Das dopaminerge Verstärkungssystem: Funktion, Interaktion mit anderen Neurotransmittersystemen und psychopathologische Korrelate

160 Pages·2000·20.139 MB·German

by  PD Dr. Andreas Heinz (auth.)

MONOGRAPHIEN AUS DEM GESAMTGEBIETE DER PSYCHIATRIE
MONOGRAPHIEN AUS DEM GESAMTGEBIETE DER PSYCHIATRIE
Herausgegeben von
H. Hippius, München H. Saß, Aachen . H. Sauer, Jena
Band 86 Kon~n und Ko,t~nwirka:.mko:it der g~m~ind~psychi.trisch~n Vusorgung
von Pati~nt~n mit Schi1Ophreni~
Von H.J. Salizc und W. Rössler (ISBN 3·540-64540-3)
Band 81 Plychonn deI Khi1Oph..,n~n Spektrum. bei Zwillingen
Ein Beitrag zur Frage ~on Umwelt und Anlage
in der Ätiologie "Mdogcne(' Psychosen
Von E. Franuk und H. Beckmann (ISBN 3·S4Q·64186-4)
Band 88 Arbeituehabilitation in der Psychiatrie
Prospekti~e Untersuchungen zu Indikationen. Verläufen und zur Effizienz
arbeilSrehabilita!i~er Maßnahmen
Von T. Reker (ISBN }.'1985·1141·1)
Band 89 Born& Diseue Virus
Mögliche Ursache neurologischer und psychiatrischer Störungen des Menscllen
Von K. B«hter (ISBN 3·7985·1140-3)
Band 90 Psychiatrische IComotbiditit bei Allooholismus und Verlauf der Abhingigkeit
Von M. Driessen (ISBN 3·798S·II69-I)
Psychoplthologische und SPECT·Befunde bei der produktiven Sc:hizophrenie
Von R. D. &\I:woh (ISBN 3·798S·1187.Xj
Band 92 Soliokulturelle faktoren und die Psychopathologie der Deprusion
Empirische Unterlluchungen zum patl>oplastischen Einfluß
soziokultureller Lebensformen bei der Melancholie
Von D. Eben (ISBN ).7985·1185·3)
Band 93 Selbst bild und Objektbeziehungen bei Depreuionen
Unter:<uchungcn mit der Repenory Grid·Technik und dem Gielkn·Test
an 139 Patientln,",n mit depressi~en Erkrankungen
Von H. Böker ([SBN 3·7985·[202·7)
Sand 94 E[ektrokrampfthenpie
Unterlluchungen zum Monitonng, zur Elfckti~itiit und zum pathischen Aspekt
Von H. W. Folkens (ISBN 3·7985·1204·3)
Band 95 Der Nerve Growth factor bci neurop.ychianilchen Erkrankungen
Ein pleiOiroper Modulator onit peripherer und zentralner~öser Wirkung
Von R. Hellweg (ISBN 3·7985·120S·I)
Band 96 Aufk[iirung und Einwilligung in der Psychiatrie
Ein Beitrag zur Ethik in der Medizin
Von J. Vollmann (ISBN 3·798S·1206-Xj
Band 97 Tlbakabhlngigkeit
Biologische und psychosoziale Enl5lehungsbedingungen
und "TherapiemögJichkeitcn
Von A. Batm. (ISBN 3·7985·1212·4J
Band 98 Oie psychosozialen folgen schwerer Unfalle
Von U. Schnyder (ISBN 3·7985-1213·2)
Band 99 Körperliche Aklivitit und psychische Gcsundheit
PSYChische und neurobiologische Effekte ~on Ausdallenraining bei Patienten
mit Panikstörun8 und Agomphobie
Von A. Broock.< (ISBN 3·1985·1240·X)
Band 100 Du dopaminerge Velllärkungl$yllem
Funktion. Interaktion mit anderen Neur(>transmillcrsystemen
und psychop.ltholngische Kom:late
Von A. Heinz (ISBN 3·7985·1248·5)
Andreas Heinz
Das dopaminerge
Verstärkungssystem
Funktion, Interaktion mit anderen Neurotransmittersystemen
und psychopathologische Korrelate
PD Dr. Andreas Heinz
Zentralinstitut fUr Seelische Gesundheit
J5
68159 Mannheim
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Heinz. Andreas: Das dopaminerge Verstarkungssystem: Funktion. [nteraktion mit anderen Neurotransmitter
systemen und psychopatho[ogische Korre[ate. - Darmstadt: Steinkopff, 2000
(Monographien aus dem Gesamtgebiete der Psychiatrie; Bd. 100)
ISBN 978-3-642-63333-1 ISBN 978-3-642-57714-7 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-642-57714-7
Dieses Werk ist urheberrechtlich geschutzl. Die dadurch begrundeten Rechte. insbesondere die der Uberset
zung, des Nachdrucks, des Vonrags. der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der
Mikroverlilmung oder der VervieIfăltigung auI' anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungs
an[agen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfăltigung dieses Werkes
oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des
Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Delltschland vom 9. September 1965 in der Fassung vom 24. Juni
1985 zulăssig. Sie ist grundsătzlich vergutllngspllichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Stratbestim
mllngen des Urheberrechtsgesetzes.
