TY - THES A1 - Aboagye, Benjamin T1 - Behavioral and physiologic consequences of inducible inactivation of the \(Tryptophan\) \(hydroxylase\) 2 gene in interaction with early-life adversity T1 - Verhaltens- und physiologische Konsequenzen einer induzierbaren Inaktivierung des \(Tryptophan\) \(hydroxylase\) 2-Gens Interaktion mit frühkindlichen Stresses N2 - Disruptions in brain serotonin (5-hydroxytryptamine, 5-HT) signaling pathways have been associated with etiology and pathogenesis of various neuropsychiatric disorders, but specific neural mechanisms of 5-HT function are yet to be fully elucidated. Tryptophan hydroxylase 2 (TPH2) is the rate-limiting enzyme for brain 5-HT synthesis. Therefore, in this study a tamoxifen (Tam)-inducible cre-mediated conditional gene (Tph2) knockout in adult mouse brain (Tph2icKO) has been established to decipher the specific role of brain 5-HT in the regulation of behavior in adulthood. Immunohistochemistry and high-performance liquid chromatography (HPLC) were used first to test the efficacy of Tam-inducible inactivation of Tph2 and consequential reduction of 5-HT in adult mouse brain. Tam treatment resulted in ≥90% reduction in the number of 5-HT immuno-reactive cells in the anterior raphe nuclei. HPLC revealed a significant reduction in concentration of 5-HT and its metabolite 5-hydroxyindole acetic acid (5-HIAA) in selected brain regions of Tph2icKO, indicating the effectiveness of the protocol used. Second, standard behavioral tests were used to assess whether reduced brain 5-HT concentrations could alter anxiety-, fear- and depressive-like behavior in mice. No altered anxiety- and depressive-like behaviors were observed in Tph2icKO compared to control mice (Tph2CON) in all indices measured, but Tph2icKO mice exhibited intense and sustained freezing during context-dependent fear memory retrieval. Tph2icKO mice also exhibited locomotor hyperactivity in the aversive environments, such as the open field, and consumed more food and fluid than Tph2CON mice. Lastly, the combined effect of maternal separation (MS) stress and adult brain 5-HT depletion on behavior was assessed in male and female mice. Here, MS stress, 5-HT depletion and their interaction elicited anxiety-like behavior in a sex-dependent manner. MS reduced exploratory behavior in both male and female mice. Reduced 5-HT enhanced anxiety in female, but not in male mice. Furthermore, expression of genes related to the 5-HT system and emotionality (Tph2, Htr1a, Htr2a, Maoa and Avpr1a) was assessed by performing a quantitative real-time PCR. In Tph2icKO mice there was a reduction in expression of Tph2 in the raphe nuclei of both male and female mice. Interaction between MS stress and 5-HT deficiency was detected showing increased Htr2a and Maoa expression in raphe and hippocampus respectively of female mice. In male mice, MS stress and 5-HT depletion interaction effects reduced Avpr1a expression in raphe, while the expression of Htr1a, Htr2a and Maoa was differentially altered by 5-HT depletion and MS in various brain regions. N2 - Unterbrechungen der Serotonin-Stoffwechselwege (5-Hydroxytryptamin, 5-HT) im Gehirn wurden mit der Ätiologie und der Pathogenese von verschiedenen neuropsychiatrischen Erkrankungen assoziiert, wobei die neuronalen Mechanismen der 5-HT Funktionen noch vollständig entschlüsselt werden müssen. Die Tryptophan-Hydroxylase 2 (TPH2) ist das limitierende Enzym für die 5-HT Synthese im Gehirn, weshalb der durch Tamoxifen (Tam) induzierbare, cre-vermittelte Tph2 Gen-Knockout (Tph2icKO) im adulten Mausgehirn möglicherweise helfen könnte die spezifische Rolle von 5-HT im Gehirn in der Regulation von adultem Verhalten zu entschlüsseln. Zuerst wurden Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) und Immunhistochemische Analysen durchgeführt um die Effizienz der Tam induzierten Inaktivierung des Tph2 und die daraus folgende Reduktion von 5-HT im Gehirn zu überprüfen. Die Behandlung mit Tam resultierte in einer ≥86% Reduktion der Anzahl von 5-HT immunoreaktiven Zellen in der anterioren Raphe im Gehirn. Die HPLC zeigte eine signifikante Reduktion der 5-HT Konzentration und dessen Stoffwechselprodukts 5-Hydroxyindolylessigsäure (5-HIAA) in ausgewählten Gehirn regionen von Tph2icKO, was auf die Effektivität des benutzten Protokolls hindeutet. Danach wurden standarisierte Verhaltens tests durchgeführt um festzustellen, ob eine reduzierte 5-HT Konzentrationen im Gehirn zu einer Veränderung in der Angstreaktion, Depression und im Furchtverhalten der Mäuse führt. Bei allen Tests konnte sowohl in den Tph2icKO-Mäusen als auch in den Kontrolltieren kein offensichtliches angstbezogenes und depressionsähnliches Verhalten festgestellt werden, wobei die Tph2icKO-Mäuse intensive und anhaltende Furcht im Kontext „dependent fear retrieval“ zeigten. Tph2icKO-Mäuse zeigten zudem lokomotorische Hyperaktivität und konsumierten mehr Futter und Flüssigkeit als die Kontrolltiere. Zuletzt wurde der kombinierte Effekt von Stress durch mütterliche Trennung (MS) und adulter 5-HT Reduktion im Gehirn auf das Verhalten von männlichen und weiblichen Mäusen untersucht. Wieder rief nicht der depressionsähnliche Phänotyp, sondernder Stress durch die mütterliche Trennung (MS) und 5-HT Verarmung und deren Interaktion ein angstähnliches Verhalten in Abhängigkeit vom Geschlecht hervor. Reduziertes 5-HT vergrößerte die Angst in weiblichen, aber nicht in männlichen Mäusen. Stress durch mütterliche Trennung (MS) reduzierte das explorative Verhalten sowohl in Männchen als