Über die Bildgebung von ausschließlich synaptischer Dopamin-Transmission hinaus - Longitudinale multimodale MRT-Bildgebung von Struktur, Konnektivität und Metabolismus des Dopamin-Systems von Psychose zu psychotischer Remission bei Schizophrenie

• Antragsteller: Felix Brandl, Ph.D.; Privatdozent Dr. Christian Sorg
• Fachliche Zuordnung: Biologische Psychiatrie
• Förderung: Förderung seit 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 550468338

Neben meist stabilen oder langsam zunehmenden Negativ- und Kognitivsymptomen treten bei der Schizophrenie fluktuierende psychotische Symptome auf. Nach der Dopamin-Hypothese der Psychose bei Schizophrenie sollen fluktuierende Veränderungen des Dopaminsystems psychotischen Episoden zugrundeliegen. Bisher ist die In-vivo-Evidenz für Veränderungen des Dopaminsystems bei Schizophrenie eingeschränkt auf molekulare Bildgebung (z.B. 18F-DOPA-PET), die in der Regel auf die Messung synaptischer Prozesse von Dopamintransmission beschränkt ist, aber andere durch fortgeschrittene MRT-Techniken adressierbare Aspekte des Dopaminsystems ignoriert. Deshalb beschäftigt sich dieser Antrag mit der longitudinalen Untersuchung von Patienten mit Schizophrenie und gesunden Kontrollpersonen mittels MRT-Maßen, die auf nicht-synaptisch-transmissive Aspekte des Dopaminsystems fokussieren. Drei Fragen werden adressiert: (i) Sind Dopamin-MRT-Maße bei Patienten mit Schizophrenie verändert? Korrelieren diese Änderungen mit striataler Dopaminsynthese und -speicherung (DSS, das konsistente Maß veränderter Dopamin-Transmission bei Schizophrenie), basiert auf 18F-DOPA-PET, das in einer Subgruppe der Probanden erhoben wird? (ii) Variieren veränderte Dopamin-MRT-Maße longitudinal als eine Funktion des Krankheitsstatus? D.h., fluktuieren sie zwischen Phasen mit ausgeprägten psychotischen Symptomen und Phasen psychotischer Remission? (iii) Sind veränderte Dopamin-MRT-Maße mit Symptomen, insbesondere Positiv-/psychotischen Symptomen, assoziiert? Zu (i): Wir fokussieren auf dopaminerge Nukleus- und Axon-fokussierte MRT-Sequenzen. Hinsichtlich dopaminerger Nuklei fokussieren wir auf die Morphometrie von T1w-MRT zur Untersuchung von Volumen und Makrostruktur der Nuklei, auf Neuromelanin-MRT zur Untersuchung von langfristigem Dopamin-Stoffwechsel und -Funktion sowie auf quantitatives Suszeptibilitäts-Mapping zur Untersuchung von Dopamin-assoziiertem Eisengehalt und metabolischer Integrität. Hinsichtlich dopaminerger Axone fokussieren wir auf Diffusions-MRT zur Untersuchung der strukturellen Trakt-basierter Konnektivität, auf Myelin-MRT und biophysikalische Modellierungs-basierte Diffusions-MRT zur Untersuchung der Trakt-basierten Mikrostruktur, auf resting-state funktionelle MRT zur Untersuchung von Korrelationen der Blutoxygenierung (funktionelle Konnektivität) sowie auf korrespondierende Zusammenhänge von struktureller und funktioneller Konnektivität. Es wird die Konnektivität zwischen dopaminergen Nuklei des Mittelhirns und primär dem Striatum (die Region mit den dichtesten dopaminergen Projektionen) sowie sekundär dem Präfrontalkortex und bestimmten Thalamuskernen untersucht. Zu (ii) und (iii): Die bisherige Evidenz legt nahe, dass (dorsale) striatale DSS erstens während Psychose erhöht und bei psychotischer Remission erniedrigt ist und zweitens mit Positivsymptomen assoziiert ist. Wir werden testen, ob dasselbe auch auf Dopaminsystem-fokussierte MRT-Maße zutrifft.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen