Beteiligung orbitofrontaler Aktivierungsmuster an dysfunktionalem Entscheidungsverhalten bei Suchtpatienten
Klinische Psychiatrie, Psychotherapie und Kinder- und Jugendspychiatrie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Anzahl der Suchterkrankungen steigt nach wie vor weltweit kontinuierlich an und mit ihr wächst der Bedarf nach einem besseren Verständnis der Erkrankung, aber auch nach alternativen Behandlungsstrategien. Im vorliegenden Projekt versuchte ich deshalb aus dem Blickwinkel der Substanzabhängigkeit als Störung der Verhaltenskontrolle die Beteiligung defizitärer orbito-frontaler Aktivierungsmuster an möglichen dysfunktionalen Entscheidungsprozessen aufzuklären. Ich entwickelte zunächst eine am Tiermodell orientierte neue Lernaufgabe (den Pavlovian Over-Expectation Task), welche von gesunden Probanden im funktionellen Magnetresonanztomografen (fMRT) durchgeführt wurde. Dabei zeigte sich, dass auch bei menschlichen Probanden der orbito-frontale Kortex (OFC) für adaptives Verhalten bei wertbasierten Entscheidungen eine wesentliche Rolle spielt. Insbesondere der laterale OFC scheint an mentalen Simulationen, wie sie beispielsweise auch zum Abschätzen der Konsequenzen einer Drogeneinnahme notwendig sind, beteiligt zu sein. In einem weiteren Schritt untersuchte ich, inwieweit transkranielle Magnetstimulation (TMS) auf OFC-Aktivierungsmuster einwirken und zu Verhaltensänderungen führen kann. Die angewandte bilaterale konnektivitätsbasierte TMS des lateralen OFC führte hierbei zu Veränderungen der Konnektivität innerhalb des OFC-Netzwerkes sowie zu Defiziten in der mentalen Simulationsfähigkeit. Somit gehen wir nicht nur von einem kausalen Zusammenhang zwischen OFC-Funktionalität und adaptivem wertbasiertem Entscheidungsverhalten aus, sondern konnten auch vielversprechende erste Schritte hinsichtlich der Anwendungsmöglichkeit einer non-invasiven Stimulation zur gezielten Veränderung dieses Verhaltens aufzeigen. Parallel zu diesen Studien an gesunden Erwachsenen läuft derzeit noch die Erhebung von Daten zur mentalen Simulationsfähigkeit bei Patienten mit Abhängigkeitssyndrom am National Institute on Drug Abuse (NIDA, Baltimore, USA). Erste Ergebnisse dieser Studie scheinen für die Annahme von OFC-basierten dysfunktionalen mentalen Simulationen bei Suchterkrankungen zu sprechen. Insgesamt konnte das vorliegende Projekt eine Vielzahl an offenen Fragen zur Beteiligung des menschlichen OFC an mentalen Simulationen beantworten und erste Hinweise auf mögliche Mechanismen liefern, die zur Einnahme von psychotropen Substanzen und/oder der Aufrechterhaltung abhängigen Verhaltens führen. Insbesondere die Beeinflussung dieser Prozesse durch TMS könnte sich als ein wichtiger neuer Ansatz in der Therapie, z.B. in der Rückfallprävention, herausstellen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- A Pavlovian over-expectation task to investigate behavior and learning based on imagined outcomes. Society for Neuroscience, 19.-23. 10.2019, Chicago
Tegelbeckers J, Schoenbaum G, Kahnt T
- Behavior and learning based on imagined outcomes in a human Pavlovian over-expectation task recruits the orbitofrontal cortex. The Fourth Quadrennial Meeting on Orbitofrontal Cortex Function, 13.-15.11.2019, Paris
Tegelbeckers J, Schoenbaum G, Kahnt T
- The role of human orbitofrontal cortex in learning and behavior based on imagined outcomes. 30th Annual Computational Neuroscience Meeting, 3.-7.7.2021
Tegelbeckers J, Porter D, Schoenbaum G, Kahnt T
