Neurophysiologische Korrelate von Aufmerksamkeitsproblemen bei AD(H)S

Aufmerksamkeitsprobleme haben mehrere neurologische Ursachen.

1. Aufmerksamkeitsprobleme bei AD(H)S sitzen im PFC

Unaufmerksamkeit und Arbeitsgedächtnisprobleme werden primär durch den dorsolateralen(1) PFC verursacht, nicht durch das Striatum.

Die rechte Gehirnhälfte reguliert die Hemmung von unangemessenem Verhaltens- und Emotionsreaktionen. Der (rechte) dorsolaterale PFC reguliert neben der Aufmerksamkeit auch das Verhalten. Verletzungen im rechten dorsolateralen PFC verursachen Aufmerksamkeitsprobleme (samt Aufmerksamkeitssrichtungs- und Taskwechselproblemen), Filterprobleme und Impulskontrollprobleme.(1)(2)(3)(4)

Die Emotionsregulation erfolgt dagegen durch den ventrolateralen PFC.(1)(5)

Verletzungen des rechten orbitofrontralen PFC verursachen enthemmte emotionale Reaktionen und unangemessenes soziales Verhalten, einschließlich einer abgestumpften Reaktion auf Bestrafung, sowie (möglicherweise nur bei frühem Eintritt im Leben) soziale und moralische Bewertungsprobleme.(6)

Bei AD(H)S sind insbesondere in der rechten Gehirnhemisphäre Funktionen im PFC und in mit diesem eng verbundenen cortikalen und subcortikalen Regionen schwächer ausgebildet.(1)

1.1. ACTH beeinträchtigt Konzentration, erhöht Ablenkbarkeit

ACTH ist ein Hormon, das von der Hypophyse, der 2. Stufe der HPA-Achse, im Rahmen ihrer Stressreaktion ausgeschüttet wird. ACTH beeinträchtigt die selektive und fokussierte Aufmerksamkeit und bewirkt im PFC einen veränderten Arbeitsmodus, bei dem die Hemmung der Verarbeitung „irrelevanter“ Reizen verringert wird.
Mehr hierzu unter ACTH.
Irrelevant ist in Anführungszeichen gesetzt, weil bei akutem Stress, der der Bewältigung überlebensbedrohlicher Gefahren dient, in den Jahrmillionen des Nomadentums der Hominiden eine verbreiterte Aufmerksamkeit (vulgo: Ablenkbarkeit) wahrscheinlich überlebensförderlich war. Wir betrachten die Wirkungen von ACTH daher nicht als Schaden, sondern als Nutzen – auch wenn dieser Stressnutzen weniger nützlich sind, seit die Gegner nicht mehr Säbelzahntiger und verfeindete Stämme sind, sondern Terminstress und überquellende Mailaccounts.

Cortisol beeinflusst dagegen mehr das Gedächtnis als die Aufmerksamkeit.

1.2. Dopamin im PFC

1.2.1. Dopaminabbau durch COMT, weniger durch DAT

Der PFC hat vergleichsweise wenige Dopamintransporter (DAT), das Striatum hat dagegen viele DAT.(7)(8)(9)(10)

Da die DAT auch dem Dopaminabbau dienen, benötigt der PFC andere Wege, um Dopamin (das bei Stress im PFC erhöht ist) wieder abzubauen. Hierzu nutzt es besonders das Enzym Catechol-O-Methyltransferase (COMT), das Dopamin durch Hinzufügen einer Methylgruppe deaktiviert und das 60 % des Dopaminabbaus im PFC (und nur 15 % des Dopaminabbaus im Striatum) bewirkt. Das weitere wichtige Dopamin-Abbau-Enzym ist Monoaminoxidase (MAO).(11)(12)(13)(14)

COMT wird vom COMT-Gen gesteuert. COMT-Polymorphismen haben daher vornehmlich Einfluss auf den Dopaminspiegel des PFC und kaum auf den Dopaminspiegel in anderen Gehirnregionen.

