Abbildung des ADHS-Gehirns: MRT-Scans können eine bessere Behandlung und sogar Symptomprävention ermöglichen

Kann die MRT-Bildgebung des Gehirns ADHS diagnostizieren?

Kann die Magnetresonanztomographie (MRT) des Gehirns ADHS diagnostizieren? Leider, aber eindeutig, nein. Keine Bildgebungsmodalität des Gehirns - MRT, SPECT-Scan, T.O.V.A. oder andere - kann eine Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS oder ADS) genau diagnostizieren.

Ungeachtet dessen, was Sie in der populären Presse gelesen haben, kann keines dieser Tools zuverlässig als genaue, eigenständige Diagnosetools zur Identifizierung verwendet werden ADHS. Tests wie der T.O.V.A. Eine kontinuierliche Leistungsaufgabe kann hilfreich sein, um den diagnostizierenden Arzt zu informieren zusätzliche Informationen, aber isoliert sind sie keine Diagnose und sollten nicht zur Diagnose verwendet werden ADHS.

Warum? Eine Person könnte mit dem T.O.V.A. sehr schlecht abschneiden, aber nicht, weil sie ADHS hat. Zum Beispiel wird jemand, der stark depressiv ist, auch Aufmerksamkeitsstörungen haben, so dass diesem Test das fehlt, was wir die „Spezifität für ADHS“ nennen.

Das andere Problem ist ein Mangel an Sensibilität. In bestimmten Situationen ist die Aufmerksamkeit einiger Kinder mit ADHS sehr beeinträchtigt. Aber wenn sie die T.O.V.A. machen, sieht ihre Aufmerksamkeit nicht so schlecht aus. Einige Eltern sehen dies im Zusammenhang mit einem Videospiel, bei dem ein Kind, das selbst den schlimmsten Fall von ADHS hat, manchmal noch recht gut aufpassen kann.

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Aus Sicht der Forschung Gehirnscans - und insbesondere Gehirn-MRTs - sind sehr wichtig, um über gleichzeitig auftretende Zustände nachzudenken. Der Grund dafür ist, dass wir mit zunehmendem Verständnis des Gehirns das Gehirn viel stärker aus der Perspektive der zugrunde liegenden Schaltkreise oder Gehirnsysteme betrachten. Diese Gehirnsysteme haben keine Eins-zu-Eins-Beziehung zur psychiatrischen Diagnose, können jedoch verschiedenen Bedingungen zugrunde liegen.

Zum Beispiel ist das Gehirnsystem, von dem wir glauben, dass es an der Lustreaktion beteiligt ist, oder was wir als „Belohnungsverarbeitung“ bezeichnen, dasselbe Gehirnsystem, das sowohl mit ADHS- als auch mit Substanzstörungen assoziiert ist. Wenn wir mehr über das Gehirn erfahren, wird klarer, dass bestimmte zugrunde liegende Gehirnsysteme Individuen für mehrere Zustände und nicht für einen einzelnen Zustand prädisponieren können. Und das ist sehr wahrscheinlich, warum wir so viele gleichzeitige psychiatrische Erkrankungen sehen.

Die MRT-Forschung kann uns helfen, diese Gehirnsysteme zu identifizieren und abzubilden, und sie hilft Fachleuten, die Behandlung und Prävention von ADHS mit einer neuen, nuancierten Linse zu verstehen.

Ist ADHS wirklich vermeidbar, wenn es genetisch bedingt ist?

In den USA haben sich die diagnostischen Raten von ADHS in den letzten 20 Jahren nahezu verdoppelt. Ein Teil dieses Anstiegs ist auf ein erhöhtes Bewusstsein für zurückzuführen ADHS-Symptome in allen Subtypen - hyperaktiv / impulsiv, unaufmerksam und kombiniert. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass ein derart signifikanter Anstieg der diagnostischen Rate von ADHS allein auf ein erhöhtes Bewusstsein zurückzuführen ist. Es besteht eine vernünftige Chance, dass die tatsächliche ADHS-Rate tatsächlich steigt. Dies unterstreicht die Notwendigkeit präventiver Ansätze.

Einige Fälle von ADHS sind ausschließlich auf Gene zurückzuführen, aber die meisten Forscher glauben, dass im Löwenanteil der Fälle ADHS wird tatsächlich durch eine Gen- und Umweltinteraktion verursacht. Mit anderen Worten, die Gene bereiten die Bühne, aber bestimmte Umwelteinflüsse lösen Symptome von ADHS aus. Meine Forschung zielt darauf ab, die Umweltkomponente dieser epigenetischen Gleichung besser zu verstehen.

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Die Entwicklung des menschlichen Gehirns ist bemerkenswert plastisch. Es gibt viele, viele Veränderungen von der Geburt bis zu den ersten Jahrzehnten des Lebens. Und welche Faktoren letztendlich dazu führen, dass die Entwicklung das Risiko für ADHS erhöht oder verringert, sind noch Dinge, die wir noch nicht gut ausgearbeitet haben.

