einführung schizophrenie schizophrenie und...

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1 Schizophrenie Schizophrenie und und Gehirnstruktur Gehirnstruktur Christian Gaser Christian Gaser Klinik für Psychiatrie Klinik für Psychiatrie Übersicht Cover Cover Nature Nature Reviews Neuroscience Reviews Neuroscience Juni 2004 Juni 2004 Einführung Schizophrenie Einführung Schizophrenie Verfahren zur Verfahren zur Morphometrie Morphometrie Einzelsymptome Einzelsymptome Sub-Syndrome Sub-Syndrome Follow-up Follow-up Studien Studien Krankheitspezifische Krankheitspezifische Effekte Effekte Griesinger (1845): Einheitspsychose Griesinger (1845): Einheitspsychose unterschiedliche Symptome durch verschiedene Stadien der Einheitspsychose verursacht unterschiedliche Symptome durch verschiedene Stadien der Einheitspsychose verursacht Kraepelin Kraepelin (1893): (1893): Dementia praecox Dementia praecox (Abgrenzung zu affektiven Störungen): (Abgrenzung zu affektiven Störungen): ungünstiger, ungünstiger, progredienter progredienter Verlauf, Verlauf, früher Beginn (20-30 Jahre) früher Beginn (20-30 Jahre) intellektuelle Beeinträchtigung intellektuelle Beeinträchtigung Wahn, Halluzinationen Wahn, Halluzinationen psychomotorische Auffälligkeiten psychomotorische Auffälligkeiten affektive Abstumpfung affektive Abstumpfung Antriebsminderung Antriebsminderung soziale Isolierung soziale Isolierung Was ist Schizophrenie ? Was ist Schizophrenie ? paranoid paranoid hebephren hebephren kataton kataton Untertypen Untertypen Bleuler Bleuler (1911): Definition der Schizophrenie (1911): Definition der Schizophrenie Schizo Schizo [griechisch], spalt..., gespalten [griechisch], spalt..., gespalten Phrenos Phrenos [griechisch] der Geist, das Bewusstsein [griechisch] der Geist, das Bewusstsein grundlegende Störung des Realitätsbezuges grundlegende Störung des Realitätsbezuges Beinträchtigung Beinträchtigung zahlreicher psychischer Funktionen wie Denken, Wahrnehmung, Affektivität, zahlreicher psychischer Funktionen wie Denken, Wahrnehmung, Affektivität, Ich-Erleben Ich-Erleben Allgemeine Kriterien der Schizophrenie nach ICD-10 (F 20.X) Mindestens eines der folgenden Merkmale: Mindestens eines der folgenden Merkmale: a. a. Gedankenlautwerden, Gedankeneingebung, Gedankenentzug oder Gedankenlautwerden, Gedankeneingebung, Gedankenentzug oder Gedankenausbreitung Gedankenausbreitung b. b. Kontrollwahn, Beeinflussungswahn, Gefühl des Gemachten, deutlich bezogen Kontrollwahn, Beeinflussungswahn, Gefühl des Gemachten, deutlich bezogen auf Körper- oder auf Körper- oder Gliederbewegungungen Gliederbewegungungen oder bestimmte Gedanken, oder bestimmte Gedanken, Tätigkeiten oder Empfindungen; Wahnwahrnehmung Tätigkeiten oder Empfindungen; Wahnwahrnehmung c. c. kommentierende oder dialogische Stimmen, die über die Patienten reden kommentierende oder dialogische Stimmen, die über die Patienten reden oder andere Stimmen, die aus bestimmten Körperteilen kommen oder andere Stimmen, die aus bestimmten Körperteilen kommen d. d. anhaltender kulturell unangemessener, bizarrer Wahn, wie der, das Wetter anhaltender kulturell unangemessener, bizarrer Wahn, wie der, das Wetter kontrollieren zu können oder mit Außerirdischen in Verbindung zu stehen kontrollieren zu können oder mit Außerirdischen in Verbindung zu stehen Psychotische Episode über Psychotische Episode über mindestens 1 Monat (während der mindestens 1 Monat (während der meisten Zeit) mit folgenden Voraussetzungen: meisten Zeit) mit folgenden Voraussetzungen: Oder mindestens zwei der folgenden Merkmale: Oder mindestens zwei der folgenden Merkmale: a. a. Anhaltende Halluzinationen jeder Sinnesmodalität, täglich während Anhaltende Halluzinationen jeder Sinnesmodalität, täglich während mindestens eines Monats, begleitet von flüchtigen oder undeutlich mindestens eines Monats, begleitet von flüchtigen oder undeutlich ausgebildeten Wahngedanken ohne Beteiligung oder begleitet von ausgebildeten Wahngedanken ohne Beteiligung oder begleitet von langanhaltenden überwertigen langanhaltenden überwertigen Ideen Ideen b. b. Neologismen, Gedankenabreißen oder Einschiebungen in den Neologismen, Gedankenabreißen oder Einschiebungen in den Gedankenfluß Gedankenfluß, was zu was zu Zerfahrenheit Zerfahrenheit oder oder Danebenreden Danebenreden führt führt c. c. Katatone Katatone Symptome wie Erregung, Haltungsstereotypien, oder wächserne Symptome wie Erregung, Haltungsstereotypien, oder wächserne Biegsamkeit ( Biegsamkeit (Flexibilitas cerea Flexibilitas cerea), ), Negativismus Negativismus, , Mutismus Mutismus und und Stupor Stupor d. d. Negative Symptome wie auffällige Apathie, Sprachverarmung, verflachte oder Negative Symptome wie auffällige Apathie, Sprachverarmung, verflachte oder inadäquate Affekte. inadäquate Affekte. Allgemeine Kriterien der Schizophrenie nach ICD-10 (F 20.X) Es Es muß muß sichergestellt sein, sichergestellt sein, daß daß diese Symptome nicht durch eine diese Symptome nicht durch eine Depression oder eine Depression oder eine neuroleptische neuroleptische Medikation verursacht werden. Medikation verursacht werden. Schizophrenie - Subtypen nach ICD-10 paranoide Schizophrenie (F 20.0) paranoide Schizophrenie (F 20.0) hebephrene hebephrene Schizophrenie (F 20.1) Schizophrenie (F 20.1) katatone katatone Schizophrenie (F 20.2) Schizophrenie (F 20.2) undifferenzierte Schizophrenie (F 20.3) undifferenzierte Schizophrenie (F 20.3) postschizophrene Depression (F 20.4) postschizophrene Depression (F 20.4) schizophrenes Residuum (F 20.5) schizophrenes Residuum (F 20.5) Schizophrenia simplex Schizophrenia simplex (F 20.6) (F 20.6) sonstige Schizophrenie (F 20.8) sonstige Schizophrenie (F 20.8) nicht näher bezeichnete Schizophrenie (F 20.9) nicht näher bezeichnete Schizophrenie (F 20.9)

