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Das Corpus callosum spielt, als die größte interhemisphärische Verbindung, eine entscheidende Rolle bei der Integration und der Koordination von Verarbeitungsprozessen der beiden Großhirnhemisphären. Betrachtet man das Corpus callosum auf mediansagittalen Gehirnschnitten verschiedener Individuen, so wird eine hohe interindividuelle Variabilität in Größe und Form dieser Struktur deutlich, welche die Frage nach der funktionellen Relevanz dieser Differenzen nahe legt. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es daher, mögliche Determinanten und Korrelate dieser Variabilität zu bestimmen und funktionelle Folgen der interindividuellen Unterschiede zu untersuchen. Zur Bearbeitung dieser Fragestellung wurden vier empirische Studien durchgeführt, in denen die interindividuellen Unterschiede im Aufbau des Corpus callosum mit einer Kombination aus herkömmlicher morphologischer Magnet-Resonanz-Tomografie (MRT) und Diffusions-Tensor-Bildgebung (DT-MRT) erfasst wurden. Die Anwendung der DT-MRT ermöglicht es, über die Beschreibung der Diffusion von Wassermolekülen im Gehirngewebe, Aussagen auch über den mikrostrukturellen Aufbau des Gehirngewebes abzuleiten. Der gewählte methodische Ansatz ging somit über die traditionell makroanatomische Vermessung hinaus und führte zur Erfassung der callosalen Variabilität sowohl auf makro- als auch auf mikrostruktureller Ebene. In Studie 1 wurde der Effekt von Geschlecht und Händigkeit auf die Variabilität des Corpus callosum untersucht, da von beiden Variablen bekannt ist, dass sie mit Unterschieden in der funktionellen Organisation und Lateralisierung des Gehirns assoziiert sind. Dabei konnte bei Männern im Vergleich zu Frauen bzw. bei Rechts- im Vergleich zu Linkshändern eine größere mediansagittale Schnittfläche gefunden werden. Zudem sprechen die Unterschiede in den gemessenen Diffusionsparametern für eine höhere Dichte von Gewebekomponenten, wie Axone und Oligodendroglia, im Corpus callosum von Männern und Linkshändern. Die Ergebnisse liefern somit einen indirekten Hinweis auf eine mögliche Bedeutung callosaler Variabilität im Kontext der funktionellen Lateralisierung des Gehirns. Direkte Befunde hierzu liefert Studie 2. Hier konnte ein eigenständiger Einfluss der funktionellen Asymmetrie der Großhirnhemisphären auf den Aufbau des Corpus callosum nachgewiesen werden. Am Beispiel der Sprachproduktion wurde gezeigt, dass eine Zunahme der Asymmetrie von aufgabenbezogener Gehirnaktivität (gemessen mit funktioneller MRT) mit einem stärkeren Vorhandensein von Diffusionshindernissen assoziiert ist. Dies kann sowohl als Anzeichen einer dichteren Packung als auch einer stärkeren Myelinisierung der callosalen Axone interpretiert werden. In den Studien 3 und 4 wurden schließlich deutliche Hinweise auf die Bedeutung der interindividuellen callosalen Variabilität für den Informationsaustausch zwischen den Großhirnhemisphären gefunden. Die Transferzeit, gemessen als interhemisphärische Latenzunterschiede in der ereigniskorrelierten Gehirnaktivität nach lateralisierter visueller Stimulation, korrelierte negativ mit der Stärke der Diffusion im posterioren Corpus callosum (Studie 3). Zudem konnte unter Verwendung der Methode der dichotischen Stimulation demonstriert werden, dass die Qualität des interhemisphärischen Transfers auditiver Informationen substanziell von der Größe und vom mikrostrukturellen Aufbau des Corpus callosum abhängig ist (Studie 4). Des Weiteren spricht die Analyse der Diffusionsparameter für eine bedeutsame Rolle der mikrostrukturellen callosalen Variabilität auch bei der aufmerksamkeitsabhängigen Verarbeitung sensorischer Informationen. In den hier berichteten Arbeiten konnten somit gezeigt werden, dass nicht nur die Schädigung des Corpus callosum (z.B. nach chirurgischer Durchtrennung), sondern auch dessen natürlich auftretende interindividuelle Variabilität eine funktionelle Relevanz besitzt. Vor allem die Betrachtung der mikrostrukturellen Eigenschaften des Corpus callosum hat sich dabei als sehr nützlich erwiesen. Daraus folgt, dass die DT-MRT-Parameter eine wertvolle methodologische Ergänzung darstellen und in Kombination mit der klassischen makrostrukturellen Größenmessung eine umfassende Beurteilung des Corpus callosum erlauben.