Träger des COMT Val/Val-Polymorphismus, der mehr COMT im PFC synthetisiert, was Dopamin schneller abbaut, also zu niedrigeren Dopaminspiegeln im PFC führt, haben geringere tonische und erhöhte phasische Dopaminspiegel in subkortikalen Gehirnregionen.(15) Diese These ist allerdings nicht unumstritten.(16)

1.2.2. COMT-Genvarianten verändern Dopaminspiegel im PFC

Der homozygote Val158Val-Polymorphismus des COMT-Gens bewirkt einen 4 mal schnelleren Dopaminabbau als die homozygote COMT-Met158Met-Variante, die ein inaktiveres COMT und damit einen langsameren Dopaminabbau verursacht.(17)
COMT-Met158Met-Träger sind gegenüber COMT-Val158Val-Trägern (wohl aufgrund des höheren Dopaminspiegels im PFC)

  • geistig leistungsfähiger (effizienter, nicht intelligenter)(18)
  • stressempfindlicher (hoher Dopaminspiegel (nur) im PFC bereits im Ruhezustand, erheblicher Dopaminanstieg (nur) im PFC schon bei leichtem Stress)
  • ängstlicher(18)(19)
  • erhöhte Verlustaversion(19) (vergleichbar dem veränderten Verhalten bei AD(H)S in Bezug auf Bestrafung) und
  • schmerzempfindlicher.(20)(21)(22)
  • Daneben haben sie eine geringere Anfälligkeit für Psychosen und Schizophrenie bei Cannabis-Missbrauch.(23) Dies ist insofern plausibel, als Schizophrenie mit einem erhöhten Dopaminspiegel im Striatum einhergeht,(24) und erhöhte Dopaminspiegel im PFC den Dopaminspiegel im Striatum verringern.(25)
  • soziale Beeinträchtigungen sind signifikant erhöht(19), wobei diese Studie keine direkten Einflüsse des COMT-Gens auf AD(H)S fand.
  • geringere Emotionalität als COMT-Val158Met-Träger(26)
    • Eine andere Untersuchung fand bei Met-Trägern signifikant geringere Konnektivität des rechten Crus I/II mit dem linken dorsolateralen PFC als bei Val/Val-Trägern, was der geringeren Emotionalität eigentlich widersprechen müsste, da Emotionen auf die funktionale Konnektivität zwischen den Gehirnhälften angewiesen sind.(27)
  • geringere Extraversion als COMT-Val158Met-Träger(26)
  • geringeres Noveltyseeking als COMT-Val158Met-Träger(26)
  • schnellere Reaktionszeiten im Vergleich zu Val/Val(16)

Die Verbindung von geistiger Leistungsfähigkeit und hoher Sensibilität über den COMT-Met158Met-Polymorphismus könnte ein Element sein, das die Korrelation zwischen Hochbegabung und Hochsensibilität erklären könnte.(28)
COMT-Met158Met ist neben DRD 4 7R und 5HTTPR ein Chance-Risiko-Gene, die wir als Grundlage für Hochsensibilität und damit Vulnerabilität betrachten.
Wie AD(H)S entsteht: Gene + Umwelt

COMT Val/Val und DAT1 10R in Kombination korrelierten bei 11 bis 15-jährigen Jungen, nicht aber bei Mädchen, mit erhöhter Hyperaktivität und erhöhten AD(H)S-Symptomen mit 18 Jahren.(29) Dies erklärt sich daraus, dass COMT VAL/VAL Dopamin im PFC besonders schnell abbaut und bei AD(H)S typischerweise ein verringerter Dopaminspiegel im PFC besteht.
Dies korreliert damit, dass bei AD(H)S Betroffene mit COMT VAL/VAL besser auf Stimulanzien ansprechen (die den Dopaminspiegel im PFC erhöhen) als Betroffene mit COMT MET/MET.(30)

 

COMT und Borderline
Borderline korreliert genetisch signifikant dem COMT Met158Met-Polymorphismus, was sich noch weiter verstärkt, wenn die Genpolymorhismen COMT Met158Met und 5-HTTPR-short alley zusammentreffen.(31)
Dass das Zusammentreffen mehrerer Chance-Risiko-Gene die Sensibilität und die Vulnerabilität weiter erhöht, ist plausibel.

Dass der durch COMT Met158Met fünf mal so langsame Dopaminabbau im PFC gegenüber COMT Val158Val grundsätzlich zu einer erhöhten geistigen Leistungsfähigkeit sowie zu einer erhöhten Stressanfälligkeit führt, könnte die Hypothese von Andrea Brackmann bestätigen, die unter ihren Borderlinepatienten auffällig viele zumindestet partiell Hochbegabte wahrnahm.(32)

Weitere Überlegungen zu COMT:

Die folgenden Überlegungen sind rein hypothetisch und noch nicht verifiziert:
COMT könnte einen relevanten Unterschied zwischen AD(H)S und Parkinson erklären, die beide durch Dopaminmangel gekennzeichnet sind. Bei Parkinson erweisen sich COMT-Inhibitoren als hilfreich.
Auch bei AD(H)S ist Dopamin im PFC verringert.

