Neurophysiologische Korrelate von Antriebs- und Motivationsproblemen bei AD(H)S

Antriebs- und Motivationsprobleme sind neurologisch vornehmlich mit dem Verstärkungszentrum verbunden.

1. Dopaminmangel im Striatum durch überaktivierten PFC

1.1. DAT-Erhöhung im Striatum ?

Ob bei AD(H)S zu viele Dopamintransporter im Striatum ausgebildet sind ist unklar.
Mehr hierzu unter DAT bei AD(H)S erhöht ? im Beitrag Neurophysiologische Korrelate von Aufmerksamkeitsproblemen bei AD(H)S.

1.1.1. Hoher Dopaminspiegel im mPFC verringert Dopaminspiegel im Striatum

Akuter schwerer Stress erhöht den Dopaminspiegel im PFC kurzfristig (Dopaminstressantwort, phasisches Dopamin).
Chronischer Stress und frühkindlicher Stress kann den Dopaminspiegel im PFC dauerhaft erhöhen oder absenken (basale Dopaminspiegel, tonisches Dopamin). Mehr hierzu unter ⇒ Neurophysiologische Korrelate von Stress.

Der mpFC steuert das Zusammenspiel zwischen subkortikalen Regionen, die genussorientierte Handlungen kontrollieren. Eine erhöhte Erregbarkeit des mPFC bewirkt eine geringere dopaminerge Reaktion des Striatums. Dies hemmt den Antrieb des Verhaltens auf dopaminerge Stimulation. Eine dauerhafte Überaktivierung des mPFC führt zu einer stabilen Unterdrückung des natürlichen belohnungsmotivierten Verhaltens und korreliert im Maß mit anhedonischem Verhalten. Zusammengefasst verringert viel Dopamin im (m)PFC den Dopaminspiegel im Striatum.(1)(2)(3)(4)

Dieser Mechanismus könnte darauf beruhen, dass Dopamin im PFC die Aktivität glutamaterger Pyramidenzellen verringert und GABAerge Zellen anregt. Da GABA ebenfalls Glutamat inhibiert könnte dies zu eine starken Hemmung der glutamatergen Projektion in  BA 9 und BA 10 führen, was eine Verringerung des Dopaminspiegels im ventralen und dorsalen Striatum auslöst.(5)

Nach anderen Quellen korreliert Anhedonie mit einem verringerten Dopaminspiegel im mesocorticolimbischen System und im Nucleus accumbens.(6)

 

Langanhaltender Stress führt zu langanhaltend erhöhten Dopaminwerten im PFC und in der Folge zu langanhaltend verringerten Dopaminwerten im Striatum.

Dopaminmangel korreliert mit einer Erhöhung der Dopamintransporteranzahl.(7)
Daher müsste nach unserem Verständnis bei ADHS typischerweise erhöhte Anzahl / Aktivität der Dopamintransporter im Striatum als Folge eines Upregulationsprozesses vorliegen.

1.1.2. COMT-Met158Met bewirkt niedrigen Dopaminspiegel im PFC und hohen Dopaminspiegel im Striatum

Umgekehrt bewirkt ein niedriger Dopaminspiegel im PFC einen hohen Dopaminspiegel im Striatum.

Im PFC wird Dopamin mittels COMT abgebaut, das Dopamin durch Hinzufügen einer Methylgruppe deaktiviert. COMT bewirkt rund 60 % des Dopaminabbaus im PFC und nur 15 % des Dopaminabbaus im Striatum.(8)(9)(10)(11)

COMT wird vom COMT-Gen gesteuert. COMT-Polymorphismen haben daher vornehmlich Einfluss auf den Dopaminspiegel des PFC und kaum auf den DA-Spiegel in anderen Gehirnregionen.
Der homozygote Val158Val-Polymorphismus des COMT-Gens bewirkt einen 4 mal schnelleren Dopaminabbau als die homozygote COMT-Met158Met-Variante.
(12)

Mäuse mit einem COMT-Überschuss aufgrund der COMT Mal158Val-Genvariante haben einen verringerten Dopaminspiegel im PFC.
Zugleich ist bei ihnen auch der Dopaminspiegel im Striatum erhöht.(13)

In diesem Fall müsste aufgrund deiner Downregulation eine verringerte Anzahl von DAT im Striatum vorliegen.

