Angststörungen gehören zu den häufigsten psychischen Erkrankungen in Deutschland, dabei könnten Hirnstimulationstechniken unterstützend zu bisherigen Therapieverfahren Anwendung finden. Für die Entstehung und Behandlung von Angststörungen spielen die Prozesse der Konditionierung und Extinktion eine große Rolle, wobei im präfrontalen Kortex eine erhöhte Aktivität gemessen werden kann. 51 gesunde Probanden nahmen an einem Furchtkonditionierungsexperiment mit zwei männlichen Gesichtern als CS+ und CS- sowie einem Schrei als aversiven Stimulus teil. Es wurde untersucht, inwieweit die bilaterale transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) des dorsolateralen präfrontalen Kortex die Extinktion moduliert. Die Stimulation erfolgte mittels tDCS links-kathodal über Position F3, rechts-anodal über Position F4 für 20 Minuten mit 2 mA und einer Elektrodengröße von 35 cm². Es wurden die Hautleitfähigkeit und der Startle-Reflex als physiologische Parameter der Furcht erfasst sowie Valenz und Arousal für die Stimuli durch subjektive Ratings erhoben. Bei den erfolgreich konditionierten Probanden (n = 28) kam es in der verum-tDCS-Gruppe während der frühen Extinktion zu einer signifikanten Zunahme der Hautleitfähigkeit auf CS-. Möglicherweise wurde durch die tDCS-Stimulation des dorsolateralen präfrontalen Kortex eine Furchtgeneralisierung ausgelöst. Ein anderer Erklärungsansatz für die gefundenen Ergebnisse ist die Modulation von Aufmerksamkeitsprozessen durch die Stimulation. Weitere Forschung ist nötig, bevor eine klinische tDCS-Anwendung bei Patienten mit Angststörungen möglich ist.

61 gesunde Probanden wurden mittels tDCS bifrontal über dem DLPFC stimuliert und die Auswirkungen auf den VFT mittels fNIRS gemessen.

Vorherige Studien beschreiben bei der Aufmerksamkeitslenkung präfrontale Aktivierungen im rechten DLPFC und DMPFC. Diese Studie wollte untersuchen, ob die Aufmerksamkeitslenkung durch Richten des Fokus auf nicht -emotionale Bildinhalte innerhalb eines Stimulus zu präfrontalen Effekten führt. Dazu wurde eine kombinierte Messung aus EEG, fNIRS und emotionalem Arousal erhoben. Die Bedingungen beinhalteten entweder das passive Bildbetrachten oder die Aufmerksamkeitslenkung. Das EEG wurde als Kontrollbedingung erhoben, um zu replizieren, dass die Aufmerksamkeitslenkung auf nicht –emotionale Bildinhalte zu einer Reduktion des LPP und des emotionalen Arousals führt. In dieser Studie konnte sowohl ein reduziertes LPP als ein geringeres emotionales Arousal bei der Aufmerksamkeitslenkung beschrieben werden. In der fNIRS zeigten sich jedoch weder ein signifikanter Emotions- noch ein signifikanter Regulationseffekt, sodass keine Aktivierungen präfrontal bei der Aufmerksamkeitslenkung beschrieben werden konnte. Es sind somit weiterführende Studien zur Aufmerksamkeitslenkung notwendig, ob die Aufmerksamkeitslenkung zu präfrontalen Aktivierungen führt, und ob diese mit der fNIRS abgebildet werden können.

