Die Beziehung zwischen Störungen der Neurozirkulation und der Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung: A Review

Abstract

Der präfrontale Kortex ist die Struktur des Gehirns der Superlative, die die längste Entwicklungs- und Reifungszeit benötigt, was die Region der Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) in Neuroimaging-Studien hervorhebt. Die Funktionen des präfrontalen Kortex sind enorm komplex, und seine zahlreichen Rückkopplungs-Neurokreise mit subkortikalen Strukturen wie Striatum und Thalamus sind durch doppelte neuronale Fasern miteinander verbunden. Diese Mikroneurozirkulationen werden als kortikostriatothalamokortikale (CSTC) Schaltkreise bezeichnet. Die CSTC-Schaltkreise spielen eine wesentliche Rolle bei flexiblen Verhaltensweisen. Gestörte Schaltkreise erhöhen das Risiko von Verhaltens- und psychologischen Symptomen. ADHS ist ein besonderes Entwicklungsstadium der pädiatrischen Erkrankung. Es wurde berichtet, dass die Störungen der CSTC-Schaltkreise bei ADHS mit homologen Symptomen verbunden sind. Ziel dieser Studie war es, die Symptome von ADHS zu untersuchen und die jüngsten Fortschritte bei den Auswirkungen der Krankheit sowie die neuen Fortschritte bei der Behandlung der einzelnen Schaltkreise zu diskutieren.

1. Hintergrund

Mit Hilfe von Neuroimaging-Techniken ist es bisher gelungen, die entsprechenden Beziehungen zwischen Hirnarealen und psychischen Symptomen oder funktionellen Anomalien herzustellen und die Symptome in der Dimension der Symptome zu verorten. Als der am weitesten fortgeschrittene Teil der Gehirnentwicklung hat der präfrontale Lappen eine große Anzahl von Studien zu diesem Thema angezogen, einschließlich der exekutiven Funktion, die im dorsolateralen präfrontalen Kortex (DLPFC) angesiedelt ist; emotionale Symptome, die im ventrolateralen präfrontalen Kortex (VLPFC) angesiedelt sind; selektive Aufmerksamkeit, die im anterioren cingulären Kortex (ACC) angesiedelt ist; Bewegungskontrolle, die im motorischen Kortex (MC) angesiedelt ist; impulsives Verhalten, das im orbitofrontalen Kortex (OFC) angesiedelt ist.

Die präfrontalen Lappen sind nicht separat funktionell. Sie verbinden sich mit dem Striatum, dem Thalamus und der Kortexstruktur durch die Kontaktfasern, um die Schleifenstruktur zu schaffen, die die Gesamtfunktion spielt. Die Neuronen in der Großhirnrinde sind mit vielen anderen Neuronen verbunden, um die kortikalen neuronalen Schaltkreise zu bilden, die den Priming-Effekt der Gehirnfunktion ausüben. Insbesondere der präfrontale Kortex hat einen wichtigen Einfluss auf das mentale Verhalten. Dieses neuronale Netzwerk kann ein einfaches Signal in ein komplexes Signal umwandeln und schließlich die Funktion und das Verhalten des Gehirns regulieren. Der Psychiater kann mit Hilfe eines Medikaments oder einer Behandlung, die die Funktion eines Neurotransmitters in einem bestimmten neuronalen Schaltkreis reguliert, die klinischen Symptome des Patienten beeinflussen und so ein besseres Verständnis der Pathophysiologie der Krankheit erlangen. Inzwischen häufen sich die Hinweise auf Anomalien der kortikostriatothalamokortikalen (CSTC) Schaltkreise bei ADHS-Patienten, was die Forschung sinnvoll und vorhersehbar macht.

