Methylphenidat verstärkt spontane Fluktuationen in Belohnungs- und kognitiven Kontrollnetzwerken bei Kindern mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung
09.12.2022 Seit Jahrzehnten behandeln Ärzte Kinder mit Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) mit Methylphenidat, einem Stimulans, das als Ritalin und Concerta verkauft wird und zu den am häufigsten verschriebenen Medikamenten für das zentrale Nervensystem gehört.
Man könnte erwarten, dass die Forscher inzwischen wissen, wie Methylphenidat im Gehirn wirkt, aber über den Wirkmechanismus des Medikaments ist nur wenig bekannt. Eine neue Studie versucht nun, diese Lücke zu schließen und zu verstehen, wie Methylphenidat mit kognitiven Kontrollnetzwerken und Aufmerksamkeitsverhalten interagiert.
Die neue Studie ist in der Zeitschrift Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging erschienen.
Nucleus accumbens
Was die Forscher wissen, ist, dass Personen mit ADHS eine geringere Dopamin-Signalaktivität als neurotypische Personen in den miteinander verbundenen Gehirnnetzwerken aufweisen, die Aufmerksamkeit und zielgerichtetes Verhalten kontrollieren. Insbesondere wird angenommen, dass Methylphenidat die ADHS-Symptome verbessert, indem es den Dopaminspiegel im Nucleus accumbens (NAc), einem Knotenpunkt für die Dopaminsignalübertragung, erhöht.
In der neuen Studie untersuchten Forscher um Dr. Yoshifumi Mizuno, Dr. Weidong Cai und Dr. Vinod Menon mit Hilfe der Bildgebung des Gehirns die Auswirkungen von Methylphenidat auf den NAc und ein sogenanntes dreifaches Netzwerksystem, das eine Schlüsselrolle bei Verhaltensweisen spielt, die eine adaptive Kontrolle der Aufmerksamkeit erfordern.
Salienz-, frontoparietales und Standardmodus-Netzwerk
Zu den drei Netzwerken gehören das Salienz-, das frontoparietale und das Standardmodus-Netzwerk. Bei Kindern mit ADHS wurde eine abweichende Aktivität im NAc und in mehreren Hirnnetzwerken festgestellt, was darauf hindeutet, dass Dysregulationen in diesem System den ADHS-Symptomen zugrundeliegen könnten und dass eine Korrektur der Dysfunktion diese Symptome lindern könnte.
„Unsere Ergebnisse zeigen in zwei unabhängigen Kohorten, dass Methylphenidat die spontane neuronale Aktivität in Belohnungs- und kognitiven Kontrollsystemen bei Kindern mit ADHS verändert. Medikamentenbedingte Veränderungen in kognitiven Kontrollnetzwerken führen zu einer stabileren anhaltenden Aufmerksamkeit. Unsere Ergebnisse enthüllen einen neuen Gehirnmechanismus, der der Methylphenidat-Behandlung bei ADHS zugrunde liegt, und geben Aufschluss über die Entwicklung von Biomarkern für die Bewertung von Behandlungsergebnissen“, so Dr. Menon vom Department of Psychiatry & Behavioral Sciences der Stanford University School of Medicine.
Bessere Aufmerksamkeit unter Methylphenidat
Die Forscher nutzten die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT), um die Auswirkungen von Methylphenidat auf die spontane Gehirnaktivität bei 27 Kindern mit ADHS und 49 Kindern mit normaler Entwicklung zu messen. Die Kinder mit ADHS wurden im Abstand von einer bis sechs Wochen bei zwei verschiedenen Untersuchungen gescannt – einmal während der Behandlung mit Methylphenidat und einmal während der Behandlung mit einem Placebo. (Kinder mit normaler Entwicklung erhielten weder Medikamente noch Placebos.)
Außerhalb des Scanners führten die Kinder mit ADHS außerdem eine standardisierte Aufgabe zur Bewertung der anhaltenden Aufmerksamkeit durch. Zusätzlich testeten die Forscher die Reproduzierbarkeit der Auswirkungen von Methylphenidat auf die spontane Hirnaktivität in einer zweiten unabhängigen Kohorte.
Es überrascht nicht, dass die Kinder bei den Aufmerksamkeitsaufgaben besser abschnitten, wenn sie Methylphenidat erhielten. Und wie von den Forschern vermutet, zeigten sie auch eine größere spontane neuronale Aktivität im NAc und in den Salienz- und Standardmodus-Netzwerken, wenn Methylphenidat verabreicht wurde. Kinder mit ADHS, die mit Medikamenten verstärkte Veränderungen der Gehirnaktivitätsmuster im Standardmodus-Netzwerk aufwiesen, schnitten bei den Aufmerksamkeitsaufgaben mit Medikamenten besser ab.
Die Ergebnisse wurden in zwei unabhängigen Kohorten wiederholt und liefern weitere Belege dafür, dass Methylphenidat die ADHS-Symptome durch seine Wirkung auf den NAc und das dreifach vernetzte kognitive System lindern kann, sagen die Forscher.
© arznei-news.de – Quellenangabe: Biological Psychiatry: Cognitive Neuroscience and Neuroimaging – DOI: 10.1016/j.bpsc.2022.10.001