Hintergrund und Ziele: Das Krankheitsbild der Depression gehört zu den häufigsten psychischen Erkrankungen. Als Therapieoptionen stehen in erster Linie Antidepressiva der verschiedensten Klassen und unterschiedliche Formen der Psychotherapie zur Verfügung (Möller, Laux et al. 2015). Trotz allem gibt es jedoch immer wieder Patienten, die trotz intensiver Therapiebemühungen keine Besserung zeigen. Neben der Elektrokonvulsions-therapie (EKT) als Gold-Standard bietet hier die Vagusnervstimulation (VNS) in vielen Ländern bereits ein zugelassenes Verfahren zur Behandlung sogenannter therapie-refraktärer Depressionen. Das Problem besteht allerdings im Verlauf des N. vagus, da dieser im Halsbereich nur schwer in einem operativen Verfahren zugänglich ist und er hier mit anderen lebenswichtigen Strukturen gemeinsam verläuft (Benninghoff, Drenckhahn et al. 2008). Dies macht eine Therapie nicht ganz ungefährlich. Allerdings gibt der N. vagus einen Hautast ab, der Teile des äußeren Gehörganges (insbesondere den Tragus), sensibel versorgt. Im Jahr 2000 schlug Ventureyra erstmals die Möglichkeit vor, diesen Ramus auricularis n. vagi als alternativen Zugangsweg zum Hals zu nutzen (Ventureyra 2000). Wenig später gelang es Fallgatter und Kollegen erstmals, durch elektrische Stimulation in diesem Innervationsgebiet somatosensibel evozierte Potentiale des N. vagus (VSEP) an der Schädelkalotte abzuleiten (Fallgatter, Neuhauser et al. 2003). Hierbei konnte in Einzelfällen gezeigt werden, dass nur an dieser Stelle diese Potentiale evoziert werden können, nicht jedoch an anderen Stellen des Ohres, die größtenteils vom N. trigeminus innerviert werden (Benninghoff, Drenckhahn et al. 2008). Dieser Vorbefund sollte in dieser Studie in einer Subgruppenanalyse an 10 Probanden überprüft werden. Darüber hinaus stellte sich die Frage, ob durch transkutane Stimulation des Hautastes eine ähnliche gute klinische Verbesserung bei Depressionen wie bei konventioneller VNS, möglich ist. Ziel dieser Studie war es zu untersuchen, ob über diesen alternativen Zugangsweg der VNS am Ohr positive Effekte auf affektive Parameter ähnlich denen der konventionellen VNS bei depressiven Patienten zu erzielen sind. Die Hypothese dabei lautete, dass nach der VNS ein stimmungsaufhellender Effekt zu sehen ist, während man bei der ausschließlichen Stimulation des N. trigeminus an den übrigen Stellen des Ohres keinen antidepressiven Effekt sieht. Für viele Patienten wäre es eine Erleichterung, wenn man künftig die Möglichkeit einer einfachen Therapieform zur unterstützenden Behandlung von therapierefraktären Depressionen hätte. Methoden: Hierzu wurden 50 Patienten aus der Universitätsklinik für Psychiatrie, Psychosomatik und Psychotherapie des Universitätsklinikums Würzburg, die unter unipolarer oder bipolarer Depressionen leiden rekrutiert. Jeder Patient wurde jeweils 20 Minuten sowohl im Innervationsgebiet des Vagus als auch an einer Stelle, welche rein vom Trigeminus innerviert wird, stimuliert. Die Reihenfolge der Stimulation erfolgte randomisiert, so dass der Patient nicht wusste, welche Stimulation er als erstes erhält. Jeweils vor und nach jeder Stimulation wurde der Proband mittels visueller Analogskala bezüglich affektiver Parameter befragt. 30 Patienten wurden kontinuierlich über 20 Minuten stimuliert, während 20 Patienten pulsatil dergestalt stimuliert wurden, dass immer nach 5 Minuten eine Stimulationspause von 30 Sekunden folgte, damit wieder ein neuer Reiz gesetzt werden konnte. Bei 10 Patienten wurden zusätzlich noch evozierte Potentiale sowohl bei transkutaner Vagusnervstimulation, als auch bei Kontrollstimulation im Innervationsgebiet des N. trigeminus, abgeleitet. Ergebnisse und Beobachtungen: Zusammenfassend kann man sagen, während sich unter kontinuierlichen Stimulationsbedingungen keine signifikanten Ergebnisse zeigten, fühlten sich die Probanden unter pulsatilen Stimulationsbedingungen nach der Versuchsstimulation signifikant fröhlicher (t(38)= 5,24; p< 0,001), optimistischer (t(38)= 3,28; p= 0,002) und schätzten ihr allgemeines Empfinden danach besser ein (t(38)= 3,50; p= 0,001). Daher ist in künftigen Studien die pulsatile Stimulationsart der kontinuierlichen vorzuziehen. Keinen Einfluss hingegen schienen die Stimulationen auf die Vigilanz zu nehmen. Bei der Auswertung der evozierten Potentiale zeigte sich, dass die Amplitude P1-N1 in Ableitung FzF3 bei Kontrollstimulation signifikant kleiner als bei Versuchsstimulation war (t(9)= 3,13; p= 0,012). Darüber hinaus war die Amplitude im Schnitt immer unter Kontrollstimulation kleiner, als bei Versuchsstimulation. Für die Amplitude P1-N1 in Ableitung C3F3 war hierfür ebenfalls ein Trend zu sehen (t(9)= 1,85; p= 0,097). Auffallend war auch, dass