auch in Weibchen. Die Expression von Genen, welche im Bezug zum 5-HT System stehen (Tph2, Htr1a, Htr2a, Maoa und Avpr1a) wurden mit Hilfe von quantitativer Real-Time PCR untersucht. Die Tam Behandlung reduzierte dasTph2 Level in der Raphe bei beiden Geschlechtern signifikant. In weiblichen Mäusen steigertedie Interaktion zwischen Stress durch mütterliche Trennung (MS) und 5-HT Verarmung das Htr2a und Maoa Expressions level in der Raphe und im Hippokampus. In männlichen Mäusen reduzierte die Interaktion von Stress durch mütterliche Trennung (MS) und 5-HT Reduktion die Avpr1a Expression in der Raphe. Die Expression von Htr1a, Htr2a und Maoa wurde in verschiedenen Gehirn regionen unterschiedlich von Tam und Mütterliche Trennung MS verändert. In der Amygdala wurde nur ein MS Effekt auf die Tph2 Expression in den Mäusen sichtbar. KW - Anxiety KW - Angst KW - Depression KW - Serotonin KW - Tamoxifen KW - Tryptophan hydroxylase Y1 - 2019 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-173581 ER - TY - THES A1 - Araragi, Naozumi T1 - Electrophysiological investigation of two animal models for emotional disorders - serotonin transporter knockout mice and tryptophan hydroxylase 2 knockout mice T1 - Elektrophysiologische Untersuchung bei zwei Tiermodellen für emotionale Störungen - Serotonin Transporter knockout Mäuse und Tryptophan Hydroxylase 2 knockout Mäuse N2 - Serotonin (5-HT) has been implicated in the regulation of emotions as well as in its pathological states, such as anxiety disorders and depression. Mice with targeted deletion of genes encoding various mediators of central serotonergic neurotransmission therefore provides a powerful tool in understanding contributions of such mediators to homeostatic mechanisms as well as to the development of human emotional disorders. Within this thesis a battery of electrophysiological recordings were conducted in the dorsal raphe nucleus (DRN) and the hippocampus of two murine knockout lines with deficient serotonergic systems. Serotonin transporter knockout mice (5-Htt KO), which lack protein responsible for reuptake of 5-HT from the extracellular space and tryptophan hydroxylase 2 knockout (Tph2 KO) mice, which lack the gene encoding the neuronal 5-HT-synthesising enzyme. First, 5-HT1A receptor-mediated autoinhibition of serotonergic neuron firing in the DRN was assessed using the loose-seal cell-attached configuration. Stimulation of 5-HT1A receptors by a selective agonist, R-8-hydroxy-2-(di-n-propylamino)tetralin (R-8-OH-DPAT), showed a mild sensitisation and a marked desensitisation of these receptors in Tph2 KO and 5-Htt KO mice, respectively. While application of tryptophan, a precursor of 5-HT and a substrate of Tph2, did not cause autoinhibition in Tph2 KO mice due to the lack of endogenously produced 5-HT, data from 5-Htt KO mice as well as heterozygous mice of both KO mice lines demonstrated the presence of autoinhibitory mechanisms as normal as seen in wildtype (WT) controls. When the Tph2-dependent step in the 5-HT synthesis pathway was bypassed by application of 5-hydroxytryptophan (5-HTP), serotonergic neurons of both Tph2 KO and 5-Htt KO mice showed decrease in firing rates at lower concentrations of 5-HTP than in WT controls. Elevated responsiveness of serotonergic neurons from Tph2 KO mice correspond to mild sensitisation of 5-HT1A receptors, while responses from 5-Htt KO mice suggest that excess levels of extracellular 5-HT, created by the lack of 5-Htt, stimulates 5-HT1A receptors strong enough to overcome desensitisation of these receptors. Second, the whole-cell patch clamp recording data from serotonergic neurons in the DRN showed no differences in basic electrophysiological properties between Tph2 KO and WT mice, except lower membrane resistances of neurons from KO mice. Moreover, the whole-cell patch clamp recording from CA1 pyramidal neurons in the hippocampus of 5-Htt KO mice showed increased conductance both at a steady state and at action potential generation. Lastly, magnitude of long-term potentiation (LTP) induced by the Schaffer collateral/commissural pathway stimulation in the ventral hippocampus showed no differences among Tph2 KO, 5-Htt KO, and WT counterparts. Taken together, lack and excess of extracellular 5-HT caused sensitisation and desensitisation of autoinhibitory 5-HT1A receptors, respectively. However, this may not directly translate to the level of autoinhibitory regulation of serotonergic neuron firing when these receptors are stimulated by endogenously synthesised 5-HT. In general, KO mice studied here showed an astonishing level of resilience to genetic manipulations of the central serotonergic system, maintaining overall electrophysiological properties and normal LTP inducibility. This may further suggest existence of as-yet-unknown compensatory mechanisms buffering potential alterations induced by genetic manipulations. N2 - Serotonin (5-HT) ist an der Regulation von der Emotionen, sowie ihrer pathologischen Zustände, wie Angststörungen und Depressionen beteiligt. Mäuse denen, mittels einer zielgerichteteten Deletion von Genen, die verschiedenste Proteine involviert in der zentralen serotonergen Nerotransmission fehlen, dienen daher als ein nützliches Tiermodell, um die Rolle dieser Mediatoren bei Homöostasemechanismen und der Entwicklung emotionaler Störungen beim Menschen zu verstehen. Im Rahmen dieser Thesis wurde eine Batterie von elektrophysiologischen Ableitungen im Hippocampus sowie in der dorsalen Raphe Nucleus (DRN) zweier Knockout-Mauslinien