Der Schlaganfall zählt zur dritthäufigsten Todesursache in Deutschland und stellt die meist verbreitete lebensbedrohliche neurologische Störung dar. Studien zur Prävalenz emotional-motivationaler Veränderungen verdeutlichen, dass ein Schlaganfall das Risiko für die Entwicklung affektiver Erkrankungen erhöhen kann. Oft kommt es bei diesen Patienten zu Veränderungen in der autonom-nervösen und neuroendokrinen Regulation, in körperlichen Systemen der Stressabwehr also, die ebenfalls mit emotionalen Prozessen in Beziehung stehen. Bisher ist noch nicht abschließend geklärt, ob Veränderungen des Affekts primär eine biologische Folge der Hirnschädigung darstellen oder vielmehr als psychologische Reaktion auf das Krankheitsereignis Schlaganfall interpretiert werden müssen. Die vorliegende Untersuchung ging der Frage nach, inwiefern bei Patienten in der stationären Rehabilitation Veränderungen im Antrieb und Affekt auftreten und ob diese eher mit pathoanatomischen Faktoren (Lateralität und intrahemishärische Lokalisation der Hirnschädigung) oder mit psychologischen Einflussgrößen zusammenhängen (z.B. Persönlichkeitsfaktoren, demographische Variablen, funktioneller Status). Eine zweite Fragestellung beschäftigte sich mit Veränderungen in der zerebralen Kontrolle von körperlichen Systemen zur Stressregulation, des Autonomen Nervensystems und der hypothalamisch-hypophysären Nebennierenrindenachse (HPA-Achse), dessen primärer Effektor das "Stresshormon" Cortisol ist. Abschließend wurde die Kovariation von Veränderungen im subjektiv erlebten Affekt und in vegetativen Funktionen untersucht, um die Annahme zu prüfen, inwieweit veränderte autonom-nervöse und neuroendokrine Reaktionsmuster als ein Bindeglied zwischen der hirnorganischen Schädigung und Veränderungen des affektiven Erlebens und Verhaltens der Patienten fungieren könnten. Methodik. In einem Zeitraum von 15 Monaten wurden 33 Patienten mit einem erstmaligen, unilateralen Infarkt ischämischer Genese (linksseitiger Infarkt: N = 18, rechtsseitiger Infarkt: N = 15) sowie eine Gruppe von 30 gesunden, im Alter und Geschlecht vergleichbaren Kontrollpersonen untersucht. Neben der Analyse von Merkmalen der Hirnschädigung wurden Symptome von Angst, Depressivität und Apathie anhand verschiedener Instrumente zur Selbst- und Fremdeinschätzung erfasst. Zusätzlich wurde die dispositionelle Stressreaktivität und Alexithymie untersucht. Neben verschiedenen neuropsychologischen Kontrollvariablen wurde der funktionelle Status der Patienten zu Beginn und zum Ende der Rehabilitation erfasst. Autonom-nervöse und neuroendokrine Parameter wurden in einer experimentellen Untersuchung unter Stimulation mit einem moderaten kognitiven Stressor erhoben; die basale Aktivität der HPA-Achse wurde morgens an drei aufeinander folgenden Tagen ermittelt. Ergebnisse. Die affektive Belastung der Patientengruppe war im Vergleich zur Kontrollgruppe erhöht, lag jedoch im subklinischen Bereich. Während der Einfluss pathoanatomischer Faktoren gering ausfiel, zeichneten sich Patienten mit stärkeren affektiven Symptomen durch eine erhöhte Stressreaktivität und Alexithymie, sowie einen stark erhöhten Anteil des weiblichen Geschlechts aus. Die Zusammenhänge traten relativ unspezifisch für alle Symptombereiche des Affekts und Antriebs auf. Patienten mit rechtsseitigen Infarkten zeichneten sich im Vergleich zur Kontrollgruppe durch eine reduzierte Reaktivität und Residualaktivierung in der elektrodermalen Aktivität und eine reduzierte phasische Cortisolreaktion auf den mentalen Stressor aus, während für die Herzratenvariabilität nach Kontrolle medizinischer Störvariablen keine Gruppenunterschiede beobachtbar waren. Patienten mit linksseitigen Infarkten wiesen hingegen eine höhere tonische Aktivierung der HPA-Achse auf als die Kontrollgruppe. Differentielle Aufmerksamkeitsleistungen erwiesen sich als bedeutsame Moderatorvariablen der vegetativen Reaktivität. Die Kovariation zwischen Affekt und vegetativen Maßen konnte nicht unabhängig von personengebundenen Störvariablen beurteilt werden. Diskussion. Bezüglich des integrativen psychobiologischen Modells der Affektveränderung dominierten in dieser Stichprobe mit moderaten Affektbelastungen psychologische Einflussgrößen, wobei einer Generalisierung dieser Ergebnisse auf andere Patientenkollektive mit schwereren Symptomausprägungen Grenzen gesetzt sind. Eine Reduktion der vegetativen Reaktivität stand hingegen im Zusammenhang mit pathoanatomischen Variablen. In Anbetracht der lateralisierten zerebralen Kontrolle körperlicher Vitalfunktion sind Folgeuntersuchungen notwendig, die die Relevanz rechtshemisphärischer Läsionen für den Krankheitsverlauf längsschnittlich untersuchen. Möglichkeiten der Nutzung von kritischen Vulnerabilitätsfaktoren für die Identifikation von Risikoprofilen und zur Optimierung von Behandlungsprozessen werden diskutiert.
