Detailansicht
From neural impairments to innovative interventions
investigating major depressive disorder using fMRI
Clemens Mielacher
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Psychologie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doktoratsstudium NAWI aus dem Bereich Naturwissenschaften (DissG: Psychologie NaWi)
Betreuer*innen
Claus Lamm ,
René Hurlemann
DOI
10.25365/thesis.75631
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10244.38600.424463-3
Link zu u:search
(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Trotz jahrzehntelanger Forschung zur Neurobiologie der Depression und der Entwicklung verschiedener Behandlungsmethoden bleiben viele Fragen unbeantwortet und viele Bedürfnisse von Betroffenen unerfüllt. Die vorliegende Arbeit umfasst vier Studien, in denen mittels funktioneller Magnetresonanztomographie Forschungsfragen zur Pathophysiologie und Therapie der Depression untersucht wurden. Die erste Studie untersuchte die neuronale Verarbeitung von sozialer Berührung als Indikator für soziale Belohnung bei Depression. Soziale Berührungen führten bei erkrankten Personen im Vergleich zur gesunden Kontrollgruppe zu einer verminderten Aktivierung des Belohnungsnetzwerks, darunter des Nucleus accumbens, des Nucleus caudatus und des Putamen, sowohl vor als auch nach antidepressiver Behandlung. Diese Ergebnisse deuten auf eine anhaltende dysfunktionale Verarbeitung sozialer Berührungen bei Depressionen hin, die sozialen Rückzug begünstigen kann. In einer weiteren Studie wurden auf Basis individueller funktioneller Konnektivitätsdaten Stimulationsziele für die Behandlung mit repetitiver transkranieller Magnetstimulation bestimmt. Obwohl die indirekte Stimulation des Hippocampus durch die Stimulation parietaler Ziele keine antidepressiven Effekte zeigte, erhöhte sie die funktionelle Konnektivität und die aufgabenbasierte Aktivierung des Hippocampus, was für die Möglichkeit der Anwendung konnektivitätsbasierter Stimulation bei anderen subkortikalen Zielen spricht. Die dritte Studie beschreibt den Fall einer Frau mit einer therapieresistenten depressiven Episode und bilateralen Amygdalaläsionen. Eine Behandlung mit Ketamin führte zu einer raschen und deutlichen Verbesserung der depressiven Symptomatik. Darüber hinaus zeigten sich Veränderungen in neuronalen Netzwerken, wie dem Default Mode Network, dem frontoparietalen Netzwerk und dem Salienznetzwerk. Dieser Fall zeigt, dass weder für die Entwicklung einer Depression noch für den Wirkmechanismus von Ketamin eine intakte Amygdala erforderlich ist. Die vierte Studie untersuchte die Integration multimodaler Bildgebungsdaten zur Vorhersage des Behandlungserfolgs bei Depression. Die Kombination von aufgabenbasierten Bildgebungsdaten und funktionellen Konnektivitätsdaten verbesserte die Vorhersagegenauigkeit und verdeutlicht das Potenzial der multimodalen Bildgebung für die Präzisionsmedizin in der Psychiatrie. Eine abschließende Diskussion führt die vorliegenden Ergebnisse zusammen und diskutiert deren Implikationen für eine effektivere und gezieltere Depressionsbehandlung. Diese Arbeit liefert wertvolle Einblicke in die neurobiologischen Mechanismen der Depression und zeigt mögliche Wege zur Behandlungsoptimierung auf.
Abstract
(Englisch)
Despite decades of research into the neurobiology of major depressive disorder (MDD) and the development of a range of treatments, many questions remain unanswered and many patient needs unmet. This thesis consists of four studies using functional magnetic resonance imaging to address research questions from different areas of depression research. The first study examined the neural processing of social touch as an indicator of social reward in MDD. Patients showed reduced activation in the reward network, including the nucleus accumbens, caudate nucleus, and putamen, during social touch compared to healthy controls, both before and after antidepressant therapy. These findings suggest a persistent dysfunctional processing of social touch in MDD, which may contribute to social withdrawal. The second study used functional connectivity-guided repetitive transcranial magnetic stimulation in the treatment of MDD. Although targeting the hippocampus by stimulating individually mapped parietal cortex sites did not improve clinical symptoms, it increased functional connectivity and encoding-related activation of the hippocampus, demonstrating the feasibility of functional connectivity-guided stimulation of subsurface targets. The third study presented the case of a woman with treatment-resistant MDD and bilateral amygdala lesions. Ketamine administration resulted in rapid and significant improvement in depressive symptoms. Changes in functional connectivity were observed in large-scale brain networks, including the default mode, frontoparietal, and salience networks. This case suggests that a functioning amygdala is not necessary for the development of MDD or the mechanism of action of ketamine. The fourth study examined the integration of multimodal imaging data to predict treatment outcome in MDD. The combination of task-based and resting-state functional imaging modalities improved predictive accuracy, highlighting the potential of multimodal imaging for precision medicine in psychiatry. These findings are integrated and further discussed in the concluding discussion chapter in terms of their potential to inform more effective and targeted treatment. In summary, this thesis provides valuable insights into the neurobiological mechanisms underlying MDD and offers potential avenues for improving the treatment of individuals with this debilitating disorder.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Depression fMRT Soziale Berührung Belohnungsnetzwerk rTMS nichtinvasive Hirnstimulation Ketamin
Schlagwörter
(Englisch)
Depression fMRI social touch reward network rTMS non-invasive brain stimulation ketamine
Autor*innen
Clemens Mielacher
Haupttitel (Englisch)
From neural impairments to innovative interventions
Hauptuntertitel (Englisch)
investigating major depressive disorder using fMRI
Paralleltitel (Deutsch)
Von neuronalen Defiziten zu innovativen Interventionen
Paralleluntertitel (Deutsch)
Untersuchung depressiver Störungen mit fMRT
Publikationsjahr
2023
Umfangsangabe
126 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Bettina Bewernick ,
Rupert Lanzenberger
AC Nummer
AC17149950
Utheses ID
69241
Studienkennzahl
UA | 796 | 605 | 298 |