2. Neuronale Netzwerkverbindung zwischen ADHS und CSTC-Schaltkreis

Der CSTC-Schaltkreis vermittelt die Übertragung von Informationen an „nachgelagerte“ Stellen und verlässt den Kortex; inzwischen erhält der Kortex eine Rückmeldung und bestimmt, wie die Informationen zu verarbeiten sind. Neuronale Informationen werden vom präfrontalen Kortex auf das Striatum und dann vom Thalamus auf das Striatum projiziert. Der Thalamus interagiert nur lokal mit bestimmten Regionen des Kortex. Die neuronalen Schaltkreise, die das Striatum durchlaufen, können über Synapsen mit dem Teil des Striatums verbunden sein, der das Striatum in Richtung Thalamus verlässt und schließlich in die ursprüngliche Region des präfrontalen Kortex zurückkehrt; manchmal können sie auch zu den ursprünglichen Pyramidenzellen zurückkehren. Der Neurotransmitter im Hirnstammknoten projiziert in den Thalamus, das Striatum und den präfrontalen Kortex und hält die Signalausgabe des Thalamus in diesen drei Regionen zurück. Der CSTC-Schaltkreis hilft uns zu verstehen, dass der Nervenimpuls der Hirnrinde nicht nur die neuronale Struktur der einzelnen Hirnregionen durch Rückkopplungsregulierung reguliert, sondern auch eine Vielzahl unterschiedlicher funktioneller Aktivitäten in verschiedenen Hirnregionen einstellt. Ein Hirnareal reguliert nicht notwendigerweise nur eine Funktion des Gehirns, während eine Funktion nicht notwendigerweise nur von einer bestimmten Hirnregion beeinflusst wird. Die Betrachtung eines lokalen Bereichs oder einer Unterteilung des Gehirns ist jedoch von Vorteil für die Untersuchung der funktionellen Neurobildgebung und das Verständnis der relativen spezifischen Symptome von Patienten.

Bei der Analyse der repräsentativen Nervenschaltungen in CSTC stellen wir fest, dass sie alle in kortikalen Pyramidenzellen beginnen und enden. Da die Pyramidenzelle an der neuronalen Verschaltung des kortikalen Schaltkreises beteiligt ist, werden die Neurotransmitter in diesen Pyramidenzellen bei der Einnahme bestimmter Medikamente oder physikalischer Therapien beeinflusst und wirken sich direkt auf die Funktion dieser Neuronen aus, was in der Folge erhebliche diagnostische und therapeutische Auswirkungen hat. Daher ist es von großer Bedeutung, die Bedingungen und Faktoren zu verstehen, die die Aktivität dieser Neuronen regulieren. Die Traktographie-Technik zeigt anormale und asymmetrische Verbindungen zwischen dem Striatum und dem präfrontalen Lappen bei ADHS. Die signifikante Verminderung von ADHS im präfrontalen Kortex, im Striatum und im Thalamus, die mit einem breiten Spektrum struktureller und funktioneller Anomalien einhergeht, beeinträchtigt die Aufmerksamkeit und die Exekutivfunktion erheblich. Einige häufige Zwangsstörungen, darunter ADHS, das Tourette-Syndrom (TS), Zwangsstörungen und Trichotillomanie, werden durch die bildgebenden Merkmale in CSTC definiert. Es hat sich gezeigt, dass kognitive Verhaltenssymptome, einschließlich Reaktionshemmung und Störung der Kontrolle, für die Veränderungen im CSTC-Schaltkreis relevant sind, was eine Art kreativer bildgebender Methoden für die klinische Diagnose bietet. Frühere Studien haben gezeigt, dass die Verwendung von Stimulanzien des Zentralen Nervensystems (ZNS) bei ADHS die anhaltende Aufmerksamkeit und Kognition im normalen motorischen Kortex und die subkortikale funktionelle Konnektivität im CSTC-Schaltkreis verbessert.

In jüngster Zeit wurden insgesamt fünf Schaltkreise im CSTC mit vitalem Forschungswert zusammengefasst. In dieser Übersicht konzentrieren wir uns auf die Diskussion der Beziehung zwischen diesen fünf Schaltkreisen und ADHS.

3. Ergebnisse

3.1. Die Beziehung zwischen dem dorsolateralen präfrontalen kortikostriatothalamokortikalen (DLPFCSTC) Schaltkreis und ADHS

Der DLPFCSTC-Schaltkreis ist an der Regulierung der anhaltenden Aufmerksamkeit und des Problemlösens beteiligt. Er wird auch als Schaltkreis für anhaltende Aufmerksamkeit oder Exekutivfunktionen bezeichnet. Die Nervenimpulse im DLPFCSTC-Schaltkreis haben ihren Ursprung im DLPFC und projizieren in den Nucleus caudatus superior im Striatum, breiten sich dann zum Thalamus aus und kehren schließlich in den DLPFC zurück (siehe Abbildung 1(a)). Der Schaltkreis vermittelt die Regulierung von Exekutivfunktionen, Problemlösung, kognitiven Funktionen wie Zielerfassung und -erhaltung sowie die Verteilung der Aufmerksamkeit für verschiedene Aufgaben. Die Unteraktivierung und (oder) ineffiziente Netzwerke des DLPFC können zu Schwierigkeiten bei der Bewältigung von Aufgaben, Desorganisation und Versagen der Aufrechterhaltung der Gehirnarbeit führen. Die funktionelle Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) zeigt, dass die Aktivität des linken DLPFC signifikant erhöht ist, wenn der n-back-Test zur Bewertung des Arbeitsgedächtnisses und der Problemlösungsfähigkeit eingesetzt wird. Mit transkranieller Gleichstromstimulation (tDCS), die auf den linken DLPFC abzielt, werden die Aufgaben des Arbeitsgedächtnisses schneller und genauer gelöst.

Abbildung 1

Neurozirkulationsmodelle in kortikostriatothalamokortikalen Schaltungen.

Bei der Untersuchung des Schaltkreises zeigt die 1H-Magnetresonanzspektroskopie (1H-MRS), dass der N-Acetylaspartat/Kreatin (NAA/Cr)-Wert im rechten DLPFC positiv mit der Lernbehinderung bei ADHS korreliert, während der NAA/Cr-Wert im linken DLPFC negativ mit dem Morgenverhalten korreliert. Dies deutet darauf hin, dass die DLPFC-Neurometabolitäten zwischen den Gehirnhälften bei ADHS mit verschiedenen ADHS-Symptomen korreliert sind und jede Hemisphäre ihre speziellen Exekutivfunktionen kontrolliert. ADHS-Teilnehmer hatten eine signifikant niedrigere Konzentration von Glutamat-Glutamin-GABA (Glx), Cr und NAA im Corpus striatum und Cr im DLPFC als die Kontrollgruppe. Darüber hinaus wird vermutet, dass subkortikales Glutamat und Glutamin eine entscheidende Rolle bei der Modulation des ADHS-Neurometabolismus spielen, da Glx im unteren Corpus striatum signifikant mit schwereren Unaufmerksamkeitssymptomen bei nicht behandelten ADHS-Patienten assoziiert ist, .

3.2. Die Beziehung zwischen dem ventrolateralen präfrontalen kortikostriatothalamokortikalen (VLPFCSTC) Schaltkreis und ADHS

Der VLPFCSTC-Schaltkreis, auch bekannt als emotionaler Schaltkreis, ist an der emotionalen Verarbeitung beteiligt. Die VLPFCSTC-Signale gehen vom VLPFC aus und projizieren in den Nucleus accumbens im Striatum, erreichen dann den Thalamus und kehren schließlich zum VLPFC zurück, wie in Abbildung 1(b) dargestellt. Der Schaltkreis steht im Zusammenhang mit der Emotionsregulation, und die fehlende Aktivierung ist mit Angst, Depression und Furcht verbunden. In der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRI) können positive emotionale Erfahrungen den VMPFC aktivieren, der die normativen Valenzbewertungen der Stimuli verfolgt. Nach Berücksichtigung der normativen Stimulusbewertungen und der Bedingung sind erhöhte Signale im VMPFC mit positiveren Valenzbewertungen verbunden. Gleichzeitig wurde festgestellt, dass die zunehmenden VMPFC-Signale signifikant mit positiven Emotionen verbunden sind, was darauf hindeutet, dass der VMPFC emotionale Wertesignale kodiert, die nicht nur den Wert externer Belohnungen, sondern auch emotionaler Stimuli verfolgen. Die Beeinträchtigung des subgenitalen VMPFCSTC-Schaltkreises hängt mit der Empfindlichkeit des Belohnungsmechanismus zusammen, so dass der Schaltkreis zu einem Behandlungsziel der tiefen Hirnstimulation (DBS) bei Depressionen geworden ist.

Individuen mit angeborenen Fehlbildungen im VLPFC zeigen die spezifischen ADHS-ähnlichen Symptome: Egozentrik, mangelndes Einfühlungsvermögen, mangelnder Respekt vor Autoritäten, beeinträchtigtes moralisches Urteilsvermögen, geringe Frustrationstoleranz und viele Apathie-Symptome . In den Untersuchungen des Schaltkreises bei ADHS bestätigt 1H-MRS, dass der Schweregrad des ADHS-Symptoms negativ mit dem Myo-Inositol/Kreatin (ML/Cr)-Wert im rechten VMPFC und positiv mit dem Cholin/Kreatin (Cho/Cr)-Wert im linken subkortikalen striatothalamischen Areal korreliert ist und negativ mit dem Glutamat-Glutamin-GABA/Kreatin (Glx/Cr)-Wert im linken Putamen korreliert ist. Diese Ergebnisse deuten auf eine weit verbreitete Anomalie in diesem Schaltkreis hin; die signifikant abnehmende Stoffwechselrate der Nervenzellen führt zu einer Tendenz zu schweren Symptomen. Der VMPFC wird mit emotionaler Reaktion und Reaktionshemmung in Verbindung gebracht; das Design der affektiven Stroop-Aufgabe mit fMRI spiegelt den Defekt wider, dass eine Dysfunktion des VMPFC mit den Symptomen von Verhaltensstörungen bei ADHS in Verbindung gebracht wird. Infolgedessen würden ADHS-Patienten mehr destruktive Verhaltensweisen und gefühllos-unemotionale Züge aufweisen.

3.3. Die Beziehung zwischen dem anterioren cingulären kortikostriatothalamokortikalen (ACCSTC) Schaltkreis und ADHS

Der ACCSTC-Schaltkreis, der auch als selektiver Aufmerksamkeitsschaltkreis bekannt ist, ist für die emotionale Regulierung und selektive Aufmerksamkeit verantwortlich. Die Signale des Schaltkreises gehen vom ACC aus und projizieren auf das inferiore Striatum, erreichen dann den Thalamus und kehren schließlich zum ACC zurück, wie in Abbildung 1(c) dargestellt. Wenn dieser Schaltkreis unzureichend aktiviert ist und (oder) eine geringere Effizienz aufweist, führt dies zu einer Reihe von Symptomen, wie z. B. mangelnde Aufmerksamkeit für Details, unvorsichtige Fehler, keine Aufmerksamkeit beim Zuhören, häufiges Verlieren von Dingen, Ablenkung und leichtes Vergessen von Dingen. Die Schaltkreisvermittlung beeinflusst die selektive Aufmerksamkeit, die Kontrollfähigkeit und die Koordination ihrer Interaktion durch das funktionelle Netzwerk kortikaler und subkortikaler Areale. Eine positive emotionale Reaktion, die zusätzliche Auswirkungen hat, ist mit dem Volumen der grauen Substanz des ACC auf der linken Seite verbunden.

Der Stroop-Test aktiviert normalerweise den ACC, kann aber die Region bei ADHS-Patienten nicht entsprechend aktivieren, und die rechte ACC-Dicke steht in einem negativen Zusammenhang mit der Vielfalt der Symptome . Dieser Schaltkreis beeinträchtigt die Fehlererkennung, die Auslösung und die hemmende Kontrolle. Um die Defizite bei der Inhibition zu kompensieren, aktivieren diese Patienten bei der Go/NoGo-Aufgabe andere Regionen, die unter normalen Bedingungen nicht für die selektive Aufmerksamkeit zuständig sind, was zu einer geringeren Effizienz, einer langsameren Geschwindigkeit und mehr Fehlern führt. Die Verringerung des Volumens der grauen Substanz des ACC bei ADHS steht in signifikantem Zusammenhang mit Defiziten bei der selektiven Aufmerksamkeit.

