| License: Creative Commons Attribution 4.0 (5MB) |
- URN to cite this document:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-400848
- DOI to cite this document:
- 10.5283/epub.40084
| Item type: | Thesis of the University of Regensburg (PhD) |
|---|---|
| Open Access Type: | Primary Publication |
| Date: | 18 April 2019 |
| Referee: | Prof. Dr. Mark W. Greenlee |
| Date of exam: | 14 March 2019 |
| Institutions: | Medicine > Lehrstuhl für Psychiatrie und Psychotherapie Human Sciences > Institut für Psychologie Human Sciences > Institut für Psychologie > Lehrstuhl für Psychologie I (Allgemeine Psychologie I und Methodenlehre) - Prof. Dr. Mark W. Greenlee |
| Keywords: | fMRI, HPA-Achse, Major Depression, Antidepressiva, Amygdala |
| Dewey Decimal Classification: | 100 Philosophy & psychology > 150 Psychology 600 Technology > 610 Medical sciences Medicine |
| Status: | Published |
| Refereed: | Yes, this version has been refereed |
| Created at the University of Regensburg: | Yes |
| Item ID: | 40084 |
Abstract (English)
Background: Major Depressive Disorder (MDD) is a chronic stress related disorder characterized by depressed mood, by vegetative and cognitive symptoms. Imaging biomarkers may help to predict the impaired processing and regulation of emotions related to MDD and to antidepressant treatment response. Pharmaco neuroimaging and behavioral studies have shown that antidepressants can affect emotional ...
Abstract (English)
Background: Major Depressive Disorder (MDD) is a chronic stress related disorder characterized by depressed mood, by vegetative and cognitive symptoms. Imaging biomarkers may help to predict the impaired processing and regulation of emotions related to MDD and to antidepressant treatment response. Pharmaco neuroimaging and behavioral studies have shown that antidepressants can affect emotional processing very early after starting the treatment and independently from changes in subjective mood. Moreover, normalization of hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis regulation, which is usually disturbed in MDD, is often associated with successful recovery from depression. Therefore, we investigated the relationship between neural activation before and after short term treatment with antidepressants and HPA axis activity in relation to clinical outcome in MDD patients.
Methods: We investigated 33 in-patients admitted to the Department of Psychiatry and Psychotherapy, University of Regensburg, for the treatment of MDD. Firstly, we considered the evidence for a cognitive neuropsychological model of antidepressant drug action by employing pharmaco-fMRI (3T) in a double-blind randomized placebo-controlled design to investigate the effect of short-term treatment with escitalopram, mirtazapine, agomelatine or placebo on the BOLD signal change in predefined brain regions associated with a visual facial emotional and neutral stimulation task. Additionally, all patients received the same amount of psychotherapeutic support.
Results: After one week of short-term treatment we detected a statistically significant reduction in the BOLD % signal change in the bilateral amygdala, right dorsolateral prefrontal cortex and the right fusiform gyrus during the presentation of facial emotional and neutral expressions. In a second evaluation, we compared medicated patients with unmedicated (placebo treated) patients. Here we could see significant effects in the described regions but could not detect significant differences between verum and placebo groups. After that, each treatment group was investigated separately and compared together. The results showed again statistically significant effects in the above described regions, but no significant differences between the treatment groups. The clinical outcome after one week of treatment showed a partial recovery of the patients with reduced scores in the Hamilton rating scale for depression together with and correlated with BOLD % signal change in some specific regions. Moreover, the activity of the HPA axis was reduced slightly. In addition, this reduction showed significant correlations with the BOLD % signal change in some of the regions of interest.
Discussion: The purpose of this study was to provide a better understanding of the interface between neural systems during antidepressant treatment, the short term effects of antidepressants on emotional processing, to bridge the gap between defined brain regions (amygdala, DLPFC, fusiform gyrus, hippocampus and insula) the fMRI BOLD signal, HPA axis hyperactivity, and the clinical status of major depressed patients. We could show that bilateral amygdala hyperactivities in depressed patients were reduced even after short term treatment. A trend to reduce and normalize also the activity in the right dorsolateral prefrontal cortex and in the right fusiform gyrus was consistent also with other fMRI studies. In addition, we could demonstrate a probable association between the HPA axis regulation and the activity in the brain regions of interest investigated in our study. We could demonstrate the onset of a normalization of the HPA axis activity, as well as the onset of clinical improvement after one week of treatment, but our study lacked statistic power to differentiate between our four treatment groups. In addition, it is possible that unspecific effects of counseling and the in-patient treatment regimen outweigh any specific pharmacological treatment effects after only one week of antidepressant treatment.