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1

Schizophrenie Schizophrenie und und GehirnstrukturGehirnstruktur

Christian GaserChristian GaserKlinik für PsychiatrieKlinik für Psychiatrie

Übersicht

CoverCover Nature Nature Reviews NeuroscienceReviews NeuroscienceJuni 2004Juni 2004

•• Einführung SchizophrenieEinführung Schizophrenie

•• Verfahren zur Verfahren zur MorphometrieMorphometrie

•• EinzelsymptomeEinzelsymptome

•• Sub-SyndromeSub-Syndrome

•• Follow-up Follow-up StudienStudien

•• Krankheitspezifische Krankheitspezifische EffekteEffekte

Griesinger (1845): EinheitspsychoseGriesinger (1845): Einheitspsychose

•• unterschiedliche Symptome durch verschiedene Stadien der Einheitspsychose verursachtunterschiedliche Symptome durch verschiedene Stadien der Einheitspsychose verursacht

Kraepelin Kraepelin (1893): (1893): Dementia praecox Dementia praecox (Abgrenzung zu affektiven Störungen):(Abgrenzung zu affektiven Störungen):

•• ungünstiger, ungünstiger, progredienter progredienter Verlauf, Verlauf, früher Beginn (20-30 Jahre)früher Beginn (20-30 Jahre)

•• intellektuelle Beeinträchtigungintellektuelle Beeinträchtigung

•• Wahn, HalluzinationenWahn, Halluzinationen

•• psychomotorische Auffälligkeitenpsychomotorische Auffälligkeiten

•• affektive Abstumpfungaffektive Abstumpfung

•• AntriebsminderungAntriebsminderung

•• soziale Isolierungsoziale Isolierung

Was ist Schizophrenie ?Was ist Schizophrenie ?

paranoidparanoid

hebephrenhebephren

katatonkatatonUnt

erty

pen

Unt

erty

pen

Bleuler Bleuler (1911): Definition der Schizophrenie(1911): Definition der Schizophrenie

•• Schizo Schizo [griechisch], spalt..., gespalten[griechisch], spalt..., gespalten

•• Phrenos Phrenos [griechisch] der Geist, das Bewusstsein[griechisch] der Geist, das Bewusstsein

•• grundlegende Störung des Realitätsbezugesgrundlegende Störung des Realitätsbezuges

•• Beinträchtigung Beinträchtigung zahlreicher psychischer Funktionen wie Denken, Wahrnehmung, Affektivität,zahlreicher psychischer Funktionen wie Denken, Wahrnehmung, Affektivität,

Ich-ErlebenIch-Erleben

Allgemeine Kriterien der Schizophrenie nachICD-10 (F 20.X)

