Depressionen sind ein komplexes Krankheitsbild, das sich ganz unterschiedlich äußert. Bei vielen Betroffenen steht eine lähmende Antriebslosigkeit im Vordergrund, bei anderen eher ein Gefühl tiefer Niedergeschlagenheit und Verzweiflung. Die Vermutung, dass auch die zugrundeliegenden biochemischen Auslöser der Erkrankung ganz unterschiedlich sein könnten, liegt auf der Hand.
Kognitive Störungen und Depression
Kognitive Störungen sind im Rahmen einer Major Depression (MD) vorhanden und wurden in den letzten Jahren vermehrt untersucht. Das neue Diagnostic and Statistical Manual 5 (DSM-5) führt die Beeinträchtigung der Kognition (beeinträchtigte Fähigkeit zu denken, sich zu konzentrieren und Unentschlossenheit) als Kriterium für die Diagnose einer MD an. Die häufigsten kognitiven Beeinträchtigungen, die bei depressiven Patienten auftreten, sind Konzentrationsstörungen, Aufmerksamkeitsstörungen, Informationsverarbeitungsstörungen, Beeinträchtigungen der exekutiven Funktionen und des Gedächtnisses.
Die Schwierigkeit, Entscheidungen zu treffen, und der Verlust der kognitiven Flexibilität ist mit deutlicher Verminderung von psychosozialem Funktionsniveau verbunden. Kognitive Störungen beeinflussen auch Alltagsaktivitäten und die Lebensqualität. Derzeit gibt es erste Daten, die zeigen, dass Antidepressiva kognitive Störungen verbessern können. Therapeutische Interventionen, die sich auf eine Verbesserung von kognitiven Funktionen auswirken, können auch einen positiven Einfluss auf psychosoziale Funktionen haben.
Bisherige Studien zeigen im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen, dass sich Patienten mit einer MD in bestimmten kognitiven Bereichen unterscheiden. Ebenso zeigen Verlaufsstudien kognitive Defizite vor und nach einer Remissionsphase einer depressiven Episode. Eine rezente Metaanalyse schloss 644 Patienten und 570 gesunden Kontrollen ein. Die Daten von 13 Studien zeigten, dass Patienten mit einer ersten depressiven Episode mehr Beeinträchtigungen in den kognitiven Funktionen psychomotorische Reaktionszeit, Aufmerksamkeit, visuelles Lernen und Gedächtnis hatten als Gesunde. Zusätzlich stark beeinträchtigt zeigten sich die exekutiven Funktionen in den Bereichen Flexibilität der Aufmerksamkeit, verbale Wortflüssigkeit und kognitive Flexibilität bei depressiven Patienten.
In Abhängigkeit von der Schwere der Erkrankung fanden sich Defizite vor allem in den Bereichen psychomotorische Geschwindigkeit, visuelles und verbales Lernen und Arbeitsgedächtnis. Die kognitiven Defizite waren auch abhängig von der Bildung und dem Alter. Bei älteren depressiven Patienten und Patienten mit geringerer Bildung fanden sich schlechtere kognitive Fähigkeiten. Insgesamt zeigte sich, dass kognitive Störungen bereits zu Beginn der depressiven Erkrankung vorhanden sind und über die Dauer des Krankheitsverlaufes andauern.
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Eine weitere Metaanalyse, die 14 Studien zu kognitiven Defiziten ebenfalls in der frühen Krankheitsphase der Depression inkludierte, fand Zusammenhänge zwischen der Schwere der klinischen Symptomatik und herabgesetzter kognitiver Fähigkeiten in den Bereichen exekutive Funktionen, Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit und episodisches Gedächtnis.
Es gibt Evidenz dafür, dass kognitive Defizite bei depressiven Patienten deutliche Auswirkungen auf die berufliche Leistungsfähigkeit haben. Studien zeigten, dass neben der Beeinträchtigung der Arbeitsfähigkeit auch der Verlust des Arbeitsplatzes vermehrt mit kognitiven Störungen verbunden ist. Da nach der Remission der klinischen Symptomatik kognitive Defizite wie exekutive Funktionen, Arbeitsgedächtnis, Aufmerksamkeit und psychomotorische Fähigkeiten andauern, haben besonders diese Beeinträchtigungen Auswirkungen auf die Leistungen am Arbeitsplatz.
Depressive Patienten mit Störungen der selektiven Aufmerksamkeit haben häufiger eine geringere Remissionsrate und zeigen eine geringere Arbeitsproduktivität. Es gibt derzeit noch wenige Studien, die den Zusammenhang zwischen frühen kognitiven Störungen am Beginn einer depressiven Erkrankung und Rückfallrisiko untersucht haben. Es gibt erste Hinweise, dass frühe kognitive Störungen der selektiven Aufmerksamkeit mit erhöhtem Rückfallrisiko verbunden sind. In einer weiteren Studie konnte der Einfluss von reduzierten exekutiven Funktionen bei älteren depressiven Patienten auf die Rückfallrate gezeigt werden. Gedächtnisdefizite zeigten weniger Einfluss auf den Krankheitsverlauf.