Der Abbau von Dopamin und Noradrenalin durch COMT erfordert S-adenosyl-L-methionin (SAM) sowie ein Metall, in der Regel Magnesium.(33) Dies könnte erklären, wieso Magnesiummangel AD(H)S-Symptome auslösen kann.
Ebenso konnte SAM in einer kleinen Untersuchung an 8 AD(H)S-Betroffenen bei 6 davon (alle MPH-Responder) die AD(H)S-Symptome reduzieren.(34)

Dies widerspricht jedoch der Annahme, das bei AD(H)S Dopamin im PFC verringert sei. Denn eine Verbesserung des Dopaminabbaus müsste die AD(H)s-Symptomatik verschlechtern.

TNFalpha, ein proinflammatorisches Zytokin, reguliert die COMT-mRNA und das Protein in bestimmten Zellen herunter. NF-κB, das Ziel von TNFalpha und ein wichtiger Entzündungsregulator, bindet an COMT und hemmt die Expression im ZNS.(35)

Eine abgeschwächte COMT-Aktivität verringert zugleich die Glukosetoleranz bei Mäusen.
COMT produziert das Östrogen 2-methoxyestradiol (2-ME), welches für die Glukosetoleranz relevant ist. Eine verringerte COMT-Aktibität führt daher über eine verringerte 2-ME-Produktion zu einer verringerten Glukosetoleranz.(36)

1.2.3. Östrogen verringert Dopaminabbau durch COMT im PFC

Östrogen verringert die COMT-Transkription. Dies bewirkt, je nach COMT-Gen-Variante, unterschiedlich starke geschlechtsbezogene und menstruationsabhängige Veränderungen im Dopaminspiegel des PFC.(7)

COMT-Hemmer (die den Dopaminspiegel erhöhen) verbessern daher (bei Dopaminüberschuss im PFC) vornehmlich die exekutiven Fähigkeiten des PFC, nicht aber die im Striatum angelegten Symptome von Hyperaktivität oder Impulsivität.(37)(38)

Der PFC reagiert bereits auf kleine Verfügbarkeitsverringerung des Dopamin-Vorstoffes Tyrosin mit einer deutlichen Dopaminabnahme, anders als andere Gehirnbereiche, z.B. das Striatum, das hiervon unbeeinflusst bleibt.(39) Dies ist jedoch lediglich bei Phenylketonurie (PKU) und nicht bei AD(H)S relevant.

Da Östrogen ein weibliches Geschlechtshormon ist, müsste bei Frauen häufiger ein überhöhter Dopaminspiegel im PFC vorliegen. Dies deckt sich noch nicht mit der Hypothese, dass bei AD(H)S verringerte Dopaminspiegel im PFC vorliegen.

1.2.4. COMT-Inhibitoren

So wie COMT den Dopaminabbau im PFC fördert und Östrogen durch eine Verringerung von COMT den Dopaminabbau hemmen kann, sollten auch weitere COMT-Inhibitoren den Dopaminabbau im PFC hemmen.
Die Einnahme dieser Medikamente könnte bei AD(H)S daher hilfreich sein – sofern der Dopaminmangel im PFC tatsächlich durch eine COMT-Überaktivität ausgelöst wird.

COMT-Inhibitoren sind u.a.:

  • Serotonin Hydrochlorid(40)
  • Tolcapone (Ro 40-7592)(40)
  • Opicapone(40)
  • Flopropione (zugleich 5-HT1A-Rezeptor-Antagonist(40)
  • Entacapone sodium salt(40)

