Die inkomplette Unterdrückung irrelevanter Information (Sensorisches Gating) als biologischer Marker der cholinergen Dysfunktion bei der Alzheimer-Demenz

Das klassische Paradigma des "sensorischen Gating", die Supression des P50-EKP unter einem Doppelklickparadigma, ist bei verschiedenen neuropsychiatrischen Erkrankungen gestört und hat insbesondere in der Schizophrenieforschung Anwendung gefunden. Schizophrene Patienten können bei einem Doppelklick-Paradigma die Information des ersten Klicks nicht nutzen, um den redundanten zweiten Klick zu unterdrücken. (II.1) Die P50-Modulation soll über nikotinerge ACH-Rezeptoren erfolgen. Diese nehmen im physiologischen Alterungsprozess ab, bei der AD sind sie erheblich reduziert und zeigen eine verminderte Rezeptorproteinexpression, die mit dem Verlust kognitiver Funktionen und dem APP-Anstieg korreliert und von den Amyloidplaques beeinflusst werden soll. Das P50-Supressionsdefizit ist bei der AD bislang nur in wenigen, technisch wenig ausgereiften Studien beschrieben. Dipolquellenanalysen liegen hierzu bislang nicht vor.

Unsere Studie geht der Frage nach, inwieweit auch bei Patienten mit Alzheimerdemenz eine Einschränkung der Unterdrückung redundanter Information besteht und ob diese eine Abhängigkeit zur Schwere der kognitiven Einschränkung zeigt. Mit zunehmendem Alter nehmen die nikotinergen ACH-Rezeptoren ab, es kommt zu einem relativen Azetylcholinmangel. Alterseffekte auf das Sensorische Gating sind bislang nicht beschrieben. Daher ist ein erster Ansatz, den Einfluss des Alters auf das Sensorische Gating zu untersuchen. Hierfür sollen jeweils 18 junge und ältere gesunde Normpersonen hinsichtlich ihrer Fähigkeit, die P50-Amplitude auf den 2. Klick zu unterdrücken, untersucht werden.
Die Generatoren des P50-Gatings werden im  hippokampalen/septalen Bereich des Temporallappen angenommen. Unsere Arbeitsgruppe konnte erstmals eine zusätzliche frontale Komponente mittels Dipol-Quellenanalysen nachweisen, die inzwischen durch verschiedene weitere Studien mittels Elektrocorticographie und LORETA-Analysen bestätigt wurden. Zunächst soll daher das Sensorische Gating-Defizit an Patienten mit einer Alzheimerdemenz im 32-Kanal-EEG verifiziert werden und geklärt werden, ob die Schwere der kognitiven Beeinträchtigung einen Einfluss auf die Unterdrückung irrelevanter Information hat. In einem zweiten Schritt sollen an den so erhobenen Daten Quellenanalysen mit BESA durchgeführt werden. Dabei gehen wir der Frage nach, ob sich Unterschiede im Zeitverlauf und der Stärke insbesondere der frontalen Quellenaktivität bei der Alzheimer-Demenz im Vergleich zur altersgleichen Normgruppe ergeben und welchen Einfluss die Schwere der kognitiven Einbussen darauf hat.
Aus der Gedächtnissprechstunde des Zentrums für psychosoziale Medizin konnten 20 Patienten mit einer wahrscheinlichen Alzheimer-Demenz (NINDS-ADRDA-Kriterien nach McKhann 1984) sowie 8 Patienten mit leichter kognitiver Störung, die noch nicht die Kriterien der Demenz nach ICD 10 erfüllen, rekrutiert werden. Weitere 15 Patienten mit fortgeschrittener Erkrankung wurden in Zusammenarbeit mit dem Bethanienkrankenhaus untersucht. Als Vergleichsgruppe wurden gesunde Ältere aus den Seniorenzentren der Stadt und aus der Akademie für Ältere rekrutiert.

Projektdauer

2003 bis 2006

Finanzielle Unterstützung

Forschungsstipendium der Universität Heidelberg (Dr. C. Thomas)

Kooperationen

• Dr. Ulrich Seidl und Dr. Dipl.psych. Sonja Jost, Gedächtnissprechstunde des Zentrums für Psychosoziale Medizin der Universität Heidelberg
• Prof. Dr. P. Oster, Bethanien-Krankenhaus, Geriatrisches Zentrum der Universität Heidelberg
• PD Dr. Andre Rupp, Leiter der Sektion Biomagnetismus, Neurologische Universitätsklinik Heidelberg
• Prof. Dr. Michael Scherg, BESA, Gräfeling

Forschungspersonal

• Ingo vom Berg, Assistenzarzt, Doktorand
• Dipl. psych. Tobias Stober, Assistenzarzt, Zentrum für psychosoziale Medizin, Heidelberg, Doktorand
• Dr. Dipl. Psych. Ute Pfüller, Zentrum für psychosoziale Medizin, Heidelberg
• Dipl. psych. Stephan Walther, Zentrum für psychosoziale Medizin, Heidelberg
• Kerstin Herwig,  ltd. MTA, Neurophysiologie-Labor
• Sabine Meidner, techn. Assistentin, Neurophysiologie-Labor
• Dr. Christine Thomas, Fachärztin für Neurologie und Psychiatrie, Geriatrie, Zentrum für psychosoziale Medizin, Heidelberg,
  Ltd. Ärztin der Abt. Gerontopsychiatrie, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie / Bethel, Evangelisches Krankenhaus Bielefeld
• Prof. Dr. Matthias Weisbrod, Sektionsleiter Experimentelle Psychopathologie

Literatur

• Thomas C., vom Berg I., Seidel U., Jost S., Weisbrod M. (2005) Sensorisches Gatingdefizit als Ausdruck einer eingeschränkten Informationsfilterung bei der Alzheimer-Demenz, Präsentation bei der Jahrestagung der DGPPN 2005, Der Nervenarzt, 76, Suppl. 1, 0269.
• Thomas C., Kaiser S., Weisbrod M. (2003): Sensorisches Gating bei der Schizophrenie - welchen Einfluss haben atypische Neuroleptika? Vortrag auf der Jahrestagung der DGPPN 2003, Berlin. Der Nervenarzt, 74, Suppl. 1, S. 130.
• Weisser, R; Weisbrod, M; Roehrig, M; Rupp, A.; Schroeder, J; Scherg, M. Is frontal lobe involved in the generation of auditory evoked P50? (2001) Neuroreport. 12, pp. 3303-3307
• Thomas C., Altenmüller E., Marckmann G., Kahrs J. and J. Dichgans (1997): Language Processing in Aphasia: Changes in Lateralization Patterns During Recovery Reflect Cerebral Plasticity in Adults. Electroencephalography & Clinical Neurophysiology 102 (2), pp 86-97.
• Weisbrod M., Winkler S., Maier S., Hill H., Thomas C., Spitzer M. (1997): Left Lateralized P300 Amplitude Deficit in Schizophrenic Patients Depends on Pitch Disparity. Biol Psychiatry; 41, pp 541-549.