Aufmerksamkeit und Aufmerksamkeitsstörungen

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1 Aufmerksamkeit und Aufmerksamkeitsstörungen Daniel Brandeis Zentrum für Kinder- und Jugendpsychiatrie & Zentrum für Integrative Humanphysiologie, Universität Zürich Kinder- und Jugendpsychiatrie & Psychotherapie, ZI Mannheim 7. ktober 201 Aufbau 1. Definition - Aufmerksamkeit 2. Bildgebung wann, wo. Klinik Unilateraler Neglect, 4. Behandlung Plastizität, Training Keine potentiellen Interessenkonflikte. Drittmittel von SNF, EU, SNF, DFG, Universität, Stiftungen. 1 2 Aufmerksamkeit Arten Typologie aus Neurowissenschaften, Neuropsychologie, Neurologie Aufmerksamkeitsfunktionen sind keine alleinstehenden Leistungen, sondern an Wahrnehmung, Gedächtnis, Planen, Handeln, Sprache, rientierung und Problemlösung beteiligt (Sturm 2009) A) Intensität-Selektivität (Sturm 2009, van Zomeren und Brouwer 1994) Intensität Aufmerksamkeitsaktivierung (Alertness) längerfristige Aufmerksamkeitszuwendung (Daueraufmerksamkeit, Vigilanz) Selektivität räumliche Ausrichtung des Aufmerksamkeitsfokus selektive oder fokussierte Aufmerksamkeit geteilte Aufmerksamkeit, Aufmerksamkeitsflexibilität, Wechsel des Aufmerksamkeitsfokus B) Alerting rienting Executiv (Posner et al.) Aufmerksamkeit Filter, Inhibition, Kontrolle; Exekutive Funktionen; Flaschenhals, Resource, Verstärker, Suchlicht, Binding-Integration Haupsächlich zentral Alerting(Vigilance, Intensitäts-Dimension) rienting(räumliche Aufmerksamkeitsausrichtung) Executive Attention (entspricht der Selektivitäts-Dimension) C) Automatisch kontrolliert (Shiffrin & Schneider, Kahnemann) Automatisch - System 1 Kontrolliert - System 2 Sensorisch Zentral Motorisch Zeit (Informationsverarbeitung- Sekunden) Funktionelle Bildgebung Aufmerksamkeit Netzwerke und Transmittoren 10cm 1mm Hohe Zeitauflösung z = z 15 = z 15 = 15 EEG EEG: Electrical Transmission (EEG:Electroencephalogram ERP: Event-Related Potentials) fmri: Metabolic Supply (functional Magnetic Resonance Imaging) 5ms 100ms 500ms 1s 10s Brem et al. NIMG 2006, Simultaneous: Mandelkow et al. NIMG 2006, 2007, Michels et al 2010 Hohe räuml. Aufösung Mehrere Netzwerke und Transmittoren vermitteln Aufmerksamkeit Posner & Rothbart, Ann Rev Psychol

2 P1 N1 P00 G:\MM6\MM_P1\Tn148.DAT Aufmerksamkeit Vigilanz Aufmerksamkeit- Test (Cued Continuous Performance Test CPT AX / X, Rosvold et al 1956) Aufgabe: nach -X drücken N H distractor - ignorieren distractor - ignorieren cue aufpassen, vorbereiten S X NoGo -hemmen cue aufpassen, vorbereiten Go - ausführen Einfache Aufmerksamkeit komplexes Netzwerke Langner & Eickhoff ( contingent negative variation ): kognitive Vorbereitung und Zeitschätzung van Leeuwen et al. BBF 1998; Brandeis et al. JACPP 2002, Banaschewski et al. JCPP 200, JNT 2004, Strik et al Clin Neurophysiol D. Brandeis/ Aufmerksamkeit UZH Aufmerksamkeit Verlauf Aufmerksamkeit nur Cue, nicht Distraktor Verarbeitung Aktivität stärker visuell (0.2s), exekutiv (P, 0.4s), Vorbereitung (>1s)... Strength in µv Klinik Cue P µv Distractor Aufmerksamkeit - Dynamisch sec -7.0 µv 9 Van Leewen et al 1998, Brandeis et al 2002, Albrecht et al Unilateraler Neglect Unilateraler Neglect Aufmerksamkeit und Repräsentation links betroffen Vallar 2007, Corbetta et al Hirnschädigung rechts Neglekt links R Posner & Rothbart 2007, Vallar 2007, Corbetta et al