1.2.5. COMT-Gentest

Ein Gentest kann zeigen, welcher COMT-Polymorphismus vorliegt. Dies kann ein Hinweis sein, ob entsprechende Symptome einer Beeinträchtigung des Arbeitsgedächtnisses aus einem Dopaminüberschuss oder ein Dopaminmangel im PFC resultieren.
Da jedoch noch weitere Gene Einfluss auf den Dopaminspiegel des PFC haben, ist ein Testergebnis nur ein Faktor. Daher könnte eine Kombination mit einer Testung weiterer Genkandidaten angezeigt sein, die ebenfalls einen Einfluss auf den Dopaminspiegel des PFC haben, z.B. das DAT-Gen oder die 5 Dopaminrezeptoren.
Diese Kenntnisse könnten einen Hinweis geben, ob ein Nonresponding auf Stimulanzien möglicherweise aus einem erhöhten Dopamin- oder Noradrenalinspiegel im PFC resultieren könnte.
Ein COMT-Gentest wird für rund 60 € angeboten (Stand 2019). Ob eine Testung mehrerer Gene zusammen günstiger ist, ist uns nicht bekannt.

2. D4-Rezeptoranomalien korrelieren mit Unaufmerksamkeit

Der DRD4-Rezeptor ist beim Menschen ausschliesslich im PFC, nicht aber im Striatum zu finden.(41)(42)

Polymorphismen des DRD4-Gens haben bei AD(H)S daher mehr Auswirkungen auf die vom PFC vermittelten (kognitiven) Symptome wie Unaufmerksamkeit oder Arbeitsgedächtnisprobleme und weniger auf die vom Striatum vermittelten Symptome (wie Hyperaktivität oder Impulsivität):

  • DRD4 7-Repeat-AIIel(43)(44)
  • Einzel-Nukleotid-Polymorphismen (SNP) in der Promoterregion von DRD4(45)

DRD4-7R korreliert folgerichtig nicht mit Hyperaktivitat oder Impulsivität.(46)(47)(48)

3. D2-/D3-Rezeptormangel im Striatum und Unaufmerksamkeit

Das Verstärkungszentrum (der Begriff Belohnungszentrum ist unpassend, denn es belohnt nicht nur angenehme Erfahrungen sondern beeinflusst jede Form von Handlungen) des Gehirns sitzt im Nucleus accumbens, einem Teil des Striatums, das wiederum Teil der Basalganglien ist. Eine verringerte Anzahl von Dopamin D2- und D3-Rezeptoren im Striatum führt bei AD(H)S-Betroffenen dazu, dass dort weniger Dopamin aus dem synaptischen Spalt aufgenommen werden kann, weshalb weniger Dinge (be)lohnend, als ausreichend spannend gefunden werden als bei Nichtbetroffenen. Das Mass der Motivationsproblematik sowie das Mass der Unaufmerksamkeit bei AD(H)S korrelieren mit einer verringerten Anzahl an D2- und D3-Dopaminrezeptoren im Belohnungszentrum des Gehirn. Weitere veränderte Persönlichkeitsparameter bei AD(H)S korrelierten dagegen nicht mit der Anzahl der D2- und D3-Rezeptoren.(49)(50)

Diese Sichtweise führt zunächst zu der Feststellung, dass Aufmerksamkeitsprobleme nicht ausschliesslich durch den PFC, sondern auch durch das Striatum vermittelt werden.

Nach anderer Darstellung bewirkt die Blockade von Dopamin D1-, D2-, und D4-Rezeptoren durch entsprechende Antagonisten keine Verbesserung der Aufmerksamkeit oder Response-Inhibition.(51)

Agonisten wie Antagonisten des D3-Rezeptors verbessern die Verlangsamung nach Fehlern und das zwanghafte Nose-Poke-Verhalten, beeinträchtigen jedoch die Leistungen bei anderen Aufgaben.(51)

4. Denkblockaden / Entscheidungsunfähigkeit durch PFC-Deaktivierung

Während leicht erhöhte Spiegel von Dopamin und Noradrenalin, wie sie bei leichtem und bewältigbarem Stress auftreten, die Leistungsfähigkeit des PFC erhöhen, führen die bei noch höherem Stresspegel (insbesondere bei unbewältigbarem bedrohlichem Stress) weiter ansteigenden Noradrenalin- und Dopaminspiegel zu einer Abschaltung des PFC und zu einer Verlagerung der Verhaltenssteuerung auf andere Gehirnregionen.
Bei auf Noradrenalin erfolgt dies über die noradrenergen α-1-Rezeptoren, die eine geringere Noradrenalin-Affinität aufweisen als α-1- und β-Rezeptoren und daher erst durch sehr hohe Noradrenalinspiegel aktiviert werden. α1-Rezeptor-Agonisten wie z.B. Phenylephrin oder (in hoher Konzentration) SKF81297 können diese Auswirkungen hoher NA- bzw. DA-Spiegel nachahmen.(52) Agonisten stimulieren die Rezeptoren.
α1-Rezeptor-Agonisten fahren auf diese Weise den PFC herunter.(52)(53)

Cortisol adressiert ebenfalls die noradrenergen α-1-Rezeptoren und verstärkt so die PFC-deaktivierende Wirkung hoher Noradrenalinspiegel.