Mindestens eines der folgenden Merkmale:Mindestens eines der folgenden Merkmale:

a.a. Gedankenlautwerden, Gedankeneingebung, Gedankenentzug oderGedankenlautwerden, Gedankeneingebung, Gedankenentzug oderGedankenausbreitungGedankenausbreitung

b.b. Kontrollwahn, Beeinflussungswahn, Gefühl des Gemachten, deutlich bezogenKontrollwahn, Beeinflussungswahn, Gefühl des Gemachten, deutlich bezogenauf Körper- oder auf Körper- oder Gliederbewegungungen Gliederbewegungungen oder bestimmte Gedanken,oder bestimmte Gedanken,Tätigkeiten oder Empfindungen; WahnwahrnehmungTätigkeiten oder Empfindungen; Wahnwahrnehmung

c.c. kommentierende oder dialogische Stimmen, die über die Patienten redenkommentierende oder dialogische Stimmen, die über die Patienten redenoder andere Stimmen, die aus bestimmten Körperteilen kommenoder andere Stimmen, die aus bestimmten Körperteilen kommen

d.d. anhaltender kulturell unangemessener, bizarrer Wahn, wie der, das Wetteranhaltender kulturell unangemessener, bizarrer Wahn, wie der, das Wetterkontrollieren zu können oder mit Außerirdischen in Verbindung zu stehenkontrollieren zu können oder mit Außerirdischen in Verbindung zu stehen

Psychotische Episode über Psychotische Episode über mindestens 1 Monat (während dermindestens 1 Monat (während dermeisten Zeit) mit folgenden Voraussetzungen:meisten Zeit) mit folgenden Voraussetzungen:

Oder mindestens zwei der folgenden Merkmale:Oder mindestens zwei der folgenden Merkmale:

a.a. Anhaltende Halluzinationen jeder Sinnesmodalität, täglich währendAnhaltende Halluzinationen jeder Sinnesmodalität, täglich währendmindestens eines Monats, begleitet von flüchtigen oder undeutlichmindestens eines Monats, begleitet von flüchtigen oder undeutlichausgebildeten Wahngedanken ohne Beteiligung oder begleitet vonausgebildeten Wahngedanken ohne Beteiligung oder begleitet vonlanganhaltenden überwertigen langanhaltenden überwertigen IdeenIdeen

b.b. Neologismen, Gedankenabreißen oder Einschiebungen in den Neologismen, Gedankenabreißen oder Einschiebungen in den GedankenflußGedankenfluß,,was zu was zu Zerfahrenheit Zerfahrenheit oder oder Danebenreden Danebenreden führtführt

c.c. Katatone Katatone Symptome wie Erregung, Haltungsstereotypien, oder wächserneSymptome wie Erregung, Haltungsstereotypien, oder wächserneBiegsamkeit (Biegsamkeit (Flexibilitas cereaFlexibilitas cerea), ), NegativismusNegativismus, , Mutismus Mutismus und und StuporStupor

d.d. Negative Symptome wie auffällige Apathie, Sprachverarmung, verflachte oderNegative Symptome wie auffällige Apathie, Sprachverarmung, verflachte oderinadäquate Affekte.inadäquate Affekte.

Allgemeine Kriterien der Schizophrenie nachICD-10 (F 20.X)

Es Es muß muß sichergestellt sein, sichergestellt sein, daß daß diese Symptome nicht durch einediese Symptome nicht durch eineDepression oder eine Depression oder eine neuroleptische neuroleptische Medikation verursacht werden.Medikation verursacht werden.

Schizophrenie - Subtypen nach ICD-10

•• paranoide Schizophrenie (F 20.0)paranoide Schizophrenie (F 20.0)•• hebephrene hebephrene Schizophrenie (F 20.1)Schizophrenie (F 20.1)•• katatone katatone Schizophrenie (F 20.2)Schizophrenie (F 20.2)•• undifferenzierte Schizophrenie (F 20.3)undifferenzierte Schizophrenie (F 20.3)•• postschizophrene Depression (F 20.4)postschizophrene Depression (F 20.4)•• schizophrenes Residuum (F 20.5)schizophrenes Residuum (F 20.5)•• Schizophrenia simplex Schizophrenia simplex (F 20.6)(F 20.6)•• sonstige Schizophrenie (F 20.8)sonstige Schizophrenie (F 20.8)•• nicht näher bezeichnete Schizophrenie (F 20.9)nicht näher bezeichnete Schizophrenie (F 20.9)

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Einteilung der Symptomatik

Symptome I. Ranges (Kardinalsymptome zurSymptome I. Ranges (Kardinalsymptome zurDiagnose)Diagnose)

-- WahnwahrnehmungWahnwahrnehmung-- Dialogisierende Dialogisierende akustische Halluzinationenakustische Halluzinationen-- Gedankenlautwerden, Gedankenentzug,Gedankenlautwerden, Gedankenentzug,

Gedankeneingebung, GedankenausbreitungGedankeneingebung, Gedankenausbreitung-- Beeinflussungserlebnisse mit dem CharakterBeeinflussungserlebnisse mit dem Charakter

des Gemachtendes Gemachten

Symptome II. RangesSymptome II. Ranges-- WahneinfallWahneinfall-- Sonstige HalluzinationenSonstige Halluzinationen-- AffektveränderungenAffektveränderungen-- RatlosigkeitRatlosigkeit-- depressive Verstimmungdepressive Verstimmung-- erlebte Gefühlsverarmungerlebte Gefühlsverarmung

K. SchneiderK. Schneider

Grundsymptome (immer)Grundsymptome (immer)-- Störung der Affektivität (v.a.Störung der Affektivität (v.a.

