet. Die Teilnehmer wurden zu Beginn der Studie, unmittelbar nach der Behandlung und nach 6 Monaten beurteilt.

Bei der Auswertung zeigte sich, dass die Kontrollgruppe nach 6 Monaten viel weniger Zeit mit anderen verbrachte als zu Beginn der Untersuchung, während die Teilnehmer in der VR-Gruppe ihre Zeit mit anderen leicht erhöhten. Außerdem hatten die Teilnehmer der VR-Gruppe nach 3 und nach 6 Monaten weniger Ängste in sozialen Situationen.

„Kognitive Verhaltenstherapie über VR zusätzlich zur Standardbehandlung reduziert paranoide Gefühle, Ängste und die Verwendung von Sicherheitsverhalten in sozialen Situationen im Vergleich zur Standardbehandlung allein“, so das Fazit des Hauptautors Roos Pot-Kolder.

Die Autoren merken allerdings an, dass die Studie keine aktive Kontrollgruppe enthielt, sodass nicht ausgeschlossen werden könne, dass die zusätzliche Behandlung allein zu den Verbesserungen in der VR-Gruppe führte.

Kristiina Kompus, Bergen University, Norwegen, schreibt in einem verknüpften Kommen­tar: „Mit der Entwicklung von Virtual Reality und mobiler Technologie erweitert sich die Palette der in der Psychotherapie verfügbaren Werkzeuge. Der Einsatz von Virtual-Reality-Umgebungen, in denen die Teilnehmer mit computer­gesteuerten Situationen oder Avataren interagieren, ermöglicht einen feiner abgestimmten Ansatz zur Exposition im Rahmen der kognitiven Verhaltenstherapie.“

Sprachanalyse-Soft­ware sagt Psychose voraus

Eine computergestützte Sprachanalyse könnte künftig für die Früh­erkennung einer Psychose genutzt werden. In einer Studie in World Psychiatry (2018; doi: 10.1002/wps.20491) sagte die Software recht gut vorher, welche Patienten mit Prodromalsymptomen später an einer manifesten Psychose erkranken werden.

Schon Emil Kraepelin, einer der Begründer der modernen Psychiatrie, hatte bemerkt, dass eine „Sprachverwirrtheit“ und „Zerfahrenheit“ ein frühes Zeichen einer Dementia praecox sind, die heute als Schizophrenie bezeichnet wird. Unlogisches Denken, Inkohä­renz, gelockerte Assoziationen und Verarmung der Sprache fallen vor allem auf, wenn die Patienten gebeten werden, eine Geschichte nachzuerzählen oder selbst zu erfinden.

Normalerweise werden die formalen Sprachstörungen der Patienten von den Ärzten beurteilt, etwa mit der „Kiddie Formal Thought Disorder Rating Scale“. Cheryl Corcoran und Mitarbeiter von der Icahn School of Medicine in New York fütterten stattdessen einen Computer mit den Transkripten von Patienten. Die Software analysiert die Texte der Patienten anhand von 4 Kategorien. Die ersten 3 betrafen die Semantik (maximale semantische Kohärenz, Varianz der semantischen Kohärenz und minimale semantische Kohärenz). Die 4. Kategorie war die Benutzung von Possessivpronomen, die bei Patienten mit Schizophrenie häufig von den Regeln abweicht.

Diese 4 Kategorien reichten der Software, um nach einer Phase des maschinellen Lernens die Entwicklung einer manifesten Schizophrenie zu prognostizieren. In einer Kohorte von 34 Patienten aus New York erkannte die Software 3 der 5 Patienten, die später eine Psychose entwickeln sollten, während bei 24 von 29 Patienten eine bevorstehende Erholung richtig vorhergesagt wurde. Die diagnostische Genauigkeit betrug 83 Prozent. In einer 2. Kohorte von 59 Patienten mit Prodromalsymptomen, von denen 19 später eine Psychose entwickelten, wurde eine Treffsicherheit von 79 Prozent erreicht. Hier konnten Patienten mit Psychose und gesunde Menschen mit der Textanalyse mit 72-prozentiger Genauigkeit unterschieden werden.

Die Sprache ist neben dem Verhalten der Patienten die wichtigste Informationsquelle für einen Psychiater, um die Diagnose einer Psychose zu stellen. Da Sprache einfach aufzuzeichnen ist und vom Computer heute in Text umgesetzt werden kann, könnte sich eine computergestützte Sprachanalyse zu einem wichtigen Hilfsmittel für den Psychiater erweisen.

Psychose: Anfälligkeit schon sehr früh erkennbar

Gehirn reagiert bereits bei 14-Jährigen übertrieben stark auf Signale

Forscher der Universite de Montreal http://umontreal.ca und des Sainte-Justine University Hospital Research Center http://research.chusj.org haben frühe Marker entdeckt, die eine Anfälligkeit für Psychosen anzeigen. Übertriebene emotionale Reaktionen des Gehirns auf nicht bedrohliche und nicht gefühlsbetonte Signale, können das Auftreten von ersten Anzeichen psychotischer Symptome im späten Jugendalter sein.

Auffälligkeiten erkennen

Die im „American Journal of Psychiatry“ veröffentlichten Ergebnisse stimmen mit Hypothesen zur Entwicklung dieser Krankheit überein. Laut der leitenden Wissenschaftlerin Patricia Conrod gelang es, Auffälligkeiten im Gehirn von Teenagern zu entdecken, schon bevor psychotische Erfahrungen und der Substanzmissbrauch signifikante kognitive Einschränkungen verursachen und ein medizinisches Eingreifen erfordern.

Conrods Team begleitete mehr als 1.000 europäische Teenager vom 14. bis zum 16. Lebensjahr. Sie waren Teil der „IMAGEN“-Studie http://de.imagen-europe.com . Dabei wurde die Gehirnaktivität während des Absolvierens verschiedener kognitiver Aufgaben gemessen, um Bereiche wie Belohnungssensitivität, Impulskontrolle und die Verarbeitung von emotionalen und nicht-emotionalen Inhalten zu untersuchen. Zusätzlich beantworteten die Teilnehmer mit 14 und 16 Jahren Fragebögen zu verschiedenen psychiatrischen Symptomen.

Maschineller Lernansatz

Zuerst wählten die Forscher eine Gruppe von Jugendlichen aus, die mit 14 Jahren bereits von gelegentlichen psychoseähnlichen Erfahrungen berichteten. Sie reagierten auf nicht-emotionale Inhalte so, als ob diese von hohem gefühlsmäßigem Stellenwert wären. Mittels eines maschinellen Lernansatzes wurde dann getestet, ob diese funktionellen Charakteristika des Gehirns das Auftreten von zukünftigen psychotischen Symptomen bei einer größeren Gruppe von 16-Jährigen vorhersagen konnte.

Im Alter von 16 Jahren gaben 16,6 Prozent der Jugendlichen an, dass sie bereits auditive oder visuelle Halluzinationen und wahnhafte Ideen gehabt hatten. Diese Erfahrungen wurden durch entsprechende Tendenzen aufgrund der Reaktion des Gehirns auf neutrale Reize und dem Konsum von Cannabis vor dem 16. Lebensjahr, bereits im Alter von 14 Jahren vorhergesagt.

Conrod zufolge verdeutlichen die aktuellen Forschungsergebnisse, dass eine Anfälligkeit bereits sehr früh identifiziert werden kann. „Da diese Krankheit normalerweise am Beginn des Erwachsenenalters ausbricht, gibt es daher ein großes Zeitfenster, in dem Interventionen bei riskantem Verhalten und entscheidenden ursächlichen Prozessen möglich sind.“