mit einem defizienten serotonergen Systems durchgeführt. Serotonintransporter Knockout-Mäuse (5-Htt KO), denen das Protein zur Wiederaufnahme von 5-HT aus dem extrazellulären Raum fehlt und Tryptophanhydroxylase 2 Knockout-Mäuse (Tph2 KO), denen das Gen für das 5-HT-synthetisierende Enzym im Gehirn fehlt. Zunächst wurde mittels der “loose-seal cell-attached” Aufnahmemethode die Eigenhemmung der serotonergen Neuronen untersucht, die durch 5-HT1A Rezeptoren in der DRN vermittelt wird. Stimulierung der 5-HT1A Rezeptoren durch einen selektiven Agonist, R-8-hydroxy-2-(di-n-propylamino)tetralin (R-8-OH-DPAT), zeigte eine milde Sensibilisierung und eine deutliche Desensibilisierung dieser Rezeptoren in Tph2 KO bzw. in 5-Htt KO Mäusen. Während die Anwendung von Tryptophan, eine Vorstufe von 5-HT und ein Substrat der Tph2, keine Eigenhemmung, aufgrund des Mangels an endogen produziertem 5-HT, in Tph2 KO Mäusen verursachte, wiesen Daten von 5-Htt KO Mäusen sowie von heterozygoten Mäusen beider KO Mauslinien die Existenz der Eigenhemmungsmechanismen wie in den Wildtypen (WT) nach. Wurde der Tph2-abhängige Schritt im 5-HT Syntheseweg durch Anwendung von 5-Hydroxytryptophan (5-HTP) umgangen, zeigten sowohl Tph2 KO als auch 5-Htt KO Mäuse eine Verminderung der serotonergen neuronalen Feuerungsrate bei niedrigeren Konzentrationen von 5-HTP im Vergleich zu den WT. Die erhöhte Reaktionsfähigkeit der serotonergen Neuronen von Tph2 KO Mäusen entsprechen der milden Sensibilisierung der 5-HT1A Rezeptoren. Stattdessen deuten die Reaktionen der serotonergen Neuronen von 5-Htt KO Mäusen darauf hin, dass das überschüssige Niveau von extrazellularem 5-HT, welches durch den Mangel an 5-Htt verursacht wird, 5-HT1A Rezeptoren stark genug stimuliert, um eine Desensibilisierung dieser Rezeptoren zu überwinden. Zweitens zeigten die Daten der whole-cell Patch Clamp Ableitung von serotonergen Neuronen im DRN keine Unterschiede in grundlegenden elektrophysiologischen Eigenschaften zwischen Tph2 KO und WT, außer niedrigen Membranwiderständen in KO Mäusen. Darüber hinaus zeigte die whole-cell Patch Clamp Ableitungen von CA1 Pyramidenzellen im Hippocampus der 5-Htt KO Mäuse eine erhöhte Leitfähigkeit sowohl bei Ruheständen als auch bei Aktionspotentialerzeugungen. Schließlich zeigte die Stärke der Langzeitpotenzierung (long-term potentiation: LTP) durch die Stimulation der Schaffer-Kollateralen/kommissuralen Fasern im ventralen Hippocampus keine Unterschiede zwischen Tph2 KO, 5-Htt KO, und jeweiligen WT. Zusammengefasst verursachten der Mangel und der Überschuss von extrazellularen 5-HT eine Sensibilisierung bzw. Desensibilisierung der autoinhibitorischen 5-HT1A Rezeptoren. Dies kann jedoch nicht direkt in die Regulierung von serotonergen Neuronen Feuerung umgesetzt werden, wenn die 5-HT1A Rezeptoren durch endogen synthetisiertes 5-HT stimuliert werden. Im Allgemeinen zeigten die hier untersuchten KO Mäuse, ein erstaunliches Maß an Widerstandskraft, die die allgemeinen elektrophysiologischen Eigenschaften und die normale LTP Induzierbarkeit trotz genetischer Manipulationen des zentralen serotonergen Systems aufrechterhielt. Weiterhin deutet dies auf die Existenz noch unbekannter Kompensationsmechanismen hin, die diese potentiellen Veränderungen abzudämpfen scheinen. KW - Serotonin KW - Elektrophysiologie KW - Tryptophan hydroxylase 2 KW - Knockout KW - Serotonin transporter KW - Depression KW - Anxiety KW - Knockout KW - Maus Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-83265 ER - TY - JOUR A1 - Eisele, Marion A1 - Boczor, Sigrid A1 - Rakebrandt, Anja A1 - Blozik, Eva A1 - Trader, Jens-Martin A1 - Stork, Stefan A1 - Herrmann-Lingen, Christoph A1 - Scherer, Martin T1 - General practitioners' awareness of depressive symptomatology is not associated with quality of life in heart failure patients - cross-sectional results of the observational RECODE-HF Study JF - BMC Family Practice N2 - Background Depression is a common comorbidity in patients with chronic heart failure (HF) and linked to a wider range of symptoms which, in turn, are linked to a decreased health-related quality of life (HRQOL). Treatment of depression might improve HRQOL but detecting depression is difficult due to the symptom overlap between HF and depression. Therefore, clinical guidelines recommend to routinely screen for depression in HF patients. No studies have so far investigated the treatment after getting aware of a depressive symptomatology and its correlation with HRQOL in primary care HF patients. Therefore, we examined the factors linked to depression treatment and those linked to HRQOL in HF patients. We hypothesized that GPs’ awareness of depressive symptomatology was associated with depression treatment and HRQOL in HF patients. Methods For this observational study, HF patients were recruited in primary care practices and filled out a questionnaire including PHQ-9 and HADS. A total of 574 patients screened positive for depressive symptomatology. Their GPs were interviewed by phone regarding the patients’ comorbidities and potential depression treatment. Descriptive and regression analysis were performed. Results GPs reported various types of depression treatments (including dialogue/counselling by the GP him/herself in 31.8% of the patients). The reported rates differed considerably between GP-reported initiated treatment and patient-reported utilised treatment regarding psychotherapy (16.4% vs. 9.5%) and pharmacotherapy (61.2% vs. 30.3%). The GPs' awareness of depressive symptomatology