3.4. Die Beziehung zwischen dem motorischen kortikostriatothalamokortikalen (MCSTC) Kreislauf und ADHS

Der MC spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der motorischen Aktivität. Der MC wird in den primären motorischen Kortex (M1) und sekundäre motorische Areale unterteilt, darunter der prämotorische Kortex (PMC) und das zusätzliche motorische Areal (SMA). Der MCSTC-Schaltkreis, auch Hyperaktivitätsschaltkreis genannt, ist mit der Motorik verbunden. Der Schaltkreis vermittelt die motorische Aktivität, wie Hyperaktivität und psychomotorische Unruhe oder Verzögerung. Die Signale des Schaltkreises gehen vom MC aus und projizieren in das Putamen (eine andere Möglichkeit ist der Nucleus lenticularis lateralis), erreichen dann den Thalamus und kehren anschließend zum MC zurück, wie in Abbildung 1(d) dargestellt. Es wurde berichtet, dass bei normalen Menschen die Ausführung von Gesten mit einer höheren Aktivität im MC verbunden war als im Ruhezustand in der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) in Bezug auf die motorischen Beobachtungsbereiche. Die Aktivierung des lokomotorischen Netzwerks des MC war positiv mit dem Ausmaß der Bewegung verbunden. Die linke ventrale PMC-Aktivierung tritt bei allen visuomotorischen Varianten auf, während die inkongruente Visuomotorik die rechte PMC aktiviert. Anodale transkranielle Gleichstromstimulation (ATDCS) in der SMA ist positiv korreliert mit der Verbesserung der Effizienz des Anhaltens und der Anhaltegeschwindigkeit der Teilnehmer.

Zu den häufigen Aktivitätssymptomen bei ADHS gehören Zappeln, Verlassen des Sitzes, Laufen/Klettern überall und ständiges zweckloses Spielen und Stören. fMRI hat gezeigt, dass das Ausmaß der neuronalen Aktivierung bei ADHS im linken M1, bilateralen PMC und SMA abnimmt . Darüber hinaus hat die 3D-Magnetisierungspräparations-Rapid-Gradienten-Echo-MRT (3D MPRAGE) gezeigt, dass die Kortexfläche des PMC negativ mit dem Schweregrad der Hyperaktivität bei ADHS korreliert ist.

3.5. Die Beziehung zwischen impulsivem Verhalten und dem orbitofrontalen kortikostriatothalamokortikalen (OFCSTC) Schaltkreis bei ADHS

Der OFCSTC-Schaltkreis, der als impulsiv/zwanghaft-bezogener Schaltkreis bezeichnet wird, steuert impulsives Verhalten. Die Nervenfasern des Schaltkreises gehen vom OFC aus und projizieren in den Nucleus caudatus inferior, erreichen dann den Thalamus und kehren schließlich zum OFC zurück (siehe Abbildung 1(e)). Die Inaktivierung des Schaltkreises führt zu impulsiven Kontrollschwierigkeiten und emotionalen Verarbeitungsstörungen. Es besteht eine wichtige Korrelation zwischen dem Schweregrad der OFC-Dysfunktion und dem Schweregrad von impulsivem Verhalten und zwanghaften Verhaltensweisen. Die fMRT-Scans zeigten eine verringerte Aktivierung im rechten OFC bei risikoreichen Verhaltenstendenzen während der Verarbeitung der Go/NoGo-Aufgabe. Darüber hinaus zeigte die fMRT auch, dass die Aktivierung im rechten lateralen OFC mit der emotionsbasierten Risikobereitschaft durch negative Dringlichkeit zusammenhängt, was die mit der emotionsbasierten Risikokontrollfähigkeit verbundenen Risiken widerspiegelt. Die Studie über Impulskontrollstörungen bei Drogenabhängigen zeigt, dass die regionale Homogenität (ReHo) im bilateralen medialen OFC und im linken dorsalen Striatum bei fMRI-Scans im Ruhezustand abnimmt. Obwohl komplementäre Funktionen des OFC und des dorsalen Striatums gefunden wurden, erhält das ventrale Striatum eine starke Innervation von Regionen, die für die Verarbeitung von Effekten und Belohnungen zuständig sind, und ist daher in der Lage, Informationen zu integrieren, die für die Entstehung von zwanghaftem Verhalten entscheidend sind. Die Inhomogenität der neuronalen Aktivitäten in diesem Schaltkreis kann die engere Verantwortung für impulsive/zwanghafte Symptome übernehmen.

