Studie untersucht Interaktion von Genetik und neuronaler Verkabelung bei ADHS

Eine neue Studie, in der die Genetik und die neuronale Verkabelung des Gehirns verglichen werden, legt nahe, dass die Diagnose einer Aufmerksamkeitsdefizit- / Hyperaktivitätsstörung (ADHS) aus einer Kombination von Faktoren resultiert. Die Forscher stellten fest, dass viele häufig vorkommende genetische Variationen erforderlich sind, um das Risiko erheblich zu erhöhen.

Gleichzeitig haben Experten für Neuroimaging (MRT) Unterschiede in der funktionellen Verbindung des Gehirns von Menschen mit ADHS-Diagnose festgestellt. Es ist jedoch unklar, in welchem ​​direkten Zusammenhang das genetische Risiko mit einer veränderten Gehirnschaltung bei Personen steht, bei denen ADHS diagnostiziert wurde.

In der neuen Studie konzentrierten die Forscher ihre bildgebenden Analysen auf ausgewählte Hirnregionen und untersuchten insbesondere die Kommunikation zwischen diesen Regionen und dem Rest des Gehirns bei Kindern mit der Diagnose.

Sie entdeckten, dass die Konnektivität einer Gehirnregion mit einem höheren ADHS-Risiko verbunden war. Ein zweiter, anderer Teil des Gehirns schien jedoch genetische Effekte auszugleichen und die Wahrscheinlichkeit einer ADHS-Diagnose zu verringern.

Die Autoren glauben, dass diese Forschung zu einem besseren Verständnis führen wird, wie genetische Risikofaktoren verschiedene Teile des Gehirns verändern, um Verhaltensweisen zu ändern, und warum einige Menschen mit einem höheren genetischen Risiko keine ADHS-Symptome aufweisen.

Die Studie erscheint in Biologische Psychiatrie: Kognitive Neurowissenschaften und Neuroimaging.

"Wir befinden uns jetzt in einer Phase mit genügend Daten, um einige Fragen zur zugrunde liegenden Genetik einer Störung zu beantworten, die in der Vergangenheit schwer aufzuklären waren", sagte der leitende Autor Damien Fair, Ph.D.

"Frühere Bildgebungsstudien hatten unterschiedliche funktionelle Konnektivität gezeigt, und wir gehen davon aus, dass diese eine genetische Basis haben."

ADHS ist eine psychiatrische Störung der neurologischen Entwicklung, von der weltweit etwa 5 Prozent der Kinder und Jugendlichen sowie 2,5 Prozent der Erwachsenen betroffen sind. Die Störung ist durch unaufmerksame oder hyperaktive Symptome mit vielen Variationen gekennzeichnet.

Das Papier konzentriert sich auf 315 Kinder zwischen 8 und 12 Jahren, die an einer Längsschnitt-ADHS-Studie teilgenommen haben, die 2008 an der Oregon Health & Science University in Portland begann. Fair, ein Neurowissenschaftler und Bildgebungsforscher, und Co-Autor Joel Nigg, Ph.D., ein Kinderpsychologe, nahmen an der Studie teil. Robert Hermosillo, Ph.D., ein Postdoktorand in Fair's Labor, leitete die Studie.

Das Forschungsteam wählte drei Bereiche des Gehirns basierend auf einer Gehirngewebedatenbank aus, die zeigte, wo ADHS-Risikogene wahrscheinlich die Gehirnaktivität verändern. Um die Kommunikation des Gehirns zu und von diesen Regionen auf jeder Seite des Gehirns zu messen, verwendeten die Forscher nicht-invasive Magnetresonanztomographien (MRT) im Ruhezustand.

Um genetische und bildgebende Untersuchungen von ADHS zu überbrücken, verwendeten die Forscher MRT, um das Gehirn von Kindern zu scannen. Zwei Regionen, die zuvor mit ADHS in Verbindung gebracht wurden, stachen heraus. In einem Fall korrelierte ein höheres genetisches ADHS-Risiko mit einem aktiveren Gehirnkreislauf, der durch den Nucleus accumbens verankert ist (orangefarbener Pfeil). Interessanterweise schien eine schwächere Verbindung, die durch den Nucleus caudatus (blauer Pfeil) verankert ist, Kinder mit hohem genetischen Risiko vor ADHS-Verhalten zu schützen.

Als nächstes berechneten sie einen kumulativen genetischen ADHS-Risiko-Score für Kinder, basierend auf kürzlich durchgeführten genomweiten Studien, einschließlich eines Dutzend genetischer Regionen mit höherem Risiko, die vor zwei Jahren von einer großen internationalen Zusammenarbeit namens Psychiatric Genetics Consortium gemeldet wurden.

In einer vom Nucleus accumbens verankerten Gehirnregion fanden sie eine direkte Korrelation mit der Genetik. "Ein erhöhtes genetisches Risiko bedeutet eine stärkere Kommunikation zwischen den visuellen Bereichen und den Belohnungszentren", erklärte Hermosillo.

Eine andere vom Caudat verankerte Gehirnregion lieferte rätselhaftere Ergebnisse, bis die Forscher ihre Rolle als Vermittler zwischen Genetik und Verhalten testeten.

"Je weniger diese beiden Regionen miteinander sprechen, desto höher ist das genetische Risiko für ADHS", sagte Hermosillo. „Es scheint eine gewisse Widerstandsfähigkeit gegen die genetischen Auswirkungen von ADHS zu bieten. Selbst bei Menschen mit hohem ADHS-Risiko ist es unwahrscheinlich, dass ein Kind diese Diagnose erhält, wenn diese beiden Gehirnregionen nur sehr wenig miteinander kommunizieren. “

Eine dritte Region, die Amygdala, zeigte keine Korrelation zwischen der Konnektivität zu den anderen Hirnregionen und der Genetik.

Laut den Autoren deuten die Ergebnisse darauf hin, dass ein genetischer Score allein nicht ausreicht, um das ADHS-Risiko bei Personen vorherzusagen, da die Ergebnisse sowohl einen genetischen als auch einen neuronalen Beitrag zu einer ADHS-Diagnose zeigen.

Ein zukünftiges Diagnosewerkzeug muss wahrscheinlich genetische und funktionelle Maßnahmen des Gehirns kombinieren. "Das Gehirn ist nicht den Genen ausgeliefert", fügte Hermosillo hinzu. "Es ist ein dynamisches System, das nicht für Störungen vorprogrammiert ist. Es hat die Fähigkeit, sich zu ändern. “

Quelle: Elsevier