Ambivalenz)Ambivalenz)-- AutismusAutismus-- formale Denkstörungen, formale Denkstörungen, ZerfahrenheitZerfahrenheit-- AntriebsstörungenAntriebsstörungen

Akzessorische SymptomeAkzessorische Symptome(gelegentlich)(gelegentlich)

-- WahnideenWahnideen-- HalluzinationenHalluzinationen-- katatone katatone SymptomeSymptome-- Auffälligkeiten von Sprache und SchriftAuffälligkeiten von Sprache und Schrift

E. E. BleulerBleuler

Weitere Symptomeinteilungen

Unterteilung in positive und negative Symptomatik (Andreasen)Unterteilung in positive und negative Symptomatik (Andreasen)•• Positiv (im akuten Stadium): produktiv-psychotischPositiv (im akuten Stadium): produktiv-psychotisch

-- Halluzinationen, Wahn, Ich-Störungen, formale DenkstörungenHalluzinationen, Wahn, Ich-Störungen, formale Denkstörungen•• Negativ (im chronischen Verlauf): MinussymptomeNegativ (im chronischen Verlauf): Minussymptome

-- „„sechs Asechs A““: Affektverflachung, : Affektverflachung, AlogieAlogie, Apathie/Abulie, , Apathie/Abulie, AnhedonieAnhedonie,,Aufmerksamkeitsstörung, AsozialitätAufmerksamkeitsstörung, Asozialität

3-Faktor-Mode3-Faktor-Modell (ll (LiddleLiddle))•• Halluzinationen-WahnHalluzinationen-Wahn•• DesorganisationDesorganisation•• negative Symptomatik (formale Denkstörungen)negative Symptomatik (formale Denkstörungen)

Unterteilung für Diagnose und Medikation von BedeutungUnterteilung für Diagnose und Medikation von Bedeutung

Komorbidität nach Gunderson

schizoidschizoid narzißtischnarzißtisch dissozialdissozial BorderlineBorderline

paranoidparanoidschizotypischschizotypisch zyklothym zyklothym depressivdepressiv

SchizophrenieSchizophrenie affektive Störungaffektive Störung

PsychosenPsychosen

Spektrum-Spektrum-StörungenStörungen

Persönlichkeits-Persönlichkeits-StörungenStörungen

zwanghaft-reflektivzwanghaft-reflektivzwanghaft-rigidezwanghaft-rigidevermeidend hilflosvermeidend hilflos

histrionisch-expressivhistrionisch-expressivimpulsivimpulsiv

abhängig suchendabhängig suchend

Gewohnheits-Gewohnheits-StörungenStörungen

NormalitätNormalität

Verlauf bis zur ersten schizophrenen Episode

positivepositiveSymptomeSymptome

negative undnegative undunspezifischeunspezifischeSymptomeSymptome

((nach Häfner et al., 1995, Mannheimer ABC-Studie, n=232)nach Häfner et al., 1995, Mannheimer ABC-Studie, n=232)

ZeitdauerZeitdauer

AlterAlter 24,224,2

erstes Anzeichen einererstes Anzeichen einerpsychischen Störungpsychischen Störung

(unspezifisches / negatives Symptom)(unspezifisches / negatives Symptom)

2 Monate2 Monate

30,330,3

ErsthospitalisierungErsthospitalisierung

Psycho-Psycho-tischetische

VorphaseVorphase

1,1 Jahre1,1 Jahre

30,130,1

MaximumMaximumderder

Positiv-Positiv-symptomatiksymptomatik

erstes erstes positivespositivesSymptomSymptom

29,029,0

ProdromalphaseProdromalphase

4,8 Jahre4,8 Jahre

Auftreten sozAuftreten soz..DefiziteDefizite

Ätiologie und PathogeneseGenetikGenetik

-- Dysbindin-Gen Dysbindin-Gen auf auf Chromoson Chromoson 6 -> 6 -> SynapsenbildungSynapsenbildung, Signalvermittlung, Signalvermittlung-- Gen für Bildung von Gen für Bildung von Neuregulin Neuregulin auf auf Chromoson Chromoson 8 -> Übertragung an 8 -> Übertragung an glutamergeglutamerge

SynapsenSynapsen

Prä- oder Perinatale HirnschädigungPrä- oder Perinatale Hirnschädigung-- geringes Geburtsgewichtgeringes Geburtsgewicht-- Mangelernährung der SchwangerenMangelernährung der Schwangeren-- GeburtskomplikationenGeburtskomplikationen-- Virusinfektionen (saisonale Schwankungen)Virusinfektionen (saisonale Schwankungen)-- toxische Einflüsse, z.B. Drogentoxische Einflüsse, z.B. Drogen