was significantly associated with the likelihood of receiving pharmacotherapy (OR 2.8; p < 0.001) but not psychotherapy. The patient’s HRQOL was not significantly associated with the GPs' awareness of depression. Conclusion GPs should be aware of the gap between GP-initiated and patient-utilised depression treatments in patients with chronic HF, which might lead to an undersupply of depression treatment. It remains to be investigated why GPs’ awareness of depressive symptomatology is not linked to patients’ HRQOL. We hypothesize that GPs are aware of cases with reduced HRQOL (which improves under depression treatment) and unaware of cases whose depression do not significantly impair HRQOL, resulting in comparable levels of HRQOL in both groups. This hypothesis needs to be further investigated. KW - Medicine KW - Depression KW - Heart failure KW - Recognition of depression KW - Quality of life KW - Depression treatment KW - Observational study KW - Primary care KW - Healthcare research KW - Depressive symptomatology Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-172445 VL - 18 ER - TY - JOUR A1 - Ellgring, Johann Heinrich T1 - Nonverbal expression of psychological states in psychiatric patients N2 - Nonverbal behavior, especially facial expression, appears as one of the most important means for communicating affective states. Studies on groups of psychiatric patients and control subjects are reported in which nonverbal behavior is analyzed from videotaped dialogues. Using a quantitative approach, results on facial behavior, speech, and gaze are described, which shed light on the expressive and communicative functions of nonverbal behavior. From longitudinal observations on depressed patients it emerged that individualspecific associations have to be taken into account for the relationship between expressive behavior and mood changes. The predominance of facial behavior in the speaker role of an individual found in patients and control groups points to the integrated communicative function of the verbal and nonverbal elements. However, recovered schizophrenic patients exhibited a dissociation of these elements. Implications for our understanding of nonverbal communications are discussed. KW - Nonverbal communications KW - Facial expression KW - Gaze behavior KW - Expression of mood states KW - Schizophrenia KW - Depression KW - Psychopathology Y1 - 1986 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-43179 ER - TY - JOUR A1 - Ellgring, Johann Heinrich A1 - Oertel, W. H. A1 - Ulm, G. A1 - Gasser, T. A1 - Perleth, B. A1 - Seiler, S. T1 - Partnership and depression in Parkinson's Disease N2 - In this study, the influence of partnership on depression and coping with Parkinson's disease has been investigated. Twentythree single female patients, 46 married patients (23 female, 23 male) with unimpaired partnership and 42 patients (21 female, 21 male) whose partnership had worsened since the onset of disease, were compared with regard to depression and self reported extent of psychosocial distress. Single female patients tended to have higher depression scores than patients in a stable partnership, especially in items concerning personal worthlessness and senselessness of life. Patients differed in the extent of distress concerning social behavior, psychological problems/anxiety and efficiency. Within the group of single female patients two subgroups emerged: (1) patients with low extent of distress in all aspects; (2) patients who were highly distressed by psychological problems and physical disability but weakly distressed from social interaction. Male and female patients living in a stable partnership reported only a generally low to moderate extent of distress. More than half of the male and female patients who reported an impairment of their relationship also had scores of moderate to severe depression. These patients also had the h~ghest extent of distress in each ofthe aspects assessed. The results are dicussed with regard to possible interactive effects ofthe disease, quality of the partnership and availability of coping strategies. KW - Depression KW - Parkinson's disease KW - Partnership KW - Psychological distress Y1 - 1992 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-42516 ER - TY - THES A1 - Forster, André T1 - Targeting Temporally Stable Vulnerability Factors in the Prediction of Long-Term Courses of Depression: Diagnostic Considerations and Therapeutic Protocols Based on Transcranial Ultrasonic Neuromodulation of Endophenotypes T1 - Untersuchung Zeitlich Stabiler Vulnerabilitätsfaktoren für die Vorhersage Langfristiger Depressionsverläufe: Diagnostische Erwägungen und Therapeutische Protokolle auf der Grundlage Transkranieller Ultraschall-Neuromodulation von Endophänotypen N2 - Depressive disorders represent one of the main sources for the loss of healthy years of life. One of the reasons for this circumstance is the recurrent course of these disorders, which can be interrupted by current therapeutic approaches, especially in the shortterm, but seem to be maintained at least in part in the long-term. Subsequently, on one hand, this thesis deals with methodological measurement issues in the longitudinal prediction of depressive courses. On the other hand, it addresses two currently discussed neuroscience-based treatment approaches, which are investigated experimentally in a basic-psychological manner and reviewed in the light of their potential to translate results to the application in patient care. These two