Benzodiazepine und Neuroleptika werden in der klinischen Praxis effektiv in der Behandlung verschiedener Angststörungen eingesetzt. Trotz ihrer weiten Verbreitung wurden ihre Effekte auf die physiologische Komponente (v. a. die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden Achse (HHNA) und das sympatho-adrenomedulläre System (SAM)) der Stress- und Angstreaktion bisher allerdings wenig gut untersucht. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es deshalb, die Effekte zweier prominenter anxiolytischer Substanzen, Alprazolam (Benzodiazepin) und Flupentixol (Neuroleptikum), auf die Aktivierung der HHNA und des SAM durch einen reinen psychogenen Stressor, den Trier Sozial Stress Test (TSST), zu untersuchen. Studienteilnehmer waren 69 junge, gesunde Männer, die eine bzw. drei Stunden vor dem TSST entweder 1mg Alprazolam, 0.5mg Flupentixol oder ein entsprechendes Placebo-Präparat oral einnahmen. Vor und nach dem TSST wurden verschiedene Blut- und Speichelproben zur Bestimmung von ACTH, Cortisol, Noradrenalin, Adrenalin, Prolaktin und Wachstumshormon entnommen, zudem wurden Herzfrequenz, Blutdruck und Körpertemperatur erfasst. Über Fragebögen bewerteten die Probanden ihr aktuelles psychisches Wohlbefinden. Nach der Einnahme von Alprazolam war eine deutlich verminderte Aktivierung der HHNA in Reaktion auf den TSST zu beobachten, während Parameter des SAM unbeeinflusst blieben. Auf den entsprechenden Fragebogenskalen schätzten sich die Probanden nach Alprazolam- im Vergleich zur Placebo-Einnahme deutlich müder ein, zudem zeigten sich stimmungsstabilisierende Eigenschaften von Alprazolam, da Probanden nach Alprazolam-Einnahme eine geringere Beeinträchtigung der guten Stimmung durch den TSST erlebten. Nach der Einnahme von Flupentixol vor dem TSST unterschieden sich die Probanden in keinem der erhobenen Parameter signifikant von der Placebo-Kontrollgruppe, lediglich die Blutkonzentrationen der Katecholamine Adrenalin und Noradrenalin waren signifikant erhöht. Diese Daten verdeutlichen rasch einsetzende und auf die verschiedenen Komponenten der Stressreaktion differentiell wirkende Effekte von Alprazolam, während Effekte von Flupentixol auf die physiologischen Komponenten der Stressreaktion möglicherweise erst nach längerer Einnahme zu beobachten sind.