Sowohl impulsives Verhalten als auch impulsive Entscheidungen stehen im Zusammenhang mit der Übertragungsfunktion der Neurotransmitter Dopamin und Adrenalin in den OFC-Regionen, die das therapeutische Ziel von Stimulanzien sind. Impulsive ADHS-Symptome wie Hyperlogie, Unterbrechungen ohne Nachdenken, Ausbrüche und die Unwilligkeit, auf eine bestimmte Reihenfolge zu warten, werden mit diesem Schaltkreis in Verbindung gebracht. Das strukturelle Kovarianznetzwerk (SCN) zeigt, dass das Volumen der grauen Substanz im rechten lateralen OFC bei ADHS deutlich abnimmt. Darüber hinaus ist die Verringerung der funktionellen Konnektivität im linken lateralen OFC von ADHS mit schweren depressiven Symptomen verbunden. Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass die bilateralen OFC unterschiedliche Funktionen bei der Steuerung von Impulsen und der emotionalen Verarbeitung haben. ADHS und OCD haben die gleiche Dysfunktion des Schaltkreises; dies könnte die hohe Komorbiditätsrate von ADHS und OCD erklären.

4. Schlussfolgerungen

4.1. Neue Fortschritte der ADHS-Behandlung für jeden CSTC-Kreislauf

4.1.1. Pharmakologische Behandlungen (PT)

Einige Medikamente (Methylphenidat und Atomoxetin), die darauf abzielen, das Aktivierungsniveau der Dopamin- (DA) und Noradrenalin- (NE) Rezeptoren zu erhöhen, wurden bei ADHS häufig eingesetzt. In der Studie über PT in den DLPFCSTC- und VLPFCSTC-Schaltkreisen wurden im Vergleich zu nicht behandeltem ADHS keine Unterschiede in der 1H-MRS-Behandlung von Stimulanzien im DLPFCSTC-Schaltkreis festgestellt. Im Gegensatz dazu war bei nicht behandelten ADHS-Patienten der niedrigere Glx-Wert im Corpus striatum signifikant mit schwereren Symptomen der Unaufmerksamkeit verbunden, und die Unterschiede in den Glx-Werten waren nicht auf die Einnahme von Stimulanzien zurückzuführen. NIRS zeigt, dass die Konzentration von sauerstoffhaltigem Hämoglobin im bilateralen DLPFC bei ADHS im Vergleich zur Kontrollgruppe nicht ansteigt, wenn eine kontinuierliche Leistungsaufgabe (CPT) durchgeführt wird. Nach der Einnahme von Atomoxetin wurde der rechte DLPFC offensichtlich aktiviert, was zu einer verbesserten anhaltenden Aufmerksamkeit bei Kindern mit ADHS führte. Vor der Einnahme des Medikaments war die Konzentration des sauerstoffhaltigen Hämoglobins (Oxy-Hb) im VLPFC bei der Durchführung der CPT im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant reduziert. Dieser signifikante Unterschied verschwand jedoch nach der Einnahme von Atomoxetin, was darauf hindeutet, dass Atomoxetin Patienten mit ADHS in die Lage versetzt, den VLPFC zur Emotionsregulation zu aktivieren. Methylphenidat kann auch die Funktion des VLPFC bei der Stoppsignalaufgabe aktivieren, sogar stärker als Atomoxetin.

In der Studie über Medikamente für den ACCSTC-Schaltkreis zeigte die 1H-MRS, dass der ACC-Glutamat-Gutamin-GABA/Myo-Inositol (Glx/ML) bei ADHS-Patienten, die mit Methylphenidat behandelt wurden, deutlich niedriger war als bei Patienten ohne PT. Die zentralen Stimulanzien machen ADHS-Patienten in der Lage, den ACC zu aktivieren und dadurch die emotionale Regulierung und selektive Aufmerksamkeit zu beeinträchtigen.

Nur wenige Berichte haben gezeigt, dass Methylphenidat und Atomoxetin die SMA aktivieren können, was darauf hindeutet, dass das Stimulans eine seltene Rolle bei der abnormalen Funktion des MCSTC-Schaltkreises und relativ wenig bei dem Hyperaktivitätsschaltkreis von ADHS spielt.