1.2. Abwertung zeitlich entfernter Belohnung als Folge der Dopamintransporterüberaktivität

Bei vielen psychischen Problemen, bei denen der Antrieb verringert ist, genussvolle Dinge zu erlangen (Anhedonie), ist der präfrontale Kortex übererregt. Im übererregten Zustand signalisiert er dem Nucleus accumbens im Striatum, dass eine weitere Anstrengung nicht lohnenswert ist. Daraufhin fährt der Nucleus accumbens seine dopaminerge Aktivität herunter – mit der Folge, dass Belohnungen nicht mehr so reizvoll erscheinen. Wird die Übererregung des präfrontalen Kortex beendet, ist der Nucleus accumbens wieder für Anregungen offen und kann die Motivation, Dinge, die Genuss versprechen, anzustreben, wieder aktivieren.(14)

Andere Quellen berichten, dass ein verringerter Dopaminspiegel im mesocorticolimbischen System und im Nucleus accumbens mit Anhedonie korreliert.(6)

Ein auch für Laien wunderbar verständlich geschriebener Artikel bei Heise erläutert dieses Zusammenwirken eines übererregten präfrontalen Cortex und eines unteraktivierten Nucleus accumbens (Teil des Striatum) in Bezug auf Anhedonie und Motivationsprobleme.(15)

Umgekehrt bewirkt eine verringerte Aktivität von Dopamintransportern (die als Downregulationsfolge mit einem erhöhten Dopaminspiegel einhergehen sollte) eine erhöhte Motivation, wie sie bei bipolaren Störungen in manischen Phasen bekannt ist.(16)
Die Ergebnisse über die Anzahl der DAT bei AD(H)S sind uneinheitlich (siehe oben).

Erwachsene mit ADHS zeigten während einer Verzögerungs-Diskontierungs-Aufgabe unter fMRT in einer Reihe von Gehirnregionen (unter anderem im dorsolateralen präfrontalen Cortex, im vorderen Gyrus frontalis, im anterioren Cingulum, im Nucleus caudatus und im Kleinhirndebellum) eine geringere Aktivierung. Zugleich war das Ausmaß, in dem Betroffene verzögerte Belohnungen diskontiert, mit einer verringerten Aktivierung des Kleinhirns verbunden. Im Ergebnis war damit das Striatum unteraktiviert in Bezug auf Belohnungsantizipierung und der dorsolaterale PFC und der orbofrontale Cortex überaktiviert in Bezug auf Belohnungsentgegennahme.(17)

2. Dopaminwirkungsmangel im Striatum aufgrund unteraktivierter D2- und D3-Rezeptoren

Das Mass der Motivationsproblematik (wie auch das Mass der Unaufmerksamkeit) bei AD(H)S korreliert mit einer verringerten Anzahl an D2- und D3-Dopaminrezeptoren im Striatum. Weitere veränderte Persönlichkeitsparameter bei AD(H)S korrelierten dagegen nicht mit der Anzahl der D2- und D3-Rezeptoren.(18)(19)

3. Belohnungsantizipierung bei AD(H)S korreliert mit geringerer Aktivierung des Nucleus accumbens

Das Verstärkungszentrum des Gehirns sitzt im Nucleus Accumbens, einem Teil des Striatums, das Teil der Basalganglien ist. Eine verringerte Anzahl von Dopamin D2 und D3 – Rezeptoren im Belohnungszentrum des Gehirns bei AD(H)S-Betroffenen führt dazu, dass weniger Dinge (be)lohnend, also ausreichend spannend gefunden werden, als bei Nichtbetroffenen.(19)

Die Schwere der AD(H)S-Symptomatik korreliert mit einer Hypoaktivierung des rechten Nucleus accumbens während der Erwartung von Belohnung.(20)

4. Prokrastination

Prokrastination korreliert deutlich und konsistent mit den Eigenschaften Impulsivität, task aversiveness, task delay, Selbstwirksamkeit (self-efficacy) und Gewissenhaftigkeit mit ihren Facetten Selbstkontrolle, Ablenkbarkeit, Organisation und Leistungsmotivation. Neurotizismus, Widerstandsgeist und Sensation seeking zeigten dagegen schwache Korrelationen.(21)(22) Die genannten Eigenschaften korrelieren mit etliche AD(H)S-Symptomen.
Vor allem aber wird es als Auswirkung einer mangelhaften Selbststeuerungsfähigkeit bei gleichzeitiger Bevorzugung kurzfristiger Belohnungen beschrieben.(23)

Ohne in ihren Veröffentlichungen das Thema AD(H)S auch nur zu erwähnen, zählen die hier zitierten Autoren etliche AD(H)S-Symptome auf: Impulsivität, Ablenkbarkeit, mangelhafte Selbststeuerung, Belohnungsaufschubaversion.

