Interaktionen zwischen Aufmerksamkeit erregenden Gehirnnetzwerken schwach in ADHS, Studie sagt

Anonim

Laut einer neuen Studie der Stanford University School of Medicine sind die Interaktionen zwischen drei Netzwerken, die den Menschen Aufmerksamkeit schenken, bei Kindern mit Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung schwächer als normal.

Der Grad der Schwäche korrelierte mit der Schwere der Unaufmerksamkeitssymptome der Kinder, fanden die Forscher heraus.

Die Studie wird online am 15. Dezember in der Biologischen Psychiatrie veröffentlicht.

Die Forscher konzentrierten sich auf das Salienz-Netzwerk, bei dem es sich um eine Gruppe von Hirnregionen handelt, die durch gut synchronisierte neuronale Aktivität zusammenarbeiten, um zu entscheiden, wohin die Aufmerksamkeit gerichtet werden sollte. Bei den meisten Kindern kann dieses Netzwerk die Wichtigkeit von internen und externen Ereignissen bewerten und dann andere Gedanken regulieren, um die Aufmerksamkeit am richtigen Ort zu konzentrieren.

"Eine Menge Dinge können in der Umgebung passieren, aber nur einige greifen unsere Aufmerksamkeit auf", sagte Vinod Menon, PhD, Professor für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften und leitender Autor der Studie. "Das Salienz-Netzwerk hilft uns, mit dem Tagträumen aufzuhören oder an etwas zu denken, das gestern passiert ist, damit wir uns auf die anstehende Aufgabe konzentrieren können. Wir haben festgestellt, dass die Fähigkeit dieses Netzwerks, Interaktionen mit anderen Gehirnsystemen zu regulieren, bei Kindern mit ADHS schwächer ist."

Mehr als 6 Millionen Kinder in den Vereinigten Staaten oder 11 Prozent der Kinder zwischen 4 und 17 Jahren haben ADHS-Diagnosen erhalten. Die Störung ist durch Impulsivität, Hyperaktivität und Aufmerksamkeitsschwierigkeiten gekennzeichnet. Kinder mit ADHS neigen dazu, in der Schule zu kämpfen, haben Probleme mit Freundschaften und sind anfälliger für Verletzungen als andere Kinder in ihrem Alter.

Subjektivität der Diagnosen

Gegenwärtig ist die Diagnose von ADHS ziemlich subjektiv, wobei verschiedene Schwellenwerte verwendet werden, um die Diagnose an verschiedenen Orten durchzuführen. Laut den US-amerikanischen Centers for Disease Control and Prevention wurden 2011 7, 3 Prozent der kalifornischen Kinder zu einem Zeitpunkt mit ADHS diagnostiziert, was den Bundesstaat bundesweit zu einem der fünf mit Diagnosequoten unter 8 Prozent bei Kindern machte. Am anderen Ende des Spektrums hatten sechs Staaten Raten von über 15 Prozent.

"Es wäre sehr vorteilhaft, eine diagnostische Maßnahme zu haben, die objektivere und zuverlässigere Maßnahmen verwendet, nicht nur klinische und elterliche Verhaltensbewertungen", sagte Dr. Weidong Cai, Dozent für Psychiatrie und Verhaltenswissenschaften und leitender Autor der Studie. "Diese Studie zeigt auch, dass wir einen sehr robusten Biomarker basierend auf funktioneller Bildgebung entwickeln können, um Kinder mit ADHS zuverlässig von anderen Kindern zu unterscheiden."

Menons Team untersuchte funktionelle Magnetresonanztomographie-Scans von 180 Kindern, die Hälfte mit ADHS und die andere Hälfte. Die Scans wurden gemacht, als die Kinder wach waren, aber ruhig ruhten. Die Kinder wurden auch auf ADHS-Symptome mit traditionellen diagnostischen Methoden beurteilt. Alle Studiendaten wurden vom ADHD-200-Konsortium, einer Open-Source-Datenbank mit fMRI-Scans und anderen klinischen Merkmalen von Hunderten von Kindern mit oder ohne ADHS, erhalten. Die neuen Ergebnisse sind zum Teil bemerkenswert, weil sie in unabhängigen Datensätzen von drei verschiedenen Standorten in New York, Portland und Beijing, die zum Konsortium beigetragen haben, repliziert wurden.

Das Team beurteilte jeden Gehirn-Scan nach der Synchronisation zwischen dem Salienz-Netzwerk und zwei anderen verwandten Gehirn-Netzwerken: dem Standard-Modus-Netzwerk, einer Gruppe von Gehirnregionen, die selbstreferentielle Aktivitäten wie Tagträumen steuern; und das zentrale ausführende Netzwerk, das Informationen im Arbeitsspeicher manipuliert. Um seine Aufmerksamkeit zu fokussieren, muss das Salience-Netzwerk die Aktivität des Standardmodus-Netzwerkes herunterfahren, während die Aktivität des zentralen Executive-Netzwerks hochgefahren wird.

Scans erkennen ADHS von Nicht-ADHS

Menon und Kollegen haben zuvor vorgeschlagen, dass eine schlechte Koordination zwischen diesen drei Gehirnnetzwerken einer Vielzahl von psychiatrischen und neurologischen Problemen zugrunde liegen könnte, einschließlich Depression, Schizophrenie, Hirnverletzung, Autismus und Drogenabhängigkeit.

Die Kinder mit ADHS hatten schwächere Interaktionen zwischen diesen Netzwerken als Kinder ohne die Bedingung. Der Unterschied war groß genug, dass Gehirnscans Kinder mit ADHS von denen unterscheiden konnten, die keine hatten. Bei Kindern mit ADHS waren schlechtere Ergebnisse bei klinischen Tests der Unaufmerksamkeit mit schwächeren Interaktionen zwischen den drei Gehirnnetzwerken verbunden.

"Diese drei Gehirnnetzwerke kommen in so ziemlich jeder kognitiven Aufgabe, die wir den Probanden zu tun haben, immer wieder auf", sagte Menon, der die Professuren Rachael L. und Walter F. Nichols inne hat. "Sie sind entscheidend für die Informationsverarbeitung und für die Berücksichtigung von Reizen in der Umwelt."

Zukünftige Forschung wird benötigt, um zu untersuchen, ob fMRI auch zwischen den Gehirnen von Kindern mit ADHS und solchen mit anderen psychiatrischen oder neurologischen Entwicklungsbedingungen unterscheiden kann, sagten die Forscher. Die Beantwortung dieser Frage ist ein wichtiger Aspekt, um zu bestimmen, ob Gehirnscans ein praktischer Bestandteil der ADHS-Diagnose werden könnten.