Untersuchung der funktionellen Emotionsverarbeitung, höheren Kognition & strukturellen Kortexveränderungen bei alkoholabhängigen Patienten

Abstract

Zentrale Aspekte der Alkoholabhängigkeit sind eine veränderte Emotionswahrnehmung, –regulation und die verminderte kognitive Fähigkeit zur exekutiven Verhaltenskontrolle. Zurzeit wird auch die Interaktion zwischen genetischen und suchtrelevanten Persönlichkeitsfaktoren und der Hirnfunktion und –struktur verstärkt diskutiert. Ziel der vorliegenden Publikationsdissertation war es, zum erweiterten Verständnis der neurobiologischen Grundlagen der Emotionsverarbeitung und Exekutivfunktionen in der Alkoholab-hängigkeit beizutragen und mögliche Zusammenhänge zum individuellen Rückfallrisiko aufzuzeigen. Dafür wurden alkoholabhängige Patienten und gesunde Erwachsene sowie gesunde Jugendliche mittels funktioneller und struktureller Magnetresonanztomographie prospektiv untersucht. Zusätzlich wurde bei den alkoholabhängigen Patienten das in früheren Studien beschriebene Rückfallrisiko-assoziierte GATA4- rs13273672-Gen bestimmt, um dessen Einfluss auf die funktionelle Alkoholreizverarbeitung und den Therapieverlauf zu prüfen. Dabei konnten protektive Faktoren identifiziert werden, die dem zukünftigem Rückfall entgegenwirken: 1) erhöhte Aktivierung des anterioren cingulären Kortex während der Verarbeitung negativer Emotionen; 2) flexible und kompensatorische Aktivierung neuronaler (präf-rontaler) Ressourcen zur Bewältigung hoher kognitiver Ansprüche; 3) GATA4-Genotyp- abhängige Amygdala-Reaktivität auf Suchtreize; und 4) strukturelle Integrität der Frontalhirnareale, die sowohl mit der Verhaltenssteuerung als auch mit (suchtrelevanter) Impulsivität assoziiert sind. Somit tragen diese Studienergebnisse zu der Identifikation von Resilienzmechnismen in der Alkoholabhängigkeit bei, die Patienten nach der Entgiftung befähigen, auch angesichts schwieriger Situationen abstinent zu bleiben.

Central aspects of alcohol dependence are an altered emotion perception and regulation of negative mood as well as a reduced cognitive control of executive functioning. Currently, the interaction between genetic and addiction-associated personality factors on brain function and structure are in the focus of interest. The aim of the present dissertation was to gain further insights into the neurobiological basis of functional emotion processing and executive functions in alcohol dependence and to elucidate their role in increas-ing resilience against relapse. Therefore, we examined detoxified alcohol-dependent patients, healthy adults and adolescents using functional and structural magnetic resonance imaging and associated their clinical development prospectively. Additionally, genotyping of GATA4 rs13273672, which had previ-ously been associated with treatment outcome, was performed to test for potential genotype effects on alcohol-cue induced brain activity and relapse behavior. Our studies revealed protective mechanisms against relapse: 1) increased activation in the anterior cingulate cortex during emotion processing, 2) flex-ible activation of prefrontal resources when mastering high cognitive demands, 3) a GATA4-genotype-dependent high amygdala-reactivity elicited by alcohol cues, and 4) structural integrity of frontal brain areas implicated in reasoning, behavior control and trait impulsiveness. These results help to identify mechanisms contributing to resilience against relapse in alcohol dependence, which enable patients to remain abstinent despite stressful situations.