Gehirn-MRT-Forschung zur ADHS-Prävention

Die Hirn-MRT ist ein neues und experimentelles Instrument in der Welt der ADHS-Forschung. Im Jahr 2017 wurde eine Studie veröffentlicht in Radiologie dokumentierte Unterschiede zwischen den MRT-Scans von ADHS-Gehirnen und Nicht-ADHS-Gehirnen. Diese Ergebnisse wurden durch eine Studie von 2018, die von durchgeführt wurde, glaubwürdiger Radboud University Nijmegen Medical Center Dabei wurden MRT-Gehirnscans verwendet, um den Schluss zu ziehen, dass Menschen mit ADHS in fünf subkortikalen Bereichen ein geringeres Gehirnvolumen hatten.

Meine Gehirn-MRT-Forschung an der Columbia University

Das Posner Lab an der Columbia University verwendet MRT unter anderem, um die Auswirkungen vorgeburtlicher Expositionen auf ADHS zu untersuchen. Das Verständnis der pränatalen Periode ist aufgrund der umfassenden Gehirnentwicklung, die während dieser Periode stattfindet, und der meines Labors von entscheidender Bedeutung Die Forschung wird durch aktuelle epidemiologische Studien und Tiermodelle unterstützt, die eine Vielzahl von vorgeburtlichen Expositionen mit einem erhöhten Risiko für verbinden ADHS. Zu diesen Expositionen gehören Stress, Trauma, verschiedene Medikamente, Chemikalien und sogar Ernährung oder Fettleibigkeit.

Studien mit Tiermodellen hatten gegenüber Studien am Menschen immer den Vorteil, dass die Forscher nach Abschluss der Tierstudien durch Dissektion in das Gehirn der Ratte sehen können. Ein detaillierter multimodaler MRT-Ansatz ermöglicht es Labors wie mir, Studien am Menschen mit einer ähnlichen, gesteigerten Fähigkeit durchzuführen, in das Gehirn unserer Probanden zu sehen. Während die MRT noch kein diagnostisches Instrument für ADHS sein kann, ist sie ein wichtiges Forschungsinstrument, mit dem Wissenschaftler einen besonderen Einblick in die Entwicklung der ADHS erhalten können ADHS-Gehirn.

Mein Labor führt kurz nach der Geburt MRT-Untersuchungen für Babys durch, um ein Bild des Gehirns zu erhalten, bevor postnatale Einflüsse auftreten. Wir testen, ob die vorgeburtliche Exposition - Stress, Trauma, Alkohol usw. - erhöht das Risiko für ADHS über einen familiären oder genetischen Effekt hinaus. Das übergeordnete Ziel besteht darin, die pränatalen Faktoren, die das ADHS-Risiko erhöhen, zu isolieren und mittels MRT zu identifizieren und diese Expositionen dann zu reduzieren. Dinge wie Stress werden niemals vollständig beseitigt, aber wenn wir sie reduzieren können, deuten Untersuchungen darauf hin, dass wir das Risiko senken können, dass ein Kind an ADHS erkrankt.

Wir verwenden eine strukturelle MRT, mit der wir die Größe und Form verschiedener Gehirnregionen untersuchen können, und die Diffusions-MRT, mit der die Trakte der weißen Substanz abgebildet werden, die verschiedene Gehirnregionen verbinden. Darüber hinaus wird mit der funktionellen MRT beurteilt, welche Hirnregionen über einen bestimmten Zeitraum aktiv sind.

In den Studien, die wir derzeit durchführen, nehmen wir Frauen während der Schwangerschaft auf. Anschließend führen wir eine detaillierte Bewertung verschiedener Expositionen während der Schwangerschaft durch. Kurz nach der Geburt erhalten wir MRT-Scans der Babys. Und dann führen wir während der gesamten Kindheit weiterhin detaillierte Bewertungen der Entwicklung von Aufmerksamkeit und hyperaktivem Verhalten durch.

MRT-Forschungsziele des Gehirns

Das Ziel meines Labors ist es, diese Kinder bis zum Alter von 6 bis 10 Jahren weiter zu verfolgen, wenn die ADHS-Diagnose wirklich ans Licht kommt. Auf diese Weise können wir feststellen, ob es sich um vorgeburtliche Expositionen handelt Beeinflussung der Gehirnentwicklung, und ob dies weitergeht und die spätere Entwicklung von vorhersagt ADHS.

Mein Labor möchte auch in der Lage sein, das genetische Risiko für ADHS mit dem Risiko zu vergleichen, das durch vorgeburtliche Expositionen verursacht wird. Ein quantitativerer Ansatz, mit dem wir dieses Ziel verfolgen, ist die Genotypisierung der Mütter. Es gibt ein bestimmtes genetisches Profil namens Polygenic Risk Score, das versucht, das genetische Risiko für ADHS zu quantifizieren. Durch die Genotypisierung aller Mütter in unserer Studie können wir dieselbe Frage stellen: Erhöht die vorgeburtliche Exposition das Risiko für ADHS über diesen polygenen Risiko-Score hinaus? Hoffentlich helfen die Ergebnisse unserer Forschung Fachleuten bei der Beantwortung dieser Frage.

