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Neurophysiologische Korrelate von Aggression bei AD(H)S

Inhaltsverzeichnis

Neurophysiologische Korrelate von Aggression bei AD(H)S

Es ist zwischen heisser (impulsiver) und kalter (überlegter) Aggression zu unterscheiden.

Aggression wird im Gehirn durch ein System zusammenarbeitender Gehirnregionen gesteuert.

Die bestimmenden Neurotransmitter sind Testosteron, Cortisol und Serotonin. Ein hoher Testosteronwert bei einem zugleich niedrigen Cortisolwert fördert Aggression. Ein niedriger Serotoninwert fördert Impulsivität, die ebenfalls Aggression fördert. Auch ein niedriger Dopaminpegel fördert Aggression, wobei zu hinterfragen ist, in welchen Gehirnregionen ein verringerter Dopaminspiegel dies veranlasst, da der Dopaminspiegel nicht im gesamten Gehirn gleich ist.

1. Die 2 Arten von Aggressionen

Bei Aggressionen sind zwei Arten zu unterscheiden:

1.1. Heisse (reaktive) Aggression

  • Verteidigungsreaktion bei Angriff auf sich oder anderes Mitglied der Gruppe
  • reaktive, impulsive affektgesteuerte Aggression1
  • Anzeichen von Wut, aktiviert Sympathikus
  • involvierte Gehirnregion: Dorsaler Teil des zentralen Höhlengraus (periaquäduktales Grau)
  • verringerter Serotoninspiegel2
  • überhöhte Reaktivität der Amygdala3

1.2. Kalte (proaktive) Aggression

  • Reaktion auf Angriffe anderer Art
  • auch zielgerichtete, proaktive oder instrumentale Aggression genannt1
  • Beuteverhalten
  • Keine Ärger/Wutanzeichen, effiziente Attacke, keine sympathische Aktivierung
  • Involvierte Gehirnregion: Ventraler Teil des zentralen Höhlengraus
  • ist mit verringerter Emotionalität (callous unemotional Traits, verringerte Empathie) assoziiert3
  • kein verringerter Serotoninspiegel2
  • verringerte Reaktivität der Amygdala3

Aggression ist grundsätzlich von Dominanzverhalten abzugrenzen.

Aggression bei AD(H)S ist ganz typischerweise heisse Aggression. Aggression korreliert mit ADHS-HI und ADHS-C, weniger mit ADHS-I.
Kalte Aggression ist kein typisches AD(H)S-Symptom.

Dass Aggression und Impulsivität unterschiedliche Konstrukte sind zeigt sich auch an Mäusen mit einem Adgrl3-Gendefekt, die eine erhöhte Impulsivität und eine verringerte Aggressivität zeigen.4

2. Gehirnsystem der Aggression

Aggression wird im Gehirn massgeblich durch ein Zusammenspiel mehrerer Gehirnregionen reguliert:5

  • Hypothalamus
  • Amygdala
  • orbitofrontaler Cortex (OFC)
  • zentrales Höhlengrau (periaquäduktales Grau, PAG)

Beide Arten von Aggression werden durch unterschiedliche Stimulation des periaquäduktalen Graus (zentrales Höhlengrau) im Mittelhirn aktiviert. Die Ansteuerung erfolgt durch Hypothalamus und Amygdala, während die Kontrolle durch den PFC erfolgt.6

Androgenrezeptoren, die die androgenen Steroidhormone Testosteron und Dihydrotestosteron binden, sind häufig anzutreffen in7

  • Amygdala
  • Hippocampus
  • cerebraler Kortex

Testosteron (insbesondere in Verbindung mit niedrigen Cortisolspiegeln) erhöht die Reaktionen im Aggressionssystem des Gehirns (insbesondere in der Amygdala) auf gezeigte wütende Gesichter.89 Die Amygdalareaktivität kann (unter anderem) durch den Speicheltestosteronwert und einen bestimmten Adrenorezeptor-Gen-Polymorhismus vorhergesagt werden.10

Eine hohe Cortisolreaktion dagegen dämpft die Amygdala, da Cortisol, das am Ende der HPA-Achsen-Reaktion ausgeschüttet wird, nicht nur die HPA-Achse hemmt, sondern auch die HPG-Achse bremst, an deren Ende Testosteron ausgeschüttet wird. Ein akuter hoher exogener Cortisolpegel ist damit im Ergebnis aggressions- und angstmindernd.1

Impulsiv-aggressiv Betroffene weisen eine verringerte Konnektivität zwischen Amygdala und PFC auf.1112
Neurofeedback könnte geeignet sein, derartige Konnektivitäten zu verbessern.