3 Unaufmerksamkeit Hyperaktivität mangelnde Impulskontrolle Aufmerksamkeitsdefizit- Hyperaktivitätsstörung Beginn in Kindheit (ICD: vor 6, DSM-5: vor 12J) Verhalten nicht dem Alter oder der Intelligenz entsprechend Dauer (mindestens 6 Monate) Beeinträchtigungen in mind. 2 Lebensbereichen Nicht durch eine andere psychische Störung erklärbar 1 ist eine häufige Störung (DSM IV ca 5%, DSM-5 ca 7%, HKS ICD-10: 1-2%) ist eine chronische Störung % Persistenz frühes Erwachsenenalter, DSM-5: vor 12 führt oft zu psychosozialen Beeinträchtigungen Z.B. Unfällen, Substanzabusus, Delinquenz Begleitstörungen sind die Regel Ca % mind. 1 assoziierte Störung z. B.: Taylor et al., Diagnose und Behandlung Anamnese und Untersuchung Symptome, Verlauf, Begleitstörungen, Verhalten Strukturiertes klinisches Interview: DSM- und ICD-Kriterien (KIDDIE-SADS, DAWBA) Standardisierte Fragebögen Allgemein: Achenbach, SDQ; : FBB-HKS, Conners, WURS Verschiedene Situationen und Beurteiler (Eltern, Lehrer, Betroffene, Partner ) Multimodale Behandlung Psychotherapie, Medikation, evtl. Neurofeedback Nach LEITLINIEN, durch FACHLEUTE, KEINE Neurodiagnostik ml Neuroanatomie Gesamtes Hirnvolumen Alter (Jahre) Kontrollen Männlich Männlich Kontrollen Weiblich Weiblich Hirnvolumen vermindert aber Unterschied klein, Streuung gross 15 Castellanos et al., Neoroanatomie Entwicklung verzögert - Medikation normalisiert graue Substanz Graue Substanz Basalganglien Hirnreifung frontal verzögert aber nicht diagnostisch Shaw et al. (2006) 17 Keine Nachteile, eher Vorteile durch Medikation nachweisbar MRI/ VBM, Metaanalyse, Nakao et al

4 Funktion - betroffene Netzwerke bei Funktion Metaanalyse bei Klassischer Befund: ADHD = fronto-striatal hypoactivation (Minderaktivierung) Rubia et al AJP 1999 (Stop and delay tasks, fmri, N=7 ADHD vs 12 Ctrl, 12-18y) Hirnaktivität beim Stoppen vermindert aber Unterschied klein, Streuung gross D. Brandeis/ Aufmerksamkeit UZH Metaanalyse inhibition, conflict, reward- Cortese et al 2012 Unterschiede systematisch aber klein D. Brandeis/ Aufmerksamkeit UZH Neurochemie - Neurotransmittersysteme Stahl, 200 Mehrere betroffene Transmittoren: Dopamin (DA), Noradrenalin (NE) 22 - Neurotransmittersysteme Neuropsychologie Stahl, 200 Verschiedene Transmittersysteme bei betroffen 2 4

5 Neuropsychologie Störung exekutiver Funktionen Hemmung (motorisch, kognitiv + emotional) Planungsfähigkeit Arbeitsgedächtnis Aufmerksamkeit & Flexibilität Aber auch andere Beeinträchtigungen Scientific American, 1998 Motivation Basale Lernmechanismen Regulation von Aktivierung 1. Exekutive Dysfunktionen: nicht störungsspezifisch 2. 50% der Betroffenen: ausgeprägte exekutive Auffälligkeiten. Erhöhte Reaktionszeitvariabilität: stabilster Befund Neuropsychologie - Verlauf Alertness Test (TAP, Alter J) Erhöhte Variabilität der Antworten bei oft andauernd z..b.: Nigg et al., 2005; Doyle et al., Drechsler et al, J. Child Psychol. Psychiat Neurophysiologie und funktionelle Bildgebung Aufmerksamkeitstests - Ruhe wach CPT -X Aufpassen CPT -X +Flanker Flanker Fehlerverarbeitung bleiben Antworten +Konflikt/EF CNDAT Abwarten S X XX S XX X 44 ERN Aufmerksamkeit schwächer bei A Maps to Distractor Vorbereitung bei -Geschwistern +7µV/ t Control t-maps -7µV/ t ms B Maps to Cue Gesunde Kontrollen Gesunde Geschwister Control +7µV/ t 0.45s t-maps -7µV/ t * ADHD ms * CNTRL 29 van Leeuwen et al 1998,., McLoughlin et al 2010 Endophänotyp - genetischer Anteil D. Brandeis/ Aufmerksamkeit UZH 10-1 Albrecht et al