Stimulanzien können einen Missbrauch provozieren, der sich auf den OFCSTC-Schaltkreis auswirkt. Impulsive Kontrolle wird mit Stimulanzienmissbrauch in Verbindung gebracht und trägt somit zur Behandlung von ADHS bei. Atomoxetin hemmt direkt die NE-Konzentration im OFCSTC-Schaltkreis und reduziert dadurch die Dopaminfunktion im selben Gebiet, und der Nucleus accumbens hat zu wenig NE-Neuronen, um NE und DA in dieser Region zu erhöhen; das ist der Hauptgrund, warum Atomoxetin sich von Methylphenidat hinsichtlich der Anfälligkeit für Stimulanzienmissbrauch unterscheidet.

4.1.2. Nicht-pharmakologische Behandlungen (NPT)

Es wurde berichtet, dass NPT auch die kortikalen und subkortikalen Funktionen von ADHS verbessern und normalisieren können. Die transkranielle Gleichstromstimulation (tDCS) ist eine nichtinvasive Technologie, die die Aktivität der Neuronen der Großhirnrinde mit konstantem Gleichstrom niedriger Intensität reguliert. Die kathodische transkranielle Gleichstromstimulation (CTDCS) bei ADHS-Patienten kann neuropsychologische Fähigkeiten wie die Go/NoGo-Aufgabe und den visuellen Aufmerksamkeitstest deutlich verbessern, um die inhibitorische Kontrolle bei der präpotenten Reaktionshemmung und die visuelle Aufmerksamkeit sowie das visuelle und verbale Arbeitsgedächtnis bei der präpotenten Exekutivfunktion zu verbessern. TDCS kann mit einer effizienteren Verarbeitungsgeschwindigkeit, einer verbesserten Erkennung von Reizen und einer verbesserten Fähigkeit, zwischen laufenden Aufgaben zu wechseln, in Verbindung gebracht werden. TDCS im DLPFCSTC-Schaltkreis könnte eine potenzielle Therapie sein, um die anhaltende Aufmerksamkeit und die Behandlung der Exekutivfunktion bei ADHS zu verbessern.

Es wurde nicht berichtet, dass tDCS als Therapie bei ADHS eingesetzt wird, aber die Wirkung von tDCS wurde bei den anderen Teilnehmern berichtet. ATDCS im VMPFC und prä-SMA in MC verbesserte die hemmende Kontrolle der Teilnehmer und beschleunigte die Effizienz des Anhaltens und die Anhaltegeschwindigkeit. Auch eine höhere prä-SMA-Aktivierung ist mit einer höheren Geschwindigkeit verbunden. Kathodische tDCS reduziert die M1-Erregbarkeit und steigert die Leistungsgeschwindigkeit. tDCS im prä-SMA kann die inhibitorische Kontrolle der Teilnehmer verbessern. Sowohl CTDCS als auch ATDCS können den linken dorsalen ACC aktivieren, um die Ausdauer und Impulsivität der Teilnehmer zu stärken, wenn sie stimuliert werden. Die Behandlung des ACC kann die Emotionen stabilisieren und die Aufmerksamkeit anpassen. CTDCS reduziert die Erregbarkeit von M1, um die Geschwindigkeit der motorischen Leistung zu verringern. Im Gegensatz dazu kann die navigierte transkranielle Magnetstimulation (NTMS) im PMC die Erregbarkeit aufrechterhalten und so die motorische Funktion verbessern. Die TDCS-Behandlung zeigt die heilende Wirkung auf den VMPFC für Emotionen, den ACC für selektive Aufmerksamkeit und M1 und prä-SMA des MC für Verhalten. Sie könnte eine potenzielle Strategie zur gezielten Behandlung der spezifischen Symptome von ADHS sein. TDCS verringert die Ruhedurchblutung im OFC, die negativ mit risikofreudigem Verhalten verbunden ist. TDCS im OFC hat keine Auswirkungen auf die Impulsivität, die Jagd nach Neuem und das Risikoverhalten bei ADHS-Patienten, kann aber für die Risikoresistenz und das Vermeidungsverhalten gegenüber neuen Reizen bei Zwangsstörungen von Vorteil sein.

