Genetische Faktoren spielen bei der Entwicklung von psychotischen Symptomen bei Jugendlichen eine wichtige Rolle

Studie entdeckt genetische Zusammenhänge zwischen Aufmerksamkeitsdefizitstörung, funktioneller Gehirnkonnektivität und dem Risiko einer frühen Psychose bei Jugendlichen.

In einer kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Mental Health veröffentlichten Studie untersuchten Forscher die Zusammenhänge zwischen neuropsychiatrischen und kognitiven polygenen Scores (PGS), aufmerksamkeitsbezogenen Phänotypen und Symptomen des Psychosespektrums.

Aufmerksamkeitsdefizite und das Risiko einer Schizophrenie

Aufmerksamkeitsprobleme manifestieren sich oft lange vor dem Auftreten psychotischer Symptome bei Menschen, die später eine Schizophrenie (SCZ) entwickeln. Tatsächlich sind Aufmerksamkeitsdefizite eines der ersten Anzeichen für ein Psychoserisiko, und daher können Aufmerksamkeitsdefizite und neurologische Entwicklungsstörungen eine genetische Prädisposition für SCZ widerspiegeln. Obwohl viele SCZ-assoziierte Genomvarianten bei Erwachsenen identifiziert wurden, bleibt die Ätiologie psychotischer Symptome in kritischen Entwicklungsphasen unklar.

Die Adoleszenz, die durch kognitive Veränderungen und die Neuorganisation der Gehirnnetzwerke gekennzeichnet ist, gilt als Risikophase für Psychosen. Neuere Studien deuten darauf hin, dass PGS bei neurologischen Entwicklungsstörungen und Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörungen (ADHS) mit subklinischen psychotischen Symptomen in der Adoleszenz assoziiert sind. Im Gegensatz dazu ist PGS bei SCZ schwach mit Psychopathologie in der Adoleszenz und Kindheit assoziiert.

In dieser Studie untersuchten die Forscher die Zusammenhänge zwischen Aufmerksamkeitsvariabilität, genetischem Risiko, subklinischen psychotischen Erfahrungen (PLEs) und aufmerksamkeitsbezogener funktioneller Gehirnarchitektur in der frühen Adoleszenz.

Die Daten stammen von 11.855 Kindern aus der Adolescent Cognitive Brain Study, die Teilnehmer im Alter von neun bis elf Jahren zehn Jahre lang begleitete. Die Studie umfasste auch Kinder mit Symptomen, die mit psychotischen Störungen vereinbar waren.

Die Teilnehmer bearbeiteten sieben Aufgaben zur Messung der Exekutivfunktion, des Arbeitsgedächtnisses, der Aufmerksamkeit, des episodischen Gedächtnisses, der Sprachfähigkeit und der Verarbeitungsgeschwindigkeit. Auch Reaktionszeitaufgaben kamen zum Einsatz, darunter ein Kartensortiertest für Größenvariationen, eine Flanker-Aufgabe und ein Mustervergleich zur Beurteilung der Verarbeitungsgeschwindigkeit. Die interindividuelle Variabilität (IIV) wurde für jede Aufgabe für PGS und PLE untersucht und die Daten aggregiert, um einen zusammengesetzten IIV-Wert für alle Aufgaben zu ermitteln.

Zur Erfassung der PLE wurden Fragebögen wie die Kurzversion des Prodromal Questionnaire for Children (PQ-BC) verwendet. Alle Studienteilnehmer unterzogen sich einer Magnetresonanztomographie (MRT) des Gehirns. Die Konnektivität zwischen den Netzwerken wurde mittels paarweiser Korrelationen bestimmt.

Es wurden ausschließlich aufmerksamkeitsbezogene funktionelle Netzwerke untersucht, wie beispielsweise die Antikorrelation zwischen dem Default Mode Network (DMN) und dem Proactive Network (TPN) sowie die funktionelle Konnektivität innerhalb der Netzwerke von DMN und TPN, einschließlich des cingulären operanten Netzwerks (CON) und des dorsalen Aufmerksamkeitsnetzwerks (DAN). Statistiken aus aktuellen genomweiten Assoziationsstudien zu psychiatrischen Phänotypen wurden der Datenbank entnommen.

Eine veränderte funktionelle Konnektivität und ein höherer IIV-Wert waren mit einer schwereren PLE assoziiert. Ein höherer IIV-Wert war mit einem erhöhten Schweregrad der PLE assoziiert (PQ-BC). Schwache Antikorrelationen zwischen DMN und DAN sowie zwischen DMN und CON zeigten einen signifikanten Zusammenhang mit dem Schweregrad der PLE.

Es wurde auch ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Schweregrad der PLE und einer schwächeren funktionellen Konnektivität innerhalb des DMN, DAN und CON festgestellt. Hohe PGS für IIV, Neurodev und ADHS sowie niedrige kognitive PGS waren mit einem erhöhten IIV verbunden.

PGS für SCZ war jedoch nicht mit IIV assoziiert. Gleichzeitig waren niedrigere kognitive PGS und höhere PGS für ADHS, SCZ und Neurodev mit schwererer PLE assoziiert. PGS waren nicht mit DAN-DMN-Antikorrelation oder DAN-Intra-Netzwerk-funktioneller Konnektivität assoziiert. IIV-vermittelte Assoziationen zwischen kognitiven, Neurodev- und ADHS-PGS und PLE waren an 4–16 % dieser Zusammenhänge beteiligt.

Die Zusammenhänge zwischen kognitiven, ADHS- und neurodev-PGS- und PLE-Schweregraden schwächten sich mit der Zeit ab. Es wurde jedoch keine signifikante Interaktion zwischen Zeit und PGS für SCZ beobachtet.

Eine veränderte Konnektivität zwischen aufmerksamkeitsbezogenen Netzwerken und eine erhöhte Aufmerksamkeitsvariabilität stehen mit einer erhöhten PLE-Schwere in Zusammenhang. Eine genetische Prädisposition für verschiedene neurologische Entwicklungsstörungen und geringe kognitive Fähigkeiten stehen ebenfalls mit einer erhöhten PLE-Schwere und Aufmerksamkeitsvariabilität in Zusammenhang.

Die Zusammenhänge zwischen kognitiven, neurologischen und ADHS-bedingten Entwicklungsstörungen (PGS) und der Schwere der PLE nahmen mit der Zeit ab, während die Zusammenhänge zwischen PGS für SCZ und PLE unverändert blieben. Insgesamt deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass die genetische Anfälligkeit für neurologische Entwicklungsstörungen, die sich in der frühen Adoleszenz als subklinische psychotische Symptome manifestieren können, teilweise durch Aufmerksamkeitsdefizite vermittelt wird.