Essstörung und Körperbild - Klinik für Psychiatrie, Psychosomatik ...

Neurowissenschaftliche
Forschung in der Psychosomatik:
Essstörungen und unipolare
Depression
Dr. H. Mohr
Klinikum der JWG-Universität Frankfurt am Main
Klinik für Psychiatrie, Psychosomatik & Psychotherapie

Einleitung
- Neue neurowissenschaftliche Methoden seit den 90er
Jahren entwickelt – nichtinvasive Untersuchungen am
Menschen möglich (TMS, fMRT, PET, MEG etc. ).
- Forschungsfeld der Neurowissenschaften und der
biologischen Psychologie erweiterte sich seit dieser Zeit
enorm.
- Deutliche Auswirkungen auf die Forschung und
Theoriebildung in Psychosomatik und Psychotherapie.

Einleitung
Überblick
- 1. Neurowissenschaftliche Methoden (EEG, MEG, PET,
fMRT).
- 2. Neurobiologische Befunde zum Körperbild bei
Essstörungen.
- 3. Neurobiologische Wirkmechanismen der
Psychotherapie bei der unipolaren Depression.

Neurowissenschaftliche
Methoden: EEG
- Das Elektroenzephalogramm (EEG) ist die elektrische
Registrierung neuronaler Aktivität des menschlichen Kortex.
- Hans Berger (1873-1941) leitete 1924 erstmals spontane elektrische
Spannungsschwankungen an einem Probanden ab.
- 1929 publizierte er erstmals die Befunde Ȇber das
Elektroenkephalogramm des Menschen«.

Neurowissenschaftliche
Methoden: EEG
Dipolstruktur des Neokortex
Das EEG entsteht v. a. aus exzitatorischen postsynaptischen
Potenzialen. Der Ort der EEG-Entstehung ist in den
Dendriten von Schicht 1 und 2 zu suchen, wo die meisten
unspezifischen thalamischen Afferenzen enden.
Kortikale Pyramidenzellen stellen aufgrund ihrer
anatomischen Lage mit einem langen apikalen Dendriten
senkrecht zur
Kortexoberfläche einen Dipol dar, der je
nach den synaptischen Eingängen in oberflächlichen oder
tiefen Schichten des Kortex unterschiedlich gepolt ist.

EEG
Frequenzanalyse:
- EEG-Signal wird über Zeitperioden in Frequenzbänder aufgeteilt und
deren Anteil am Signal ermittelt (z.b. fast-fourier-transformation).
- Zu jeder Frequenz wir der Amplitudenwert dargestellt.
Beispiel: Tallon-Baudry C, Bertrand O, Fischer C. (2001). Oscillatory synchrony between human
extrastriate areas during visual short-term memory maintenance. J Neurosci.

Reading Senseless Sentences: Brain Potentials Reflect Semantic Incongruity
Marta Kutas and Steven A. Hillyard, Science 1980

Auswertung:
Neurowissenschaftliche
Methoden: EEG
- Ableitungsort EEG ≠ Entstehungsort, inverses Problem,
eindeutige Berechnung der Quellen aus der
Oberflächenableitung nicht möglich.
- Schätzung der Quellen mithilfe von Dipolmodellen,
Stromdichteverteilung wird anhand begrenzter Anzahl von
Dipolen geschätzt (minimale Abweichung theoretisches
Modell-empirisches) – Immer mehrere Lösungen.
- Restriktion der Anzahl der Quellen durch paralleles
funktionelle MRT.