Die TDCS-Behandlung von subkortikalen Strukturen ist begrenzt. Die tiefe Hirnstimulation (DBS) wurde als Ersatz für die stereoskopische Neurochirurgie bei der Behandlung von Nervenschäden eingesetzt. Bei der DBS wird eine hochfrequente elektrische Simulation erzeugt, die der schädigenden Wirkung einer reversiblen funktionellen Nervenblockade ähnlich ist. Klinische Wirkungen werden durch die Aktivierung von Axonfasernetzwerken über CSTC-Schaltkreise erzielt; die Ziele können im Striatum und Thalamus liegen. ADHS, Zwangsstörungen und TS haben dieselben Störungen der Neurozirkulation als pathogene Grundlage; es wurde über DBS für Zwangsstörungen und TS berichtet. Wenn eine Einzeltherapie oder kombinierte Therapien aus Psychotherapie, kognitiver Verhaltenstherapie oder pharmakologischer Behandlung unwirksam sind, kann DBS bei Komorbidität von TS oder OCD bei refraktärem ADHS mit schwerer Verhaltensstörung eingesetzt werden. Die DBS hat sich auf den Globus pallidus internus, den Globus pallidus externus und den medialen Thalamus konzentriert, um das refraktäre mentale Verhalten der ADHS-Symptome deutlich zu verbessern. Die Faser des Nucleus accumbens steht bei ADHS in Kontakt mit den Netzwerken für Motivation und Handlung, die eine Schlüsselrolle bei der Rückkopplung von emotionalen Erfahrungen auf das Verhalten spielen. Daher könnten belohnungsmotiviertes Verhalten, stressbedingtes Verhalten und Substanzabhängigkeit durch DBS im Nucleus accumbens verbessert werden. DBS im Thalamus und in der ventralen Striatumregion des OFCSTC kann die Symptome von Zwangshandlungen deutlich lindern. Die ADHS-Symptome werden spontan durch die Reifung eines bestimmten Teils des Gehirns gelindert. Daher sollte die DBS-Behandlung nur dann vorsichtig als therapeutische Methode eingesetzt werden, wenn ADHS einige schwere Symptome oder Komorbiditäten aufweist.

Zusätzliche Punkte

Perspektiven: Die jüngsten Studien über die CSTC-Schaltkreise von ADHS wurden bereits erwähnt, aber es gibt nur wenige Untersuchungen und systematische zusammenfassende Berichte über die nichtinvasive bildgebende Kontrolle von ADHS vor und nach der Behandlung. Einige Berichte über begrenzte regionale Hirnfunktionen konnten die Merkmale der Hirnfunktion bei ADHS nicht vollständig wiedergeben. Darüber hinaus wird die Zuverlässigkeit der Ergebnisse auch durch die begrenzten Stichproben, das Vorhandensein einer Gesamtheit von Krankheiten in Kombination mit Medikamenten und andere Störfaktoren beeinträchtigt. Mit der Vertiefung der Studien wird die Abnormalität der Schaltkreise von ADHS allmählich verstanden werden. Die Anomalie der Neurotransmitter und ihrer Rezeptoren im spezifischen CSTC-Schaltkreis spielt eine wichtige Rolle bei der Dysfunktion des Neurokreislaufs. Wenn ein Medikament oder eine Behandlung genau auf eine bestimmte innere Struktur im CSTC-Schaltkreis abzielen kann, könnte dies in Zukunft einen großen Einfluss auf die ADHS-Behandlung haben.

Konkurrierende Interessen

Die Autoren erklären, dass sie keine Interessenkonflikte haben.

Danksagungen

Die Autoren danken Wang Xiaojing, Du Yasong und Peng Daihui für die Diskussion im Zusammenhang mit dieser Arbeit und Li Guohai für seine Kommentare zu einer früheren Version der Arbeit. Diese Arbeit wurde durch das Key Specialty Project der städtischen Gesundheits- und Familienplanungskommission von Shanghai (ZK2015B01) für Kinderpsychiatrie und das Key Specialty Project der städtischen Gesundheits- und Familienplanungskommission des Bezirks Shanghai Changning (CN2015001) für Kinderpsychiatrie unterstützt.