@phdthesis{Dittert2020,
  author    = {Dittert, Natalie Christine},
  title     = {Modulation der Furchtextinktion durch transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS)},
  doi       = {10.25972/OPUS-21095},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-210954},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2020},
  abstract  = {Angsterkrankungen sowie die posttraumatische Belastungsst{\"o}rung sind weit verbreitete psychische Erkrankungen. Trotz gut evaluierter Therapiemethoden gibt es immer noch therapierefrakt{\"a}re oder rezidivierend erkrankende Patienten, f{\"u}r die nicht-invasive Hirnstimulationsverfahren wie die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) eine zus{\"a}tzliche Option darstellen k{\"o}nnen. Diese Studie untersuchte daher die f{\"o}rderliche Wirkung der tDCS auf das Extinktionslernen, dem neuronalen Hintergrundmechanismus der Expositionstherapie. F{\"u}r die Untersuchung der Extinktionsprozesse wurde ein Ein-Tages-Furchtkonditionierungsparadigma mit weiblichen Gesichtern als konditionierte Stimuli (CS) und einem 95 dB lauten weiblichen Schrei als unkonditionierten Stimulus verwendet. Die tDCS zielte darauf ab den ventromedialen pr{\"a}frontalen Kortex (vmPFC), ein wichtiges Kontrollareal der Extinktion, zu aktivieren, wohingegen furchtgenerierende dorsomediale Hirnareale von der Stimulation ausgespart bleiben sollten. Hierf{\"u}r wurden zwei ca. 4 x 4 cm große Elektroden in bitemporaler Anordnung etwas unterhalb der EEG 10-20-Positionen F7 und F8 appliziert und ein Gleichstrom mit einer St{\"a}rke von 1.5 mA verwendet. Die 20- min{\"u}tige Stimulation startete w{\"a}hrend einer 10-min{\"u}tigen Pause zwischen Akquisition und Extinktion und lief bis zum Ende der Extinktion durch. Die gesunden Probanden wurden randomisiert und doppelt verblindet zwei sham- und zwei real-Stimulationsgruppen mit jeweils entgegengesetzten Stromflussrichtungen zugeordnet. Zur Messung der Furchtreaktion dienten die elektrodermale Reaktion sowie subjektive Arousal- und Valenzbewertungen. Zus{\"a}tzlich wurde die Kontingenzerwartung sowie verschiedene Frageb{\"o}gen zu Depressivit{\"a}t, Affekt, State- und Trait-Angst, Angstsensitivit{\"a}t und H{\"a}ndigkeit erhoben. Die Untersuchung der Effekte von tDCS und Stromflussrichtung erfolgte bei allen erfolgreich konditionierten Probanden (N = 84) mittels generalisierten Sch{\"a}tzgleichungen. Erwartet wurde insbesondere eine Verbesserung des fr{\"u}hen Extinktionslernens in den real-Stimulationsgruppen, wobei vermutetet wurde, dass rechts und links anodaler Stromfluss nicht zu identischen Resultaten f{\"u}hren w{\"u}rde. Die Ergebnisse wiesen auf eine Verbesserung der fr{\"u}hen Extinktion unter tDCS hin. Der Effekt spiegelte sich in den Maßen der elektrodermalen Aktivit{\"a}t in einer st{\"a}rkeren Reduktion der CS+/CS- Diskrimination und einem beschleunigten Reaktionsverlust auf CS+ wider. Der vermittelnde Mechanismus kann im intendierten Aktivit{\"a}tsanstieg des vmPFC liegen, eine Steigerung der dopaminergen Neurotransmission ist jedoch ebenso denkbar. Zus{\"a}tzlich ist auch die Verbesserung der Prozessierung von prediction errors durch die Ver{\"a}nderung der Dopaminsekretion bzw. Aktivit{\"a}tssteigerung im vmPFC, Orbitofrontalkortex und mittleren temporalen Gyrus m{\"o}glich. Die subjektiven Valenz- und Arousalbewertungen zeigten sich w{\"a}hrend des gesamten Experiments unbeeinflusst von der tDCS. Neben diesem Haupteffekt kam es zu weiteren nicht erwarteten Effekten. Einer dieser bedeutsamen Nebeneffekte war ein kurzer initialer Reaktionsanstieg auf den CS- zu Beginn des ersten und zweiten Extinktionsblocks in beiden real-Stimulationsgruppen, der u. a. mitverantwortlich f{\"u}r deren st{\"a}rkeren Verlust der CS+/CS- Diskrimination war. Auch negative Auswirkungen auf die stimulierten Personen - insbesondere in Kombination mit Angsterkrankungen - k{\"o}nnen eine denkbare Folge hiervon sein. Daher stellt dieser Nebeneffekt eine wichtige Limitation des Hauptergebnisses dar, dessen Ursachen dringend in weiteren Studien evaluiert werden sollten. Als m{\"o}gliche Gr{\"u}nde werden ein Verlust der Sicherheitsinformation des CS-, Angstgeneralisierungseffekte sowie ein erh{\"o}htes Maß an sustained fear vermutet. Dar{\"u}ber hinaus wurden unerwarteterweise auch keinerlei Unterschiede der Stromflussrichtung w{\"a}hrend der