Magnetenzephalographie
MEG
- Bewegung elektrischer Ladungen ruft ein Magnetfeld
hervor.
- Die magnetischen Feldlinien umgeben die
Longitudinale Achse eines durch einen elektrischen
Dipol hervorgerufenen Stroms.
- Das Gehirn generiert daher auch schwache
magnetische Felder,
- die mit hochempfindlichen Detektoren,
sog. SQUIDs (superconducting quantum interference
device.) nachgewiesen werden können

Positronen- Emissions-
Tomographie PET
Radioaktiver Zerfall von Radionukliden (instabile
Atomkerne z.B. 11 C) welche Positronen emittieren.
Positronen zerfallen nach Vereinigung mit einem
Elektron in 2 Photonen, welche in 180°-Richtung
emittieren – Vernichtungsstrahl.
Ringdetektoren erfassen Photonen.
Räumliche Auflösung 3-6 mm

Neurowissenschaftliche
Methoden: PET
- Je nach verwendeten Radionuklid kann
- der regionale zerbrale Blutfluss (rCBF, 15 O),
- der Glucosemetabolismus ( 18 F-Deoxyglucose) oder
auch
- Neurotransmittersysteme (z.B. Dopamin) abgebildet
werden.

Neurowissenschaftliche
Methoden: fMRT
- fMRT = funktionelle Magnteresonanztomographie
- Bildgebendes Verfahren
- Anhand Sauerstoffsättigung des Blutes Darstellung von
neuronaler Aktivität mit guter räumlicher (2-3 mm) und a
ausreichender zeitlicher Auflösung (Sekundenbereich).
- Basiert auf starken Magnetfeld, 1.5 – 7
Tesla

Funktionelles MRT
- fMRT erfasst Magnetisierbarkeitsunterschiede/
Suszeptibilitätsunterschiede, die durch lokale
Durchblutungsänderungen verursacht werden.
- Suszeptibilitätsveränderungen sind durch Verhältnis
oxygenierten/desoxygenierten Hämoglobinkonzentration
bestimmt

Funktionelles MRT
Desoxygeniertes Hämoglobin (dHB) = paramagnetisch, führt
zu lokalen Feldinhomogenitäten - Verringerung des MR-
Signals (kürzere T 2* ).
oxygeniertes Hämoglobin (HB) = schwach diamagnetische
Eigenschaften, keinen Einfluss auf das MR-Signal.
Schwankungen im Verhältnis zwischen dHB und HB führen
zu Veränderungen im Bildkontrast (BOLD).

Funktionelles MRT
Neuronale Aktivität - erhöhter Sauerstoffverbrauch.
Erst initialer Anstieg des dHB, dadurch schneller,
geringfügiger Abfall des MR-Signals („initial dip“).
Danach entgegengesetzter Mechanismus: Zunahme des
regionalen zerebralen Blutflusses und des damit
umgesetzten Blutvolumens (Fox et al., 1986).

Funktionelles MRT
Folge ist erhöhte Konzentration an diamagnetischem HB
im Vergleich zu paramagnetischen dHB
(Überkompensation Sauerstoffbedarfs).
Dadurch nimmt die Magnetfeldinhomogenität ab.
Verlangsamung der transversalen Relaxation, das Signal
steigt im Vergleich zu einer Ruhephase an (ca. 4-6
Sekunden nach Beginn der neuronalen Aktivität). Positiver
BOLD- Effekt.

Statistische Auswertung
.
Voxels
Scans Signalverlauf Modelzeitreihe
eines

Statistische Auswertung
Im GLM wird die abhängige Variable Y (Signalverlauf in
einem Voxel) durch eine lineare Kombination der
unabhängigen Variablen/Prädiktoren X.. und einen
Fehlerwert ε erklärt:
Y = X1iβ1i + X2iβ2i + εi
β unbekannte Parameter, welche geschätzt werden.

Statistische Auswertung fMRT
- die Parameter β werden mit Hilfe der Methode der minimalen
Summe der Quadrate der Abweichungen geschätzt β^, , um
eine möglichst gute Anpassung (oder einen guten „Fit“) des
Modells an die Daten zu bekommen.

Statistische Auswertung
T = β^1 –
^1 –
β^2
^2 / SD β^1 β
–
^1 –
β^2
T ist die t-verteilte Prüfgröße
Über einem bestimmten Signifikanzlevel liegende Voxel
werden farbig markiert.

