Sucht, Neuroadaptation & Lernen - DG-Sucht
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<strong>Sucht</strong>, <strong>Neuroadaptation</strong> & <strong>Lernen</strong><br />
Andreas Heinz<br />
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie<br />
Charité - University Medicine Berlin<br />
Charité Campus Mitte & St. Hedwig Hospital
Zentrales serotonerges System. Baumgarten 1987
Serotonerges Neuron und Synapse<br />
Benkert 1996
380<br />
360<br />
340<br />
5-HIAA im Liquor (pmol/ml)<br />
320<br />
300<br />
280<br />
260<br />
240<br />
220<br />
200<br />
180<br />
0,50 0,70 0,90 1,10 1,30 1,50 1,70<br />
Quotient der spezifischen zur unspezifischen ß-CIT Bindung im Hirnstamm (V3")<br />
110<br />
100<br />
90<br />
5-HIAA im Liquor (pmol/ml)<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000<br />
Effektives Bindungspotential (Bmax/Kd)<br />
Heinz et al., Am. J. Psychiatr. 1998,<br />
& Pharmacopsychiatr. 2002
Glutamat stimuliert<br />
GABA hemmt<br />
Substantia nigra (DA)<br />
Locus coeruleus (NA)<br />
Raphekerne (5-HT)
Correlation between serotonin transporter availability in the brainstem and alcohol<br />
intake in a free access paradigm<br />
4,50<br />
4,00<br />
Amount of alcohol intake (g/kg&day)<br />
3,50<br />
3,00<br />
2,50<br />
2,00<br />
1,50<br />
1,00<br />
0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00<br />
b-CIT binding (V3")<br />
Heinz et al., Mol. Psychiatr. 2003
Integratives, prädiktives Modell<br />
Multiple lineare hierarchische Regressionsanalyse:<br />
Multiple r =,521; adjusted r 2 = ,231; F(12, 225)= 6,620; p
Heinz et al.,<br />
Arch Gen<br />
Psychiatry<br />
2005<br />
normaliz<br />
ed<br />
[ 11 C]Car<br />
fentanil<br />
concentr<br />
ation<br />
controls<br />
ventral striatum<br />
ventral striatum<br />
alcoholics<br />
1<br />
Alkoholabhängige Gesunde<br />
ve<br />
4<br />
ntr<br />
al<br />
stri<br />
atu 3<br />
m<br />
(V 3<br />
")<br />
2<br />
+1 SD<br />
mean SEM<br />
-1 SD<br />
1<br />
occipital cortex<br />
1<br />
0-60 min. p.i.
Alkohol & glutamaterge Neurotransmission:<br />
Glutamat<br />
Glutamat-Rezeptor<br />
Normal<br />
Exzitation<br />
Ethanol<br />
Ethanol<br />
Inhibition<br />
Entzug<br />
Hyperaktivitätstadium<br />
Exzitotoxizität<br />
Schumann et al., Nervenarzt 2005; Spanagel et al., Nat Med 2005
GABAerge Neurotransmission in der<br />
frühen Abstinenz<br />
Chronischer Alkoholkonsum<br />
GABA-artig<br />
GABA<br />
GABA-A<br />
Frühe Abstinenz<br />
GABA-artig<br />
GABA<br />
GABA-A
Reduzierte GABA-A Rezeptoren in der<br />
frühen Abstinenz<br />
Abi-Dargham et al., Am J Psychiatry, 1998
Craving & reduzierte Kontrolle
Akute Alkoholeffekte<br />
Dopamin<br />
L-Tyrosin<br />
MAO<br />
DOPA<br />
DA<br />
Transporter<br />
COMT<br />
MAO<br />
3-Methoxytyrumin<br />
COMT
Vor der Konditionierung<br />
Light<br />
Reward<br />
Belohnung<br />
erhalten = 1,<br />
R erwartet = 0:<br />
1-0 = 1<br />