NeurochemieNeurochemie-- Überaktivität Überaktivität dopaminerger dopaminerger Strukturen (Strukturen (DopaminhypotheseDopaminhypothese))-- Unterfunktion von Glutamat am Unterfunktion von Glutamat am NMDA-Rezeptor NMDA-Rezeptor (Glutamathypothese)(Glutamathypothese)

Vulnerabilitäts-Stress-Modell Vulnerabilitäts-Stress-Modell (Two-Hit)(Two-Hit)-- Verkettung von konstitutionellen (Verkettung von konstitutionellen („„AnlagenAnlagen““) mit umwelt- und milieubedingten) mit umwelt- und milieubedingten

((„„UmweltUmwelt““) Faktoren) Faktoren

Genetische Prädisposition

Gottesman Gottesman (1991)(1991)

Lebenszeitrisiko an Schizophrenie zu erkranken:Lebenszeitrisiko an Schizophrenie zu erkranken:

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Veränderungen im Gehirn

Krapelin Krapelin / / BleulerBleuler-- vermuteten alterierte Hirnstrukturvermuteten alterierte Hirnstruktur

Psychiatrie v.a. in NordamerikaPsychiatrie v.a. in Nordamerika•• Schizophrenie und manische Depressionen als "funktionelle Psychose" im GegensatzSchizophrenie und manische Depressionen als "funktionelle Psychose" im Gegensatz

zur "organischen Psychose" z.B. bei Demenzzur "organischen Psychose" z.B. bei Demenz•• Krankheit des Geistes Krankheit des Geistes vsvs. Krankheit des Gehirns (Störung der Software . Krankheit des Gehirns (Störung der Software vsvs. Hardware). Hardware)•• Ursache v.a. durch fehlende Methoden zum Widerlegen dieser HypotheseUrsache v.a. durch fehlende Methoden zum Widerlegen dieser Hypothese

NeuropathologieNeuropathologie-- Anzahl (=) und Größe Anzahl (=) und Größe ⇓⇓ der Neurone der Neurone-- DicDichte der Neurone hte der Neurone ⇓⇓, , Glia Glia ⇓⇓ und Pyramidenzellen und Pyramidenzellen ⇑⇑-- kortikale Dicke kortikale Dicke ⇓⇓

Hinweise auf HirnentwicklungsstörungHinweise auf Hirnentwicklungsstörung-- gestörte neuronale Migration im 2. gestörte neuronale Migration im 2. Trisemester Trisemester der Schwangerschaftder Schwangerschaft-- programmierter Zelltod (programmierter Zelltod (ApoptoseApoptose) im späteren Verlauf) im späteren Verlauf

Umweltinformation

ThalamusThalamusInformationsverarbeitung, KoordinierungInformationsverarbeitung, Koordinierung

von Bewegungsabläufenvon Bewegungsabläufen

BasalganglienBasalganglienBewertung von EindrückenBewertung von Eindrücken

Supplementäres Supplementäres motorisches Arealmotorisches ArealMotorikMotorik

((DorsolateralerDorsolateraler) ) Präfrontaler Präfrontaler KortexKortexkognitive Prozessekognitive Prozesse

InputInput OutputOutput

GateGate motorische Antwortmotorische Antwort

Verarbeitung von Umweltinformationen durch das Gehirn

CerebellumCerebellumadaptive Kontrolleadaptive Kontrolle

RegelkreisRegelkreis

Primär sensorische ArealePrimär sensorische ArealeErfassen von InformationErfassen von Information

Primär motorisches ArealPrimär motorisches ArealMotorikMotorik

Anatomie (MRT) vs Funktion (fMRT/PET) Läsionstudien: Phineas Gage

Phineas Phineas GageGage-- Unfall 1848Unfall 1848-- zwar Genesung nach 2 Monaten, aber danachzwar Genesung nach 2 Monaten, aber danach

PersönlichkeitsänderungenPersönlichkeitsänderungen-- Tod 1851Tod 1851

Rekonstruktion der VerletzungRekonstruktion der Verletzung•• Verletzung des FrontallappensVerletzung des Frontallappens

Damasio Damasio et al. 1994et al. 1994

Bildgebung

Computer-Computer-Tomographie Tomographie (1976)(1976)

Pneumo-EnzephalographiePneumo-Enzephalographie(um 1930)(um 1930)

Magnetresonanz-Magnetresonanz-Tomographie Tomographie (1984)(1984)