Körperbild bei Essstörungen
- Störung des Körperbildes ist ein diagnostisches
Kriterium der Anorexia nervosa und der Bulimia nervosa.

Diagnostische Kriterien
Anorexia
- Selbst herbeigeführter Gewichtsverlust:
a.Vermeidung von hochkalorischen Speisen; und
eine oder mehrere der folgenden Möglichkeiten:
b. selbst induziertes Erbrechen; c. selbst
induziertes Abführen; d. übertriebene körperliche
Aktivität; e. Gebrauch von Appetitzüglern
und/oder Diuretika.
- Selbstwahrnehmung als „zu fett“ verbunden mit einer sich
aufdrängenden Furcht, zu dick zu werden (ICD-10)

Diagnostische Kriterien
Anorexia
- Es wird eine sehr niedrige Gewichtsschwelle fest
gelegt
Es liegt eine Unterernährung unterschiedlichen
Schweregrades vor, Body-Mass-Index <
17,5kg/m²

Diagnostische Kriterien
Anorexia
Untertypen:
F 50.00 Anorexia ohne aktive Maßnahmen zur
Gewichtsabnahme (Erbrechen, Abführen etc.) -
dazugehörige Begriffe: Asketische Form der Anorexia
nervosa, passive Form der Anorexia nervosa, restriktive
Form der Anorexia nervosa.
F 50.01 Anorexia mit aktiven Maßnahmen zur
Gewichtsabnahme (Erbrechen, Abführen, etc. u.U. in
Verbindung mit Heißhungerattacken) - dazugehörige
Begriffe: Aktive Form der Anorexia nervosa, bulimische
Form der Anorexia nervosa.

Erkrankungsfolgen
- Die Folgen der Magersucht sind
u.a.Unterernährung, Muskelschwund und
Mangelernährung. Langzeitfolgen Osteoporose
und Unfruchtbarkeit.
- 5 bis 15 % der Betroffenen sterben, inklusive
Suizid.

Diagnostische Kriterien Bulimia
- Eine andauernde Beschäftigung mit Essen,
unwiderstehliche Gier nach Nahrungsmitteln;
Eßattacken, bei denen große Mengen Nahrung in sehr
kurzer Zeit konsumiert werden.
- Versuch dem dickmachenden Effekt der Nahrung
entgegenzusteuern: selbstinduziertes Erbrechen,
Mißbrauch von Abführmitteln, zeitweilige
Hungerperioden, Gebrauch von Appetitzüglern,
Schilddrüsenpräparaten oder Diuretika.

Diagnostische Kriterien Bulimia
- Wenn die Bulimie bei Diabetikerinnen auftritt, kann es zu
einer Vernachlässigung der Insulinbehandlung kommen.
- Selbstwahrnehmung als „zu fett“ verbunden mit einer sich
aufdrängenden Furcht, zu dick zu werden (ICD-10)

Folgen
- Störungen des Elektrolyt-Stoffwechsels,
Entzündungen der Speiseröhre, Zahnschäden
sowie Mangelerscheinungen.
- Gestörter Elektrolythaushalt -
Herzrhytmusstörungen.

Körperbild bei Essstörungen
- Mit Störung des Körperbildes sind prognostischer
Implikationen verbunden: ein dauerhaft und deutlich
verändertes Körperbild geht einher mit einer ungünstigen
Prognose (Lay & Schmidt, 1999).