6 Ruhe EEG? Ruhe-EEG: -Untergruppen CTRL ADHD + - Controls 2.2% 11% 24.5% 24.5% 16.8% Theta Barry et al EEG-Veränderungen bei ADHD Mehr theta (langsame Wellen) Unreife, Hypo-Arousal Magee et al sensitivity of 89.0% and a specificity of 79.6%... supportive of an independent diagnostic test for AD/HD based on EEG power at rest. Quintana et al. 2007: (sensitivity=94%) and in none of the subjects with ADHD-like symptoms due to other disorders (specificity=100%). EEG bei ADHD Verlangsamung, hypoarousal? D. Brandeis/ Aufmerksamkeit UZH 10-1 e.g. Barry & Clarke theta nur bei /5 ADHD clusters (60%, stark bei 11%) Clarke et al D. Brandeis/ Aufmerksamkeit UZH (No) Ruhe EEG-? Entwicklung? theta Brainmapping Tests bei ADHD? Tests (aktiv, nicht Ruhe) erfassen betroffene Funktionen Erfassen Aufmerksamkeit und Antwortkontrolle im Gehirn Erfassen umschriebene Funktionen, nicht gesamtes Verhalten Zuverlässig(reliabel) Sprachunabhängig Erblich BezugzuGenetik Bezug zu ADHD, Entwicklung und Neurobiologie Aber keine Bedeutung für Einzeldiagnostik Liechti et al. BTP 2012, in press Theta nicht erhöht bei trotz Abnahme mit Entwicklung: D. Brandeis/ Aufmerksamkeit Kein UZH 10-1 diagnostischer Nutzen Erfüllt alle Kriterien für Endophänotypen D. Brandeis/ Aufmerksamkeit UZH Neurofeedback Neurofeedback Aufmerksamkeit durch Hirntraining? Unsere Hirnaktivität spiegelt Alter, Aufmerksamkeit und Wachheit, und kann im Neurofeedback Training sichtbar gemacht und reguliert werden. Kann man so einen reifen, aufmerksamen Zustand trainieren? Können das auch Kinder und Jugendliche mit Aufmerksamkeits- Hyperaktivitätsstörung ()? D. Brandeis, R. Drechsler und andere KJPD - Kinder- und Jugendpsychiatrie, Universität Zurich (ZIHP, ZNZ, ZI Mannheim) 6 6

7 Neurofeedback Neurofeedback Protokolle bei Training der Selbstregulation durch Feedback unbewusster physiologischer Signale: Lernen ( Konditionierung Üben im Alltag ( Transfer ) Langsameres Ruhe-EEG + - Mehr theta, delta unteraktiv, unreif Frequenz Trainingweniger Theta/Beta Bei : Rückmeldung (=Feedback) von Signalen für Aufmerksamkeit, Wachheit, Reife Ergänzung im multimodalen Ansatz Anhaltende Wirkung, aber starke unspezifische Anteile Neurofeedback: Biofeedback mittels Hirnaktivität 7 Schwächere Aufmerksamkeits-ERPs - + Theta Verminderte Vorbereitung & Zeitverarbeitung beinträchtigte Aufmerksamkeit & Zustandsregulation dopamine sensitive Post - Pre Slow Cortical Potential Trainingmehr /SCP Clarke et al 2011, Banaschewski et al 200; Levesque et al 2006, Lüchinger et al 2012, Hinterberger et al 200 Neurofeedback Wirkung NF Wirkung : Metaanalyse 201 Kontrolliert hne Kontrolle Post-Pre Grosser Effekt Mittlerer Effekt Kleiner Effekt Beachtliche Wirkung (Durchschnitt, Arns et al 2009) 9 Beurteilung nahe p<.0001, wahrscheinlich blind p= Zusammenfassung Aufmerksamkeit hat viele Facetten Aufmerksamkeit kann man messen Aufmerksamkeit ist klinisch relevant Aufmerksamkeit kann man trainieren Dank an T. Banaschewski, H. Heinrich, A. Rothenberger (Göttingen, Mannheim, München) H.-Ch. Steinhausen, L. Valko, U. Müller, M. Döhnert, R. Drechsler, M. Liechti, S. Maurizio, S. Walitza (Zürich) 41 D. Brandeis/ Aufmerksamkeit UZH