Zusammenhang zwischen präfrontaler corticaler Dicke und der Ausprägung distinkter Impulsivitätsfaktoren

Abstract

Impulsivität ist eine grundlegende Persönlichkeitseigenschaft des Menschen, die sowohl das Verhalten Gesunder als auch die Symptomatik psychiatrischer Patienten moduliert (Moeller, Barratt, Dougherty, Schmitz und Swann, 2001). Ein genaues Verständnis dieser Eigenschaft und ihrer biologischen Grundlagen ist für Prävention, Diagnostik und Therapie vieler Erkrankungen daher von großer Bedeutung. Ich untersuchte im Rahmen eines großen Forschungsprojektes an 102 gesunden Probanden zwischen 18 und 35 Jahren mittels MRT, ob sich Korrelate zwischen Impulsivität und corticaler Dicke (cD) des Präfrontalen Cortex (PFC) zeigen und unterschied hierbei die Faktoren Selbstbericht, Entscheidungsimpulsivität und motorische Impulsivität. Hierzu untersuchte ich mittels ROI-Analysen die Korrelation der corticalen Dicken des PFC mit den Ergebnissen der Barratt Impulsiveness Scale-11 (BIS-11, Selbstbericht), der Temporal-Discounting-Aufgabe (TDA, Entscheidungsimpulsivität) und der mittels einer Stop-Signal-Aufgabe erfassten Stop-Signal-Reaktions-Zeit (SSRT, motorische Implusivität). Ich legte dabei einen Schwerpunkt auf die Identifizierung möglicher geschlechtsspezifischer Differenzen. Es zeigte sich ein negatives Korrelat zwischen den Ergebnissen der TDA und der corticalen Dicke des linken Superiorfrontalen Gyrus (SFG) (p < 0,05). Männer zeigten für die TDA negative Korrelate im linken SFG, dem rostralen Mittleren Frontalen Gyrus (MFG) sowie der Pars Triangularis und Orbitalis des Inferioren Frontalen Gyrus (IFG). Frauen zeigten ein positives Korrelat zwischen BIS-11 und rechtem caudalen MFG sowie ein negatives Korrelat zwischen SSRT und linkem lateralen Orbitofrontalen Cortex (OFC). Signifikante Geschlechtsdifferenzen der Korrelate zeigten sich linkshemisphärisch für die TDA im IFG (Pars Triangularis und Pars Orbitalis) und den rostralen MFG sowie für die SSRT im medialen OFC. Ich berücksichtigte bei meiner Untersuchung zu den corticalen Korrelaten des PFC mit Impulsivität erstmals drei distinkte Impulsivitätsfaktoren und konnte zeigen, dass diese unabhängig voneinander sind und eigene corticale Korrelate aufweisen. Es zeigte sich erstmals, dass die corticale Dicke des linken SFG mit Entscheidungsimpulsivität korreliert. Es zeigten sich signifikante Geschlechtsdifferenzen der corticalen Korrelate von PFC und Impulsivität. In zukünftigen Untersuchungen sollten diese beachtet werden, um deutlichere und vor allem spezifischere Erkenntnisse über die Korrelation corticaler Dicke mit Impulsivität zu gewinnen.

Impulsiveness is a fundamental human personality trait, which modulates the behaviour of the healthy and the pathology of psychiatric patients (Moeller, Barratt, Dougherty, Schmitz, and Swann, 2001). Therefore, an accurate understanding of this trait and its biological foundation is of great importance for the prevention, diagnosis, and therapy of many diseases. I examined in the scope of a joint research project 102 healthy subjects aged between 18 and 35 using MRI and searched for correlations between impulsiveness and cortical thickness of the prefrontal cortex (PFC). I differentiated between the impulsiveness factors: self-report, decision impulsiveness, and motor impulsiveness. For this purpose, I checked by means of ROI analysis the correlations between the cortical thickness of the PFC and the results of Barratt’s impulsiveness scale 11 (BIS-11, self-report), the temporal discounting Task (TDT, decision impulsiveness), and the stop signal reaction time (SSRT) in a stop task (motor impulsiveness). I focused on identifying potential gender-specific differences. A negative correlation was found between the results of the TDT and the cortical thickness of the left superior frontal gyrus (SFG) (p < 0.05). Men showed negative correlations between their TDT results and the cortical thickness of their left SFG, the rostral middle frontal gyrus (MFG), and the inferior frontal gyrus (IFG) pars triangularis and orbitalis. Women showed a positive correlation between their BIS-11 results and the cortical thickness of their right caudal MFG; and a negative correlation between their SSRT results and the cortical thickness of their left lateral orbitofrontal cortex (OFC). Significant gender-specific differences were found for the correlation between the TDT results and the cortical thickness of the left IFG (pars triangularis and pars orbitalis) and the rostral MFG; and for the correlation between the SSRT results and the cortical thickness of the medial OFC. This analysis regarding the correlations between impulsiveness and the cortical thickness of the PFC considered for the first time all three distinctive impulsiveness factors. The analysis showed that these factors are independent from each other and exhibit particular cortical thickness correlations. It could be shown for the first time that the cortical thickness of the left SFG correlates with decision impulsiveness. Furthermore, novel significant gender-specific differences regarding the corelation between impulsiveness and cortical thickness of the PFC were discovered. Those differences should be considered in future studies regarding this topic.