Körperbild bei Essstörungen
- Mindestens zwei Komponenten des Körperbildes:
Einschätzung der Körperproportionen und
emotionale Bewertung des eigenen Körpers
(Slade, 1988).
- Kontroverse: liegt bei AN BN eine Veränderung
in Körperwahrnehmung oder der Bewertung vor

Körperbild bei Essstörungen
- In der emotionalen Bewertung des eigenen Körpers
zeigen sich stärkere Effekte zwischen Essgestörten und
normalen Probanden im Vergleich zur Einschätzung der
Körperproportionen (Skrzypek, Wehmeier und
Remschmidt, 2001).
- Allerdings: Subgruppen anorektischer Probanden(Probst
et al., 1998, 30%), welche ihre Körperproportionen
überschätzten. Subgruppe hatte eine schlechtere
Prognose.

Körperbild bei Essstörungen
- Neurobiologische Grundlagen: Bisher nur wenige
Studien durchgeführt.
- Seeger et al. (2002): stärkere Aktivierung Gyrus
fusiformis und Amygdala, wenn AN anatomisch
verzerrte Bilder des eigenen Körper betrachteten im
Vergleich zu KG.
Interpretation: verstärkte Aktivierung angstbezogener
Schaltkreise.
- N = 4!

Körperbild bei Essstörungen
- Uher et al., (2006) mit AN & BN.
- AN & BN hatten u.a. geringere Aktivität im
posterioren Parietalkortex (BA 40) und in dem
lateralen Occipitotemporalen Kortex (EBA).

Probanden (AN, BN
und KG) betrachteten
Bilder passiv, nach
Messung Einschätzung
Hinsichtlich Aversivität.
AN und BN beurteilten
alle Bilder aversiver als
KG

fMRI und Körperbild

Körperbild bei Essstörungen
- Bisherige fMRT-Studien BN und Körperbild methodisch
sehr heterogen; keine Unterscheidung der
beiden Aspekte Bewertung und Wahrnehmung.
- In den von uns durchgeführten Studien wurden beide
Komponenten des Körperbildes mittels Verhaltensdaten
und fMRT bei AN & BN untersucht (Mohr et al., 2009).

Körperbild bei Essstörungen
- Aufgabe Perc: : Bild des eigenen Körpers, in 1%-Schritten
vergrößert oder verkleinert.
Auf Skala von -2 bis +2 Einschätzen, wie gut das
dargebotene Bild mit ihrem realen Körper übereinstimmt
(-2 = überhaupt nicht bis +2 = optimale
Übereinstimmung).
- Aufgabe Sat: : Gleiche Bilder wie in Bedingung 1.
Auf Skala von -2 bis +2 bewerten, wie gut das
dargebotene Bild mit idealem Körperbild übereinstimmt (-
2 = überhaupt nicht bis +2 = optimale Übereinstimmung).

Methoden
-10% +10%

Ergebnisse
Verhaltensdaten
BN (gestrichelte Linie); KG (durchgezogene Linie)

Ergebnisse fMRT
Kontrast BN (gestrichelte Linie) vs. KG (durchgezogene Linie), p < .001,
cluster-size treshold > 15 Voxel

Ergebnisse fMRT
2-fach Interaktion Gruppe (BN vs. KG) × level (thin, about actual, thick),
p < .001, cluster-size treshold > 15 Voxel

Ergebnisse fMRT
3-fach Interaktion
Gruppe (BN vs. KG) × level (thin vs about
actual vs thick) × Aufgabe (sat vs perc),
p < .001, cluster-size treshold > 15 Voxel

Körperbild bei Essstörungen
- Die Einschätzung der Körperproportionen lässt sich von
der emotionalen Bewertung des eigenen Körpers sowohl
in Verhaltensdaten wie anhand der neurobiologischen
Grundlagen trennen.
- BN bewerten dünne Bilder positiver im Vergleich zu KG - Aktivierungsmuster in der anterioren Insel und im
medialen PFK kovariieren mit Bewertung (siehe auch Mohr et al., 2009).
- Insula integriert vermutlich selbstbezogene emotionale & interozeptive Information mit erwarteter Belohnung
(Craig, 2009).
- BN nehmen sich als dicker wahr –
Neuronen in der EBA sind wahrscheinlich sensitiv für Veränderung der Körpergröße (Aleong & Paus, 2010), aber
EBA-Aktivierung differenziert bei BN nicht für Veränderung der Körpergröße.
- Der mittlere laterale PFK und der PPC wird generell bei BN in geringeren Umfang rekrutiert, könnte auf eine
reduzierte räumliche Manipulationskapazität hinweisen.