In mehreren aktuellen Studien wurde bei Kindern und Erwachsenen ein Zusammenhang zwischen der Diagnose einer Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) und dem Vorliegen eines erhöhten Gewichtsstatus bzw. Übergewicht und Adipositas nachgewiesen. Übergewicht und Adipositas entwickeln sich aufgrund einer mittel- bzw. langfristigen positiven Energiebilanz (Energieaufnahme > Energieverbrauch). Da ADHS zumeist mit vermehrter Bewegung bzw. Hyperaktivität einhergeht, welche sich steigernd auf den Energieverbrauch auswirkt, sollte sich eine positive Energiebilanz im Falle einer ADHS überwiegend durch eine erhöhte Energieaufnahme erklären lassen. In der vorliegenden Untersuchung wurde das Ess- und Ernährungsverhalten von 30 Jungen ohne sowie 47 Jungen mit einer ADHS nach DSM-IV im Alter von 8 bis 14 Jahren mittels verschiedener Methoden untersucht. Die Makrostruktur des Essverhaltens der Probanden im Alltag wurde mittels eines Ernährungstagebuches erfasst. Es zeigten sich v.a. eine geringere berichtete Energieaufnahme bei den adoleszenten Probanden mit ADHS, jedoch keine weiteren Unterschiede in der so erfassten Makrostruktur des Essverhaltens zwischen den Gruppen. Allerdings stellte sich ein erhöhter Gewichtsstatus auch als bedeutsamer Prädiktor einer Unterschätzung der konsumierten Nahrung heraus. Mittels Fragebogen wurde u.a. erfasst, wie problematisch und belastend die Mahlzeiten von den Eltern der Jungen erlebt werden. Ess- und Ernährungsprobleme stellten sich dabei als Teilaspekte der psychischen Gesamtauffälligkeit der Kinder heraus, während Eltern von Kinder mit ADHS sich im Vergleich dadurch als stressbelasteter erlebten. Letztlich wurde die Mikrostruktur des Essverhaltens der Probanden während einer Testmahlzeit im Labor untersucht. Die Jungen mit einer ADHS zeigten dabei v.a. eine größere Bissengröße sowie eine kürzere Essdauer. Die Befunde werden abschließend im Rahmen eines Modells zu impulsivem Essverhalten diskutiert.
α2-adrenerge Rezeptoren sind entscheidende Strukturen für den Ablauf einer physiologischen Stressreaktion. Verschiedene Ursachen sind bekannt, welche die Funktionalität/Effektivität der vorwiegend inhibitorischen α2-adrenergen Wirkung einschränken. Darunter fallen frühe und lebenszeitliche Stressbelastung, genetische Faktoren sowie pharmakologische Einflüsse. Ziel der vorliegenden Dissertation war die Identifikation und Charakterisierung von kognitiven und zentralnervös gesteuerten kardiovaskulären Parametern, welche durch α2-adrenerge Rezeptoren in besonderem Maße beeinflusst werden. Weiterhin sollte anhand pharmakologischer Modelle eine Methode entwickelt werden, um diese Beeinflussbarkeit quantitativ zu beschreiben. In einem komplexen pharmakologischen Versuchsplan wurde die Aktivität der α2-adrenergen Rezeptoren durch jeweils fünf Dosisstufen Dexmedetomidin (α2-adrenerger Agonist) und Yohimbin (α2-adrenerger Antagonist) manipuliert. In einem placebokontrollierten einfach-blinden Design wurde die Konzentrations-Wirkungs-Beziehung bzw. die Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen der Medikation und kognitiven sowie zentralnervös gesteuerten kardiovaskulären Parametern ermittelt. Zudem wurden die Effekte von α2-adrenergem Agonismus und Antagonismus auf die akustische Startlereaktion sowie auf die Plasmakonzentration von Noradrenalin (NA) und DHPG erfasst. Mittels linearer pharmakodynamischer Modellierung sollte anschließend die maximale Spannweite der α2-adrenerg vermittelten Effekte vorhergesagt werden, um so Aussagen über die pharmakologische Beeinflussbarkeit der Rezeptoren treffen zu können. Es zeigten sich deutliche Effekte von α2-adrenergem Agonismus und Antagonismus auf einfache Reaktionszeiten und kardiovaskuläre Parameter. Insbesondere sympathisch vermittelte Funktionen waren durch die pharmakologische Manipulation beeinflusst, ebenso wie die Magnitude der Blinzelreaktion auf einen akustischen Schreckreiz. Die Substanzen hatten zudem deutliche Einflüsse auf die Plasmakonzentration von NA und DHPG. Der besondere Erfolg dieser Arbeit liegt in der systematischen Quantifizierung der pharmakologischen Beeinflussung zentralnervöser Parameter durch α2-adrenergen Agonismus und Antagonismus. Es konnte gezeigt werden, dass die pharmakodynamische Modellierbarkeit zentralnervöser Parameter Aufschluss über potenzielle Gruppen-unterschiede in der Funktionalität/Effektivität α2-adrenerger Mechanismen geben kann.
Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit der Konzeption, der Implementation und der Evaluation eines Kindertrainings für sechs- bis achtjährige Grundschüler, welches pro-soziale Verhaltensweisen, sozial-emotionale Kompetenzen und konstruktive Konfliktlösestrategien vermitteln und damit aggressivem Verhalten vorbeugen soll. Das verhaltens- und personenzentrierte Kindertraining wurde mit 92 Kindern an fünf Grundschulen der Stadt Trier von September 2003 bis Juli 2004 durchgeführt. Die Wirksamkeit des Trainings wurde im Vergleich zu einer unbehandelten Kontrollgruppe von 51 Kindern mittels Prä-, Post- und 4-Monats-Follow-up-Messungen überprüft, wobei kindliche Kompetenzen und Problemverhalten aus der Sicht der Eltern, der Klassenlehrerinnen und der Kinder mit Fragebögen bzw. Kinderinterviews erfasst wurden. Der erste Teil der Dissertation widmet sich dem theoretischen Hintergrund des IBC-Kindertrainings und beschäftigt sich mit den Phänomenen Konflikt, Aggression und prosoziales Verhalten sowie mit der Verflechtung dieser Phänomene untereinander. An eine Über-sicht zu den bestehenden Präventionsprogrammen zur Förderung von prosozialem Verhalten und zur Prophylaxe von aggressiven Verhaltensweisen bei Kindern im Grundschulalter schließt sich die detaillierte Darstellung des IBC-Trainingskonzeptes an. Vorzüge dieses Trainingsprogramms gegenüber anderen Kindertrainings werden aufgezeigt und begründet. Die methodische Vorgehensweise und die Ergebnisse der durchgeführten Trainingsevaluation werden im zweiten Teil der Arbeit vorgestellt. Es konnten positive Einflüsse des Trainings auf das Sozialverhalten der Erstklässler nachgewiesen werden. Die erzielten Trainingseffekte liegen im mittleren Bereich (.23 ≤ d ≤ .94). Insbesondere ließ sich eine signifikante Reduktion des oppositionell-aggressiven Verhaltens und der emotionalen Auffälligkeiten aufzeigen. Die wesentlichen Evaluationsbefunde zur Wirksamkeit des IBC-Kindertrainings werden im dritten Teil der Arbeit methodenkritisch diskutiert. Vor dem Hintergrund aktueller gesellschaftlicher Entwicklungen wird dabei aufgezeigt, dass das niederschwellige Angebot des evaluierten Kindertraining insbesondere in Zeiten knapper öffentlicher Mittel als eine wertvolle Chance zur Förderung kindlicher Kompetenzen und zur Vorbeugung negativer Entwicklungen genutzt werden sollte.
Anhand einer randomisierten kontrollierten Stichprobe von stationären Patienten mit Angststörungen (ICD 10: F40, F41 und somatoformen Störungen (ICD10:F45) wurde der Einfluss eines systematischen aeroben Trainingsprogramms auf psychologische Parameter, sowie Parameter der autonomen kardiovaskulären Regulation (Barorezeptorensensitivität, Herzratenvariabilität und Reaktivität von HRV und BRS) untersucht. Anhand der Studie sollten folgende Fragen beantwortet werden: 1.) Wie sind die psychologischen Auswirkungen des Ausdauertrainings? Die bekannten positiven Einflüsse von Ausdauertraining auf psychische Symptome, wie z. B. Angst und Depression wurden grösstenteils anhand von Studien mit nichtklinischen Probanden gewonnen. Ziel unserer Studie war die Überprüfung dieser Effekte in einer klinischen Stichprobe mit Patienten. 2.) Führt ein systematisches aerobes Ausdauertraining bei Patienten, die zusätzlich zu ihrer psychischen Störung eine Dysfunktion der autonomen Regulation aufweisen zu einer Normalisierung dieser Regulationsstörung. 3.) Kommt es bei einem körperlichen Training zu einer Verminderung der Reaktivität von Kennwerten der autonomen kardiovaskulären Regulation beim Auftreten psychosozialer bzw. emotionaler Stressoren? 89 Patienten mit vollständigem Datensatz wurden zur Auswertung herangezogen. Die Ergebnisse der Studie zeigen dass ein kontinuierliches Ausdauertraining zu einer deutlichen Reduktion der psychologischen Symptomatik bei Patienten mit Angststörungen und somatoformen Störungen führt. Auf der Ebene der physiologischen Effekte bestätigen die Ergebnisse unsere Hypothese, dass Ausdauertraining die Herzratenvariabilität, Barorezeptorensensitivität und die Reaktivität dieser Parameter verbessert, wobei diese Veränderungen auf Patienten mit unbeeinträchtigter kardiologischer Regulationslage beschränkt war.