@phdthesis{Vietz2022,
  author    = {Vietz, Melanie Sabrina},
  title     = {Pr{\"a}vention von Angsterkrankungen: Etablierung und Validierung des Kognitiven Angstsensitivit{\"a}tstrainings (KAST) - Deutsche Version},
  doi       = {10.25972/OPUS-22312},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-223122},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2022},
  abstract  = {Angsterkrankungen stellen mit einer 12-Monats-Pr{\"a}valenz von 14\% die h{\"a}ufigsten psychischen Erkrankungen in der westlichen Gesellschaft dar. Angesichts der hohen querschnittlichen wie sequentiellen Komorbidit{\"a}t von Angsterkrankungen, der ausgepr{\"a}gten individuellen Einschr{\"a}nkungen sowie der hohen {\"o}konomischen Belastung f{\"u}r das Gesundheitssystem ist neben therapeutischen Behandlungsans{\"a}tzen die Entwicklung von kurzzeitigen, kosteng{\"u}nstigen und leicht zug{\"a}nglichen Pr{\"a}ventionsmaßnahmen von großer Bedeutung und steht zunehmend im Fokus des gesundheitspolitischen Interesses, um die Inzidenz von Angsterkrankungen zu reduzieren. Voraussetzung f{\"u}r die Entwicklung von gezielten und damit den effektivsten Pr{\"a}ventionsmaßnahmen sind valide Risikofaktoren, die die Entstehung von Angsterkrankungen beg{\"u}nstigen. Ein Konstrukt, das in der Literatur als subklinisches Symptom in Form einer kognitiven Vulnerabilit{\"a}t f{\"u}r Angsterkrankungen und damit als Risikofaktor angesehen wird, ist die sogenannte Angstsensitivit{\"a}t (AS). AS umfasst die individuelle Tendenz, angstbezogene k{\"o}rperliche Symptome generell als bedrohlich einzustufen und mit aversiven Konsequenzen zu assoziieren. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Etablierung und Validierung eines Pr{\"a}ventionsprogramms zur Reduktion der AS an einer nicht-klinischen Stichprobe von 100 Probanden (18-30 Jahre) mit einer erh{\"o}hten AS (Anxiety Sensitivity Index [ASI-3] ≥17) sowie die Rekrutierung von 100 alters- und geschlechtsangeglichenen Probanden mit niedriger Angstsensitivit{\"a}t (ASI-3 <17). In einem randomisiert-kontrollierten Studiendesign durchliefen die Probanden mit hoher AS entweder das {\"u}ber f{\"u}nf Wochen angelegte „Kognitive Angstsensitivit{\"a}tstraining" (KAST) als erste deutschsprachige {\"U}bersetzung des Computer-basierten „Cognitive Anxiety Sensitivity Treatment" (CAST) von Schmidt et al. (2014) oder wurden der Wartelisten-Kontrollgruppe zugeteilt. Das KAST Training bestand aus einer einmaligen Vermittlung kognitiv-behavioraler Psychoedukation zum Thema Stress und Anspannung sowie deren Auswirkungen auf den K{\"o}rper und der Anleitung von zwei interozeptiven Expositions{\"u}bungen (‚Strohhalm-Atmung' und ‚Hyperventilation'), die {\"u}ber den anschließenden Zeitraum von f{\"u}nf Wochen in Form von Hausaufgaben wiederholt wurden. Es konnte gezeigt werden, dass die Teilnehmer des KAST-Programms nach Beendigung des Trainings (T1) eine signifikant niedrigere AS-Auspr{\"a}gung im Vergleich zur Wartelisten-Kontrollgruppe aufwiesen und diese Reduktion auch {\"u}ber den Katamnese-Zeitraum von sechs Monaten (T2) stabil blieb. Erg{\"a}nzend wurde auch die Targetierbarkeit weiterer intermedi{\"a}rer Risikomarker wie der Trennungsangst (TA), des Index der kardialen Sensitivit{\"a}t sowie der Herzratenvariabilit{\"a}t (HRV) untersucht, die jedoch nicht durch das KAST-Training direkt ver{\"a}ndert werden konnten. Im Vergleich der Subgruppen von Probanden mit hoher AS und gleichzeitig hoher TA (Adult Separation Anxiety Questionnaire [ASA-27] ≥22) und Probanden mit hoher AS, aber niedriger TA (ASA-27 <22) zeigte sich, dass die AS-TA-Hochrisikogruppe ebenfalls gut von der KAST-Intervention profitieren und eine signifikante Reduktion der AS erzielen konnte, indem sie sich bei T1 dem Niveau der Gruppe mit niedriger TA anglich. Zudem korrelierte die prozentuale Ver{\"a}nderung der Einstiegswerte der inneren Anspannung w{\"a}hrend der Strohhalm-Atmungs{\"u}bung positiv mit der prozentualen Ver{\"a}nderung der dimensionalen TA bei T1. Zusammenfassend weisen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit erstmalig auf die Wirksamkeit der deutschsprachigen {\"U}bersetzung des CAST-Programms (Schmidt et al., 2014), eines Computer-basierten, und damit leicht zu implementierenden sowie kosteng{\"u}nstigen Programms, in Bezug auf die Reduktion der AS sowie indirekt der TA hin und k{\"o}nnen damit zur indizierten und demnach besonders effektiven Pr{\"a}vention von Angsterkrankungen in Hochrisikogruppen beitragen.},