Reaktive Aggression bei AD(H)S korrelierte mit hoher Aktivität in:13

  • rechter Insula
  • Hippocampus
  • mittlere und obere frontale Areale

3. Aggressionshemmung durch Serotonin

Serotonin kann die Blut-Hirnschranke nicht überwinden. Die folgende Darstellung betrifft ausschließlich Serotonin im Gehirn.

Aggressionshemmung wird durch den PFC mittels Serotonin an den Serotoninrezeptoren vom Typ 5-HT1A und 5-HT1B vermittelt.
Ein hoher Serotoninspiegel im PFC bewirkt geringe Aggression. Hohe Serotoninspiegel verringern Aggression und Impulsivität.1415161718

Bei männlichen Häftlingen korrelierte Aggression mit:19

  • Tryptophan-Serumspiegel verringert
  • Kynurenin-Serumspiegel verringert
  • 5-HT Serumspiegel erhöht
  • 5-HT/(Trp∗1000)-Verhältnis erhöht
    • korrelierte mit der Anzahl schwer aggressiver Handlungen (r=0,593, P<0,001)
  • Impulsivität erhöht
  • AD(H)S-Symptome erhöht
  • IQ verringert
  • globale Funktionswerte verringert
  • Gemütsstörungen häufiger
  • Drogenmissbrauch/-abhängigkeit häufiger
  • Borderline häufiger
  • Verhaltensstörung häufiger (Conduct disorder)
  • antisoziales Verhalten häufiger

Vor allem die 3 Merkmale

  • 5-HT/(Trp∗1000)-Verhältnis erhöht
  • antisoziales Verhalten erhöht
  • globale Funktionswerte verringert

waren (gemeinsam) Prädiktoren für aggressives Verhalten. Das Modell, das diese drei Prädiktoren kombinierte, hatte eine Fläche unter der ROC-Kurve von 0,851 (95 % CI 0,806-0,895).

Die These von Zuckermann, wonach Impulsivität zugleich mit einem erhöhten Dopaminspiegel einhergehe, scheint sich dagegen nicht zu bestätigen. Eher scheint sich Cloningers Theorie zu bestätigen, wonach Impulsivität durch niedrige Serotonin und niedrige Dopaminspiegel gefördert wird.20 Nach der Inversed-U-Theorie, wonach überhöhte wie verringerte Neurotransmitterspoegel nahezu gleichartige Defizite in der jeweiligen Gehirnregion verursachen, schließen sich diese beiden Theorien indes nicht aus.

Ein niedriger Serotoninspiegel korreliert zugleich mit geringeren sozialen Kompetenzen.
Eine Zerstörung der Raphekerne, in denen im Gehirn das Serotonin entsteht, bewirkt eine indirekte Auslösung von Aggression über den Serotoninmangel im PFC, der nun mangels Serotonin Aggression und Impulsivität nicht mehr hemmen kann.

Die euphorisierende und halluzinogene Wirkung von Serotoninagonisten wie z.B. LSD wird durch eine Aktivierung von 5-HT2A-Rezeptoren vermittelt.21

Bei impulsiv-aggressiven Männern wie Frauen wurde eine verringerte Anzahl von (2A-)Serotonintransportern festgestellt.222324 Mehr hierzu bei Montova et al.25

4. Aggression als Folge von hohem Testosteron/Cortisol-Verhältnis

Ein hohes Verhältnis von Testosteron zu Cortisol soll die Entstehung von heisser Aggression (reaktive, impulsive, affektgesteuerte Aggression) fördern, während Serotonin zwischen heisser und kalter Aggression (kalt: zielgerichtete Aggression) moduliert.126

Testosteron ist das Hormon der letzten Stufe der Hypothalamus-Hypophysen-Gonodal-Achse (HPG-Achse), während Cortisol das Hormon der letzten Stufe der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrindenachse (HPA-Achse) ist. Diese beiden Stressachsen beeinflussen sich gegenseitig, indem sie sich gegenseitig hemmen.27

Cortisol hemmt alle Stufen der HPG-Achse. Testosteron hemmt die HPA-Achse nur auf der (ersten) Stufe des Hypothalamus.282927

Diese gegenseitige Wechselwirkung der HPG- und HPA-Achse schaukelt sich leicht in Richtung einer Dominanz eines der beiden Hormonsysteme (Cortisol oder Testosteron) auf. Eine HPG-Dominanz ist jedoch bei Männern wesentlich häufiger, da die Produktion von Geschlechtshormonen (wie Testosteron) nur bei Männern allein von der HPG-Achse gesteuert wird, während sie bei Frauen etwa hälftig von der HPG-Achse und der Nebennierenrinde (HPA-Achse) produziert werden,30 so das die Bedeutung dieser Problematik bei Frauen erheblich geringer ist.

