Motivationale und emotionale Prozesse bei Patienten mit Aufmerksamkeits -/Defizit-Hyperaktivitätssyndrom und der Einfluss einer Methylphenidatbehandlung in der Kindheit- drei funktionelle Kernspintomographieuntersuchungen

Abstract

Motivationale Dysfunktionen und Defizite in der Regulation von Emotionen als Entstehungsursache eines Aufmerksamkeits-/Defizit-Hyperaktivitätssyndroms (ADHS) sind im letzten Jahrzehnt vermehrt ins Forschungsinteresse gerückt. Auf neuronaler Ebene werden Störungen im mesolimbischen Belohnungssystem diskutiert. Sie könnten ursächlich für eine mit der Erkrankung einhergehende defizitäre Ansprechbarkeit auf Verhaltensverstärker sein. Zudem könnten sie ADHS-Symptome als kompensatorisches Verhalten, aber auch das erhöhte Risiko substanzinduzierter Störungen im Sinne einer Selbstmedikation erklären. Methylphenidat (MPH), Ritalin, führt zu einer Erhöhung von extrazellulärem Dopamin im Belohnungssystem. Ob MPH eher einen suchtfördernden oder suchtprotektiven Einfluss hat, wird schon lange diskutiert. In der vorliegenden Dissertation wurde mittels funktioneller Kernspintomographie (fMRT) untersucht, ob bei männlichen Erwachsenen mit ADHS sowie Männern mit ADHS in der Kindheit Dysfunktionen bei der Verarbeitung belohnungsrelevanter und emotionaler Reize bestehen. Zusätzlich wurde untersucht, inwiefern sich Männer mit einer ADHS-Diagnose in der Kindheit in Abhängigkeit von einer mindestens einjährigen MPH-Behandlung in der Kindheit hinsichtlich motivationaler und emotionaler Prozesse unterscheiden. Es zeigte sich, dass unmedizierte Männer mit aktuellem ADHS im Vergleich zu Gesunden eine verringerte Aktivität im ventralen Striatum (VS), einer Kernregion des Belohnungssystems, bei der Ankündigung potentieller Belohnungen aufweisen, während beim Feedback von tatsächlichem Gewinn eine Überaktivität im orbitofrontalen Kortex besteht. Eine geringe Aktivität im VS korrelierte mit schwereren ADHS-Symptomen. Bei der Verarbeitung emotionaler Reize unterschieden sich unmedizierte Männer, die aufgrund ihres ADHS in der Kindheit mit MPH behandelt wurden, nicht von gesunden Kontrollen. In der Kindheit nicht medikamentös behandelte Männer hingegen wiesen eine veränderte Aktivität im VS und dem subgenualen Cingulum im Vergleich zu Gesunden auf. Obwohl das VS eher mit Belohnungs- als mit Emotionsverarbeitung in Verbindung gebracht wird, konnte bei der Verarbeitung motivationaler Reize kein Zusammenhang zwischen einer MPH-Vorbehandlung und Aktivierungen im VS nachgewiesen werden. Hier zeigte sich, dass Männer mit fortbestehender ADHS- Diagnose Verarbeitungsdefizite im VS aufweisen, während remittierte Probanden sich nicht von gesunden Kontrollen unterscheiden. Dies spricht gegen einen medikamentösen Effekt und eher für einen Remissionseffekt. Ein Unterschied zwischen MPH-behandelten und unbehandelten Männern mit ADHS in der Kindheit bei der Verarbeitung motivationaler Reize bestand beim Feedback von Verlustreizen in der Inselregion. Zusammenfassend konnten Dysfunktionen bei emotionalen und motivationalen Verarbeitungsprozessen bei ADHS gefunden werden. Die neuronalen Verarbeitungsdefizite bei Männern mit ADHS in der Kindheit hingen teilweise stärker von der Schwere der Symptomatik ab, als von einer medikamentösen Behandlung in der Kindheit. Bei der neuronalen Verarbeitung emotionaler und motivationaler Reize zeigten sich jedoch bei in der Kindheit nicht medikamentös Behandelten insgesamt größere Unterschiede im Vergleich zu Gesunden. Ob dies auf eine fehlende pharmakologische Behandlung zurückzuführen ist, müsste in prospektiven Studien geklärt werden.

In the last decade, there has been growing interest in dysfunctions of the reward system and deficits in emotion regulation in the research on attention- deficit/hyperactivity disorder (ADHD). On the neuronal level, dysfunctions in the mesolimbic reward system have been discussed, as they might be responsible for the diminished responsiveness to behavioral reinforcers. These deficits could also explain ADHD symptoms as compensatory behavior, as well as the increased risk of substance use disorders in terms of self-medication. Methylphenidate (MPH), Ritalin, enhances extracellular dopamine in the reward system. Whether MPH has a protective or a disadvantageous effect on the development of substance use disorders remains uncertain. In this dissertation, we used functional magnetic resonance imaging (fMRI) to analyze whether ADHD is associated with dysfunctional processing of emotional or reward-indicating stimuli. We examined adult males with ADHD as well as remitted adult males with childhood ADHD. In addition, we examined if adult males with childhood ADHD differ in motivational and emotional processes depending on their medication status during childhood (i.e., whether they had been treated with MPH for at least one year or had received no medication). Our study revealed that unmedicated males with actual ADHD, compared to healthy controls, showed a decreased activity in the ventral striatum (VS) during the anticipation of potential reward, while they showed hyperactivity in the orbitofrontal cortex during the feedback of reward. A decreased activity in the VS, a core region of the reward system, correlated positively with ADHD symptom severity. During processing of emotional stimuli, unmedicated males with childhood ADHD who had been treated with MPH did not differ from controls. In contrast, males with childhood ADHD who had never been treated with MPH showed an altered activity of the VS and the subgenual cingulated cortex compared to controls. Even though the VS is stronger associated with reward processing rather than emotion processing, we could not find any association between MPH treatment and VS activity during processing of motivational cues. Instead, deficits in the processing of motivational cues in the VS could be observed in males with ADHD, while remitted males did not differ from healthy controls. This indicates an effect of remission status rather than of medication. A difference in motivational processes between MPH- treated and untreated males with ADHD during childhood could be found during the feedback phase of loss cues in the insula. In summary, dysfunctions in motivational and emotional processes in ADHD have been found. In adult males with childhood ADHD, the neuronal deficits of these processes seem to be at least partially connected with the actual symptom severity and less with pharmacological treatment during childhood. However, males who never received any pharmacological treatment during childhood, showed more differences in the neuronal processing of emotional and motivational stimuli compared to controls than males who were treated with MPH did. Prospective studies have to reveal whether this effect is due to the lack of pharmacological treatment.