Wenn Prokrastination eine Vermeidung unangenehmer Aufgaben darstellt (im Sinne einer Abwertung von deren Relevanz, entsprechend einer Abwertung von entfernteren Belohnungen), ist dies der Ausfluss einer veränderten Motivation und eines verringerten Antriebs. Dies könnte durch Dopaminmangel im Striatum induziert sein.

Prokrastination korreliert negativ mit einer subjektiv positiven Zukunftsperspektive und korreliert positiv mit einer gegenwartsbezogenen hedonistischen und fatalistischen Einstellung.(24)

Die negative Einschätzung der Zukunftsperspektive könnte als eigene Ausdrucksform des Symptoms der geringeren Wertschätzung von Genuss oder von entfernterer Belohnung verstanden werden.

Prokrastination korreliert weiterhin negativ mit Achtsamkeit, also gegenwartsorientierter Wahrnehmung.(25). Achtsamkeitsübungen sind eine bei AD(H)S sehr hilfreiche Therapieform, die das subjektive Wohlbefinden steigern, Stress abbauen und den Serotoninspiegel langfristig anheben kann.

Ein weiterer faszinierender Aspekt von Prokrastination ist, dass es ADHS-Betroffenen wesentlich leichter fällt, diejenige Tätigkeit, die sie für sich selbst nicht ausüben können, für einen anderen auszuüben. Dies geht so weit, dass Passig, Lobo als Copingstrategie für Prokrastination empfehlen, dass sich Betroffene die von Ihnen prokrastinierten Tätigkeiten gegenseitig erledigen.(26)

Diese auf den ersten Blick sehr verwunderlich erscheinende Vorgehensweise liesse sich nachvollziehbar und schlüssig durch die besondere Affinität von ADHS-Betroffenen zum (dopaminerg gesteuerten) Zugehörigkeitsmotiv.(27)

5. Überaktivierung und Unteraktivierung im Gehirn bei AD(H)S

Eine Metaanalyse von 55 fMRI-Studien fand bei AD(H)S(28)

  • verringerte Hirnaktivität(Hypoaktivierung)
    • Erwachsene:
      • frontoparietales Netzwerk (97 %)
        • exekutive Funktionen
      • somatomotorisches Netzwerk (3 %)
        • fühlen
    • Kinder:
      • ventrales (vorderes, dopaminerges) Aufmerksamkeitsnetzwerk (44%)
        • Aufmerksamkeit
      • frontoparietales Netzwerk (39%)
        • exekutive Funktionen
  • erhöhte Gehirnaktivität (Hyperaktivierung)
    • Erwachsene:
      • visuelles Netzwerk (41 %)
        • sehen
      • dorsales (hinteres, noradrenerges) Aufmerksamkeitszentrum (33%)
        • Aufmerksamkeit
      • Default Mode Network (26%)
        • Ruhemodus
    • Kinder:
      • Default Mode Network (37%)
        • Ruhemodus
      • ventrales (vorderes, dopaminerges) Aufmerksamkeitszentrum (23%)
        • Aufmerksamkeit
      • somatomotorisches Netzwerk (22 %)

6. Methylphenidat bei Betroffenen und Nichtbetroffenen

Bei einer sehr kleinen fMRT-Untersuchung (16 Probanden) über die Wirkung von Methylphenidat auf Jungen mit und ohne AD(H)S zeigte sich bei den AD(H)S-Betroffenen vor der Einnahme von Methylphenidat im Vergleich zu den Nichtbetroffenen bei Go-/NoGo-Tasks eine erhöhte Aktivierung des frontalen Kortex und eine verringerte Aktivierung des Striatum. Methylphenidat nivellierte die Unterschiede.(29). Eine unterschiedliche Wirkung von MPH auf Betroffene und Nichtbetroffene sollte aus dieser Untersuchung alleine nicht abgeleitet werden.

Weitere Einzeluntersuchungen zu Unter/Überaktivierung bei AD(H)S

Die dopaminerge Aktivierung des Striatum entspricht dem Maß des Irrtums in der Belohnungserwartung (reward prediction error).(30) Ist die gemachte Erfahrung besser als das, was erwartet wurde, feuern die Dopaminneuronen stärker. Ist die Erfahrung schlechter als die Erwartungen, feuern sie schwächer. Entspricht die Erfahrung dem, was erwartet wurde, verändert sich die Aktivität der Dopaminneuronen nicht. Faszinierenderweise konnte dieses Verhalten in künstlichen neuronalen Netzen sinnvoll dazu genutzt werden, zielgerichtete Verhaltensweisen zu erlernen, was einen erheblichen Hinweis darauf bietet, dass die festgestellten Mechanismen für das Ergebnis hochrelevant sind.

