Dopaminerge Mechanismen von Störungen des Belohnungslernens und Arbeitsgedächtnisses bei schizophrenen Patienten

• Antragsteller: Professor Dr. Florian Schlagenhauf, seit 10/2018
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychiatrie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 204208448

Eine Veränderung der dopaminergen Neurotransmission mit einem hyperdopaminergen Zustand in den Basalganglien ist ein zentraler Bestandteil aktueller pathophysiologischer Theorien der Schizophrenie. Mit Hilfe neurochemischer Bildgebungsstudien wurde eine gesteigerte striatale Dopaminsynthesekapazität bei Patienten mit einer Schizophrenie bestätigt. Veränderungen im mesolimbischen dopaminergen System tragen zu Störungen im Belohnungslernen mit veränderten Prädiktionsfehlersignalen bei. Diese Veränderungen von Prädiktionsfehlern und neuronaler Wertrepräsentation tragen zu wesentlichen Aspekten der schizophrenen Erkrankung bei wie aberrante Bedeutsamkeitszuschreibung (Salienzattribuierung) oder motivationale Beeinträchtigungen. Veränderungen im mesokortikalen dopaminergen System wurden mit kognitiven Defiziten wie Arbeitsgedächtnisstörungen in Beziehung gebracht, die durch Störungen in fronto-parietalen Netzwerken verursacht werden. In der Therapie der schizophrenen Erkrankungen hat die Behandlung mit antipsychotischen Medikamenten einen wichtigen Stellenwert. Antipsychotika führen zu einer Reduzierung von psychotischem Erleben und wirken wesentlich über eine Blockade von Dopamin D2 Rezeptoren. Allerdings ist der Einfluss antipsychotischer Behandlung auf die präsynaptische Dopaminsynthesekapazität sowie auf aberrante Salienzattribuierung, Belohnungslernen und Arbeitsgedächtnisfunktionen bisher nur unzureichend verstanden. Zudem sind Zusammenhänge zwischen einer Veränderung in der Dopaminsynthesekapazität durch Antipsychotika und Veränderungen in den genannten, für den Krankheitsverlauf wichtigen Funktionen nicht untersucht. Daher wird die beantragte longitudinale, multimodale Studie unbehandelte schizophrene Patienten vor und nach antipsychotischer Behandlung untersuchen, wobei die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) mit der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) mittels des Radioliganden [18F]Fluorodopa (FDOPA) kombiniert wird. Mit Hilfe detaillierter computationaler Modellierung werden Veränderungen im Belohnungslernen und dem Arbeitsgedächtnis auf Verhaltens- und neuronaler Ebene beschrieben. Assoziationen zwischen einer (hypothetisch) durch antipsychotische Behandlung veränderten Dopaminsynthesekapazität und therapiebedingter Veränderungen in Salienzattribuierung, Belohungslernen und Arbeitsgedächtnis werden getestet. Dieses Projekt soll unser Verständnis der Mechanismen antipsychotischer Behandlung auf den gestörten Dopaminstoffwechsel sowie wesentliche kognitive Prozesse bei Patienten mit einer schizophrenen Erkrankung befördern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Dr. Ralph Buchert, Ph.D., bis 9/2018