approaches each address potential mechanisms that may negatively impact long-term disease trajectories: First, stable endophenotypes for vulnerability factors that could regain control over the organism and reactivate maladaptive experiences, or behaviors with increasing temporal distance from therapeutic methods are focused on. In the studies presented, these were influenced by a recently rediscovered method of neuromodulation (transcranial low-intensity focused ultrasound) which is discussed in light of its unique capability to address even deepest, subcortical regions at a high spatial resolution. Lastly, as a second approach, an experimental design for the use of reconsolidation interference is presented, which could provide a first insight into the applicability of corresponding protocols in the field of depressive disorders and thus contribute to the modification, instead of inhibition, of already mentioned endophenotypes. In sum, methodological considerations for monitoring and predicting long-term courses of depression are deducted before two approaches are discussed that could potentially exert positive influences on the recurrent nature of depressive symptoms on their own, in combination with each other, or as augmentation for existing therapeutic procedures. N2 - Depressive Erkrankungen stellen eine der Hauptquellen für das Einbußen gesunder Lebensjahre dar. Einer der Gründe für diesen Umstand liegt im rezidivierenden Verlauf dieser Erkrankungen, der auch durch bisherige Therapieansätze vor allem kurzfristig unterbrochen werden kann, jedoch langfristig zumindest in Teilen erhalten zu bleiben scheint. Daran anschließend befasst sich die hier vorgelegte Thesis zum einen mit der Messproblematik longitudinaler Vorhersagen depressiver Verläufe und zum anderen mit zwei aktuell diskutierten neurowissenschaftlich begründeten Behandlungsansätzen, die experimentellgrundlagenpsychologisch aufgearbeitet und im Lichte eines translationalen Ansatz hin zur Anwendung in realen Patientensituationen erörtert werden. Die beiden genannten Ansätze adressieren dabei jeweils Mechanismen, die sich negativ auf langfristige Krankheitsverläufe auswirken können: Zunächst werden hier stabile Endophänotypen für Vulnerabilitätsfaktoren, die mit zunehmendem zeitlichem Abstand zu Therapiemethoden erneut Kontrolle über den Organismus gewinnen und maladaptives Erleben und Verhalten reaktivieren könnten, in den Fokus gestellt. Diese wurden in den hier vorgestellten Studien mit einer vor wenigen Jahren wiederentdeckten Methode der Neuromodulation (transkranieller, niedrigintensiver, fokussierter Ultraschall) beeinflusst und vor dem Hintergrund der einzigartigen Möglichkeit dieser Technik, auch tiefste, subkortikale Regionen bei hoher räumlicher Auflösungsfähigkeit adressieren zu können, diskutiert. Zuletzt wird ergänzend, als zweiter Ansatz, ein experimentelles Design zur Nutzung der Rekonsolidierungsbeeinflussung vorgestellt, das erste Informationen über die Anwendbarkeit entsprechender Protokolle im Bereich der depressiven Erkrankungen liefern und somit zur Veränderung, Anstelle von Inhibition bereits genannter Endophänotypen beitragen könnte. Zusammengenommen ergeben sich hieraus zunächst allgemeine methodische Überlegungen für das Überwachen und Vorhersagen langfristiger Verläufe der Depressionen, aber auch zwei Ansätze, die für sich genommen, in Kombination miteinander oder auch als Augmentation für bestehende Therapieverfahren, potentiell positive Einflüsse auf die rezidivierende Natur dieser Diagnosegruppe haben könnten. KW - Depression KW - Diagnostik KW - Nervenstimulation KW - Verwundbarkeit KW - Ultraschall KW - Neuromodulation KW - Endophänotypen KW - Rekonsolidierung Y1 - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-279065 ER - TY - THES A1 - Hahn, Tim T1 - Integrating neurobiological markers of depression: an fMRI-based pattern classification approach T1 - Integration neurobiologischer Marker depressiver Erkrankungen mittels fMRT-basierter Musterklassifikation N2 - While depressive disorders are, to date, diagnosed based on behavioral symptoms and course of illness, the interest in neurobiological markers of psychiatric disorders has grown substantially in recent years. However, current classification approaches are mainly based on data from a single biomarker, making it difficult to predict diseases such as depression which are characterized by a complex pattern of symptoms. Accordingly, none of the previously investigated single biomarkers has shown sufficient predictive power for practical application. In this work, we therefore propose an algorithm which integrates neuroimaging data associated with multiple, symptom-related neural processes relevant in depression to improve classification accuracy. First, we identified the core-symptoms of depression from standard classification systems. Then, we designed and conducted three experimental paradigms probing psychological processes known to be related to these symptoms using functional Magnetic Resonance Imaging. In order to integrate the resulting 12 high-dimensional biomarkers, we developed a multi-source pattern recognition algorithm based on a combination of Gaussian Process Classifiers and decision trees. Applying this approach to a group of 30 healthy controls and 30 depressive in-patients who were on a variety of medications and displayed varying degrees of symptom-severity allowed for high-accuracy single-subject classification. Specifically, integrating biomarkers yielded an accuracy of 