  subject      = {Angstst{\"o}rung},
  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}
}
@phdthesis{EttlingergebHaberstumpf2023,
  author    = {Ettlinger [geb. Haberstumpf], Sophia},
  title     = {Pathological cognitive decline in the elderly participants of the Vogel Study},
  doi       = {10.25972/OPUS-26558},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-265582},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Due to the global aging society and the enormous global incidence and prevalence rates that will result in the coming years, Alzheimer's Dementia (AD) represents a growing challenge for the health care system. The pathogenesis, which is unclear in parts, the chronic progression of AD, which often lasts for years, as well as insufficient diagnostic and therapeutic options complicate an adequate psychotherapeutic and medical approach to the disease. To date, AD is also considered an incurable disease. Therefore, it is essential to gain deeper insights into the early detection or even prevention of AD. Consideration of prodromal syndromes such as Mild Cognitive Impairment (MCI) can provide significant evidence about high-risk groups for AD progression and differentiate cognitively "normal" aging individuals from those with pathological cognitive decline. Thus, for example, functional Near-Infrared Spectroscopy (fNIRS) imaging helps identify early neurodegenerative processes. In contrast, potential risk factors and predictors of later-onset clinical symptoms of MCI and AD can most often be revealed and quantified via the use of neuropsychiatric test batteries. The present thesis consists of four studies and aimed to assess and describe the pathological cognitive decline in a sample of elderly study participants (age: ≥ 70 years; N = 604 at baseline) of the longitudinal, observational, and prospective "Vogel Study" from W{\"u}rzburg, Germany, who were primarily healthy at baseline, over two measurement time points approximately 3 years apart, to differentiate between healthy and diseased study participants and to define predictors of MCI/AD and longitudinal study dropout. Studies 1 and 2 differentiated healthy study participants from MCI patients based on the baseline hemodynamic response of the parietal cortex recorded by fNIRS during the processing of a paradigm (here: Angle Discrimination Task [ADT]) for visual-spatial processing performance. Neuronal hypoactivity was found in the MCI patients, with both healthy study participants and MCI patients showing higher superior and right hemispheric activation. MCI patients had more difficulty resolving the paradigm. Thus, no evidence of possible compensatory mechanisms was uncovered in the MCI patients. Study 3 first defined the four latent factors declarative memory, working memory, attention, and visual-spatial processing based on structural equation model (SEM) calculations of the sample using adequate measurement (in-)variant confirmatory factor models from the baseline assessment to the first of a total of two follow-up assessments after approximately 3 years. This allowed a dimensional assessment of pathological cognitive decline versus classificatory-categorical assignment (healthy/diseased) of the sample. In addition, the superiority of the latent factor approach over a composite approach was demonstrated. Next, using a mixed-model approach, predictive analyses were calculated for the prediction of latent factors at first follow-up by baseline risk factors. The sex of study participants proved to be the best predictor of cognitive change in all the cognitive domains, with females performing better than men in the memory domains. Specifically, for declarative memory, older age predicted lower performance regardless of sex. Additional predictive evidence emerged for low serum levels of Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) on lower attention performance and higher depression symptoms