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Dynamische Veränderungen des strukturellen und funktionellen Hirn-Konnektoms bei Patientinnen mit Anorexia Nervosa (Revision)

Fachliche Zuordnung Klinische Psychiatrie, Psychotherapie und Kinder- und Jugendpsychiatrie
Biologische Psychiatrie
Förderung Förderung von 2017 bis 2023
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 320247098
 
Erstellungsjahr 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Dieses Forschungsprojekt konzentrierte sich darauf, die strukturellen und funktionalen Veränderungen im Gehirn von Anorexia Nervosa (AN)-Patientinnen vor, während und nach der Gewichtsnormalisierung zu untersuchen. Durch modernste neurobildgebende Techniken und eine umfangreiche Patientinnenkohorte sollte das A) Strukturelle Gehirnnetzwerk, das B) Funktionelle Gehirnnetzwerk sowie C) Mechanismen hinter den Veränderungen charakterisiert werden. Die Ergebnisse zeigen weitreichende Veränderungen in der kortikalen Dicke, Volumina der grauen Substanz inklusiver eine Reihe von Substrukturen. Demnach ist eine Abnahme der kortikalen Dicken insbesondere in Regionen zu beobachten, die als energetisch anspruchsvoll beschrieben werden können. Das Ausmaß dieser Veränderungen ist das größte in der Psychiatrie. Veränderungen in der „Integrität“ der weißen Substanz zeigen ein ähnliches Bild, wenn auch mit geringeren Effektstärken als bei der grauen Substanz. Des Weiteren zeigen unsere Ergebnisse Veränderungen der (dynamischen) funktionellen Netzwerkarchitektur insbesondere auf globaler Ebene bei akuten AN und ehemaligen Patientinnen. Diese Veränderungen zeigten sich insbesondere in Netzwerken denen eine Relevanz für AN zugeschrieben wird, darunter Netzwerke, die mit kognitiver Kontrolle, Bildung von Gewonheiten und Berlohnungserleben in Verbindung stehen. Die Reversibilität der strukturellen Veränderungen und die Normalisierung von Netzwerkmerkmalen während der Gewichtszunahme wurden für viele strukturelle aber nicht alle der funktionellen Domänen beobachtet. Einige einfache Erklärungen für die strukturellen Veränderungen im Zustand des akuten Untergewichtes wie De- oder Hyperhydratation oder Apoptosis und Neurogenese konnten aufgrund biochemischer Paramtere bzw. der Zeitverläufe weitestgehend augeschlossen werden. Stattdessen waren die strukturellen Veränderungen häufig mit Biomarkern wie dem appetitregulierenden Hormon Leptin und Markern der neuronalen Integrität Neurofilament Light (NFL) bzw. N-acetyl-aspartat (NAA) assoziiert oder sogar durch diese vermittelt (Mediation). Veränderungen der (dynamischen) funktionellen Netzwerkarchitektur sind möglicherweise getrieben von Veränderungen der Signal-charakteristika auf Voxelebene welche wiederrum mit den strukturellen Hirnveränderungen im akuten Zustand der Erkrankung zusammenhängen. Trotz der umfassenden Normalisierung struktureller Veränderungen identifizierte maschinelles Lernen subtil persistierende Veränderungen bei Patientinnen und Patienten in früher Remission, die sich wiederum als prädiktiv für einen späteren ungünstigeren Verlauf erwiesen. Dieses Projekt trägt dazu bei, die neurobiologischen Grundlagen von AN zu verstehen und möglicherweise personalisierte Interventionsansätze zu entwickeln. 2021 FAZ, „Wie Magersucht das Gehirn angreift“ (F. Witte) 2021 Neue Züricher Zeitung aSo, „Wenn Magersüchtige nicht richtig denken“ 2020 Documentary production about “Future Food” at Hygienemuseum Dresden 2020 MDR Wissen, “Eine Woche Flüssignahrung: satt werden nur mit Pulver“

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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