fr{\"u}hen Extinktion manifest, in der sp{\"a}ten bzw. gesamten Extinktion zeigten sich jedoch verschiedene Vor- und Nachteile. Vorteilhaft an der rechts anodalen im Vergleich zur links anodalen Stimulation war ein geringerer gemittelter Reaktionsanstieg auf CS+ und CS- zu Beginn des zweiten Extinktionsblocks. Dieser Effekt beruhte vermutlich auf einer Steigerung der Emotionsregulation durch Stimulation des rechten inferioren frontalen Gyrus. Als nachteilig erwies sich jedoch, dass die Reduktion der State-Angst w{\"a}hrend der Extinktion unter rechts anodaler tDCS geringer ausfiel. Bei Angstpatienten gibt es Hinweise auf eine Unteraktivierung des linken Frontalkortex, sodass angstreduzierende Effekte durch linksfrontale Aktivierung denkbar sind. Die Wahl der Stromflussrichtung sollte demnach je nach gew{\"u}nschten Effekten und Angstausmaß der stimulierten Probanden abgewogen werden. Aufgrund der experimentellen Anordnung ergeben sich einige Limitationen dieser Studie. Der gesamte Extinktionsvorgang war in allen Gruppen nur von sehr kurzer Dauer, dadurch hielten auch die positiven Effekte in den real-Stimulationsgruppen nicht lange an. Zudem fand keine Testung des Extinktionsrecalls statt, sodass keine Aussage {\"u}ber die langfristige Wirkung der tDCS gemacht werden kann. Da die Stimulation direkt nach der Akquisition gestartet wurde, kann es neben bzw. anstelle einer Verbesserung des Extinktionslernens auch zu einer St{\"o}rung der Furchtkonsolidierung und dadurch zu einer geringeren Furchtexpression gekommen sein. Zudem ist der vmPFC, das Hauptstimulationsziel dieser Studie, ebenso an der Suppression von Furchtreaktionen beteiligt, somit k{\"o}nnte auch dieser Mechanismus f{\"u}r die gefundenen Effekte verantwortlich sein. Eine Replikation der Studienergebnisse in einem mehrt{\"a}gigem Konditionierungsparadigma w{\"a}re damit sinnvoll, um die Dauer und Hintergr{\"u}nde der gefundenen Effekte besser zu verstehen. Insgesamt bilden die Ergebnisse dieser Studie eine gute Basis zur Anwendung der tDCS des vmPFC zur Verbesserung des Extinktionslernens. Die Schw{\"a}chen des hier getesteten Stimulationsprotokolls sollten jedoch in k{\"u}nftigen Studien weiter evaluiert und reduziert werden. Falls Testungen an Angstpatienten schließlich zu Erfolgen f{\"u}hren, k{\"o}nnte die tDCS des vmPFC als g{\"u}nstige und leicht anwendbare Erg{\"a}nzung zu Expositionstherapien bei Patienten mit bisher therapieresistenten oder rezidivierenden Angsterkrankungen eingesetzt werden.},
  subject      = {Hirnstimulation},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wurst2021,
  author    = {Wurst, Catherina},
  title     = {Eingeschr{\"a}nktes Furchtlernen bei {\"a}ngstlich und nicht-{\"a}ngstlich depressiven Patienten},
  doi       = {10.25972/OPUS-20503},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-205034},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Depressionen und Angstst{\"o}rungen sind die beiden h{\"a}ufigsten psychischen Erkrankungen. F{\"u}r Angstst{\"o}rungen wurde in zahlreichen Untersuchungen die Bedeutung ver{\"a}nderter Muster in den basalen emotional-assoziativen Lernprozessen f{\"u}r die {\"A}tiologie und Aufrechterhaltung der Erkrankung gezeigt. Hierzu z{\"a}hlen eine verst{\"a}rkte Akquisitionsreaktion auf den konditionierten Stimulus, Defizite in der Inhibition der Furchtreaktion auf den Sicherheit signalisierenden Stimulus, {\"U}bergeneralisierung und Beeintr{\"a}chtigungen in der Extinktion konditionierter Reaktionen. Aufgrund der hohen Pr{\"a}valenzen einer Komorbidit{\"a}t mit Depressionen r{\"u}ckte in den letzten Jahren zunehmend die Untersuchung der genannten Prozesse bei Depressionen in den Fokus. Hierf{\"u}r konnten bisher keine einheitlichen Ergebnisse gezeigt werden. Weiterhin wird der Subtyp der {\"a}ngstlichen Depression einerseits mit hohen Pr{\"a}valenzen beschrieben, andererseits zeigen Untersuchungen eine schlechtere Prognose, st{\"a}rkere Einschr{\"a}nkungen in der Funktionalit{\"a}t und ein schlechteres Ansprechen auf die Therapie im Vergleich zu depressiven Patienten ohne hohes {\"A}ngstlichkeitsniveau. In dieser Arbeit wurden die Akquisition, Generalisierung und Extinktion in einem differentiellen Konditionierungsparadigma bei schwer depressiven {\"a}ngstlichen und nicht {\"a}ngstlich-depressiven Patienten sowie einer gesunden Kontrollgruppe untersucht. {\"A}ngstliche