Ein ähnliches Modell findet sich bei Cortisol, das an hochaffinen Mineralocorticoidrezeptoren den „normalen“ Modus steuert und erst bei hohem Spiegel an den niedrigaffinen Glukocorticoidrezeptoren die HPA-Achse abschaltet.

5. Ablenkbarkeit aus PFC, Unaufmerksamkeit aus Langeweile aus Striatum ?

Möglicherweise ist dies dem unterschiedlichen Charakter von Aufmerksamkeitsproblemen bei den verschiedenen Subtypen geschuldet. Während bei Hyperaktivität Unaufmerksamkeit vornehmlich durch eine hohe Ablenkbarkeit provoziert wird, sind ADS-Betroffene (ohne Hyperaktivität) eher schnell gelangweilt und wenden ihre Aufmerksamkeit deshalb zügig neuen Reizen zu. Dieses Muster kann durchaus als Motivationsproblematik verstanden werden, die im Striatum verortet ist.

Wir bilden daher folgende Arbeitshypothese:

  1. Aufmerksamkeitsprobleme des ADHS- und Mischtyps (mit Hyperaktivität) resultieren aus der ADHS-typischen Überaktivierung des PFC und sind daher eher von Ablenkbarkeit gekennzeichnet
  2. Aufmerksamkeitsprobleme des ADS-Subtyps (keine Hyperaktivität) resultieren aus der ADS-typischen Unteraktivierung des PFC, sind daher eher motivational charakterisiert, von Langeweile gekennzeichnet und sind neurophysiologisch stärker im Striatum verortet.

Dass ADHS- und Mischtyp von einer dauerhaften leichten (im Sinne von: unterhalb der Spiegel, die eine Abschaltung des PFC verursachen würden) Stimulierung des PFC durch Dopamin und Noradrenalin geprägt sind, während ADS und SCT von einer bei Stress sehr starken Stimulation durch Noradrenalin und Dopamin gekennzeichnet sind, die über die Alpha-1-Adrenozeptoren eine häufige Abschaltung des PFC bewirkt, haben wir an verschiedenen Stellen bereits dargelegt.
⇒ Abschnitt Neurophysiologische und endokrine Unterschiede zwischen ADHS-/Mischtyp und ADS im Beitrag Die Subtypen von AD(H)S: ADHS, ADS, SCT und andere
Neurophysiologische Korrelate von Denkblockaden und Entscheidungsproblemen

Die Discussion von Volkow lässt sich hiermit gut vereinbaren.(54)

In Regionen des dopaminergen Verstärkungssystems auf der linken Seite des Gehirns bestehen Unterschiede, die alle mit Aufmerksamkeitsproblemen korrelieren (r = 0,3 bis 0,35)(55)

5.1. DAT bei AD(H)S erhöht ?

Ob bei AD(H)S die DAT im Striatum erhöht oder verringert sind ist unklar.

AD(H)S-Betroffene haben nach Volkow et al. weniger Dopamintransporter als Nichtbetroffene:

  • im Mittelhirn: 43 % weniger
  • im Nucleus caudates links: 20 % weniger
  • im Nucleus accumbens: 11 % weniger