© 2000 by Springer-Verlag Berlin Heidelberg
Ursprtinglich erschienen bei SteinkopfT-Verlag Dannstadt 2000
Softcover reprint of the hardcover 1 st edition 2000
Verlagsredaktion: Dr. Maria Magdalene Nabbe - Herstellung: Renate Munzenmayer
Umschlaggestaltung: Erich Kirchner, Heidelberg
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in dieser VerOffentlichung
berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, da[1 so\che Namen im Sinne der Wa
renzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wăren und daher von jedennann benutzt
werden durl·ten.
SPIN 10759407 85/7231-5 4 3 2 1 O - Gedruckt auI' săurefreiem Papier
Für Paasches Lukanga Mukara
Danksagung
Viele Personen und Institutionen haben an der EnlStehung dieser Arbeit mitge
wirkt. Ganz besonderen Dank schulde ich Herrn Professor Dr. H. Heimchen, ohne
dessen wissenschaftliche und klinische Ausbildung und Betreuung diese Arbeit
undenkbar wäre. Mein herzlicher Dank gilt aber auch all den anderen Mitarbeite
rinnen und Mitarbeitern der Berliner Forschungsgruppe "Neurobiologische Me
chanismen der Abhängigkeitserkrankungen", insbesondere Frau S. Kuhn, Henn
Privatdozent Dr. L.G. Schmidt, Herrn Privatdozent Dr. A. Baumgartner und Herrn
Professor Dr. H. Rommelspacher.
Sehr zu Dank verpflichtet bin ich Herrn Professor Dr. D. Weinberger und
Herrn Professor Dr. Dr. M. Linnoila, die am National Institute of Mental Health
und am National Institute of AlcohoI Abuse and Addiction die weiterftlhrenden
Studien gefbrdert und betreut haben. Ihre tatkräftige Unterstl1!zung hat es mir
ennöglicht, Studien an drei verschiedenen Patientengruppen und im TiermodeJi
durchzufllhren. Der frühe und tragische Tod von Professor Markku Linnoila über
schattet die Veröffentlichung dieser Habilitationsschrift.
Mein besonderer Dank gilt Dr. D. Jones, der mich bei allen methodischen Fra
gestellungen beriet und viele Nächte mit mir verbrachte, in denen die Studienpla
nung und Auswertung erfolgte.
Der Deutschen Forschungsgemeinschaft bin ich zu großem Dank verpflichtet,
da sie meine Forschungsarbeit an den National Institutes of Health mit einem
Habilitationsstipendium gefördert hat und diese Arbeit so überhaupt erst ermög
lichte. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sowie die Gutachter der DFG haben
mich in allen anstehenden Fragen gut beraten und tatkräftig unterstützt.
Sehr herzlich möchte ich mich auch bei Herrn Professor Dr. H. Przuntek be
danken, dessen neurologische Ausbildung und Förderung mein Interesse am do
paminergen System und an dessen Bezug zur Psychomotorik geweckt hatte.
Herzlichen Dank an Rosemarie Krämer vom Zentralinstitut in Mannheim für die
Bearbeitung des Manuskripts. Ebenso gilt mein Dank al1en Angehörigen, Freun
dinnen und Freunden, deren Ideen, Diskussionen und UnterstUtzung mir in den
Jahren der wissenschaftlichen Arbeit sehr geholfen hat. Ganz besonders gilt dies
filr meine Frau, Jacqueline Juliet Jones-Heinz, deren UnterstUtzung sich nicht in
wenigen Sätzen beschreiben lässt.
VIII
Mein ganz besonderer Dank gilt allen Patienlen und KOnlrollpersonen, die sich
rur die wissenschaftlichen Untersuchungen zur VerfUgung gestellt haben. Sie sind
es, die alle Untersuchungen erst möglich machen und denen die Forschungsarbeit
nUtzen soll.
Auch in die in Untersuchungen einbezogenen Rhesusaffen sollen nicht uner
wähnt bleiben. Wir haben bezüglich der radioaktiven Exposition bei der bildge
benden Untersuchung so behandelt, als ob es sich um menschliche Probanden
handelt. Trotzdem muss festgehalten werden, dass die durchgefilhrten Untersu
chungen nur den Patienten, nicht jedoch den Tieren selbst zugute kommen.
Die erhoffte Relevanz der Untersuchungen filr die Behandlung von Patienlen
mit neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen ist somit Sinn und Zweck
der vorgelegten Studien.
Berlinl Mannheim, Frühjahr 2000 Priv. Ooz. Or. Andreas Heinz
Inhaltsverzeichnis
Einführung: Anatomie und Funktion des dopaminergen Verstärkungss)'stems .... I
1.1 Zur Bedeutung des dopaminergen Verstärkungssystems fur die
Regulation zielgerichteten Verhaltens ............. ............. .. ........... 1
1.2 Die dopaminerge Innervation des präfrontalen Cortex und das
Arbeitsgedächtnis (Working memory)....... .............. . ... 12
2 Bedeutung und psychopathologische Korrelate einerdopaminergen Dysfunktion
bei alkoholabhängigen Patienten. 17
H' .................................................................
2. [ Unterschiedliche Hypothesen zur Bedeutung einer dopamincrgen
Dysfunktion bei alkoholabhängigen Patienten.... ................ . ...... 17
2.2 Dopaminerge Dysfunktion bei Alkoholabhängigen • Integration
differenter Befunde im zeitlichen Ablauf der
Abhängigkeitsentwicklung ............................................................. 18
2.3 Untersuchungen zur Sensitivität zentraler Dopamin 01 und
02 Rezeptoren bei Alkoholabhängigen während chronischer
Alkoholzufuhr und in der Abstinenz.... ... ... ... .... ..... .20
2.4 Zum Zeitverlauf der Rekonstitution dopaminerger
Neurotransmission in der Abstinenz.... ......... ........ .24
2.5 Ist die überdauemde Hyposensitivität dopaminerger Rezeptoren
genetisch bedingt? .................. .................... . ... 33
2.6 Psychopathologische Korrelate der Hyposensitivität zentraler
dopaminerger Rezeptoren .............. ................ ..36
2.7 Hyposensitlvität zentraler dopaminerger Rezeptoren und
Alkoholverlangen .................. ........................... . ... 43
2.8 Methodik der Untersuchungen zum präsynaplischen
Dopaminumsatz alkoholabhängiger Patienten. ..45
2.9 Untersuchungen striärer Dopamintransporter bei
Alkoholabhängigen ............ ............... ..................... . ...........5. 4
2.10 Dopaminerge Transmission, Anhedonie und "Craving" bei
Alkoholabhängigen . abschließende Bewertung der
Ausgangshypothesen ....................................................................... 59
X Inhaltsverzeichnis
3 Exkurs: Serotonerge Dysfunktion bei Alkoholabhängigen und im Primatenmodell
-Entstehung, Interaktion mit dopaminergerTransmission und psychopathologische
Korrelate ............................... .... .............. .. ... 63
3.1 Zur Bedeutung der hypostasienen psychopathologischen Korrelate
einer serotonergen Dysfunktion ..... . ............... .. .... 63
3.2 Serotonerge Dysfunktion, "antisoziale Verhaltensweisen" und
Alkoholabhängigkeit ............. ............. ........................ .. ... 66
3.3 Die Interaktion entwicklungsspezifischer Stressfaktoren mit
serotonerger Transmission - Bedeutung und soziale Implikationen .. 75
3.4 Untersuchungen zur serotonergen Transmission bei
Alkoholabhängigen............. ............................. .. . 78
3.5 Zur Interaktion serotonerger und dopaminerger Transmission am
Beispiel von Patienten mit Gilles-de-la-Tourene Syndrom ..... 83
3.6 Zusammenfassende Diskussion der Untersuchungen serotonerger
Transmission .................................. ........................................... ..87