Auffälligkeiten

KontrollprobandKontrollproband Schizophrener Schizophrener PatientPatient

Meta-Analyse über 58 Studien mit 1558 Patienten (Wright et al. 2000)Meta-Analyse über 58 Studien mit 1558 Patienten (Wright et al. 2000)•• Gesamthirnvolumen vermindert (98 %)Gesamthirnvolumen vermindert (98 %)•• Seitenventrikelvolumen Seitenventrikelvolumen vergrößert (126 %)vergrößert (126 %)•• Graue Substanzvolumen vermindert (95 %)Graue Substanzvolumen vermindert (95 %)•• Amygdala-Hippokampus-Komplex Amygdala-Hippokampus-Komplex vermindert (94 %)vermindert (94 %)•• Gyrus Gyrus parahippokampalis parahippokampalis vermindert (93 %)vermindert (93 %)

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DifferentialdiagnostikDifferentialdiagnostik

primäre Hirnerkrankungen 5 - 8 % (z.B. Tumor)primäre Hirnerkrankungen 5 - 8 % (z.B. Tumor)•• EpilepsienEpilepsien•• zerebrale Traumatazerebrale Traumata•• zerebrovaskuläre zerebrovaskuläre ErkrankungenErkrankungen•• Alzheimersche ErkrankungAlzheimersche Erkrankung•• demyelinisierende demyelinisierende Erkrankungen, z.B. Multiple SkleroseErkrankungen, z.B. Multiple Sklerose•• Enzephalitis oder andere Infektionen des ZNSEnzephalitis oder andere Infektionen des ZNS

sekundäre Hirnerkrankungen sekundäre Hirnerkrankungen caca. 3 % (z.B. Drogen). 3 % (z.B. Drogen)•• Metabolische Metabolische und Autoimmunerkrankungenund Autoimmunerkrankungen•• HyperthyreoidismusHyperthyreoidismus•• B-12-MangelB-12-Mangel•• systemischer systemischer Lupus erythematodesLupus erythematodes•• drogen- und drogen- und pharmakainduzierte pharmakainduzierte PsychosenPsychosen

Regionenorientierte Morphometrie

ManuellManuell:: Umfahren einer Umfahren einer RegionRegion

SemiautomatischSemiautomatisch:: Kantendetektion mit Kantendetektion mitHilfe eines GradientenfiltersHilfe eines Gradientenfilters((SobelfilterSobelfilter))

NachteileNachteile::•• intensiver Zeitaufwandintensiver Zeitaufwand•• starke Benutzerabhängigkeitstarke Benutzerabhängigkeit•• auf limitierte Anzahl kontrastreichauf limitierte Anzahl kontrastreich

dargestellter Regionen begrenztdargestellter Regionen begrenzt•• PartialvolumeneffektePartialvolumeneffekte

Klassischer Volumetrie-AnsatzKlassischer Volumetrie-Ansatz

Umfahren einer Umfahren einer Region in Region in jedemjedemeinzelnen einzelnen GehirnGehirn

Beispielergebnis für VentrikelvolumenBeispielergebnis für Ventrikelvolumen::•• PatientenPatienten:: MW 70.4 ml; SD 7.2 mlMW 70.4 ml; SD 7.2 ml•• KontrollenKontrollen:: MW 60.7 ml; SD 4.3 mlMW 60.7 ml; SD 4.3 ml

p<0.001p<0.001

Voxelbasierte Morphometrie

SegmentierungSegmentierungPartitionierungPartitionierung des des Bildes Bildes in in graue graue und und weiße Substanz weiße Substanz und CSF und CSF

T1 weißgrau CSF

Nutzung Nutzung vonvon HelligkeitsinformationHelligkeitsinformation

a prioria priori Information ( Information (WahrscheinlichkeitskartenWahrscheinlichkeitskarten))

Segmentierung

Schätzung graue Substanz

p=0.95

p=0.95

a priori Information

p=0.95

p=0.05

p=0.90

p=0.05Ergebnis

weißeSubstanz

Helligkeitsinformation

graue Substanz

CSF

Was bieten diese neuen Verfahren?

Fokale Erklärungs-ansätze

Komplexität derSchizophrenie

Spezifisches Muster abnormaler Strukturund/oder FunktionDissoziation zwischen Hirnregionen

AlterationenmultiplerAreale

Kognitive Dysmetrie(Andreasen et al., 1998)

Fronto-temporale Diskonnektivität(Woodruff et al., 1997)

• keine a priori definierten Regionen notwendig• vollautomat. Analyse über das gesamte Gehirn• benutzerunabhängig

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Maximum intensity projection(„Glasgehirn“)

Orthogonale Schnitte(Talairach: -10mm -10mm 2mm)

R

L

LL

R

R

P<0.001

85 schizophrene Patienten vs. 75 Kontrollen

Gaser Gaser et al. Neuroimage 1999et al. Neuroimage 1999

Meta-Analyse von VBM-Studien

Regional Regional Deficits Deficits in in Brain Volume Brain Volume in in SchizophreniaSchizophrenia::A Meta-Analysis of A Meta-Analysis of Voxel-Based Morphometry StudiesVoxel-Based Morphometry Studies

R. R. HoneaHonea, T.J. , T.J. CrowCrow, D. , D. PassinghamPassingham, C.E. , C.E. MackayMackay

Am J Am J Psychiatry Psychiatry 2005; 162:2233-22452005; 162:2233-2245

EinschlußkriterienEinschlußkriterien::