Andere Untersuchungen fanden eine erhöhte Anzahl von DAT bei AD(H)S-Betroffenen, wobei allerdings sehr kleine Probandenzahlen untersucht wurden.(56)(57) Nach einer etwas größeren Untersuchung seien die DAT bei ADHS wie bei ADS im Striatum in beiden Hemisphären erhöht. Nikotinabhängigkeit (Rauchen) verringerte die DAT im Striatum bis auf den Wert von Nichtbetroffenen oder sogar darunter.(58)
Eine weitere Untersuchung fand bei Betroffenen mit dem homozygoten 10-Allel Polymorphismus des DAT-Gens keine erhöhten DAT-Werte.(59)
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 Kleinhirn) eine geringere Aktivierung. Zugleich war das Ausmaß, in dem Betroffene verzögerte Belohnungen diskontierten, mit einer verringerten Aktivierung des Kleinhirns verbunden. Im Ergebnis war damit das Striatum unteraktiviert in Bezug auf Belohnungsantizipierung und der dlPFC und der oPFC überaktiviert in Bezug auf Belohnungsentgegennahme.(60)
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. (Nach diesseitigem Verständnis müsste dann aufgrund Upregulation eine erhöhte DAT-Anzahl vorgelegen haben). Methylphenidat nivellierte die Unterschiede.(61)

Nach diesseitiger unverifizierter Hypothese könnte bei ADHS- und Mischtyp ein DAT-Überschuss und bei ADS eine eher normale DAT-Anzahl und -Expression bestehen.

Wir nehmen einen dauerhaften leichten Dopaminüberschuss im PFC bei ADHS- und Mischtyp an, sowie einen häufigen starken Dopaminüberschuss bei ADS, der jedoch des damit verbundenen Noradrenalinspiegels und der starken Cortisolstressantwort am Ende der Stressreaktion durch Adressierung der Alpha-1-Adrenozeptoren zeitnah wieder heruntergeregelt wird.
Da der Dopaminspiegel rechten mPFC  im Striatum ein umgekehrtes Abbild der Dopaminwerten im rechten mPFC darstellt, wären bei ADHS- und Mischtyp in der Folge dauerhaft erniedrigte Dopaminspiegel im Striatum zu erwarten. Dopaminmangel korreliert mit einer Erhöhung der Dopamintransporteranzahl.(62)(63)

Dies dürfte das Ergebnis einer Upregulation sein.
Upregulation und Downregulation sind Anpassungsrozesse der Neurotransmittersysteme. Ist langanhaltend zu viel eines Neurotransmitters vorhanden, wirkt das Gehirn dem durch eine Reduzierung der Rezeptoren und Transporter entgegen (Downreguation). Ist dauerhaft zu wenig von einem Neurotransmitter vorhanden, reagiert das Gehirn andersherum mit einer Zunahme der Rezeptoren und Transporter.
Downregulation / Upregulation

Da bei ADS nach unserem Verständnis keine dauerhaft anhaltende Dopaminspiegelveränderung im Striatum erwartet wird, sollte hier keine wesentliche Veränderung der DAT vorliegen.

Diese Hypothese bezieht sich alleine auf die Folgen aus dem Dopaminspiegel des PFC. Andere Einflüsse, wie z.B. genetische Ursachen, könnten zusätzliche Einflüsse bewirken.

Zur Auswirkung der DAT auf Hyperaktvität siehe Hyperaktivität wird durch das Striatum vermittelt im Beitrag Neurophysiologische Korrelate von Hyperaktivität.

5.2. D2 und D3-Rezeptoren bei AD(H)S verringert ?

AD(H)S-Betroffene haben nach Volkow et al. weniger D2/D3-Rezeptoren als Nichtbetroffene:

  • im Hypothalamus: 58 % weniger
  • im Mittelhirn: 36 % weniger
  • im Nucleus caudates: 12 % weniger
  • im Nucleus accumbens: 6 % weniger

Dopaminerge Zellen im Mittelhirn projizieren in den Nucleus accumbens (mesoaccumbiales Dopaminsystem).

5.3. Überexpression des THRSP-Gens und Unaufmerksamkeit

Nach einer Untersuchung führt die Überexpression des Schilddrüsenhormon-reaktiven Gens (THRSP) im Striatum zur Entwicklung eines rein unaufmerksamen Phänotyps bei Mäusen.(64) Die THRSP-Überexpression korrelierte mit einer Überexpression von dopaminergen Genen (DAT, Tyrosinhydroxylase, Dopamin D1- und D2-Rezeptoren) im Striatum. Methylphenidat verbesserte die Aufmerksamkeit und normalisierte die Expressionslevel der dopaminergen Gene in den THRSP OE-Mäusen.