die Latenzen P1, N1 und P2 sehr oft im Schnitt bei Kontrollstimulation verlängert waren. Die Latenz an Punkt P1 in Ableitung C3F3 war hier sogar bei Kontrollstimulation signifikant länger, als bei Versuchsstimulation (t(9)= -2,37; p= 0,042). Praktische Schlussfolgerungen: In Ansätzen konnte gezeigt werden, dass die Versuchsstimulation am Tragus ein anderes Potential auf Hirnstammebene generiert als die Kontrollstimulation am Ohrläppchen. Während sich bei kontinuierlicher Stimulationsart keine signifikanten Ergebnisse zeigten, fühlten sich die Probanden nach pulsatiler Vagusnervstimulation signifikant fröhlicher, optimistischer und schätzten ihr allgemeines Empfinden besser ein. Nur auf die Vigilanz scheint die pulsatile VNS keinen Einfluss zu nehmen. Gerade die pulsatile VNS zeigt vielversprechende Ergebnisse und sollte in künftigen Studien näher untersucht und der kontinuierlichen Stimulationsart vorgezogen werden. Natürlich sind noch intensivere Studien notwendig, trotzdem besteht aufgrund der Ergebnisse die Hoffnung, die transkutane VNS in Zukunft zur unterstützenden Therapie bei der Depressionsbehandlung einsetzen zu können.

People who suffer Social Anxiety Disorder (SAD) are under substantial personal distress and endure impaired normal functioning in at least some parts of everyday life. Next, to the personal suffering, there are also the immense public health costs to consider, as SAD is the most common anxiety disorder and thereby one of the major psychiatric disorders in general. Over the last years, fundamental research found cognitive factors as essential components in the development and maintenance of social fears. Following leading cognitive models, avoidance behaviors are thought to be an important factor in maintaining the developed social anxieties. Therefore, this thesis aims to deepen the knowledge of avoidance behaviors exhibited in social anxiety, which allows to get a better understanding of how SAD is maintained. To reach this goal three studies were conducted, each using a different research approach. In the first study cutting-edge Virtual Reality (VR) equipment was used to immerse participants in a virtual environment. In this virtual setting, High Socially Anxious (HSA) individuals and matched controls had to execute a social Approach-Avoidance Task (AAT). In the task, participants had to pass a virtual person displaying neutral or angry facial expressions. By using a highly immersive VR apparatus, the first described study took the initial step in establishing a new VR task for the implicit research on social approach-avoidance behaviors. By moving freely through a VR environment, participants experienced near real-life social situations. By tracking body and head movements, physical and attentional approach-avoidance processes were studied. The second study looked at differences in attention shifts initiated by gaze-cues of neutral or emotional faces. Comparing HSA and controls, enabled a closer look at attention re-allocation with special focus on social stimuli. Further, context conditioning was used to compare task performance in a safe and in a threatening environment. Next to behavioral performance, the study also investigated neural activity using Electroencephalography (EEG) primarily looking at the N2pc component. In the third study, eye movements of HSA and Low Socially Anxious (LSA) were analyzed using an eye-tracking apparatus while participants executed a computer task. The participants’ tasks consisted of the detection of either social or non-social stimuli in complex visual settings. The study intended to compare attention shifts towards social components between these two tasks and how high levels of social anxiety influence them. In other words, the measurements of eye movements enabled the investigation to what extent social attention is task-dependent and how it is influenced by social anxiety. With the three described studies, three different approaches were used to get an in-depth understanding of what avoidance behaviors in SAD are and to which extent they are exhibited. Overall, the results showed that HSA individuals exhibited exaggerated physical and attentional avoidance behavior. Furthermore, the results highlighted that the task profoundly influences attention allocation. Finally, all evidence indicates that avoidance behaviors in SAD are exceedingly complex. They are not merely based on the fear of a particular stimulus, but rather involve highly compound cognitive processes, which surpass the simple avoidance of threatening stimuli. To conclude, it is essential that further research is conducted with special focus on SAD, its maintaining factors, and the influence of the chosen research task and method.