83% while the best of the 12 single biomarkers alone classified a significantly lower number of subjects (72%) correctly. Thus, integrated biomarker-based classification of a heterogeneous, real-life sample resulted in accuracy comparable to the highest ever achieved in previous single biomarker research. Furthermore, investigation of the final prediction model revealed that neural activation during the processing of neutral facial expressions, large rewards, and safety cues is most relevant for over-all classification. We conclude that combining brain activation related to the core-symptoms of depression using the multi-source pattern classification approach developed in this work substantially increases classification accuracy while providing a sparse relational biomarker-model for future prediction. N2 - Während depressive Erkrankungen bislang größtenteils auf der Basis von Symptomen auf der Verhaltensebene und den jeweiligen Krankheitsverläufen diagnostiziert werden, hat das Interesse an der Verwendung neurobiologischer Marker bei psychischen Erkrankungen in den letzten Jahren stark zugenommen. Da jedoch die momentan verfügbaren Klassifikationsansätze zumeist auf Informationen eines einzelnen Biomarkers beruhen, ist die Vorhersage von auf der Symptomebene so komplexen Erkrankungen wie Depressionen in der Praxis deutlich erschwert. Dementsprechend konnte keiner der einzelnen bisher untersuchten Biomarker eine Vorhersagegüte erreichen, die für die praktische Anwendung eines solchen Ansatzes im klinischen Alltag ausreichend wäre. Vor diesem Hintergrund schlagen wir deshalb zur Verbesserung der Klassifikationsgüte einen Algorithmus vor, der Messdaten vielfältiger depressionsrelevanter neuronaler Prozesse integriert. Zunächst wurden hierzu die Kernsymptome depressiver Erkrankungen aus standardisierten Klassifikationssystemen ermittelt. Anschließend entwickelten wir drei experimentelle Paradigmen, welche die Messung neuronaler Korrelate der mit den depressiven Kernsymptomen assoziierten psychologischen Prozesse mittels funktioneller Kernspintomographie ermöglichen. Um die resultierenden 12 hochdimensionalen Biomarker zu integrieren, entwickelten wir basierend auf der Kombination von Gauß-Prozess Klassifikatoren und Entscheidungsbäumen einen zweistufigen Mustererkennungsalgorithmus für multiple, hochdimensionale Datenquellen. Dieser Ansatz wurde an einer Gruppe von 30 gesunden Probanden und 30 unterschiedlich schwer betroffenen und unterschiedlich medizierten stationären depressiven Patienten evaluiert. Insgesamt ermöglicht der Ansatz eine hohe Klassifikationsgüte auf Einzelfallebene. Insbesondere die Integration der verschiedenen Biomarker führte zu einer Klassifikationsgüte von 83%, wohingegen die alleinige Klassifikationsgüte der 12 einzelnen Biomarker mit bestenfalls 72% deutlich geringer ausfiel. Somit konnte der entwickelte Klassifikationsansatz in einer heterogenen, im Alltag aber typisch anzutreffenden depressiven Patientenstichprobe, eine Klassifikationsgüte erreichen, die mit der bislang bestmöglichen durch einzelne Biomarker erreichten Klassifikationsgüte in selektiven Einzelstichproben vergleichbar ist. Darüber hinaus zeigte die Analyse des empirischen Prädiktionsmodells, dass die Kombination der neuronalen Aktivität während der Verarbeitung von neutralen Gesichtern, großen monetären Belohnungen und Sicherheitssignalen zur optimalen Gesamtklassifikation führt. Zusammenfassend lässt sich schlussfolgern, dass der im Rahmen dieser Arbeit entwickelte, zweistufige Mustererkennungsalgorithmus für multiple, hochdimensionale Datenquellen die Klassifikationsgüte substantiell verbessert und erstmals die Konstruktion eines effizienten relationalen Biomarker-Modells für zukünftige Vorhersagen ermöglicht. KW - Patientenklassifikation KW - Depression KW - Biomarker KW - Neurobiologie KW - Algorithmus KW - Gauss Prozess Klassifikation KW - Klassifikations- und Regressionsbaum KW - Systematik KW - Automatische Klassifikation KW - Magnetische Resonanz KW - Gaussian Process Classification Y1 - 2010 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-49962 ER - TY - JOUR A1 - Jacka, Felice N. T1 - Nutritional Psychiatry: Inaugural Meeting in Tokyo N2 - Welcome to the inaugural meeting of the International Society for Nutritional Psychiatry Research (ISNPR). It is a great pleasure to have the opportunity to join with colleagues working in this new and exciting field of research. Although there has long been interest in the links between nutritional deficiencies and psychiatric illness, as well as interest in the role of food allergies in such illnesses, the last five years has seen a significant and notable growth in this nascent field of research, with an accompanying impact on the viewpoints and practices of scientists and clinicians working in mental health. In my particular field of interest – that of the role of overall dietary quality in the common mental disorders, depression and anxiety - there has been an exponential growth in the literature since the end of 2009. It is exciting and gratifying to see concordant results from across the globe, in young children and adolescents through to older adults, and from countries as diverse as Norway and Taiwan. The study of the efficacy of nutritional interventions in psychiatric illness is also developing rapidly, with high quality randomised controlled trials now being conducted in multiple settings and with outcomes that include cognition as well as depression, bipolar disorder, schizophrenia and anxiety