Ob bei AD(H)S eine Unter- oder Überaktivierung des PFC besteht, ist ungeklärt.
Dies dürfte an einer mangelnden Differenzierung der Subtypen liegen.

Untersuchungen mit Magnetresonanztomografie belegen überwiegend eine Unteraktivierung des Frontalhirns in dem Maß des AD(H)S-spezifischen Leistungsdefizits. Die Unteraktivierung findet sich dabei teils ausschliesslich im Frontalhirn, teils aber auch in thalamischen oder fronto-striatalen Gehirnverbindungen. Zuweilen sind Gehirnbereiche, die für die jeweilige Aufgabe eigentlich kaum oder nicht benötigt werden, überaktiviert. Die Ergebnisse sind hier demnach nicht eindeutig.(31)(32).

Bei go/no go-Aufgaben (Test zur Inhibition von motorischen Reaktionen) zeigt sich bei AD(H)S eine Unteraktivierung im linken rostralen mesialen frontalen Cortex. Bei switch-Aufgaben (Tests zur kognitiven Flexibilität) zeigt sich eine Unteraktivierung beidseitig in Präfrontallappen und Temporallappen sowie im rechten Parietallappen. Bei motor stroop tasks (Tests zur Inhibition der kognitiven Interferenz) zeigte sich keine signifikante Unteraktivierung.(33)

AD(H)S-Betroffene aktivieren beim Counting-Stroop-Test, der das Arbeitsgedächtnisses belastet, nicht das vordere Cingulum (Anterior Cingulate Cortex), sondern sie aktivierten frontostriatale–insula–thalamische Gehirnbereiche.(34)

Jugendliche hyperaktive AD(H)S-Betroffene zeigten eine verringerte Aktivierung des rechten mesialen präfrontalen Kortex bei Stopptasks und motorischen Timing Tasks sowie eine verringerte Aktivierung im rechteninferioren präfrontalen Kortex und linkem Nucleus Caudates bei Stop-Tasks.(35) Laut Krause habe sich in dieser Untersuchung zudem eine höhere Aktivität im supplementär-motorischen Areal ergeben.(36)

Das Verstärkungszentrum des Gehirns sitzt im Nucleus Accumbens, einem Teil des Striatums, das Teil der Basalganglien ist. Eine verringerte Anzahl von Dopamin D2 und D3 – Rezeptoren im Belohnungszentrum des Gehirns bei AD(H)S-Betroffenen führt dazu, dass weniger Dinge (be)lohnend, also ausreichend spannend gefunden werden, als bei Nichtbetroffenen.(19)

Vereinzelt wurde von einer Überaktivierung in einzelnen Gehirnregionen von AD(H)S-Betroffenen berichtet.(37)

Andere Quellen ergeben, dass Kinder und Erwachsene mit AD(H)S – wie auch deren nichtbetroffene Zwillinge – in den dort untersuchten Gehirnregionen eine geringere Aktivierung aufweisen.(38). Gleiches gilt für Betroffene mit AD(H)S wie auch deren nichtbetroffenen Zwillinge, die bei No-Go-Aufgaben (nicht aber bei Timing-Aufgaben) eine verringerte Aktivität des anterioren cingularen Cortex gegenüber Nichtbetroffenen aufweisen. Bei Timing-Aufgaben war bei AD(H)S-Betroffenen wie bei deren nichtbetroffenen Zwillingen im Vergleich zu Nichtbetroffenen die Aktivität des Cerebellums verringert.(39)

In Bezug auf Go-/No-Go-Aufgaben wurde festgestellt, dass der präfrontale Kortex bei der erfolgreichen Erfüllung dieser Aufgaben aktiviert wird. Diese Aktivierung ist bei Kindern größer als bei Erwachsenen. Diese Ergebnisse beziehen sich auf Nicht-AD(H)S-Betroffene.(40)

Zuletzt aktualisiert am 22.10.2019 um 16:03 Uhr


2.)
5.)
Heinz (2000): Das dopaminerge Verstärkungssystem, Seite 107 - (Position im Text: 1)
26.)
Passig, Lobo (2010): Dinge geregelt kriegen ohne einen Funken Selbstdisziplin. Äußerst unterhaltsames und lesenswertes Buch über Prokrastination für Betroffene. - (Position im Text: 1)
36.)
Krause, Krause (2014): ADHS im Erwachsenenalter Symptome – Differenzialdiagnose – Therapie. Schattauer, S. 35 - (Position im Text: 1)

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