on lower visual-spatial processing performance. Study 4 further reported baseline predictors of study dropout at first follow-up. Cognitive performance, as defined in Study 3 using the four latent cognitive factors, was a predictor of study dropout for cognitive decline in the domains of declarative memory, attention, and visual-spatial processing. Conspicuous dementia screening on the Mini-Mental Status Examination (MMSE) also predicted dropout. Overall, both the use of fNIRS imaging to detect visual-spatial processing performance in the parietal cortex during applying ADT and the dimensional perspective of the neuropsychiatric test battery in the context of prediction and dropout analyses were found to be suitable for early detection research of MCI and AD. Finally, the results will be interpreted in the overall context and implications, limitations, and perspectives will be discussed.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Seeger2023,
  author    = {Seeger, Fabian Reinhard},
  title     = {Moderators of exposure-based treatment outcome in anxiety disorders: an fMRI approach},
  doi       = {10.25972/OPUS-21435},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-214356},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Even though exposure-based cognitive behavioral therapy (CBT) constitutes a first-line treatment for anxiety disorders, a substantial proportion of patients does not respond in a clinically significant manner. The identification of pre-treatment patient characteristics that are associated with treatment outcome might aid in improving response rates. Therefore, the present doctoral thesis aimed at investigating moderators of treatment outcome in anxiety disorders: first, we investigated the neural correlates of comorbidity among primary panic disorder/agoraphobia (PD/AG) and secondary social anxiety disorder (SAD) moderating treatment outcome towards exposure-based CBT. Second, pre-treatment functional resting-state connectivity signatures of treatment response in specific phobia were studied. Within the first study, we compared PD/AG patients with or without secondary SAD regarding their clinical and neurofunctional outcome towards a manualized CBT treatment focusing on PD/AG symptoms. Prior to treatment, PD/AG+SAD compared to PD/AG-SAD patients exhibited a specific neural signature within the temporal lobe, which was attenuated to the level of PD/AG-SAD patients afterwards. CBT was equally effective in both groups. Thus, comorbidity among those two anxiety disorders did not alter treatment outcome substantially. This might be due to the high overlap of shared pathophysiological features within both disorders. In the second study, we assessed pre-treatment functional resting-state connectivity within a sample of spider phobic patients that were treated with massed in virtuo exposure. We found responders already prior to treatment to be characterized by stronger inhibitory frontolimbic connectivity as well as heightened connectivity between the amygdala and regions related to the ventral visual stream. Furthermore, patients demonstrating high within-session extinction exhibited pronounced intrinsic prefrontal connectivity. Our results point to responders exhibiting a brain prepared for the mechanism of action of exposure. Taken together, results highlight the major impact of pre-treatment characteristics on treatment outcome. Both, PD/AG+SAD patients as well as responders within the SpiderVR study exhibited heightened activation or connectivity within the ventral visual pathway and the amygdala. Pronounced visual processing together with enhanced executive control and emotion regulation seem to constitute a fruitful soil for successful exposure. The results provide starting points for personalized treatment approaches in order to improve treatment success in the anxiety disorders. Future studies are needed to investigate the benefit of neuroscientifically informed CBT augmentation strategies such as repetitive transcranial magnetic stimulation.},
  subject      = {Angstst{\"o}rung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Siminski2023,
  author    = {Siminski, Niklas},
