Die Untersuchung selbstreferenzieller Verarbeitung sowie anderer Aspekte emotionaler Verarbeitung in Gesundheit und bei affektiven Erkrankungen mit funktioneller Magnetresonanztomographie

Abstract

Emotionale Verarbeitung ist ein multidimensionaler Prozess, dessen kognitive Teilaspekte und entsprechende neuronale Korrelate mittels funktioneller agnetresonanztomographie (fMRT) dissoziiert werden können. In Studie 1 wird die angenommene enge Verknüpfung von selbstreferenzieller Verarbeitung (SRV) und episodischem Gedächtnisabruf (EGA) sowie deren gemeinsame und exklusive neuronale Repräsentation untersucht. Standardexperimentalaufgaben für SRV und EGA wurden in einem Experiment vereint und 29 Probanden mittels fMRT untersucht, so dass die Effekte von SRV und EGA kontrastiert und deren neuronale Korrelate dargestellt werden konnten. Bilder, die als selbstreferenziell eingestuft wurden, führten zu Anstiegen in den Blutsauerstoffgehalt-abhängigen (BOLD) Signalen (im Folgenden als „Aktivierungen“ bezeichnet) insbesondere im posterioren Cingulum (PCC), dem anterioren Praecuneus, dem medialen präfrontalen Cortex (MPFC) und inferioren Anteilen des Lobulus parietalis inferior. Im Gegensatz dazu waren bei der EGA Aktivierungen im posterioren Praecuneus, dem anterioren präfrontalen Cortex (aPFC), sowie superioren Anteilen des Lobulus parietalis inferior nachweisbar. Gemeinsame Aktivierungen von SRV und EGA fanden sich zwischen den zuvor erwähnten Regionen im Praecuneus und im inferioren Parietallappen, nicht jedoch im präfrontalen Cortex (PFC). Neben einem gemeinsam durch SRV und EGA aktivierten neuronalen Netzwerk im medialen und lateralen Parietallappen konnten durch Studie 1 drei funktionelle Unterteilungen im Vergleich SRV gegenüber EGA gezeigt werden: 1. eine anterior-posterior Unterteilung im medialen parietalen Cortex, 2. eine medial-anterolateral Unterteilung im PFC sowie 3. eine inferior-superior Unterteilung im lateralen parietalen Cortex. Studie 2 untersucht den Zusammenhang zwischen Aktivierung der Amygdala und Valenz der dargebotenen Stimuli bei hypomanischen und manischen bipolaren Patienten vor dem Hintergrund eines postulierten stimmungskongruenten Verarbeitungsbias bei der Manie. Die BOLD- Signale von 10 Patienten und 10 gesunden Kontrollpersonen bei der Betrachtung emotionaler Bilder wurden verglichen. Danach wurden die Bilder hinsichtlich ihrer Valenz und Intensität bewertet. Im Gegensatz zu gesunden Kontrollpersonen zeigten die Patienten nicht nur eine höhere Valenzbewertung positiver Bilder, sondern auch eine Mehraktivierung der linken Amygdala, die wiederum mit den Ergebnissen der „Young-Mania-Rating-Scale“ (YMRS) der Patienten korrelierte. Diese höheren Valenzbewertungen und gesteigerten Aktivierungen der Amygdala bei Betrachtung positiver emotionaler Bilder sind möglicherweise Ausdruck des postulierten positiven Verarbeitungsbias. Studie 3 untersucht die Aufmerksamkeitsmodulation bei der Verarbeitung emotionaler Bilder von Patienten mit Depression im Vergleich zu gesunden Kontrollprobanden, wobei im Rahmen der Depression eine verminderte Fähigkeit zur emotionalen Modulation angenommen wird. In einem fMRT-Experiment wurden Patienten und gesunden Kontrollpersonen emotionale Bilder mit und ohne Erwartungshinweis gezeigt. Während gesunde Probanden bei erwarteten im Gegensatz zu unerwarteten emotionalen Bildern eine Modulation mit herabgesetzter Aktivierung im dorsolateralen PFC (DLPFC) und gesteigerter Aktivierung im dorsomedialen PFC (DMPFC) zeigten, blieb diese bei Patienten mit Depression aus. Diese veränderte präfrontale Modulation könnte bei der Depression zur klinisch beobachtbaren verminderten emotionalen Modulationsfähigkeit beitragen.

Emotional processing can be dissociated with functional magnetic resonance imaging (fMRI) into various cognitive functions and their corresponding neural correlates. Study 1 examines the functional overlap and dissociability of self-referential processing (SRP) and episodic memory retrieval (EMR). Standard tasks für SRP and EMR were combined into a single fMRI experiment involving 29 healthy subjects. The contrast of SRP- and EMR-related blood oxygen level dependent (BOLD) effects allowed a functional delineation of these processes. Stimuli judged as self-referential specifically activated the posterior cingulate/anterior precuneus, the medial prefrontal cortex and an inferior divison of the inferior parietal lobule while EMR specifically activated the posterior precuneus, the anterior prefrontal cortex and a superior division of the inferior parietal lobule. Overlapping activations were situated in the intermediate zones of the precuneus, the inferior parietal lobule, but not in the prefrontal cortex. Apart from common neuronal networks of SRP and EMR in the medial and lateral parietal cortex, three functional differentiations were observed: (1) an anterior-posterior differentiation in the medial parietal cortex, (2) a medial-anterolateral differentiation within the prefrontal cortex, (3) an inferior-superior differentiation within the lateral parietal cortex. Study 2 examines the relationship between amygdala activation and valence of the pictures presented in hypomanic and manic patients with fMRI. BOLD effects of 10 patients and 10 healthy control subjects viewing emotional pictures were contrasted. Following fMRI emotional valence and intensity were rated in a seperate session. Compared to healthy control subjects patients showed higher valence ratings in positive pictures and associated larger BOLD responses in the left amygdala that correlated with the patients Young Mania Rating Scale scores. Increased valence ratings and amygdala responses associated with positive picture viewing may reflect a postulated positive processing bias in mania. Study 3 examines the attentional modulation of patients with major depression compared to healthy control subjects in processing emotional pictures, postulating a reduced ability for emotional modulation in depression. fMRI BOLD effects of emotional picture viewing with and without emotional expectancy cue were contrasted. A modulation with reduced activation in the dorsolateral prefrontal cortex and enhanced activation in the dorsomedial prefrontal cortex was observed in healthy controls but not in patients with major depression. Altered prefrontal modulation may contribute to the impaired emotional modulation in major depression.