Bei kognitiven Fähigkeiten sind sowohl vielfältige Neurotransmittersysteme sowie neuronale Regelkreise involviert. Der Hippokampus spielt eine zentrale Rolle bei Lernund Gedächtnisprozessen, weist wichtige Verbindungen zu den kortikalen Regionen auf und spielt eine wesentliche Rolle in der Integration von kognitiven und emotionalen Abläufen. In der Verarbeitung von Emotionen ist weiters auch das limbische System, besonders die Amygdala, involviert. Diese neuronalen Regelkreise spielen bei dem Zusammenhang zwischen kognitiven Defiziten und affektiver Störung eine wichtige Rolle.
Strukturelle Defizite zeigen sich bereits in der Frühphase der depressiven Erkrankung, es konnten vor allem strukturelle Veränderungen im Hippokampus und der Amygdala festgestellt werden. Bei Patienten, die mehrere Krankheitsphasen hatten oder deren Erkrankung länger als zwei Jahre andauerte, fanden sich Abnahmen im Volumen des Hippokampus. Diese strukturellen Veränderungen korrelieren mit kognitiven Störungen, wie in einer Studie mit Ersterkrankten gezeigt werden konnte. Es fand sich ein Zusammenhang zwischen Abnahme des Volumens im linken Hippokampus und Gedächtnisfunktionen.
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Bei kognitiven Störungen spielen folgende Neurotransmittersysteme eine wichtige Rolle: das serotoninerge (5-HT), noradrenerge (NA) and dopaminerge (DA) Neurotransmittersystem. Serotonin ist bei der Regulation der kognitiven Flexibilität und Aufmerksamkeit involviert. Zusätzlich sind bereits das Gleichgewicht zwischen Glutamat und GABA sowie BDNF untersucht worden. So ist etwa BDNF bei Lernen und Gedächtnisprozessen bei neuronaler Plastizität im Hippokampus und im präfrontalen Cortex beteiligt.
Eine Reihe von Studien zeigt, dass depressive Patienten auch in der Remissionsphase kognitive Störungen haben, vor allem in der Konzentration und Entscheidungsfindung. Antidepressiva verbessern nachweislich kognitive Störungen. Bisher verfügbare Studien weisen auf die Wirksamkeit von Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRIs), Serotonin- Noradrenalin-Wiederaufnahmehemmer (SNRIs), Dopamin- Modulatoren wie Bupropion und Noradrenalin-Inhibitoren wie Reboxetin auf kognitive Funktionsstörungen bei MD hin.
In einer Vergleichsstudie mit Escitalopram und Duloxetin zeigte sich, dass von den behandelten Patienten nach 24 Wochen 86 Prozent sich in Remission befanden, 14 Prozent in Teilremission (Herrera-Guzman et al., 2010). In beiden Behandlungsgruppen kam es zu Verbesserungen im verbalen und visuellen episodischen Gedächtnis, im Arbeitsgedächtnis und in der Informationsverarbeitung. Die Gruppe, die mit Duloxetin behandelt wurde, zeigte Verbesserungen im episodischen Gedächtnis und im Arbeitsgedächtnis. In einer kleinen Patientengruppe konnten auch Hinweise auf die Wirkung von Bupropion auf kognitive Funktionsstörungen gefunden werden (Herrera-Guzman et al., 2008).
Vortioxetin ist ein neues multimodales Antidepressivum mit folgendem Wirkmechanismen: 5-HT3- und 5HT7-Rezeptor- Antagonismus, partieller Agonismus am 5-HT1BRezeptor, 5HT-1A-Rezeptor-Agonismus und Inhibition des 5-HT-Transporters. Zusätzlich kommt es zu einer erhöhten zentralen Neurotransmission von Noradrenalin, Dopamin, Acetylcholin und Histamin. Bisherige Studienergebnisse brachten erste Daten zur guten antidepressiven Wirkung von Vortioxetin bei erwachsenen und älteren Patienten mit MD. Ein prokognitiver Effekt konnte auch nachgewiesen werden.
So fanden sich im Behandlungsverlauf signifikante Verbesserungen im verbalen Lernen und Gedächtnis und in der Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit. In einer Gruppe von älteren Patienten im Vergleich von Vortioxetin mit Duloxetin zeigte sich, dass in beiden Therapiegruppen eine Verbesserung der verbalen Lernfähigkeit nachweisbar war, zusätzlich war Vortioxetin in der Informationsverarbeitung Duloxetin überlegen.
