Klinische Psychologie und Psychotherapie I
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V Vorlesung Klinische Psychologie und Psychotherapie I Wintersemester 2015-2016 Prof. Dr. Hans-Ulrich Wittchen Ihr Dozent für heute Biopsychologische Grundlagen Dr. Markus Mühlhan Institut für Klinische Psychologie und Psychotherapie Falkenbrunnen (Raum 316) [email protected] Forschungsgebiete: • Neurobiologische Korrelate von Angst und Stress Inhalt Biopsychologische Grundlagen • Anatomie und Funktion des Nervensystems • Endokrinologische Grundlagen • Immunologische Grundlagen ← Kapitel 8 Fragen Biopsychologische Grundlagen Folgende Fragen sollten Sie am Ende der Veranstaltung beantworten können: 1. Was versteht man unter Biofeedback? 2. Inwieweit können Hormone direkte Verhaltenseffekte beim Menschen haben? 3. Was versteht man unter der zweiten Abwehrreihe des Immunsystems? 4. Kennen Sie einen Nachweis psychotherapeutischer Intervention auf das Immunsystem? Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Wozu brauchen wir biologische Grundlagen in der klinischen Psychologie? Wichtig Insbesondere für die Beurteilung von Ursachen (Ätiologie) sowie Entstehung und Verlauf (Pathogenese) unterschiedlicher Störungsbilder ist ein Gesamtverständnis der biopsychosozialen Zusammenhänge inzwischen unverzichtbar. Eine verstärkte Einbeziehung biologischer Mechanismen hat unmittelbare Implikationen für die PNS: Weiterentwicklung vorhandener sowie die Prüfung neuer Ansätze der • Rückenmarksnerven, Diagnostik, Prävention und Therapie periphere Ganglien & Hirnnerven! Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Zentrales NS vs. Peripheres NS ZNS: • Gehirn & Rückenmark • Umgeben von Schädel & Wirbelsäule PNS: • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & PNS: • Hirnnerven! Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Die Myelinisierung unterscheidet sich in PNS und ZNS PNS: • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! z.B. Guillain-Barré Syndrom im PNS Die multiple Sklerose betrifft nur die Myelinscheiden im ZNS Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Die Graue und die Weiße Substanz GS: vorwiegend Nervenzellkörper WS: myelinisierte Leitungsbahnen des ZNS PNS: • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Hin und weg vom ZNS: Afferenzen und Efferenzen • somatisches NS • vegetatives NS PNS: • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Kreuz und quer durchs ZNS: Afferenzen und Efferenzen • Die Begriffe: Afferenzen und Efferenzen werden auch innerhalb des ZNS verwendet • Verschaltung von Kerngebieten • Unterschied zwischen Nerven des PNS und PNS: Leitungsbahnen des• ZNS Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Die Orientierung bewahren… 2) Forel Achse (Zwischenhirn/Großhirn) Achsenbezeichnungen & Schichtlage im ZNS PNS: • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! 1) Meynert Achse (Rückenmark/Hirnstamm) Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Warum zwei Achsen? • • Bei Primaten und Menschen ist die Neurachse nach frontal abgeknickt. Können Sie sich vorstellen Warum? PNS: • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Quiz… A Benennen Sie die Schichtebenen und Achsen (nach Forel) B A: koronar B: saggital C: horizontal/axial C C 1 4 2 3 1: 2: 3: 4: superior, dorsal frontal, anterior, oral, rostal inferior, ventral, basal okzipital, posterior, kaudal Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Quiz… A Benennen Sie die Schichtebenen und Achsen (nach Forel) B A: koronar B: saggital C: horizontal/axial C C 1 4 2 3 1: 2: 3: 4: superior, dorsal frontal, anterior, oral, rostal inferior, ventral, basal okzipital, posterior, kaudal Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Hirnstamm & Hirnnerven Hirnstamm: − Medulla oblongata − Pons (Brücke) − Mesencephalon (Mittelhirn) − Hirnnerven treten ein − Hirnnervenkerne − zahlreiche weitere Kerngebiete − Formatio Reticularis Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Hirnnerven - 1-12 benannt nach ihrem Eintritt in den Hirnstamm und nach ihrer Funktion Doch dann wurde noch einer entdeckt… - nullter Hirnnerv: Nervus Terminalis → InnervaJon des Vomeronasalorgans (stark zurückgebildet) Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Hirnstamm & Hirnnerven Ansicht von ventral Ansicht von dorsal Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Zwischenhirn (Diencephalon) Zwischen Hirnstamm und Telencephalon (Großhirn) • Thalamus dorsalis • Epithalamus • Subthalamus • Hypothalamus • „Relaisneurone“ • Bsp.: Ring Thalamos (Vorhalle) ursprünglich wurde