Ein langanhaltendes Verhältnis von hohem Testosteron zu niedrigem Cortisol bewirkt weiter eine Expression von Genen, die soziale Aggression fördert und beeinträchtigt zugleich die corticale Kontrolle.2

Da bei ADHS-HI (mit Hyperaktivität) der basale Cortisolspiegel im Schnitt noch etwas mehr erniedrigt ist als bei ADHS-I, während die Cortisolreaktion auf akuten Stress bei ADHS-HI häufig abgeflacht ist und bei ADHS-I sehr häufig erhöht, könnte der durch einen besonderes niedrigen Cortisolspiegel erhöhte Testosteronspiegel möglicherweise eine Erklärung für eine bei ADHS-HI-Betroffenen entstehende Sexsucht darstellen. Nach dieser Hypothese würde Sexsucht bei ADHS-I seltener auftreten.

Ein hoher Cortisolspiegel bewirkt eine CRH-Genexpression in der Amygdala, die Angst / Angstzustände und Sozialphobie fördert.3132 Hierzu passt, dass hohe Cortisolantworten mit internalisierender Stressphänotypik (z.B. ADHS-I, häufiger Angst) und niedrige Cortisolantworten mit externalisierender Stressphänotypik (z.B. ADHS-HI, seltener Angst) verbunden sind.

D-Amphetaminmedikamente wie Lisdexamfetaminmedikamente (Elvanse) erhöhen den Cortisolspiegel, nicht jedoch den Testosteronspiegel.33

Erhöht wurden

  • Glucocorticoide (wie durch Methylphenidat)
    • Cortisol
    • Cortison
    • Corticosterone
    • 11-Dehydrocorticosteron,
    • 11-Deoxycortisol
  • die Androgene
    • Dehydroepiandrosteron
    • Dehydroepiandrosteronsulfat,
    • Δ4-androstene-3,17-dione (Androstenedione)
  • Progesterone (dies nur bei Männern)

Unverändert blieben

  • Mineralocorticoide
    • Aldosteron
    • 11-Deoxycorticosteron
  • das Androgen
    • Testosteron

Eine Erhöhung des Glucocorticoid-Plasmaspiegels durch Guanfacin ist wahrscheinlich.34 Untersuchungen über die Auswirkung von Guanfacin auf den Testosteronspiegel sind uns bislang nicht bekannt.

Stimulanzien (Methylphenidat und Amphetaminmedikamente) verringern die Konzentration von Androgenen.
Es besteht eine Korrelation zwischen ADHS-HI und einem Polymorphismus des Androgenrezeptorgens, der zu dessen höherer Expression führt.35

Eine Erhöhung des Testosteronspiegels lindert Depressionen. Das betrifft auch Patienten mit einem normalen Testosteronspiegel.36

5. Aggression, Adrenalin und Noradrenalin

  • Aggression und nach außen gerichtete Wut korrelieren mit erhöhtem Noradrenalin37
  • Angst korreliert dagegen mit erhöhtem Adrenalin37

6. Reizbarkeit und Dopamin

Eine niedrige dopaminerge Aktivität im PFC soll ein Prädiktor für Reizbarkeit darstellen.38