Translation of the abstract (German)
Depressionen sind stress-assoziierte Erkrankungen, die durch eine depressive Verstimung sowie vegetative und kognitive Symptome gekennzeichnet sind. Bildgebungs-Biomarker können helfen, die beeinträchtigte Informationsverarbeitung und Emotionsregulation vorherzusagen, die mit Depressionen und dem Ansprechen auf eine antidepressive Behandlung assoziiert sind. Bildgebungs- und Verhaltensstudien ...
Translation of the abstract (German)
Depressionen sind stress-assoziierte Erkrankungen, die durch eine depressive Verstimung sowie vegetative und kognitive Symptome gekennzeichnet sind. Bildgebungs-Biomarker können helfen, die beeinträchtigte Informationsverarbeitung und Emotionsregulation vorherzusagen, die mit Depressionen und dem Ansprechen auf eine antidepressive Behandlung assoziiert sind. Bildgebungs- und Verhaltensstudien haben gezeigt, dass Antidepressiva die Emotionsverarbeitung kurz nach Behandlungsbeginn unabhängig von Stimmungsveränderungen beeinflussen können. Darüberhinaus ist eine Normalisierung der meist bei Depresionen gestörten Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden (HHN)-Achse oft mit einer Genesung verbunden. Wir haben deshalb die Beziehung zwischen der neuralen Aktivität vor und nach Kurzzeitbehandlung mit Antidepressiva und der HHN-Aktivität in Beziehung zur klinischen Besserung bei depressiven Patienten untersucht.
Wir untersuchten 33 Patienten, die in die Klinik für Psychiatrie und Psychpotherapie der Universität Regensburg zur Behandlung ihrer Depression stationär aufgenommen wurden. Zuerst wurde eine funktionelle Kernspintomographie in einem 3-Tesla-Scanner durchgeführt während plazebokontrolliert mit 3 Antidepressiva Behandelt wurde. Veränderungen des BOLD Signals wurden in definierten Gehirnregionen gemessen während emotionale Gesichter präsentiert wurden. Zudem wurde die HHN-Aktivität mit einem kombinierten Dex/CRH-Test bestimmt.
Nach einer 1wöchigen Kurzzeitbehandlung konnte eine signifikante Reduktion des BOLD Signals in den Amygdalae beidseits, im rechten dorsolateralen präfrontalen Kortex sowie im rechten Gyrus fusiforme während der Präsentation von emotionalen und neutralen Gesichtern gemessen werden. In einer zweiten Untersuchung verglichen wir medikamentös behandelte und unbehandelte Patienten. Signifikante Effekte konnten registriert werden, Unterschiede zwischen Verum- und Plazebop-behandelten Patienten waren jedoch nicht statistisch significant. Das gleiche galt für Unterschiede zwischen den mit Escitalopram, Mirtazapin oder Agomelatin behandelten Patienten. Nach einer Woche konnte eine Teilremission des depressiven Syndroms anhand der Hamilton-Depressionsskala registriert werden. Gleichermaßen war die Aktivität der HHN-Achse leicht reduziert. Signifikante Korrelationen zwischen Veränderungen des BOLD Siognal und der HHN-Achse konnten für einige Hirnregionen gezeigt werden.
Der Zweck der Studie war ein besseres Verständnis für die Verbindung definierter Hirnregionen während einer antidepressiven Pharmakotherapie mit der Emotionsverarbeitung und der Überaktivität der Streßhormonachse bei depressiven Patienten. Wir konnten zeigen, dass die beidseitige Hyperaktivität der Amygdalae nach Kurzzeittherapie reduziert war. Ein gleicher Trend war im rechten DLPFC sowie im rechten Gyrus fusiforme zu sehen. Diese Ergebnisse waren konsistent zu anderen fMRI-Studien. Zusätzlich konnten wir den wahrscheinlichen Zusammenhang zwischen der Regulation der HHN-Achse und der Aktivität der in unserer Studie untersuchten Gehirnregionen belegen. Wir konnten den Beginn der Normalisierung der HHN-Achsenaktivität und den Beginn der klinischen Besserung bereits nach einer Woche Behandlung zeigen, aber unsere Studie hatte keine ausreichende statistische Power um signifikante Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen zu beweisen.
Metadata last modified: 25 Nov 2020 18:05
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