der 3. Ventrikel so bezeichnet Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Zwischenhirn im Medianschnitt Thalamus dorsalis: • Schmerzempfindung • emotionale Einfärbung • Motorik Subthalamus • Funkt. Verbindung zu Basalganglien Epi- & Hypothalamus • endokrinologische Regulation Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Das Ventrikelsystem PNS: • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Ventrikelsystem & Liqourzirkulisation Liquor: Klare Flüssigkeit Wenig Zellen Wenig Eiweis PNS: • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! Liquorproduktion: 400-500 ml pro/Tag In den Plexus chor[i]oidei Zirkuliert um das Gehirn und Rückenmark Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Die Meningen und Liquorrückresorbtion Liquor wird im Subarachnoidalraum Des Gehirns und des Rückenmarks Resorbiert PNS: • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! Eine Liquorentnahme zur Untersuchung potenzieller entzündlicher Erkrankungen Kann somit aus dem unteren Rückenmarkskanal erfolgen Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Die Meningen und Liquorrückresorbtion PNS: • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems • Gyri und Sulci Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Der Kortex unter dem Kortex: Die Insula Opercula (Deckelchen) Insula Fissura lateralis Fissura lateralis Insula Versatz durch schräge Schichtführung Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Das autonome Nervensystem Text Sympathikus: Aktivierung Parasympathikus: Ruhe Zweizellige Neuronenkette päganglionär: - Nervenzellkörker im ZNS - Projiziert zum Ganglion postganglionär: - Nervenzellkörper im Ganglion - projiziert zum Endorgan Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Beeinflussung des autonomen Nervensystems durch die Körperposition 24 Probanden führten entweder im Sitzen oder im Liegen eine N-Back Aufgabe durch Probanden reagierten im Liegen umso langsamer je schlechter ihre Schlafqualität war Muehlhan et al, 2014 Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Wie autonom ist das autonome Nervensystem? Können Organfunktionen durch Biofeedback beeinflusst werden? Vorgänge zu denen man eigentlich keinen Zugang hat z.B. • Hauttemperatur • Hautleitwert • Elektroenzephalogramm • Blutdruck • Arteriendurchmesser werden gemessen und über einen Computer zurück gemeldet Im folgenen soll versucht werden die Signale bewusst zu beeinflussen Anwendungsbeispiele: Epillepsie, Spannungskopfschmerz, StressregulaJon oder → Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Biofeedback bei Migräne Abbildungen und Animationen von: www.ppp-dresden.de Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Endokrinologische Grundlagen Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Der kleine Unterschied Güntürkün, 2003 Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Der kleine Unterschied Kennen Sie die Antwort? Figuren 1 & 3 Frauen wurden am -2. Tag des Zyklus (Sexualhormone sehr niedrig) und am PNS: -22. Tag (Lutealphase, Sexualhormone sehr hoch) untersucht • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Der kleine Unterschied PNS: • Rückenmarksnerven, periphere Ganglien & Hirnnerven! Die visuell-räumlichen Leistung war bei niedrigen Östrogen- und Progesteronspiegeln deutlich besser Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Der kleine Unterschied -Bessere verbale Leistungen werden hingegen mit hohen Östrogenspiegeln in Verbindung gebracht -Bsp. Wortflüssigkeitstest -In einer Minute sollen möglichst viele Worte mit A (M) genannt werden -Was wird gemessen? - Verbaler Gedächtnisabruf Artikulation, Wortproduktion Strategie (konzeptuelles Clustern) Frontalhirnfunktionen (links anterior Broca-Areal, WM) Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Hormone beeinflussen das Verhalten! • Progesteron steigt in der Lutealphase stark an und fällt dann wieder ab • Es Erhöht die Effektivität von hemmenden GABA-Rezeptoren • Es reduziert die Aufnahme und Umsetzung von erregendem Glutamat • Wirkt also hemmend • Insbesondere auf das Corpus Callosum • Die Kommunikation zwischen den Hirnhälften wird beeinflusst • Auch Östradiol beeinflusst die Hemisphären unterschiedlich Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Hormonrezeptoren • G-Protein-gekoppelte Rezeptoren • Rezeptoren in der Zellmembran (schnell) • aktivieren G-Proteine (G=Guanosintriphosphat) • G-Proteine aktivieren Effektorproteine (Ionenkanäle oder Second Messenger) • Z.B. Öffnen von Ionenkanälen oder Aktivierung von Kinasen Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Hormonrezeptoren • Nicht G-Protein-gekoppelte Membranrezeptoren • Rezeptor in der Zellmembran • Z.B. Rezeptor-Thyrosinkinasen • Nach Bindung des Liganden wird Thyrosinkinase als 2nd Messenger aktiviert • Meist stimulierende metabolische Effekte (Doping) • Beispiel: Insulin, Insulin-ähnlicher Wachstumsfaktor Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Hormonrezeptoren Steroidrezeptoren • Steroide sind klein und fettlöslich • Rezeptor kann sich im Zytosol befinden (R1) • Nach Bindung wandert der Hormonrezeptorkomplex in den Zellkern (SRa3) ZYTOSOL • Rezeptor kann sich auch im Zellkern befinden (R2) • Bindet an DNS und verändert Eiweißsynthese (genomischer Effekt) • Aber auch nicht-genomische Effekte über Membranrezeptoren z.B. Freisetzung von GABA Kortisol Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Die Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren Achse (HHNA) Die Hormonkaskade: CRH: Corticotropin Releasing Hormon ACTH: Adrenocorticotropes Hormon Glukokortiokoide: Kortisol/Kortison Raabe und Spengler, Front Psychiatry, 2013 Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Biopsychosoziale Stressdiagnostik: Der Trierer Sozial Stress Test (TSST) 15 Minuten: Vorbereitung, Vortrag und Rechenaufgabe vor einem Gremium • • • • Unkontrollierbarkeit der Situation Soziale Evaluation Videoaufzeichnung Stimmfrequenzanalyse Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Ein anders Beispiel: Oxytozin – Das Kuschelhormon Oxytozin hat neben seiner Bedeutung für Geburt und Stillen eine herausragende Rolle In der sozialen Interaktion Im Tierversuch moduliert es soziales Bindungs- und Annäherungsverhalten Humanversuche schwierig da das Peptid die Blut-Hirn-Schranke nicht passiert Der Saugrefelx eines Babys beim Stillen löst eine endogene Oxytozin Freisetzung bei der Mutter aus 30 minuten nach dem Stillen konnte eine reduzierte endokrine Stressreaktion der Mütter nachgewiesen werden (Heinrichs et al, 2002) Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Oxytozin - das Kuschelhormon • Trierer Sozial Stress Test • 50% in Begleitung des besten Freundes/Freundin • Intranasale Verabreichung von Oxytozin durch ein Peptid das sie BlutHirnschranke passieren kann • oder ein Placebo Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Oxytozin – das Kuschelhormon Intranasale Verabreichung von Oxytozin durch ein Peptid das die Blut-Hirnschranke passieren kann 0-12 Geldwerte Punkte Vertrauensexperiment: mehr Vertrauen nach Oxytozingabe Risikoexperiment: keine Signifikanten Unterschiede Oxytozin verstärkt das Vertrauen und mindert die Stressreaktion Kann man das nutzen? Placebo Oxytozin Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Ein integriertes translationales Modell der Interaktion von OXT, AVP, sozialer Annäherung und sozialem Stress Meyer-Lindenberg et al, 2011 Biopsychologische Grundlagen Anatomie und Funktion des Nervensystems Hormone können also die Funktion des Gehirns und damit das Verhalten verändern! Aber beeinflussen sie auch die Struktur die Struktur des Nervensystems? Und wenn wie? Kurzfristig reversibel oder eher langfristig anhaltend? Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Hormone verändern das Gehirn… Chen et al, 2008, J Neurosci CRH verändert die Dynamik der Dornenfortsätze (Spines) schnell & teilweise reversibel Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Cortisol awakening response in abstinent alcohol-dependent patients as a marker of HPA-axis dysfunction Junghanns K, Horbach R, Ehrenthal D, Blank S, Backhaus J M = 22 Tage Abstinente, n = 24 M = 117 Tage Abstinente, n = 12 Ergebnis • seit kurzem Abstinente zeigen eine reduzierte CAR im Vergleich zu länger Abstinenten • länger Abstinente zeigten nahezu normale CAR • Veränderung der GC Rezeptoren Psychoneuroendocrinology (2007) Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Hormone verändern die Funktion und die Struktur des Gehirns Exemplarisch sind hier die zeitliche Profile der Stressreaktion dargestellt Joёls and Baram, 2009 Biopsychologische Grundlagen Endokrinologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Das Immunsystem schützt unseren Körper vor Eindringlingen und unkontrolliertem Zellwachstum Es kann in drei Abwehrreihen unterteilt werden: 1) physische Barrieren 2) Angeborene Immunität 3) Adaptive Immunität Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Die erste Abwehrreihe: physische Barrieren Die unverletzte Haut • An der unverletzten Haut scheitern die meisten Erreger • Sie gelangen nicht ins Körperinnere und bleiben somit ungefährlich für den Organismus • Natürlich gibt es Ausnahmen z.B. den Erreger der Bilharziose: schistosoma haematobium Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Die erste Abwehrreihe: physische Barrieren Die Schleimhäute • Lösliche Bestandteile in den Schleimhäuten z.B. Lysozyme oder Magensäure zerstören die Zellmembran von Bakterien • Das Nasenepithel und das Flimmerepithel verhindern das eindringen, bzw. sorgen für den Abtransport größerer Fremdstoffe Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Die zweite Abwehrreihe: Angeborene Immunität Krankheitserreger besitzen molekulare Strukturmerkmale „pathogen associated molecular pattern“ PAMP PAMP können durch spezifische Rezeptoren gebunden werden „pattern recognition receptors“ PRR PRR zirkulieren im Blut oder können in der „Zellmembran des Immunsystems“ eingebaut sein. Die bedeutendsten Zellen sind Phagozyten: • Monozyten • Granulozyten • Killerzellen • Makrophagen (im Gewebe) Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Die zweite Abwehrreihe: Angeborene Immunität Nach Bindung an den Rezeptor werden die Pathogene ins Zellplasma aufgenommen und verdaut (Phagozytose) Nach dem einige Pathogene aufgenommen wurden sterben sie ab die Überreste sind als Eiter erkennbar • Makrophagen können Interleukin 1 aussenden um weitere Zellen anzulocken • Diese Zellen setzen Interleukin 2 frei, welches die „Fressaktivität“ der Makrophagen stimuliert • Die Botenstoffe des Immunsystems werden • Zytokine genannt Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Die zweite Abwehrreihe: Angeborene Immunität Abwehr von körpereigenen Zellen • Killerzellen erkennen befallene oder entartete körpereigene Zellen • Erkennung und Bindung über Membranrezeptoren • Durch Einschleusung von Proteinen (Perforinen) wird eine Pore in die kranke Zelle gebrochen (tödlicher Kuss) • Die osmotische Barriere wird damit zerstört, die Zelle stirbt ab • Das Komplementsystem arbeitet ähnlich • Proteine im Blutserum spalten Proteine von Mikroorganismen und bereiten sie auf den Zugriff der Makrophagen vor Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Die zweite Abwehrreihe: Angeborene Immunität • Diese Immunabwehr besteht von Geburt an • Sie ist unspezifisch • Qualität, Geschwindigkeit und Effektivität werden durch wiederholte Konfrontation mit den selben Erregern nicht verbessert • Sie ist nicht adaptiv! Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Die dritte Abwehrreihe: Adaptive Immunität Beispiel für adaptive Immunität sind z.B. die Kinderkrankheiten (Masern, Röteln, Mumps) • Nach Erkrankung besteht eine Immunität bis ins hohe Alter • Lymphozyten bilden Gedächtniszellen • Ein Zweitkontakt löst umgehend eine spezifische Immunreaktion aus • B- und T- Lympthozyten bilden hochspezifische Zellrezeptoren für Teilbereiche der pathogenen Membran Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Die dritte Abwehrreihe: Adaptive Immunität B-Lympthozyten werden im Knochenmark gebildet T-Lymphozyten im Thymus Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Zytokine • • • • • Die Botenstoffe des Immunsystems werden Zytokine genannt Zytokine sind hormonartige Substanzen Dienen der Koordination des Immunsystems Zusammen mit Proteinen des Komplementsystems Sie dienen dem Austausch zwischen Zellen des Immunsystem und anderen Zellen u.a. des ZNS Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Psychoneuroimmunologie Wechselwirkung zwischen • Immunsystem und Nervensystem • Immunsystem und endokrinem System Schnittstellen sind z.B. • Thymus und Milz (Innvervationen zum ANS) • Nebenniere und Hypophyse (Endokrinologische Komponenten) Kurzfristiger Stress erhöht die Anzahl an immunkompetenten Leukozyten Chronischer Stress ist mit immunsuppressiven Effekten assoziiert Loftis et al, (2010) Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Psychoneuroimmunologie Beispiele: • Der Tod des Lebenspartners kann sich negativ auf die Teilungsfreudigkeit von Lymphozyten auswirken • Bei Pflegern von Alzheimer Patienten konnte eine schlechtere Kontrolle über virusinfizierte Zellen beobachtet werden • Monatelanger Prüfungsstress kann sich negativ auf die Wundheilung auswirken Biopsychologische Grundlagen Immunologische Grundlagen Psychoneuroimmunologie Psychologische Gruppentherapie in der Brustkrebsnachsorge (Spiegel et al, 1998) • 86 Patientinnen mit metastisierendem Brustkrebs • Onkologische Standardtherapie • Gruppe B 1x wöchentlich Gruppentherapie mit Selbsthypnose gegen Schmerzen • Gruppe A keine zusätzliche Behandlung Biopsychologische Grundlagen Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