  title     = {Temporal predictability of threat: Evaluation of differential involvement of amygdala and BNST, and relevance for therapy response prediction in spider phobia},
  doi       = {10.25972/OPUS-24664},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-246643},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2023},
  abstract  = {Predictability of threat is one of the key modulators of neural activity in fear and anxiety-related threat processes and there is a considerable number of studies focusing on the exact contribution of centromedial amygdala and Bed nucleus of stria terminalis (BNST) in animals as well as in humans. In this research field, some studies already investigated the differential involvement of both areas during temporally predictable and unpredictable threat processes in humans. However, these studies showed several limitations e.g. small sample size, no predictable threat conditions, no separation of anticipation and confrontation processes, which should be addressed in future studies. Furthermore, evidence for group-based inter-individual differences of amygdala and BNST activity during predictable and unpredictable threat processes have not been studied extensively. Several studies suggest a relevant role of the amygdala and BNST activity in phobic processes in patients with specific phobia, but no study so far has investigated the exact contribution of centromedial amygdala (CM) and BNST during temporally predictable and unpredictable threat processes in specific phobia. This thesis consisted of three studies and aimed to evaluate the exact contribution of CM and BNST during temporally predictable and unpredictable threat anticipation and confrontation with the use of an optimized functional magnetic resonance imaging (fMRI) paradigm, which aimed to solve methodological limitations of recent studies. Study 1 used a large sample of healthy participants who were grouped based on NPSR1 genotype, and study 2 and study 3 used a sample of patients with spider phobia. In sum, the results of all three studies indicated, that BNST is more relevant for anticipation processes as compared to the CM. Contrary, during the confrontation phase the CM displays a greater relevance for threat confrontation processes. In recent years, various studies have investigated the extent to which treatment success can be predicted in patients with anxiety disorders based on pre-treatment fMRI activity. Therefore, this was investigated for the first time in study 3 in patients with spider phobia during temporally predictable and unpredictable threat processes. Results indicated that independent of temporal predictability lower anterior cingulate cortex (ACC) activity during threat anticipation and engaged BNST during threat confrontation might be benefitting factors for successful therapy response in spider phobia.},
  subject      = {Amygdala},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Blickle2024,
  author    = {Blickle, Marc Manuel},
  title     = {Das Zusammenspiel von Herz und Gehirn: Interozeptive Genauigkeit, Herzratenvariabilit{\"a}t und funktionelle Konnektivit{\"a}t kortikaler Netzwerke bei depressiven Patientinnen und Patienten},
  doi       = {10.25972/OPUS-31676},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-316762},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2024},
  abstract  = {Hintergrund: Depressionen z{\"a}hlen zu den h{\"a}ufigsten psychischen Erkrankungen. Depressive Symptome umfassen beeintr{\"a}chtigte kognitive Funktionen, vegetative Beschwerden und ein ver{\"a}ndertes emotionales Erleben. Die defizit{\"a}re Wahrnehmung interner k{\"o}rperlicher Signale wird sowohl mit der Pathogenese der Depression als auch mit Angstst{\"o}rungen in Verbindung gebracht. Interozeptive Genauigkeit (IAc) beschreibt dabei die F{\"a}higkeit, k{\"o}rperliche Empfindungen wie den eigenen Herzschlag akkurat wahrzunehmen und wird mit einer Herzwahrnehmungsaufgabe erfasst. In bildgebenden Verfahren wie der funktionellen Magnetresonanztomografie (fMRT) war eine niedrigere IAc mit einer verringerten Inselaktivit{\"a}t assoziiert. W{\"a}hrend der Ruhezustandsmessung des Gehirns (resting-state fMRT) kann in Abwesenheit einer Aufgabe die