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In einer neuen doppelblinden randomisierten Studie von McIntyre et al. 2014 wurde in einer großen Gruppe von depressiven Patienten (n=602, 18-65 Jahre) der Effekt von Vortioxetin 10mg vs. 20mg vs. Plazebo über acht Wochen in der Wirkung im Hinblick auf kognitive Funktionen untersucht. Der primäre Ergebniswert war ein Kombinationswert von Informationsverarbeitungsgeschwindigkeit und verbalem Lernen. Die depressiven Symptome wurden mit der Montgomery-Asberg-Depressions- Skala gemessen. Es zeigte sich, dass beide Dosierungen von Vortioxetin signifikant sich von Plazebo im Hinblick auf die depressive Symptomatik als auch den kognitiven Kombinationsscore unterschieden.
Künstliche Intelligenz in der Depressionsforschung
Forschende am Institut für Psychologie beteiligen sich an einem europäischen Großprojekt, das künstliche Intelligenz einsetzt, um Depressionen zu erforschen und Strategien für personalisierte Therapien zu entwickeln. Der Schwerpunkt der österreichischen Gruppe liegt auf der Analyse von Gehirnscan-Daten.
Eine internationale Datenplattform soll mithilfe künstlicher Intelligenz ein neues Verständnis von Depression ermöglichen. Eine bekannte Hypothese zur Depression besagt, dass dieses Hirnareal bei Menschen mit einer Anfälligkeit für die Erkrankung hyperreaktiv ist. Betroffene reagieren besonders stark auf emotionale Reize aus der Umwelt.
Gemeinsam mit einem internationalen Team von Forschenden aus Deutschland, Italien, Kroatien, Norwegen und Israel hat Viviani eine umfassende Datenbank zur Depression zusammengestellt, die von genetischen Informationen bis hin zu Bildgebungsdaten reicht. Der Wissenschaftsfonds FWF fördert die österreichische Beteiligung an dem Großprojekt Artificial intelligence for personalised medicine in depression (ArtiPro) von ERA PerMed, einer europäischen Partnerschaft zur Förderung personalisierter Medizin.
Die Analyse der fMRT-Aufnahmen durch Vivianis Team hat Faktoren in den Fokus gerückt, die traditionell als „physiologisches Rauschen“ oder Störfaktoren galten. Die Forschenden untersuchten, welche nützlichen Informationen aus den als Gehirnaktivität dokumentierten Signalen zu gewinnen sind. Sie verglichen Aufnahmen aus dem gesamten Gehirn mit dem dünnen Bereich des Schädelknochens, in dem es keine Neuronen, wohl aber Gefäße gibt.
Darüber hinaus beteiligt sich Viviani im Rahmen der Kooperation an Studien zum individuell unterschiedlichen Ansprechen auf Psychopharmaka, insbesondere Antidepressiva. Die internationale Zusammenarbeit sieht er als entscheidend an, um solche umfassenden Datenplattformen zusammenstellen zu können. „Wir brauchen die Daten aus der Gesundheitsversorgung, vor allem in der Ära der KI“, ist Viviani überzeugt, auch wenn nationale Datenschutzvorgaben den Austausch von sensiblen Informationen teilweise stark einschränken.
Depressionstypen und Therapieansätze
Forschende der Stanford University School of Medicine sind dem nun auf den Grund gegangen. Dazu haben sie die Hirnaktivitäten von 801 depressiven Menschen und 137 psychisch gesunden Personen verglichen. Das Team scannte die Gehirne der Teilnehmenden zunächst im passiven Zustand. Anschließend lösten die Testpersonen Aufgaben, die unterschiedliche kognitive und emotionale Fähigkeiten erforderten. Insgesamt konzentrierten sich die Forschenden auf Gehirnregionen und -netzwerke, von denen bereits bekannt war, dass sie eine Rolle bei Depressionen spielen.
Die Bilder aus dem funktionellen Magnetresonanztomographen (fMRT) ließ das Team anschließend mithilfe künstlicher Intelligenz sortieren. Am Ende kristallisierten sich dabei sechs charakteristische Muster heraus, die für sechs Biotypen von Depression stehen könnten. Rund 250 Teilnehmenden erhielten per Zufallsprinzip ein Antidepressivum oder auch eine Psychotherapie. So konnten die Forschenden testen, welche Verfahren bei welchem Depressionstypus am besten wirkten.
