Auswirkungen von Δ9-Tetrahydrocannabinol und standardisiertem Cannabis-Extrakt auf die akustisch evozierte Mismatch Negativity

Abstract

Schizophrene Erkrankungen gehen häufig mit verminderten Amplituden der akustisch evozierten Mismatch Negativity (MMN) einher. Defizite in der Generierung der MMN zeigen Störungen der auditorischen Informationsverarbeitung und des auditorischen sensorischen Gedächtnisses an. Δ9-Tetrahydrocannabinol (Δ9-THC), der psychoaktive Hauptbestandteil der Cannabis sativa-Pflanze, induziert als Agonist am zentralen Cannabinoidrezeptor (CB1) akute Schizophrenie-ähnliche Symptome sowie kognitive Defizite. Cannabidiol (CBD), ein weiterer Bestandteil der Cannabis sativa-Pflanze ohne psychoaktive Wirkung, scheint als Antagonist am CB1-Rezeptor neuroprotektive und antipsychotische Eigenschaften zu besitzen. Die Rolle des endogenen Cannabinoidsystems bei der Pathogenese der Schizophrenie und der Entwicklung kognitiver Defizite wird zur Zeit viel diskutiert. In diesem Zusammenhang konnte gezeigt werden, dass das endogene Cannabinoidsystem eng mit dem dopaminergen System interagiert. Im Rahmen einer prospektiven, randomisierten, placebokontrollierten Doppelblindstudie mit doppeltem Crossover wurden die Auswirkungen von Δ9-THC und standardisiertem Cannabis-Extrakt, das neben Δ9-THC zusätzlich CBD enthält, auf die MMN bei 22 Normalprobanden (28 ± 6 Jahre, 11 männliche, 11 weibliche Probanden) untersucht. Die MMN wurde mit einem 32-Kanal-EEG abgeleitet. Insgesamt wurden 1000 akustische Stimuli präsentiert. Die Standardstimuli (1000 Hz, 80 dB, 100 ms) traten mit einer Wahrscheinlichkeit von 90% auf, die devianten Stimuli (1500 Hz, 80 dB, 100 ms) traten mit einer Wahrscheinlichkeit von 10% auf. Unter Cannabis-Extrakt zeigte sich im Vergleich zu Placebo ein signifikanter Anstieg der MMN-Amplitude an den zentralen Elektroden. An den frontalen Elektroden konnten keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden. Desweiteren zeigte die MMN-Amplitude an den zentralen Elektroden eine signifikante Korrelation mit der Konzentration des 11-OH-THC, dem wichtigsten psychoaktiven Metaboliten des Δ9-THC. Durch Subtraktion der Effekte des Δ9-THC auf die MMN-Generierung von den Effekten des standardisierten Cannabis- Extraktes, welches neben Δ9-THC auch CBD beinhaltete, läßt sich die Vermutung aufstellen, dass die höhere MMN-Amplitude unter Cannabis-Extrakt auf die Effekte des CBD zurückgeführt werden kann. Ein Anstieg der MMN-Amplitude weist auf eine gesteigerte kortikale Aktivierung und damit einhergehend auf eine gesteigerte kognitive Leistungsfähigkeit hinsichtlich der auditorischen Informationsverarbeitung hin, die mit dem positiven Einfluss des CBD in Zusammenhang gebracht werden kann. Insbesondere scheint die Aktivität des auditorischen Kortex von diesem Effekt zu profitieren, da an den frontalen Elektroden keine signifikanten Veränderungen beobachtet wurden.

Reduced amplitudes of auditory evoked mismatch negativity (MMN) have often been found in schizophrenic patients, indicating deficient auditory information processing and working memory. Cannabis-induced psychotic states may resemble schizophrenia. Currently, there are discussions focusing on the close relationship between cannabis, the endocannabinoid and dopaminergic system, and the onset of schizophrenic psychosis. This study investigated the effects of cannabis on MMN amplitude in 22 healthy volunteers (age 28  6 years, 11 male) by comparing Δ9-tetrahydrocannabinol (Δ9-THC) and standardized cannabis extract containing Δ9-THC and cannabidiol (CBD) in a prospective, double-blind, placebo-controlled cross-over design. The MMNs resulting from 1000 auditory stimuli were recorded by 32 channel EEG. The standard stimuli were 1000 Hz, 80 dB SPL, and 100 ms duration. The deviant stimuli differed in frequency (1500 Hz). Significantly greater MMN amplitude values at central electrodes were found under cannabis extract, but not under Δ9-THC. There were no significant differences between MMN amplitudes at frontal electrodes. MMN amplitudes at central electrodes were significantly correlated with 11-OH-THC concentration, the most important psychoactive metabolite of Δ9-THC. Since the main difference between Δ9-THC and standardized cannabis extract is CBD, which seems to have neuroprotective and antipsychotic properties, it can be speculated whether the greater MMN amplitude that may imply higher cortical activation and cognitive performance is related to the positive effects of CBD. This effect may be relevant for auditory cortex activity in particular because only MMN amplitudes at the central, but not at the frontal electrodes were enhanced under cannabis.