6. Aktivierung des Arbeitsgedächtnisses ist verzögert

Bei AD(H)S dauert es 250 ms bis ein Fehler im Satzbau erfasst wird. Bei Nichtbetroffenen dauert es lediglich 100 ms.(65)

7. Konnektivität des Kleinhirns mit dem noradrenergen Aufmerksamkeitszentrum und dem Default Mode Network

Die funktionelle Konnektivität des Cerebellum zum anterioren und posterioren DAN (dorsales noradrenerges Aufmerksamkeitszentrum) und DMN (Default Mode Network) korreliert mit Aufmerksamkeit. Eine verringerte Konnektivität verringert die Aufmerksamkeit.(66)

Das noradrenerge Aufmerksamkeitszentrum steuert die selektive Aufmerksamkeit.
Das dopaminerge und das noradrenerge Aufmerksamkeitszentrum

Mehr zur abweichenden Funktion des DMN bei AD(H)S und dessen Normalisierung durch Stimulanzien samt weiterer Quellenangaben unter DMN (Default Mode Network) im Beitrag Neurophysiologische Korrelate von Hyperaktivität.

Eine weitere Studie berichtet von einem Netzwerk aus Default Mode Network (DMN) und Task Positive Network (TPN), das bei Unaufmerksamkeit signifikante Abweichungen zeigt. Bei Unaufmerksamkeit zeigte sich eine negative Korrelation zwischen Delta im vorderen Cingulum und Präkuneus und Delta- und Theta im mPFC sowie Alpha- und Gamma in medialen Frontalregionen.(67)

Eine Untersuchung fand bei AD(H)S die hierarchische funktionale Integration des DMN verringert und die Segregation (= Trennung, Aufspaltung) des DMN erhöht. Die Anomalien im DMN bei AD(H)S sollen danach durch Veränderungen in der funktionalen Trennung und Integration in seine übergeordneten Subnetze verursacht werden. Die adaptive Reorganisationsfähigkeit von Hirnnetzwerkzuständen war bei ADHS-Betroffenen verringert, weshalb eine verringerte adaptive Regulation zwischen den DMN-Subnetzwerken in ADHS zur Unterstützung entsprechend normaler kognitiver Funktionen angenommen wurde.(68)

7. Verringerte Konnektivität im dorsalen frontoparietalen Exekutivnetzwerk

Eine Untersuchung berichtet von einer verringerten Konnektivität im  dorsalen frontoparietalen Exekutivnetzwerk, bestehend aus

  • rechtem dlPFC
  • hinterem parietalem Kortex

die mit der Schwere der Aufmerksamkeitsproblemen bei AD(H)S korreliert. Diese Korrelation war unabhängig von Alter oder Geschlecht.
Eine erhöhte Konnektivität ging zudem mit erhöhter Aufmerksamkeit und besserer Genauigkeit bei NoGo-Aufgaben einher.(69)

Daneben zeigten sich Abweichungen in der Konnektivität eine Salience-Netzwerks, bestehend aus

  • rechter vorderer Insula
  • rechtem dorsalem vorderen cingulären Kortex (rdACC)
  • rechtem ventrolateralem PFC (rvlPFC)

8. Alpha-Modulation als Reaktion auf den Blick des menschlichen Auges korreliert mit Schweregrad von Unaufmerksamkeit

Bei Kindern mit AD(H)S sagt das Maß einer gegenüber Nichtbetroffenen inversen Alpha-Aktivität in der linken parieto-okzipitalen Gehirnregion die Schwere von Unaufmerksamkeit voraus.(70)

9. Verringerte 12-HZ-Spindeln in Schlafphase 2 im frontalen EEG

12-HZ-Spindeln im stabilen Nicht-REM-Schlaf im Verhältnis zu 14-HZ-Spindeln im frontalen EEG korrelieren negativ mit Unaufmerksamkeit und positiv mit Reaktionszeitvariabilität.(71)

Zuletzt aktualisiert am 03.11.2019 um 13:42 Uhr


3.)
Knight, Grabowecky, Scabini (1995): Role of human prefrontal cortex in attention control. Adv Neurol. 1995;66:21-34; discussion 34-6. - (Position im Text: 1)
40.)
https://www.medchemexpress.com/Targets/COMT.html, Abruf 23.06.19 - (Position im Text: 1, 2, 3, 4, 5)
63.)
Sullivan, Szechtman (1995): Asymmetrical influence of mesocortical dopamine depletion on stress ulcer development and subcortical dopamine systems in rats: implications for psychopathology. Neuroscience. 1995 Apr;65(3):757-66. - (Position im Text: 1)

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