Nach der Konditionierung<br />
Light<br />
CS-R erhalten = 1,<br />
CS-R<br />
Begin<br />
erwartet<br />
of<br />
= 0:<br />
1-0 arm = movement 1<br />
Reward<br />
R erhalten = 1,<br />
R erwartet = 1:<br />
1-1 = 0<br />
Schultz et al., 1993
Ventral striatal prediction error signal correlates with fluid IQ<br />
L y = 6 mm R<br />
2<br />
1.5<br />
R 2 = 0.22 (p = 0.011)<br />
1<br />
Z fluid IQ<br />
0.5<br />
0<br />
-0.5<br />
-1<br />
-1.5<br />
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5 2<br />
mean BOLD PE signal in VS<br />
T(29)<br />
T(27)
Alkoholentzug & frühe Abstinenz<br />
F-DOPA<br />
D2<br />
Dopamin<br />
L-Tyrosin<br />
MAO<br />
DOPA<br />
DA<br />
Transporter<br />
COMT<br />
MAO<br />
3-Methoxytyrumin<br />
COMT
Reduzierte Dopamine D2 Rezeptorverfügbarkeit<br />
& Craving<br />
Cortex<br />
white matter<br />
Ventricle<br />
Caudate<br />
Putamen<br />
Nucleus<br />
accumbens<br />
Claustrum<br />
Talairach-atlas (Thieme 1988)<br />
SPM-overlay<br />
Heinz et al., AJP 2004<br />
BP<br />
ACQ
Erwartung von Belohnung & Dopaminfreisetzung<br />
Cue<br />
Reward<br />
Knutson et al., J Neurosci 2001<br />
Schultz et al., Science 1996
Reduzierte Aktivierung des ventralen Striatums<br />
in der frühen Abstinenz & Craving<br />
Wrase et al.,<br />
Neuroimage<br />
2007
Schultz et al.,<br />
Science 1997<br />
R erhalten = 0,<br />
R erwartet = 1:<br />
0-1 = -1
Heinz et al.,<br />
AJP 2004
Hirnatrophie bei Alkoholabhängigkeit
Cue reactivity: Biological Parametric Mapping<br />
Volumen der grauen<br />
Substanz wird<br />
voxelweise als<br />
Regressor für<br />
funktionelle Daten<br />
verwendet<br />
Beck ... Heinz,<br />
Arch Gen Psychiatry 2012
Volumenverluste in Amygdala & Hippokampus<br />
korrelieren mit Rückfallrisiko<br />
Left<br />
Superior<br />
Right<br />
Posterior<br />
Anterior<br />
Abstaining<br />
Common Volume<br />
Relapsing
Correlation between plasma cortisol and raphe<br />
serotonin transporters<br />
Plasma Cortisol und Serotonintransporter<br />
plasma cortisol concentrations (ug/dl)<br />
23<br />
21<br />
19<br />
17<br />
15<br />
13<br />
11<br />
9<br />
7<br />
5<br />
5,0 205,0 405,0 605,0 805,0 1005,0<br />
b-CIT binding (BP') to serotonin transporters in the brainstem (raphe) area<br />
Heinz et al., Pharmacopsychiat.2002
Selective Devaluation einer Belohnung<br />
entfällt unter Stress<br />
Schwabe & Wolf, Psychoneuroendocrinology, 2010
Beck A, Müller C, Hägele C, Friedel E, Grüsser SM+, Gallinat J, Sterzer P,<br />
Bermpohl F, Gallinat J, Schlagenhauf F<br />
Charité Campus Mitte<br />
Kooperationen:<br />
Schumann G<br />
Institute of Psychiatry, London<br />
Bares R, Reimold M, Machulla HJ<br />
PET Center Univ. Tübingen<br />
Knutson B<br />
Stanford University<br />
Goldman D, Jones DW, Higley JD, Hommer D, Linnoila M+, Weinberger DR<br />
National Institutes of Health, Bethesda, MD
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