Untersuchung spontansprachlicher, linguistischer Parameter bei affektiven und psychotischen Störungen und deren hirnstrukturelle Korrelate

• Antragstellerin: Frederike Stein, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychiatrie ; Angewandte Sprachwissenschaften, Computerlinguistik ; Kognitive und systemische Humanneurowissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 527712970

Psychische Störungen werden mithilfe von standardisierten Kategorisierungssystemen diagnostiziert. Dennoch gibt es vielfältige Evidenz dafür, dass zwischen vielen kategorialen Diagnosen große Überlappungen bestehen. Um ein besseres Verständnis der zugrundeliegenden Pathomechanismen zu erlangen, bedarf es alternativer Ansätze neben Fall-Kontrollstudien. Multivariat-dimensionale Ansätze ermöglichen es hirnstrukturelle und physiologische Veränderungen über Diagnosekategorien hinweg entlang latenter Variablen zu gruppieren. Idealerweise sind diese latenten Variablen leicht zu messen und umfassen große Gehirnnetzwerke. Die spontane Sprachproduktion als die komplexeste kognitiv-motorische Aufgabe des Menschen erfüllt diese Kriterien, weil sowohl motorische, auditive, kognitive, und emotionale Prozesse koordiniert ablaufen müssen. Mit dem beantragten Projekt sollen latente linguistische Parameter (LLP) der Sprachproduktion bei N=392 Patienten mit Majorer Depression (MDD), bipolarer Störung (BD) und Schizophrenie (SZ) paradigmatisch untersucht werden. Unter der Verwendung von computational linguistic tools werden in Arbeitspaket 1 (AP) Algorithmen zur Extraktion von LLP der Phonologie, Syntax und Semantik entwickelt, getestet und validiert. Im Anschluss werden die LLP mittels multivariater Methoden auf transdiagnostische Dimensionen und Subgruppen untersucht. Hierbei werden transdiagnostische, linguistische Dimensionen bzw. Cluster erwartet, die über MDD, BD und SZ hinweg vorhanden sind. Schließlich werden die Algorithmen mittels eines GitHub Repositoriums dokumentiert und anderen Forschenden zugänglich gemacht. AP 2 soll die identifizierten Dimensionen und Subgruppen zu einem transdiagnostischen Modell der Spontansprache bei affektiven und psychotischen Störungen integrieren, indem hirnstrukturelle Korrelate (weiße und graue Substanz) mittels MRT auf Gesamtgehirnebene in Form von lokalen Assoziationen als auch auf globaler makroskopischer Ebene in Form von strukturellen Netzwerken (connectomics) untersucht werden. Hinsichtlich hirnstruktureller Korrelate der linguistischen Parameter werden in AP 2 Assoziationen primär im Sprachnetzwerk über die Diagnosen hinweg erwartet. Mithilfe von AP3 soll eine Validierungsstudie bei n=60 durchgeführt werden, indem neben der Bildbeschreibung, weitere Sprachproduktionsaufgaben eigesetzt werden, die Aufschluss über Reliabilität und Generalisierbarkeit geben sollen. Zusammenfassend soll das beantragte Projekt dazu dienen linguistische Veränderungen bei „endogenen Psychosen“ systematisch und automatisiert zu entschlüsseln. Das Fernziel ist hierbei die Entwicklung eines integrativen neurobiologischen Sprachmodells bei affektiven und psychotischen Störungen. Die Erkenntnisse aus diesem Projekt können in einem nächsten Schritt dazu dienen Prädiktionsalgorithmen für den Verlauf affektiver und psychotischer Störungen zu trainieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen