Kortikale Durchblutungsmessung mittels Nahinfrarot-Spektroskopie während emotionaler und neutraler Entscheidungsaufgaben bei depressiven Patienten und gesunden Kontrollen

Abstract

In dieser Studie wurde das Durchblutungsverhalten des anterioren dorsomedialen Präfrontalkortex (DMPFC, Brodmannareale 10/9/46) mittels Nahinfrarot-Spektroskopie bei depressiven Patienen und gesunden Kontrollpersonen während selbstreferentieller emotionaler und neutraler Entscheidungsaufgaben untersucht. Konzentrationsänderungen von oxygeniertem und deoxygeniertem Hämoglobin wurden als indirekte Parameter neuronaler Aktivität gemessen. Die neutrale Entscheidungsaufgabe sprach vor allem exekutive Funktionen des dorsolateralen Präfrontalkortex an. Die emotionale Aufgabe erforderte eine Introspektion in die aktuelle emotionale Situation. Hier musste zwischen einem aus einem paar emotional getönter gegensätzlicher Adjektive das aktuell auf die Stimmung zutreffende gewählt werden. Im Ergebnis zeigten die Patienten in beiden Aufgaben signifikant langsamere Reaktionszeiten bei gleicher Fehlerrate. In beiden Gruppen waren zusätzlich zum Krankheitseinfluss deutliche Alterseinflüsse auf Antwortlatenzen und implizites Lernen festzustellen. Patienten zeigten in der emotionalen Aufgabe bei positiven, Gesunde bei negativen Selbstbeurteilungen verlängerte Antwortlatenzen. Einflüsse von Medikamenten und unterschiedlichem Ausbildungsniveau konnten ausgeschlossen werden. Die Durchblutung des DMPFC war nur in der emotionalen Aufgabe signifikant zwischen Kontrollen und Depressiven verschieden. Kontrollen zeigten eine deutliche Aktivierung, während Patienten funktionell deaktivierten. In der neutralen Aufgabe fanden sich keine signifikanten Durchblutungsunterschiede. Beide Gruppen zeigten hier eine leichte Aktivierung, Kontrollen etwas stärker als Depressive. Die physiologische Aktivierung der Kontrollen findet sich in ähnlichen Studien zur funktionellen Bildgebung. Für depressive Patienten liegen keine Vergleichsdaten zu selbstreferentieller emotionaler Verarbeitung vor. Die pathologische Deaktivierung des DMPFC der Patienten könnte Ausdruck einer erhöhten Frequenz depressiogener selbstbezogener automatischer Gedanken sein.

BACKGROUND: Decision making is impaired during depression. Also self-referential cues are processed in a negatively distorted manner in depressed patients. Anterior prefrontal cortex metabolism and blood flow has been shown to be abnormally reduced in depression during task that involve executive functions of the prefrontal cortex. METHODS: In this study the regional changes in concentration of oxy-haemoglobin and deoxy-haemoglobin in the anterior prefrontal cortex (Brodmann area 10/9/45) of patients with a major depressive episode and healthy controls were measured by means of near-infrared spectroscopy. As an activation task a forced choice decision making paradigm with emotional self-referential and non-emotional non-self-referential material was used. Reaction times, error rate and rate of positive and negative self-referential attributions were recorded. HYPOTHESES: We hypothesized slower reaction times, a higher rate of negative attributions and a lesser activation in the anterior prefrontal cortex (BA 10/9/46) in depressed patients compared to age-matched healthy controls. RESULTS: Reaction times during self-referential decision making had a significant inverted U-shaped correlation with grade of depression, indicating that patients with higher rates of depression had shorter reactions times and more negative self-attributions. In healthy subjects, individuals with lower mood had more negative self-attributions and slower reaction times. Depressed patients showed a significant deactivation of the anterior prefrontal cortex during emotional self-referential decision making whereas controls showed a significant activation. Non-emotional non-selfreferential decision-making showed no significant differences in anterior prefrontal cortex activation. CONCLUSIONS: Anterior prefrontal cortex activity is impaired in patients with a major depressive episode. Reaction times correlate positively with grade of low mood in controls and negatively with grade of depression in patients indicating an conflict of ambivalence in lesser depressed patient and controls with lower mood.