Körperbild bei Essstörungen
- Implikationen für psychotherapeutische Interventionen
Befunde unterstreichen die Bedeutung von
Expositionsverfahren in der Verhaltenstherapie, welche
beide Körperbildkomponenten betreffen.

Vocks et al., 2005, Körperexposition und emotionale Bewertung

Vocks et al., 2005, Körperexposition und Körperwahrnehmung

Wahrnehmungsverzerrung
als visueller Nacheffekt
- Befunde unterstützen bisherige Ergebnisse einer
Wahrnehmungsverzerrung bei Essstörungen.
- Bisher existiert kein neuro-kognitives Modell, welches
Zustandekommen der Wahrnehmungsverzerrung erklärt.
- Psychophysik: visuelle Nacheffekte bekannt, welche
Wahrnehmung auch über längeren Zeitraum verzerren können.
• Beispiele Tilt-After-Effekt, Bewegungsnacheffekt, Farb-Nacheffekt, Gesichter-
Nacheffekte.

Wahrnehmungsverzerrung
als visueller Nacheffekt
Neuronale Grundlage der
visuellen Nacheffekte:
• verschiedene Modelle der
neuronalen Adaptation von
inhaltsspezifischen Neuronen in
visuellen Arealen, hier am
Beispiel des Tilt-After-Effekts (Liu
Larsson & Carrasco, 2007).

AN: Selektive Aufmerksamkeitslenkung auf emotional hochrelevante Reize,
„thinspirations“ könnte Verschiebung des Antwortverhaltens von körperselektiven
Neuronen in der EBA/FBA bewirken.

- Visuelle/neuronale
Adaptation als Ursache
der
Körperbildveränderung
bei Essstörungen
- Bei gesunden Probanden gelang
es unserer Arbeitsgruppe, über
visuelle Adaptation eine
Körperbildstörung künstlich zu
induzieren –
- ein Modell für
Körperbildstörung für
Essstörungen

Neurobiologie, Psychotherapie &
unipolare Depression
- Kognitive Verhaltenstherapie ist ein Psychotherapie-
verfahren, welches auf den Ergebnissen der
experimentellen Psychologie basiert.
- Das therapeutische Vorgehen umfaßt neben Verfahren,
die auf Lerntheorie beruhen (operantes und klassisches
Konditionieren) Methoden der kognitiven Umstrukurierung
und Selbstregulation.

Neurobiologie, Psychotherapie &
unipolare Depression
- "Es sind nicht die Dinge, die uns unglücklich machen, es
ist unsere Sicht der Dinge." (Epiktet, 83 n. Chr.).
- Kognitive Verfahren: Beck (1992) Depression
gekennzeichnet durch kognitiven Triade:
- Negative Selbstwahrnehmung
- Negative Sicht der Welt
- Eingeengte Sicht auf die Zukunft

Neurobiologie der
Psychotherapie
- Ursache für diese Sicht sind dysfunktionale, in Kindheit
erlernte und durch belastendende Lebensereignisse
wieder aufgerufenene Denkschemata.
- Dysfunktionale Denkschemata beinhalten logische
Fehler und führen zu negativen automatischen
Gedanken.

Neurobiologie, Psychotherapie &
unipolare Depression
- Therapeutische Interventionen beinhalten ein
Hinterfragen und Disputieren der Annahmen des
Patienten durch logische Analyse, empirische &
pragmatische Überprüfung.