disorders. Another important development in this field is the rapidly growing recognition that nutrition is of central importance in the risk for cognitive decline and dementia. As this new recognition filters through to clinical researchers, I look forward to seeing new interventions in this area. Another area of research with significant interest and activity grows from the understanding of the centrality of physical health to mental health and vice versa. There are many nutrition researchers, dietitians and other health practitioners working to address the physical health of patients with mental illness; acting on the recognition that physical and mental health are closely related and mutually reinforcing. There is no doubt that the formation of an international society is timely; we now have the opportunity to join forces to share knowledge and build important collaborations. Building capacity in this field by sharing our knowledge with students and early career researchers will be another important activity of our society, as will building the credibility of nutritional psychiatry research through a clear understanding and implementation of best practice scientific methodology. I welcome each of you to extend the invitation to join our new ISNPR to colleagues and students in your networks. I would also encourage you to contribute to the discussions and sharing of knowledge by contributing short pieces to our newsletter, which will be disseminated by the end of this year. For those who are unable to attend this year’s meeting, we hope that 2014 may present a possibility for attendance. Our aim is conduct our first Annual General Meeting before the end of July 2013 via teleconference and I welcome agenda items from those interested. With very best wishes Felice Jacka President ISNPR KW - diet KW - nutrition KW - depression KW - PUFA KW - omega-3 fatty acids KW - Omega-3-Fettsäuren KW - Ernährung KW - Depression KW - fatty acid metabolism KW - micronutrients KW - psychiatric illness Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-101072 ER - TY - JOUR A1 - Ladwig, Karl-Heinz A1 - Lederbogen, Florian A1 - Albus, Christian A1 - Angermann, Christiane A1 - Borggrefe, Martin A1 - Fischer, Denise A1 - Fritzsche, Kurt A1 - Haass, Markus A1 - Jordan, Jochen A1 - Jünger, Jana A1 - Kindermann, Ingrid A1 - Köllner, Volker A1 - Kuhn, Bernhard A1 - Scherer, Martin A1 - Seyfarth, Melchior A1 - Völler, Heinz A1 - Waller, Christiane A1 - Herrmann-Lingen, Christoph T1 - Position paper on the importance of psychosocial factors in cardiology: Update 2013 T1 - Positionspapier zur Bedeutung psychosozialer Faktoren in der Kardiologie: Update 2013 JF - GMS German Medical Science N2 - Background: The rapid progress of psychosomatic research in cardiology and also the increasing impact of psychosocial issues in the clinical daily routine have prompted the Clinical Commission of the German Heart Society (DGK) to agree to an update of the first state of the art paper on this issue which was originally released in 2008. Methods: The circle of experts was increased, general aspects were implemented and the state of the art was updated. Particular emphasis was dedicated to coronary heart diseases (CHD), heart rhythm diseases and heart failure because to date the evidence-based clinical knowledge is most advanced in these particular areas. Differences between men and women and over the life span were considered in the recommendations as were influences of cognitive capability and the interactive and synergistic impact of classical somatic risk factors on the affective comorbidity in heart disease patients. Results: A IA recommendation (recommendation grade I and evidence grade A) was given for the need to consider psychosocial risk factors in the estimation of coronary risks as etiological and prognostic risk factors. Furthermore, for the recommendation to routinely integrate psychosocial patient management into the care of heart surgery patients because in these patients, comorbid affective disorders (e.g. depression, anxiety and post-traumatic stress disorder) are highly prevalent and often have a malignant prognosis. A IB recommendation was given for the treatment of psychosocial risk factors aiming to prevent the onset of CHD, particularly if the psychosocial risk factor is harmful in itself (e.g. depression) or constrains the treatment of the somatic risk factors. Patients with acute and chronic CHD should be offered anti-depressive medication if these patients suffer from medium to severe states of depression and in this case medication with selective reuptake inhibitors should be given. In the long-term course of treatment with implanted cardioverter defibrillators (ICDs) a subjective health technology assessment is warranted. In particular, the likelihood of affective comorbidities and the onset of psychological crises should be carefully considered. Conclusions: The present state of the art paper presents an update of current empirical evidence in psychocardiology. The paper provides evidence-based recommendations for the integration of psychosocial factors into cardiological practice and highlights areas of high priority. The evidence for estimating the efficiency for psychotherapeutic and psychopharmacological interventions has increased substantially since the first release of the policy document but is, however, still weak. There remains an urgent need to establish curricula for physician competence in psychodiagnosis, communication and referral to