•• Artikel bis Mai 2004Artikel bis Mai 2004

•• Vergleich von Patienten mit Schizophrenie (chronisch oderVergleich von Patienten mit Schizophrenie (chronisch oderersterkrankt) mit Kontrollprobandenersterkrankt) mit Kontrollprobanden

•• Voxel-basierter Morphometrie Voxel-basierter Morphometrie (VBM)(VBM)

⇒⇒15 Studien:15 Studien:

390 Patienten mit Schizophrenie, 364 Kontrollprobanden390 Patienten mit Schizophrenie, 364 Kontrollprobanden

Meta-Analyse: Übersicht

•• in 27% der Studien mit in 27% der Studien mit chronchron..Patienten Veränderungen imPatienten Veränderungen imrechten rechten aCGaCG, aber in allen 3, aber in allen 3Studien mit ErsterkranktenStudien mit Ersterkrankten

•• in 64% der Studien mit in 64% der Studien mit chronchron..Patienten Veränderungen imPatienten Veränderungen imlinken GFM, aber nicht beilinken GFM, aber nicht beiErsterkranktenErsterkrankten

•• 2 Regionen in >50% der Studien2 Regionen in >50% der Studiengefunden (links GTM/GTS)gefunden (links GTM/GTS)

Verteilung / prozentuale Überlappung

Veränderungen im Temporallappen: STG Veränderungen im medialen Temporallappen

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HeterogenitätHeterogenitätder schizophrenender schizophrenen

Patienten Patienten

KlinischKlinisch•• ErkrankungsbeginnErkrankungsbeginn•• OutcomeOutcome•• MedikationMedikation

LongitudinalLongitudinal•• Follow-up Follow-up StudienStudien

GenetikGenetik•• HeritabilitätHeritabilität•• KrankheitseffekteKrankheitseffekte•• MolekulargenetikMolekulargenetik

SymptomatikSymptomatik•• EinzelsymptomeEinzelsymptome•• Sub-SyndromeSub-Syndrome

Weiterentwicklung einfacher Gruppenvergleiche Häufigste Symptome bei Schizophrenie

5050GedankenlautwerdenGedankenlautwerden5252GedankenbeeinflussungGedankenbeeinflussung6464VerfolgunsgwahnVerfolgunsgwahn6464WahnstimmungWahnstimmung6565Befehlende und kommentierende StimmenBefehlende und kommentierende Stimmen6666Abgeschwächter AffektAbgeschwächter Affekt6666MißtrauenMißtrauen7070BeziehungsideenBeziehungsideen7474Akustische HalluzinationenAkustische Halluzinationen9797Mangelnde EinsichtMangelnde Einsicht

Häufigkeit %Häufigkeit %SymptomSymptom

WHO 1973WHO 1973

SAPS Items

RatingRating: 0..5: 0..5

Akustische Halluzinationen und Alterationen

Gyrus Gyrus frontalisfrontalisinferior/medial (BA45/46)inferior/medial (BA45/46)

HeschlHeschl‘‘scherscherGyrus (BA 41)Gyrus (BA 41)

Gyrus Gyrus supramarginalissupramarginalisinferior (BA 40)inferior (BA 40)

85 schizophrene85 schizophrenePatientenPatientenP<0.001P<0.001

LLRR

LL

RR

GaserGaser et et alal. . Cereb CortexCereb Cortex 2003 2003

Akustische Verarbeitung

Primär akustischer Kortex(BA 41)

Sekundärer /Assoziations-akust. Kortex (BA 42/22)

Kurzzeitspeicher für akust.Information (BA 40)

Broca-Areal (BA 44/45)

Akustische Halluzinationen und Alterationen

Dierks et al.,Neuron 1999

Funktionell(fMRI)

Strukturell(DBM)

R L

R L

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HeterogenitätHeterogenitätder schizophrenender schizophrenen

Patienten Patienten

KlinischKlinisch•• ErkrankungsbeginnErkrankungsbeginn•• OutcomeOutcome•• MedikationMedikation

LongitudinalLongitudinal•• Follow-up Follow-up StudienStudien

GenetikGenetik•• HeritabilitätHeritabilität•• KrankheitseffekteKrankheitseffekte•• MolekulargenetikMolekulargenetik

SymptomatikSymptomatik•• EinzelsymptomeEinzelsymptome•• Sub-SyndromeSub-Syndrome

Weiterentwicklung einfacher Gruppenvergleiche Der dimensionale Ansatz nach Liddle

formale DenkstörungenAblenkbarkeitinadäquater Affekt

WahnHalluzinationen

SprachverarmungAffektverflachungApathie

Symptome

DesorganisationDesorganisationRealitätsverzerrungRealitätsverzerrungpsychomotorischepsychomotorischeVerarmungVerarmung