Die sechs identifizierten Biotypen von Depression und ihre Therapieansätze:
| Biotyp | Merkmale | Therapieansatz |
|---|---|---|
| Biotyp 1 (CA+) | Überaktive Hirnregionen der zentralen Exekutive, Ängstlichkeit, wenig Freude, negative Weltsicht, kognitive Fehler. | Antidepressivum Venlafaxin |
| Biotyp 2 (DC+ SC+ AC+) | Intensive Verschaltung von Hirnarealen für Aufmerksamkeit und Ruhe, verzögerte Reaktion auf traurige Gesichter, Konzentrationsprobleme. | Verhaltenstherapie |
| Biotyp 3 (AC−) | Weniger aktives Aufmerksamkeitsnetzwerk, schlechte Konzentration, selten psychische Anspannung. | Verhaltenstherapie weniger erfolgreich |
| Biotyp 4 (NSA+ PA+) | Aktive bewusste Emotionsverarbeitung, mangelnde Fähigkeit zur Freude, starkes Grübeln. | - |
| Biotyp 5 (NTCC- CA-) | Wenig Grübeln, herabgesetzte Fähigkeit zur Emotionsregulation (selten). | - |
| Biotyp 6 (DX SX AX NX PX CX) | Keine auffälligen Veränderungen in depressiven Schaltkreisen, andere Netzwerke könnten eine Rolle spielen. | - |
Das Forschungsteam möchte in einem nächsten Schritt die Untersuchung auf eine größere Gruppe von Erkrankten ausweiten und dann auch andere, weniger verbreitete Therapieformen zur Behandlung von Depressionen testen. Dazu gehören beispielsweise Wirkstoffe wie Ketamin oder auch eine Elektrokrampftherapie.
Intelligenzquotient und Krankheitsrisiko
Ein Ergebnis der Analyse mit Daten aus Großbritannien, den USA, Dänemark, Schweden, Israel, Finnland, Neuseeland und Norwegen: Mit einem um 15 Punkte niedrigeren IQ in jüngeren Jahren hat man im Durchschnitt ein um 22 Prozent erhöhtes Risiko für Erkrankungen wie Schizophrenie, Depression, Demenz oder Diabetes später im Leben, wie das Team in der Publikation berichtet.
Im Durchschnitt war der Effekt in Bezug auf psychische Krankheiten stärker ausgeprägt. Allerdings: Der statistisch signifikante Zusammenhang wurde tendenziell dann geringer, wenn die Gesundheitsversorgung in dem Land, in dem die Untersuchung stattfand, insgesamt besser war. Ebenso kleiner wurde der Effekt, wenn Personen mit gleichem Bildungsniveau verglichen wurden.
Daraus folgern die Psychologinnen und Psychologen, dass genau hier wichtige Ansatzpunkte liegen, um die Diskrepanz möglichst klein zu halten: So könne eine Verbesserung im Bildungssystem und der Gesundheitsversorgung „die negativen gesundheitlichen Auswirkungen geringerer Intelligenz zwar nicht beseitigen, aber abmildern“, heißt es in der Arbeit. Sinnvoll erscheinen den Studienautoren in dem Zusammenhang auch Initiativen, um das gesundheitsspezifische Wissen vor allem in frühen Lebensphasen zu heben.
Biologische Nachweisbarkeit von Depressionen
In einer neuen Studie haben Wissenschaftler*innen um Alexander Karabatsiakis vom Institut für Psychologie der Universität Innsbruck einen starken Zusammenhang zwischen der Schwere einer Depression und dem Gehalt des Stresshormons Kortisol in Haaren beobachtet. Das Stresshormon Kortisol ist im menschlichen Körper an lebenswichtigen Vorgängen beteiligt. Bei psychischer Belastung, aber auch bei psychiatrischen Erkrankungen, wird es verstärkt ausgeschüttet und dabei unter anderem in den Haaren gespeichert.
Die Forschungsgruppe um Alexander Karabatsiakis vom Institut für Psychologie der Universität Innsbruck verglich die Daten dieser Studien nun auch mit Haarproben von Personen, die durch Suizid gestorben sind. Hierbei wurden stark erhöhte Kortisolspiegel im Vergleich zu Personen mit und ohne Depressionen nachgewiesen. Diese erste Beobachtung könnte neue Impulse im Bereich der Depressionsforschung, aber auch der Suizidprävention setzen, da Suizidalität besonders bei Menschen mit Depressionen eine sehr ernstzunehmende Komplikation darstellen kann.
„Unsere Biomarker-Forschung untersucht, wie psychische Belastungen und psychiatrische Erkrankungen an körperliche und psychosomatische Komplikationen gekoppelt sind“, sagt Karabatsiakis. Gesundheitliches Monitoring über eine Haarprobe ist ein nicht-invasiver und kaum belastender Vorgang, der auch in Ordinationen oder in anderen Betreuungsmodellen durchgeführt werden könnte.
„Der Kortisolspiegel im Haar steigt mit der subjektiv empfundenen Schwere der depressiven Symptome“, erklärt Karabatsiakis. „Je länger man sich zudem depressiv fühlt, desto aktiver ist wohl also auch die Stressantwort unseres Körpers.
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