4 Dopaminerge TransmiS5ion und Anhedonie bei schizophrenen Patienten mit und ohne
nfliroleptiKhe Behilndlung ................................... .. ................... 9\
4.1 Subkortikale dopaminerge Transmission und Anhedonie bei
schizophrenen Patienten mit und ohne neuroleptische Behandlung .. 9\
4.2 Eigene Untersuchungen zur Negativsymptomatik und
psychomotorischen Verlangsamung bei schizophrenen Patienten .... 95
4.3 Untersuchungen zur kortikalen Kontrolle subkortikaler
dopaminerger Transmission im Primatenmodell und ihrer
Bedeutung fUr die Pathogenese schizophrener Symptomatik ......... 101
4.4 Schlussfolgerungen tur die Hypothese einer phasischen versus
tonischen Störung subkortikaler dopaminerger Transmission in
der Schizophrenie ........................ ............... 113
s Zusammenfassung und Ausblick. .. .................. 121
Literatur .................................................................................... . 127
Index ...................... . ......................... 151
1 Einführung: Anatomie und Funktion des dopaminergen
Verstärkungssystems
1.1
Zur Bedeutung des dopaminergen Verstärkungssystems für die Regulation
zielgerichteten Verhaltens
Das "dopaminerge Versltirkungssyslem" ist ein entwicklungsgeschichtlich altes
System, das durch sogenannte "primäre Verstärker" wie Essen, Trinken, sexuelle
Aktivität und elterliches Fursorgeverhalten angesprochen wird. Seine ausgepräg
ten Verstärkerwirkungen werden darauf zuruckgefllhrt, dass es durch überlebens
wichtige, mit der Nahrungsaufuahme oder Sexualität verbundene Reize aktiviert
wird und so das Überleben der Art sichert (Ploog, 1990; Robbins und Everitt,
1996). Das Konzept der Verhaltensverstärkung lässt sich auf Skinner (1935) zu
rückfUhren, der postulierte, dass eine Handlung immer dann gehäuft auftritt, wenn
sie "positiv verstärkt" wird. Skinner vennied es bewusst, eine positive Verstär
kung ("positive reinforcement") mit psychologischen Konstrukten wie einer geho
benen Stimmung oder einem Lusterleben in Verbindung zu bringen. Bei der Ver
wendung behavioristischer Begriffe in der Suchtforschung wurde diese Trennung
jedoch nicht immer aufrechterhalten, so dass die positive Verhaltensverstärkung
oft als Belohnung ("reward") bezeichnet wurde, der eine affektiv positive, "hedo
nistische" Wirkung zugeschrieben wurde (Di ehiara, 1995; Koob und Le Moal,
1997). Eine solche Redeweise identifiziert jedoch den deskriptiven Begriff der
"Verhaltensverstärkung" vorschnell mit nur einer der möglichen Ursachen ver
stärkt auftretender Verhaltensweisen, nämlich ihrer Belohnung in Fonn affektiv
angenehmer Zustände. Im Folgenden soll deshalb der Begriff der Verstärkung
verwandt werden, wenn von einer erhöhten Auftretenswahrscheinlichkeit be
stimmter Verhaltensweisen gesprochen wird. Auch dieser Begriff ist nicht un
zweideutig, da das neurobiologische System, das entscheidend an der Vennittlung
der verhaltensverstärkenden Wirkung bestimmter Umweltreize beteiligt ist, das
sogenannte "dopaminerge Verstärkungssystem", möglicherweise auch zur Ver
stärkung der neuronalen Reizüberleilung und Reizverarbeitung beiträgt (Daniel et
al., 1991; Cohen und Servan-Schreiber, 1992). Unter der verstärkten Antwort der
Neurone auf eintreffende Reize wird hier eine Zunahme der Signalübertragung im
Verhältnis zum Rauschen verstanden, die zur fokussierten Aklivierung spezifi
scher neuronaler Netze ruhren soll (Daniel el al., 1991; Spitzer et al., 1995). Auch
wenn die dopaminerge Neurorransmission an einer solchen Signalverstärkung
beteiligt sein könnte, bezieht sich die weitere Rede vom dopaminergen Verstär
kungssystem ausdrücklich nicht auf die möglicherweise gegebene Funktion der
Signalverstärkung, sondern lediglich auf die behavioristisch definierte Verstär
kung des Auftretens bestimmter Verhaltensweisen.
Eine Dysfunktion dieses dopaminergen Systems kann grundlegende Bereiche
des menschlichen Verhaltens betreffen. Hinweise auf Störungen zentraler dopa
minerger Transmission finden sich in so unterschiedlichen Krankheitsbildern wie