intrinsische Aktivit{\"a}t des Gehirns gemessen werden. Dies erm{\"o}glicht die Identifizierung von kortikalen Netzwerken. Depressive Patienten weisen eine ver{\"a}nderte funktionelle Konnektivit{\"a}t innerhalb und zwischen einzelnen Netzwerken wie dem Salience Network (SN), welchem die Insel zugerechnet wird, und dem Default Mode Network (DMN) auf. Bisherige Studien, in denen {\"u}berwiegend j{\"u}ngere depressive Patienten untersucht wurden, kamen jedoch hinsichtlich der IAc und den kortikalen Netzwerken zu inkonsistenten Ergebnissen. Insbesondere ist unklar, inwieweit sich die IAc nach einem Therapieansprechen ver{\"a}ndert, von der Herzratenvariabilit{\"a}t (HRV) moduliert wird und welche Auswirkungen dies auf die funktionelle Konnektivit{\"a}t kortikaler Netzwerke hat. Ziele: Eine ver{\"a}nderte IAc und HRV wie auch funktionelle Konnektivit{\"a}tsunterschiede im DMN und SN k{\"o}nnten Biomarker der Depression darstellen. Im Rahmen einer L{\"a}ngsschnittuntersuchung wurde getestet, ob {\"a}ltere depressive Patienten {\"u}ber eine verringerte IAc, eine geringere HRV und {\"u}ber eine ver{\"a}nderte funktionelle Konnektivit{\"a}t im SN sowie DMN verf{\"u}gen. Dar{\"u}ber hinaus sollte erforscht werden, in welchem Ausmaß sich Patienten, die auf die Behandlung ansprachen (Responder), von sogenannten Non-Respondern in Bezug auf die IAc, die HRV, das SN und das DMN unterschieden. Methoden: In Studie 1 (Baseline) wurden 30 gr{\"o}ßtenteils medizierte, schwer depressive Patienten (> 50 Jahre) und 30 gesunde Kontrollprobanden untersucht. Die IAc wurde in einer Herzwahrnehmungsaufgabe ermittelt und die HRV bestimmt. Zus{\"a}tzlich wurde eine resting-state fMRT durchgef{\"u}hrt. Eine funktionelle Konnektivit{\"a}tsanalyse f{\"u}r Saatregionen im SN und DMN wurde mit einem saatbasierten Ansatz (seed-to-voxel) durchgef{\"u}hrt. F{\"u}r eine Subgruppenanalyse wurde die Patientengruppe in {\"a}ngstlich-depressive und nicht-{\"a}ngstlich depressive Patienten unterteilt. In Studie 2 (sechs Monate Follow-up) wurde die Studienkohorte nochmals untersucht. Es nahmen 21 Personen der Patientengruppe und 28 Probanden der Kontrollgruppe teil. Wiederum wurden die IAc und die HRV bestimmt. Außerdem fand eine resting-state fMRT-Messung statt. Die Patientengruppe wurde unterteilt in depressive Responder und Non-Responder. Ergebnisse: In Studie 1 zeigten depressive Patienten eine funktionelle Hypokonnektivit{\"a}t zwischen einzelnen Saatregionen der Insel (SN) und Teilen des superioren frontalen Gyrus, des supplement{\"a}rmotorischen Cortex, des lateralen okzipitalen Cortex sowie des Okzipitalpols. Zudem wiesen depressive Patienten zwischen der Saatregion im anterioren Teil des DMN und der Insel sowie dem Operculum eine erh{\"o}hte funktionelle Konnektivit{\"a}t auf. Die Gruppen unterschieden sich nicht in der IAc und der HRV. {\"A}ngstlich-depressive Patienten zeigten eine h{\"o}here funktionelle Konnektivit{\"a}t innerhalb der Insel als nicht-{\"a}ngstlich depressive Patienten, jedoch zeigten sich keine Unterschiede in der IAc und der HRV. In Studie 2 wiesen depressive Non-Responder im Vergleich zu Respondern eine Hyperkonnektivit{\"a}t zwischen dem posterioren DMN und dem Frontalpol sowie zwischen dem posterioren DMN und temporalen Arealen im SN auf. Keine funktionellen Konnektivit{\"a}tsunterschiede zeigten sich f{\"u}r die Saatregionen im SN. Depressive Responder, Non-Responder und die Kontrollprobanden unterschieden sich in ihrer IAc und HRV nicht. Schlussfolgerungen: Die Ergebnisse der Studien unterstreichen, dass bei depressiven Patienten, Respondern und Non-Respondern Unterschiede in der intrinsischen Gehirnaktivit{\"a}t funktioneller Netzwerke bestehen, jedoch nicht in der akkuraten Wahrnehmung des eigenen Herzschlages und der HRV. Therapeutische Interventionen, die auf eine Verbesserung der IAc abzielen, k{\"o}nnten insbesondere f{\"u}r Non-Responder dennoch eine zus{\"a}tzliche Behandlungsm{\"o}glichkeit darstellen. F{\"u}r eine personalisierte Medizin k{\"o}nnte die weitere Erforschung von kortikalen Netzwerken einen wesentlichen Beitrag leisten, um ein individuelles Therapieansprechen zu pr{\"a}dizieren.},
  subject      = {Depression},
  language  = {de}
}