Neurobiologie, Psychotherapie &
unipolare Depression
- “Rethinking“
Feelings: An fMRI Study of the Cognitive
Regulation of Emotion” (Ochsner et al., 2002.)
- Probanden sahen für 4 Sekunden negative oder neutrale
Bilder (IAPS).
- Sie sollten entweder die Aufmerksamkeit auf das Bild
richten oder den emotionalen Gehalt umbewerten.
- Nach dem Verschwinden des Bildes sollten Probanden
die Intensität ihrer negativen Emotion auf Skala von 1-4
einschätzen.

Kognitive Umbewertung
reduziert negative Affekte

Neurobiologie, Psychotherapie &
unipolare Depression
- „These findings support the hypothesis that prefrontal
cortex is involved in constructing reappraisal strategies
that can modulate activity in multiple emotion-processing
systems.“ (Ochsner et al., 2002).

Neurobiologie der
Psychotherapie
- Unipolare Depressionen sind eine der
häufigsten psychischen Störungen,
Lebenszeitprävalenz bei 17%.
- Häufige Rückfälle bei unipolaren
Depressionen, Leitlinienbehandlung
andtidepressive Medikation und
Psychotherapie.

Neurobiologie der
Psychotherapie
- Antidepressive Medikation: MAO-Hemmer,
trizyklische Antidepressiva, selektive
Serotonin- und Noradrenalin-
Wiederaufnahmehemmer (SSRI, SNRI).
- Kognitive Verhaltenstherapie (KVT) ist eine
gut untersuchte Intervention bei unipolaren
Depressionen.

Neurobiologie der
Psychotherapie
- KVT: Im Zentrum stehen Aktivitätsaufbau,
Umstrukturierung dysfunktionaler
Kognitionen und Änderung malaptiver
Informationsverarbeitung verbunden mit
der Veränderung problematischer
zwischenmenschlicher Interaktionsmuster.
- KVT hat vergleichbare Kurzzeiteffekte wie
antidepressive Medikation und bessere
Langzeiteffekte.

Neurobiologie der
Psychotherapie

Neurobiologie der
Psychotherapie

Neurobiologie, Psychotherapie &
unipolare Depression
- Depression: Bisherige fMRI-Befunde weisen auf eine
- Hyperaktivität limbischer Regionen während der
Konfrontation mit negativen emotionalen Stimuli bei
depressiven Patienten (z.B. Kessler et al., 2011) in
Kombination mit einer
- Hypoaktivität DLPFC während Aufgaben der kognitven
Kontrolle im Kontrast zu gesunden Kontrollen hin (Erk et
al., 2010).

Kessler et al.
(2011).
Sätze zu zentralen
Beziehungskonflikten
(OPD) oder
Neutrale über Straßen-
Verkehr .
Interaktionsanalyse,
u.a. Amygdala stärker
bei depr. Pat. für OPD
-Sätze aktiviert.

KVT und fMRI:
Befunde von DeRubeis et al. (2008) demonstrierten, dass sich Aktivierungs-
Profil der Depression nach KVT normalisierte.

Fu et al. (2004) demonstrierten, dass die Hyperaktivität limbischer
Regionen (z.B. linke Amygdala) auf negative emotionale Reize durch
SSRI (Fluoxetin 20 mg) nach 8 Wochen abgemildert wurde.

Hypothetisches Modell der neurobiologische Wirkfaktoren von KVT vs. Medikation
(DeRubeis et al., 2008). Durch KVT erhält PFC vermehrte inhibitorische Kontrolle
über Amygdala – ADM reduziert Amygdala-Aktivität direkt.

Neurobiologie, Psychotherapie &
unipolare Depression
- Neurobiologische Unterschiede in den
Wirkmechanismen der Richtlinienpsychotherapie
- KVT und Psychoanalyse unterscheiden sich
erheblich im Vorgehen und den vermutlichen
Wirkfaktoren.
- Ressourcenaktivierung, Problembewältigung,
Problemaktualisierung, & motivationale Klärung
(Grawe, 1994).