Sucht, Neuroadaptation & Lernen

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1 Sucht, Neuroadaptation & Lernen Andreas Heinz Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Charité - University Medicine Berlin Charité Campus Mitte & St. Hedwig Hospital

2 Zentrales serotonerges System. Baumgarten 1987

3 Serotonerges Neuron und Synapse Benkert 1996

4 HIAA im Liquor (pmol/ml) ,50 0,70 0,90 1,10 1,30 1,50 1,70 Quotient der spezifischen zur unspezifischen ß-CIT Bindung im Hirnstamm (V3") HIAA im Liquor (pmol/ml) Effektives Bindungspotential (Bmax/Kd) Heinz et al., Am. J. Psychiatr. 1998, & Pharmacopsychiatr. 2002

5 Glutamat stimuliert GABA hemmt Substantia nigra (DA) Locus coeruleus (NA) Raphekerne (5-HT)

6 Correlation between serotonin transporter availability in the brainstem and alcohol intake in a free access paradigm 4,50 4,00 Amount of alcohol intake (g/kg&day) 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 b-cit binding (V3") Heinz et al., Mol. Psychiatr. 2003

7 Integratives, prädiktives Modell Multiple lineare hierarchische Regressionsanalyse: Multiple r =,521; adjusted r 2 =,231; F(12, 225)= 6,620; p<,001) 5-HTT *-,11; p=,085 Elterliche Überwachung Neugierverhalten *,15 *-,15 ***,30 *,18 Internal. Störungen External. Störungen *-,16 *,16 ***,24 ***,30 Sensitivität Sozial auffällige Freunde ***,25,13; p=,067 Konsum Wirkungserwartung soz. Kompetenz *,13 Kontrolliert für Alter, Reifestatus, Geschlecht, Risikofaktoren

8 Heinz et al., Arch Gen Psychiatry 2005 normaliz ed [ 11 C]Car fentanil concentr ation controls ventral striatum ventral striatum alcoholics 1 Alkoholabhängige Gesunde ve 4 ntr al stri atu 3 m (V 3 ") 2 +1 SD mean SEM -1 SD 1 occipital cortex min. p.i.

9 Alkohol & glutamaterge Neurotransmission: Glutamat Glutamat-Rezeptor Normal Exzitation Ethanol Ethanol Inhibition Entzug Hyperaktivitätstadium Exzitotoxizität Schumann et al., Nervenarzt 2005; Spanagel et al., Nat Med 2005

10 GABAerge Neurotransmission in der frühen Abstinenz Chronischer Alkoholkonsum GABA-artig GABA GABA-A Frühe Abstinenz GABA-artig GABA GABA-A

11 Reduzierte GABA-A Rezeptoren in der frühen Abstinenz Abi-Dargham et al., Am J Psychiatry, 1998

12 Craving & reduzierte Kontrolle

13 Akute Alkoholeffekte Dopamin L-Tyrosin MAO DOPA DA Transporter COMT MAO 3-Methoxytyrumin COMT

14 Vor der Konditionierung Light Reward Belohnung erhalten = 1, R erwartet = 0: 1-0 = 1 Nach der Konditionierung Light CS-R erhalten = 1, CS-R Begin erwartet of = 0: 1-0 arm = movement 1 Reward R erhalten = 1, R erwartet = 1: 1-1 = 0 Schultz et al., 1993

15 Ventral striatal prediction error signal correlates with fluid IQ L y = 6 mm R R 2 = 0.22 (p = 0.011) 1 Z fluid IQ mean BOLD PE signal in VS T(29) T(27)

16 Alkoholentzug & frühe Abstinenz F-DOPA D2 Dopamin L-Tyrosin MAO DOPA DA Transporter COMT MAO 3-Methoxytyrumin COMT

17 Reduzierte Dopamine D2 Rezeptorverfügbarkeit & Craving Cortex white matter Ventricle Caudate Putamen Nucleus accumbens Claustrum Talairach-atlas (Thieme 1988) SPM-overlay Heinz et al., AJP 2004 BP ACQ

18 Erwartung von Belohnung & Dopaminfreisetzung Cue Reward Knutson et al., J Neurosci 2001 Schultz et al., Science 1996

19 Reduzierte Aktivierung des ventralen Striatums in der frühen Abstinenz & Craving Wrase et al., Neuroimage 2007

20 Schultz et al., Science 1997 R erhalten = 0, R erwartet = 1: 0-1 = -1

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24 Heinz et al., AJP 2004

25 Hirnatrophie bei Alkoholabhängigkeit

26 Cue reactivity: Biological Parametric Mapping Volumen der grauen Substanz wird voxelweise als Regressor für funktionelle Daten verwendet Beck... Heinz, Arch Gen Psychiatry 2012

27 Volumenverluste in Amygdala & Hippokampus korrelieren mit Rückfallrisiko Left Superior Right Posterior Anterior Abstaining Common Volume Relapsing

28 Correlation between plasma cortisol and raphe serotonin transporters Plasma Cortisol und Serotonintransporter plasma cortisol concentrations (ug/dl) ,0 205,0 405,0 605,0 805,0 1005,0 b-cit binding (BP') to serotonin transporters in the brainstem (raphe) area Heinz et al., Pharmacopsychiat.2002

29 Selective Devaluation einer Belohnung entfällt unter Stress Schwabe & Wolf, Psychoneuroendocrinology, 2010

30 Beck A, Müller C, Hägele C, Friedel E, Grüsser SM+, Gallinat J, Sterzer P, Bermpohl F, Gallinat J, Schlagenhauf F Charité Campus Mitte Kooperationen: Schumann G Institute of Psychiatry, London Bares R, Reimold M, Machulla HJ PET Center Univ. Tübingen Knutson B Stanford University Goldman D, Jones DW, Higley JD, Hommer D, Linnoila M+, Weinberger DR National Institutes of Health, Bethesda, MD