Warum brauchen wir neue ADHS-Behandlungen?

Unsere derzeitigen medikamentösen Behandlungen für ADHS funktionieren recht gut, aber leider brechen viele Kinder die Behandlung im Laufe der Zeit ab. Wir wissen, dass ADHS eine chronische Erkrankung ist, die im Allgemeinen eine Langzeitbehandlung erfordert, aber die Mehrheit der Teenager mit ADHS hört innerhalb von zwei Jahren nach Beginn der Behandlung auf, Medikamente einzunehmen. Warum? Der Hauptgrund für das Absetzen der Behandlung sind Nebenwirkungen, was den Punkt unterstreicht, dass wir bessere, verfeinerte Behandlungen benötigen, die weniger anfällig für Nebenwirkungen sind.

Die medikamentöse Erstbehandlung bei ADHS sind Psychostimulanzien, die erstmals in den 1930er Jahren bei Kindern entwickelt und angewendet wurden. Das Stimulans Behandlungen, die wir heute verwenden, haben leicht veränderte Abgabemechanismen, wie lang wirkende Versionen und flüssige Formulierungen. Diese Änderungen sind sehr hilfreich, aber die zugrunde liegende Pharmakologie hat sich seit fast einem Jahrhundert nicht geändert.

Darüber hinaus ist unser Wissen darüber, wie Psychostimulanzien wirken, angesichts der Dauer dieser Medikamente überraschend begrenzt. Wir wissen, dass Psychostimulanzien eine unmittelbare Wirkung haben und die Übertragung von Dopamin erhöhen, aber wir wissen nicht, welche Veränderungen Stimulanzien im Gehirn verursachen, die lindern ADHS-Symptome. Und wir wissen nicht, welche dieser Veränderungen tatsächlich für die Verbesserung der Symptome im Vergleich zu Nebenwirkungen verantwortlich sind.

Wie die MRT die Entwicklung der ADHS-Behandlung beschleunigen kann

Wieder nähert sich mein Labor diesem ADHS-Behandlungsproblem mit der MRT-Technologie. In diesem Fall verwenden wir keine MRT, um zu verstehen, was ADHS verursacht, sondern verwenden MRT, um zu verstehen, wie unsere Behandlungen funktionieren und was wir tun können, um Nebenwirkungen zu reduzieren.

Letztendlich wollen wir in dieser Forschungsrichtung Gehirnveränderungen identifizieren, die für die Verbesserung der Symptome verantwortlich sind, im Vergleich zu Gehirnveränderungen, die für Nebenwirkungen verantwortlich sind. Und mit diesen Informationen wäre der nächste Schritt die Entwicklung neuer Medikamente, die speziell auf die Veränderungen des Gehirns abzielen, die zu einer Verbesserung der Symptome führen.

Wenn Sie eine Gruppe von Kindern mit ADHS nehmen und MRT-Untersuchungen an ihnen durchführen und diese dann mit Stimulanzien behandelt und 10 Jahre später erneut gescannt werden, werden Sie wäre nicht in der Lage zu bestimmen, welche der dokumentierten Gehirnveränderungen auf das Medikament zurückzuführen sind, im Vergleich zu Gehirnveränderungen, die nur auf den Menschen zurückzuführen sind Entwicklung. Sie wachsen seit 10 Jahren und dieser Prozess an und für sich wird zu erheblichen Gehirnveränderungen führen.

Die Studie, die mein Labor und andere Labore durchgeführt haben, legt nahe, dass es signifikante Veränderungen in der Gehirnfunktion gibt, die auf Stimulanzien zurückzuführen sind. Aber diese Veränderungen sind von kurzer Dauer. Wenn wir Kinder mit ADHS und einem Stimulans behandeln, sehen wir, dass die Medikamente kurzfristig äußerst wirksam sein können. Aber sobald die Medikation innerhalb eines Tages abgesetzt wird, treten die Symptome wieder auf.

Die MRT des Gehirns hilft uns, die kurzfristigen Auswirkungen von ADHS-Medikamenten zu verstehen, und kann uns letztendlich auch helfen, die langfristigen Auswirkungen zu verstehen.

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Jonathan Posner, M.D., ist Facharzt für Erwachsenen- und Kinderpsychiatrie sowie Jugendpsychiatrie und betreibt ein MRT-Forschungslabor an der Columbia University. Seine Forschung wurde von der American Academy of Child and Adolescent Psychiatry (AACAP) und der Depression and Bipolar mit zahlreichen Preisen ausgezeichnet Support Alliance (DBSA), kontinuierliche Unterstützung durch die National Institutes of Health (NIH), und ist in renommierten Fachzeitschriften wie z wie JAMA und Lanzette.

Aktualisiert am 6. März 2020