ensure that current psychocardiac knowledge is translated into the daily routine. N2 - Hintergrund: Die rasche Weiterentwicklung der psychokardiologischen Forschung, aber auch die wachsende Verankerung psychosozialer Fragestellungen im klinischen Alltag haben die Klinische Kommission der DGK bewogen, einer Aktualisierung und Weiterentwicklung des 2008 erstmals publizierten Positionspapiers zur Bedeutung psychosozialer Faktoren in der Kardiologie zuzustimmen. Methoden: Der Kreis der Autoren wurde vergrößert, allgemeine Aspekte eingefügt und das Wissen in allen Abschnitten auf den heutigen Stand gebracht. Schwerpunkte der Empfehlungen sind die koronare Herzerkrankung, Herzrhythmusstörungen und die Herzinsuffizienz, da hier der Stand der empirischen Evidenz und des klinisches Wissens zu psychosozialen Fragestellungen am weitesten entwickelt ist. Berücksichtigt wurden bei den Empfehlungen Besonderheiten von Frauen und Männern, Unterschiede bzgl. der Lebensspanne, Einflüsse auf die kognitive Leistungsfähigkeit und die interaktive synergistische Bedeutung klassischer Risikofaktoren bei affektiver Komorbidität. Ergebnisse: Eine I-A-Empfehlung (Empfehlungsgrad I, Evidenzgrad A) wurde vergeben für die Aufforderung, psychosoziale Risikofaktoren bei der Einschätzung des KHK-Risikos zu berücksichtigen, die als unabhängige ätiologische und prognostische Risikofaktoren für das Auftreten der koronaren Herzerkrankung (KHK) und für Komplikationen im Behandlungsverlauf der KHK bedeutsam sind. Ferner für die Empfehlung, Patienten mit Herzoperationen von einem interdisziplinären Team zu betreuten, in dem die Möglichkeit besteht, auf psychosoziale Aspekte einzugehen, da bei diesen Patienten komorbide psychische Störungen wie Depressivität, Angst und posttraumatische Belastungsstörung häufig und prognostisch ungünstig sind. Eine I-B-Empfehlung wurde vergeben für die Behandlung psychosozialer Risikofaktoren mit dem Ziel einer Primärprävention der KHK, wenn das Risikomerkmal an sich Krankheitswert hat (z. B. Depression) oder die Behandlung klassischer Risikofaktoren erschwert ist. Eine antidepressive Pharmakotherapie soll Patienten nach akutem Koronarsyndrom sowie in der Phase der chronischen KHK angeboten werden, die an einer mindestens mittelschweren rezidivierenden depressiven Störung leiden. Dabei sollen vorzugsweise Substanzen aus der Gruppe der selektiven Serotoninwiederaufnahmehemmer (SSRI) zum Einsatz kommen. Bei der langfristigen ärztlichen Begleitung von ICD-Patienten sollen die psychosozialen Folgen der ICD-Technologie beachtet und insbesondere relevante Affektstörungen sowie Krisen bei ICD-Patienten erkannt und fachgerecht behandelt werden. Schlussfolgerungen: Das Positionspapier formuliert konkrete Anwendungsfelder mit hoher Priorität für die Einbeziehung psychosozialer Faktoren in die kardiologische Praxis, die eine leitlinienkonforme Evidenz aufweisen. Trotz deutlicher Fortschritte seit der Erstveröffentlichung des Positionspapiers existieren weiterhin Forschungsdefizite für die Bewertung der Wirksamkeit psychotherapeutischer und psychopharmakologischer Konzepte bei kardialen Patienten. Curricula für die Vermittlung von (psycho-)diagnostischer, kommunikativer und differenzialdiagnostischer Kompetenz müssen rasch entwickelt werden, um eine Transmission des aktuellen Wissensstands in die Alltagspraxis zu ermöglichen. KW - depression KW - anxiety KW - post-traumatic stress disorder KW - psychotherapy KW - psychopharmacology KW - Depression KW - Psychopharmakologie KW - Psychotherapie KW - posttraumatische Belastungsstörung KW - Angst Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-121196 VL - 12 ER - TY - JOUR A1 - Mourão-Miranda, Janaina A1 - Hardoon, David R. A1 - Hahn, Tim A1 - Marquand, Andre F. A1 - Williams, Steve C.R. A1 - Shawe-Taylor, John A1 - Brammer, Michael T1 - Patient classification as an outlier detection problem: An application of the One-Class Support Vector Machine JF - NeuroImage N2 - Pattern recognition approaches, such as the Support Vector Machine (SVM), have been successfully used to classify groups of individuals based on their patterns of brain activity or structure. However these approaches focus on finding group differences and are not applicable to situations where one is interested in accessing deviations from a specific class or population. In the present work we propose an application of the one-class SVM (OC-SVM) to investigate if patterns of fMRI response to sad facial expressions in depressed patients would be classified as outliers in relation to patterns of healthy control subjects. We defined features based on whole brain voxels and anatomical regions. In both cases we found a significant correlation between the OC-SVM predictions and the patients' Hamilton Rating Scale for Depression (HRSD), i.e. the more depressed the patients were the more of an outlier they were. In addition the OC-SVM split the patient groups into two subgroups whose membership was associated with future response to treatment. When applied to region-based features the OC-SVM classified 52% of patients as outliers. However among the patients classified as outliers 70% did not respond to treatment and among those classified as non-outliers 89% responded to treatment. In addition 89% of the healthy controls were classified as non-outliers. KW - fMRI KW - Pattern classification KW - Depression KW - Machine learning KW - Support Vector Machine KW - Outlier detection Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-141412 VL - 58 IS - 3 ER -