Projekt 1: Development of neurobehavioral signatures and mechanism-based interventions for SUD in adolescents

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Beteiligte Forschungseinrichtungen:

  • CharitéUniversitätsmedizin Berlin (A. Heinz, J. Priller, E. Wanker, H. Walter, A. Beck)
  • Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, Mannheim (F. Kiefer, T. Banaschewski, H. Flor)
  • Technische Universität Dresden (M. Smolka)
  • Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (C. Büchel, R. Thomasius)

Kooperationspartner:

  • Institute of Psychiatry, Kings College, London (G. Schumann, R. Dolan)
  • Max Delbrück Center Berlin (E. Wanker)

Projektbeschreibung:

Im Rahmen des Projekts 1 werden die vier Standorte Berlin, Dresden, Hamburg und Mannheim Daten und Befunde auch für andere Projekte von AERIAL liefern, um die Entwicklung von Risiko- und Resilienzfaktoren auf neuronaler und sozialer Ebene besser zu verstehen.

Dafür wird die Längsschnittstudie IMAGEN fortgeführt. IMAGEN (Schumann et al., 2010) ist ein EU-gefördertes transnationales Projekt, in dem seit 2007 in einer europaweiten multimodalen Längsschnittstudie Risikofaktoren für die Entwicklung von psychischen Störungen und substanz-bedingten Süchten untersucht werden. Bisher sind ihm Rahmen dieser Studie 2000 Jugendliche und junge Erwachsene im Abstand von jeweils drei Jahren mit etablierten Testbatterien und -verfahren untersucht worden, um multimodale Bildgebungsdaten, genetische, epigenetische, neuropsychologische und Verhaltensdaten zu sammeln. In AERIAL wird nun die vierter Erhebung im Rahmen von IMAGEN vorbereitet und durchgeführt. Durch den längsschnittlichen Ansatz besteht die Möglichkeit der Frage nachzugehen, ob diese Muster antizipatorischer, emotionaler Reaktionen des Gehirns ein Risikofaktor für die Entwicklung von Substanzabhängigkeiten sind. Weiterhin sollen die neuronalen Leistungen des Stirnhirns bei Inhibitionsanforderungen, sowie die neuronale Reaktion mehrerer Hirnareale auf emotionale Gesichtsausdrücke erfasst werden. Verminderte Inhibitionsleistungen des Stirnhirns sowie veränderte Amygdala-Aktivierungen sind in der Vergangenheit mit Suchterkrankungen in Beziehung gesetzt worden.

Um sowohl die Entwicklung von Suchtrisikoverhalten, als auch die Rolle von möglichen Resilienzfaktoren auf molekularer, neuronaler, behavioraler und sozialer Ebene besser zu verstehen, werden in einer Substichprobe der Berliner IMAGEN-Kohorte zusätzlich die dopaminerge Synthesekapazität mittels PET erfasst. Es wird untersucht, ob und wie hohe soziale Risikofaktoren und Veränderungen in der Dopaminsynthesekapazität bei der Entstehung von substanzbezogenen Süchten interagieren. Zusätzlich werden von diesen Probanden induzierte pluripotente Stammzellen (iPSC) generiert und zu dopaminergen Nervenzellen ausdifferenziert. Diese menschlichen Neurone werden in vitro mit Ethanol, Nikotin und/oder Benzodiazepinen stimuliert und auf biochemische sowie (epi)genetische Reaktionen getestet. Die Möglichkeit, Daten aus den vorangegangenen Erhebungen der multimodalen Längsschnittstudie Studie IMAGEN, insbesondere kognitive Leistungsparameter, soziale Risikofaktoren, genetische Analysen und fMRT-Befunde zu individuellen Reaktionsmuster kognitiver und motivationaler Systeme mit den Ergebnissen der PET-Untersuchung zu kombinieren, erhöht die Aussagekraft und die Validität dieser Studie. So kann ein besonderer Beitrag zu einem besseren Verständnis der neurochemischen und neurokognitiven Grundlagen der Entstehung von Alkoholmissbrauch und -abhängigkeit im Zusammenhang mit sozialen Risikofaktoren geleistet
werden. die Befunde sollen helfen, Früherkennungs- und Interventionsinstrumente zu verbessern bzw. neu zu gestalten.