und nicht {\"a}ngstlich-depressive Patienten zeigten ein beeintr{\"a}chtigtes Sicherheitslernen in der Akquisition und Beeintr{\"a}chtigungen in der Extinktion der konditionierten Furcht. Es ergaben sich keine Unterschiede hinsichtlich der St{\"a}rke der Generalisierung zwischen Patienten und den gesunden Kontrollen und es konnten keine differenzierenden Muster zwischen den {\"a}ngstlich- und den nicht {\"a}ngstlich-depressiven Patienten gezeigt werden. Zusammenfassend weisen die Ergebnisse auf Ver{\"a}nderungen im Furchtlernen bei Patienten mit Depressionen hin. Es konnten keine Belege f{\"u}r unterschiedliche Mechanismen im Furchtlernen von {\"a}ngstlich- und nicht {\"a}ngstlich-depressiven Patienten gefunden werden. Unsere Ergebnisse st{\"u}tzen somit die Klassifikation der {\"a}ngstlichen Depression als Subtyp der Depression. Weiterhin weisen die Ergebnisse der beeintr{\"a}chtigten Extinktion bei Patienten mit Depressionen darauf hin, dass Expositionselemente, welche bei der Therapie von Angstst{\"o}rungen als Verfahren der Wahl eingesetzt werden, auch bei der Behandlung von Depressionen integriert werden sollten, um so den Therapieerfolg zu verbessern.},
  subject      = {Depression},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Schwarzmeier2023,
  author    = {Schwarzmeier, Hanna},
  title     = {From fear extinction to exposure therapy: neural mechanisms and moderators of extinction},
  doi       = {10.25972/OPUS-22330},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-223304},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Emotional-associative learning processes such as fear conditioning and extinction are highly relevant to not only the development and maintenance of anxiety disorders (ADs), but also to their treatment. Extinction, as the laboratory analogue to behavioral exposure, is assumed a core process underlying the treatment of ADs. Although exposure-based treatments are highly effective for the average patient suffering from an AD, there remains a gap in treatment efficacy with over one third of patients failing to achieve clinically significant symptom relief. There is ergo a pressing need for intensified research regarding the underlying neural mechanisms of aberrant emotional-associative learning processes and the neurobiological moderators of treatment (non-)response in ADs. The current thesis focuses on different applications of the fundamental principles of fear conditioning and extinction by using two example cases of ADs from two different multicenter trials. First, we targeted alterations in fear acquisition, extinction, and its recall as a function of psychopathology in panic disorder (PD) patients compared to healthy subjects using fMRI. Second, exposure-based therapy and pre-treatment patient characteristics exerting a moderating influence on this essential learning process later on (i.e. treatment outcome) were examined using multimodal functional and structural neuroimaging in spider phobia. We observed aberrations in emotional-associative learning processes in PD patients compared to healthy subjects indicated by an accelerated fear acquisition and an attenuated extinction recall. Furthermore, pre-treatment differences related to defensive, regulatory, attentional, and perceptual processes may exert a moderating influence on treatment outcome to behavioral exposure in spider phobia. Although the current results need further replication, on an integrative meta level, results point to a hyperactive defensive network system and deficient emotion regulation processes (including extinction processes) and top-down control in ADs. This speaks in favor of transdiagnostic deficits in important functional domains in ADs. Deficits in transdiagnostic domains such as emotion regulation processes could be targeted by enhancing extinction learning or by means of promising tools like neurofeedback. The detection of pre-treatment clinical response moderators, for instance via machine learning frameworks, may help in supporting clinical decision making on individually tailored treatment approaches or, respectively, to avoid ineffective treatment and its related financial costs. In the long run, the identification of neurobiological markers which are capable of detecting non-responders a priori represents an ultimate goal.},
  subject      = {Extinktion},
  language  = {en}
}