Syndrom

rechter ventralerpräfrontaler Kortex

medialerTemporallappen

linker dorsalerpräfrontaler Kortex

Läsionsort

Faktorenanalyse SANS/SAPS30 Items SAPS30 Items SAPS 20 Items SANS20 Items SANSFaktorladungenFaktorladungen FaktorladungenFaktorladungen

3 3 FaktorenFaktorenerklären erklären 38%38%der Varianzder Varianzvon 50 Itemsvon 50 Items

negativ desor-ganisiert

paranoid

Faktorenanalyse: 90 Patienten vs. 110 Kontrollen

negativ desor-ganisiert

paranoid

negativ desor-ganisiert

paranoid

Faktorenanalyse: 90 Patienten vs. 110 Kontrollen Vergleich mit eigenen Ergebnissen

Eigene ErgebnisseEigene Ergebnisse(90 Patienten (90 Patienten vsvs. 110 Kontrollen). 110 Kontrollen)

Meta-AnalyseMeta-Analyse

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HeterogenitätHeterogenitätder schizophrenender schizophrenen

Patienten Patienten

KlinischKlinisch•• ErkrankungsbeginnErkrankungsbeginn•• OutcomeOutcome•• MedikationMedikation

LongitudinalLongitudinal•• Follow-up Follow-up StudienStudien

GenetikGenetik•• HeritabilitätHeritabilität•• KrankheitseffekteKrankheitseffekte•• MolekulargenetikMolekulargenetik

SymptomatikSymptomatik•• EinzelsymptomeEinzelsymptome•• Sub-SyndromeSub-Syndrome

Weiterentwicklung einfacher Gruppenvergleiche

t = 0t = 0 ΔΔ t = t = 7 7 MonMon..

Schizophrener PatientSchizophrener Patient(25 Jahre, männlich)(25 Jahre, männlich)

Longitudinale Messungen mit DBM

Jacobideterminante (DBM)Jacobideterminante (DBM)DifferenzDifferenz

AusschnittAusschnitt

Verlauf bis zur ersten schizophrenen Episode

positivepositiveSymptomeSymptome

negative undnegative undunspezifischeunspezifischeSymptomeSymptome

((nach Häfner et al., 1995, Mannheimer ABC-Studie, n=232)nach Häfner et al., 1995, Mannheimer ABC-Studie, n=232)

ZeitdauerZeitdauer

AlterAlter 24,224,2

erstes Anzeichen einererstes Anzeichen einerpsychischen Störungpsychischen Störung

(unspezifisches / negatives Symptom)(unspezifisches / negatives Symptom)

2 Monate2 Monate

30,330,3

ErsthospitalisierungErsthospitalisierung

Psycho-Psycho-tischetische

VorphaseVorphase

1,1 Jahre1,1 Jahre

30,130,1

MaximumMaximumderder

Positiv-Positiv-symptomatiksymptomatik

erstes erstes positivespositivesSymptomSymptom

29,029,0

ProdromalphaseProdromalphase

4,8 Jahre4,8 Jahre

Auftreten sozAuftreten soz..DefiziteDefizite

Erste Ergebnisse bei Hochrisiko-Patienten

4 Patienten mit psychoseferner Symptomatik4 Patienten mit psychoseferner Symptomatik1 Patient mit psychosenaher Symptomatik1 Patient mit psychosenaher Symptomatik

HeterogenitätHeterogenitätder schizophrenender schizophrenen

Patienten Patienten

KlinischKlinisch•• ErkrankungsbeginnErkrankungsbeginn•• OutcomeOutcome•• MedikationMedikation

LongitudinalLongitudinal•• Follow-up Follow-up StudienStudien

GenetikGenetik•• HeritabilitätHeritabilität•• KrankheitseffekteKrankheitseffekte•• MolekulargenetikMolekulargenetik

SymptomatikSymptomatik•• EinzelsymptomeEinzelsymptome•• Sub-SyndromeSub-Syndrome

Weiterentwicklung einfacher Gruppenvergleiche Trennung genetischer und nichtgenetischer Faktoren

Cannon et al. 2002, PNAS:• Vergleich zwischen monozygoten (MZ, genetisch identischen) Zwillingen

diskordant für Schizophrenie• Vergleich zwischen monozygoten und dizygoten Zwillingen diskordant für

Schizophrenie

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Fazit

•• neue, automatische Methoden verfügbar mit zahleichen Vorteilenneue, automatische Methoden verfügbar mit zahleichen Vorteilen

•• Heterogenität der Schizophrenie spiegelt sich in Heterogenität der Schizophrenie spiegelt sich in Diversität Diversität derderMorphometrieergebnisse Morphometrieergebnisse wiederwieder

•• Einzelsymptome und Sub-Syndrome zeigen spezifische MusterEinzelsymptome und Sub-Syndrome zeigen spezifische Muster

•• Nachweis sowohl genetischer als auch Nachweis sowohl genetischer als auch krankheitspezifischer krankheitspezifischer VeränderungenVeränderungen