7. Verhaltenskorrelationen von Aggression

Aggression korreliert mit

  • hohem Drang nach Belohnung39
  • geringer Empfindlichkeit gegen Bestrafung (prototypisch für Psychopathie)3940
  • Novelty seeking41
  • Eine große Untersuchung verglich die Korrelation verschiedener Symptome mit Aggressivität.42
    Externalisierende Symptome zeigten hier eine deutlich höhere Korrelation zu Aggression als internalisierende Symptome, die aber durchaus neben Aggression vorhanden sein können.
    Korrelation zu Aggressivität (absteigend):
    • emotionale Reaktivität: 65 %
    • Regelbrüche: 63 %
    • soziale Probleme: 60 %
    • emotionale Labilität: 51 %
    • Hyperaktivität mit Impulsivität: 51 %
    • AD(H)S: 45 %
      Hier scheinen ADHS-HI und ADHS-I nicht getrennt betrachtet worden zu sein. Bei einer getrennten Betrachtung erwarten wir eine deutliche erhöhte Korrelation mit ADHS-HI und eine deutlich verringerte Korrelation mit ADHS-I.
    • Hyperaktivität: 43 %
    • ODD: 43 %
    • ängstlich-depressiv: 43 %
    • Zurückgezogenheit: 42 %
    • kognitive Probleme / Denkstörungen: 42 %
    • Unaufmerksamkeit 39 % bis 54 %
      Unaufmerksamkeit scheint unabhängig von externalisierenden oder internalisierenden Tendenzen zu sein. So besteht sie auch bei ADHS-HI wie ADHS-I gleich stark.
    • Autismusspektrumsstörung: 38 %
    • Schlafprobleme: 38 %
    • zurückgezogen-depressiv: 38 %
    • Angst: 37 %43
    • somatische Beschwerden: 30 %
    • körperliche Koordinationsprobleme (Grob-/Feinmotorik): 30 %
    • Depression 27,5 %
    • emotional-ängstlich: 26 %
    • peer problems (soziale Probleme in der Gruppe): 24 %
    • Sozialphobie 14 %
    • OCD / Zwang: 11 %
    • Soziale Isolation: 11 %
    • Dependenz: 4 %
    • prosoziales Verhalten: -25 % (minus = negative Korrelation)
  • Eine weitere Untersuchung bestätigte die Korrelation von Wut zu externalisierenden Problemen.44
  • Keine Korrelation wurde gefunden zwischen45
    • Aggression und Depression
      Inwieweit bei dieser Untersuchung die internalisierenden und externalisierenden Subtypen der Depression getrennt betrachtet wurden ist uns nicht bekannt.
    • Aggression und schulischer Leistung.
  • Suizidalität ist stärker mit heißer (reaktive) Aggression verbunden als mit kalter (proaktiver) Aggression. Die Verbindung zwischen heißer Aggression und Suizidalität setzte eine hohe Hyperaktivität/Impulsivität voraus.46

8. Weitere Korrelationen

Niedrige Cortisolspiegel und niedrige Angst korrelieren mit

  • hoher Risikobereitschaft / riskanten Entscheidungen40
  • während eine Gabe von Cortisol die Risikobereitschaft erhöhte.47

Hohe Testosteronspiegel korrelierten mit

  • hohem Drang nach Belohnungen48
  • niedriger Empfindlichkeit gegen Strafen48
  • höherer Zurückweisung von Angeboten beim Ultimatum Game (Erläuterung siehe unten) durch Männer49 wie durch Frauen50.

Ein niedriger Testosteronspiegel korrelierte mit

  • niedrigem Drang nach Belohnungen48
  • hoher Empfindlichkeit gegen Strafen48

Die Wirkung des Testosteronspiegels scheint indes geschlechtsabhängig zu sein.
Beim Ultimatum Game wird einem Spielpartner ein Teil einer Spielsumme angeboten. Nimmt dieser an, behalten beide die geteilte Summe, lehnt dieser ab, erhalten beide nichts. Während eine Testosterongabe bei Männern unfairere Angebote bewirkte,51 erhöhte eine Testosterongabe bei Frauen die Quote fairere (großzügigerer) Angebote (nicht aber die Zurückweisung unfairere Angebote).52 Die Studienautoren der Studie an Frauen nehmen an, dass Testosteron bei Frauen das Streben nach einem höheren sozialen Status fördert, was mit Vermeidung von Konflikten einhergeht. Dies könnte nach unserer unverifizierten Hypothese mit einem “Tend and Befriend” Verhalten als Stresssymptom zu tun haben.

Angst korrelierte mit

  • hoher Empfindlichkeit gegen Strafe39
  • niedrigem Drang nach Belohnung39

Ein geringes Arousal des vegetativen Nervensystems wurde mit geringer Verhaltenshemmung (mangelnder Inhibition) in Verbindung gebracht.41

All diese Fakten deuten darauf hin, dass bestimmte AD(H)S-Symptome den einzelnen Subtypen zugeordnet werden können, die sich anhand des Verhältnisses von Testosteron- und Cortisolspiegel unterscheiden lassen. Zusätzlich könnte der Serotoninspiegel das Mass von Impulsivität (mit)erklären.

Testosteron scheint unmittelbar die Aktivität dopaminerger Neuronen zu beeinflussen,53 ebenso wie Cortisol.54

Emotionale Dysregulation, Reizbarkeit, Wut und Unruhe bei AD(H)S korrelieren mit AD(H)S-spezifischen Genen und nicht mit Genen, die spezifisch mit affektiven Störungen (Depression) verbunden sind.55


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