In einer Vielzahl von bildgebenden Studien wurde eine Dysfunktion des dorsolateralen präfrontal Kortex (DLPFC) und des posterioren parietal Kortex (PPC) unter einer Arbeitsgedächtnisaufgabe bei schizophrenen Patienten nachgewiesen. Allerdings ist bisher noch sehr wenig über den Einfluss von Medikamenten zur Therapie der Schizophrenie auf die Aktivierung in diesen Arealen bekannt. Das Ziel dieser Studie ist es deshalb, die Beeinflussung der Aktivierung im DLPFC und im PPC bei schizophrenen Patienten durch die atypischen Antipsychotika Risperidon, Olanzapin und Aripiprazol aufzuklären. Des Weiteren wird mit dieser Studie das Ziel verfolgt, die Abhängigkeit der Aktivierung von der Psychopathologie und von der Testleistung zu beleuchten. Wir verwendeten die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT), um die Aktivierungen im DLPFC und im PPC unter einer Arbeitsgedächtnisaufgabe (n-back) zu bestimmen. Hierbei wurden 26 schizophrene Patienten und 26 gesunde Kontrollen, die bezüglich Alter, Händigkeit und Geschlecht angepasst wurden, zu zwei separaten Zeitpunkten gemessen. Dabei erhielten die schizophrenen Patienten vor dem ersten Messzeitpunkt für ungefähr zwei Wochen ein konventionelles (typisches) Antipsychotikum. Anschließend wurden sie auf eines der atypischen Antipsychotika Risperidon (zehn Patienten), Olanzapin (zehn Patienten) oder Aripiprazol (sechs Patienten) umgestellt, welche vor dem zweiten Messzeitpunkt ebenfalls für ungefähr drei Wochen eingenommen wurden. Wir analysierten, unter Verwendung des 2-back > 0-back Kontrastes, die fMRT- Daten mittels eines 2 x 2 Designs (Gruppe x Messzeitpunkt) mit „Rauchverhalten“ als Einflussvariable beim Vergleich von schizophrenen Patienten mit den gesunden Kontrollen und mittels eines 3 x 2 Designs (Gruppe x Messzeitpunkt) erfolgte der Vergleich der Neuroleptikagruppen untereinander. Des Weiteren wurde eine Korrelation der Psychopathologie als auch der Testleistung bezüglich der Aktivierungen im DLPFC und im PPC berechnet. Und mittels t-Tests wurden die Aktivierungen dieser Areale zum einen von Respondern (Abfall des PANSS-Gesamtwertes von > 30%) und Nonrespondern und zum anderen von Probanden mit besserer (> 70% richtiger Antworten in der 2-back Bedingung) und schlechterer Testleistung verglichen. Die fMRT-Daten wiesen unter dem 2-back > 0-back Kontrast eine signifikante Minderaktivierung in der Patientengruppe sowohl im DLPFC als auch im PPC beidseits auf. Die Umstellung der Medikamente auf Risperidon, Olanzapin oder Aripiprazol ergab weder im DLPFC noch im PPC eine signifikante Änderung der Aktivierung. Jedoch konnte in der Patientengruppe, welche Aripiprazol erhielt, eine signifikante Mehraktivierung im DLPFC und im PPC zum zweiten Messzeitpunkt, im Vergleich zu den Patientengruppen, welche Risperidon oder Olanzapin erhielten, nachgewiesen werden. Dabei lag zum ersten Messzeitpunkt kein signifikanter Unterschied der Aktivität zwischen den Neuroleptikagruppen vor. Des Weiteren konnte eine signifikante negative Korrelation zwischen Psychopathologie und Aktivierung nachgewiesen werden, jedoch keine Abhängigkeit der Testleistung von der Aktivierung. Diese Studie weist eine signifikante Minderaktivierung unter einer Arbeitsgedächtnisaufgabe bei dem 2-back > 0-back Kontrast im DLPFC und im PPC bei schizophrenen Patienten im Vergleich zu gesunden Kontrollen nach. Des Weiteren zeigt diese Arbeit, dass sich die frontalen und parietalen Aktivierungen durch die Umstellung der Medikation von einem typischen auf ein atypisches Neuroleptikum (Risperidon, Olanzapin, Aripiprazol) nicht signifikant ändern. Allerdings liegen Hinweise vor, dass Risperidon und Olanzapin die Aktivierung vermindern und Aripiprazol die Aktivierung steigert. Weiter scheint ein Zusammenhang zwischen Psychopathologie und der Aktivierung zu bestehen. Dieser lässt darauf schließen, dass bei einer klinischen Besserung der schizophrenen Symptomatik eine „Normalisierung“ im Sinne einer Zunahme der Aktivierung der minderaktivierten Areale (DLPFC und PPC) unter einer Arbeitsgedächtnisaufgabe zu erwarten ist. Ein Zusammenhang zwischen Testleistung und Aktivierung konnte nicht nachgewiesen werden.
The abnormality of the dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) and the posterior parietal cortex (PPC) function during working memory (WM) in schizophrenic patients has been observed in numerous neuroimaging studies. So far little is known about the influence of medication on the dysfunctional DLPFC and PPC activation. The goal of this study was to explore the effects of the atypical antipsychotics risperidone, olanzapine and aripiprazole on the modulation of DLPFC and PPC activation in schizophrenic patients as well as the influence of psychopathology and performance on the activation. We used fMRI to measure the activation of DLPFC and PPC during the n-back working memory task at two different time points. The study was made on 26 schizophrenic patients and in a control group of 26 healthy subjects matched for age, smoking habits, handedness and gender. Before the first time point schizophrenic patients have been treated with a conventional antipsychotic drug for about 2 weeks. After this they were switched to one of the atypical antipsychotics risperidone (10 patients), olanzapine (10 patients) or aripiprazole (6 patients) and were measured at a second time point after about 3 weeks. Patient group and control group were compared by using a 2×2 design (group×session) with “smoking habits” as covariate, the three different medication groups were compared by using a 3 x 2 design (group×session). Both analysis was made with the 2-back > 0-back contrast. Further we calculated the correlation of psychopathology and performance with the activation in the DLPFC and the PPC. The activation in these areas was also compared in responders and nonresponders regarding psychopathology and in the good and worst performer by using a t-test. The fMRI data revealed a significant reduced activation in the patient group in the bilateral DLPFC and the bilateral PPC. Switching to risperidone, olanzapine or aripiprazole schizophrenic patients did not lead to display a significant change in the activation neither in the DLPFC nor in the PPC. Also, no differences were found between the three atypical medication groups. However, the patient group captured aripiprazole showed a significant increased activation in the DLPFC and the PPC at the second time point compared with the patient groups captured risperidone and olanzapine. Although, there were no significant differences between those three groups at the first time point. Furthermore a significant correlation of psychopathology and activation could be shown. There was no correlation between performance and activation. This study shows that schizophrenic patients have a significant reduced activation in the DLPFC and in the PPC. Also it indicates that switching patients from conventional neuroleptics to risperidone, olanzapine and aripiprazole does not significantly alter the frontal or parietal activation during working memory task. However, the various effects of risperidone, olanzapine and aripiprazole on the DLPFC and PPC activation probably cause the absence of significance. Apparently aripiprazole increase DLPFC and PPC activation, while risperidone and olanzapine reduce DLPFC and PPC activation. Further it seems that psychopathology does correlate with the activation in DLPFC and in PPC, while there is no correlation between performance and activation.
