Dokument: Neural Substrates of Psychosocial Stress and Stress Habituation in Humans

Titel:	Neural Substrates of Psychosocial Stress and Stress Habituation in Humans
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=3424
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20060618-001424-1
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Englisch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Kern, Simone Maria [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 20,61 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:	Prof. Dr. Kirschbaum, Clemens [Gutachter] Prof. Dr. Huston, Joseph P. [Gutachter]
Stichwörter:	Stress, Cortisol, HHNA, Habituation, präfrontaler Kortexstress, cortisol, HPA axis, habituation, prefrontal cortex
Dewey Dezimal-Klassifikation:	100 Philosophie und Psychologie » 150 Psychologie
Beschreibungen:	Im Rahmen verschiedener Vulnerabilitätsmodelle gilt Stress als ein Hauptrisikofaktor bei der Entstehung und Aufrechterhaltung verschiedener psychischer Erkrankungen. In Anlehnung an diese theoretischen Modelle mehren sich in jüngster Vergangenheit die empirischen Befunde, wonach bei einer Reihe von psychischen Erkrankungen Dysregulationen der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HHNA) und der damit verbundenen Ausschüttung des Stresshormons Cortisol vorliegen. Die zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen gelten jedoch gerade beim Menschen aufgrund von methodischen Problemen bei der Messung von stressassoziierten zerebralen Aktivierungen als weitestgehend unverstanden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, mit Hilfe moderner Bildgebungsverfahren zu testen, in wie fern limbische und auch präfrontale Areale an der HHNA Regulation bei der Konfrontation mit einem psychosozialen Stressor beteiligt sind. Zur Überprüfung dieser Fragestellung wurden zwei separate Untersuchungen konzipiert und durchgeführt. In einem ersten Experiment wurden 14 junge gesunde Männer mit einer Stress- sowie einer entsprechenden, jedoch weitestgehend stressfreien Kontrollbedingung konfrontiert. Zur Erfassung der stressassoziierten neuronalen Aktivierung wurde jedem Probanden vor der jeweiligen Exposition eine geringe Dosis radioaktiv markierter Glukose (Fluor-18-Deoxyglukose) injiziert, und eine entsprechende Positronen-Emissions-Tomographie (PET) durchgeführt. Zur Bestimmung der HHNA Aktivität wurden zusätzlich über den gesamten Untersuchungsverlauf Speichelproben zur Bestimmung des Stresshormons Cortisol erhoben. Die nahezu zeitgleiche Erhebung von peripheren Stresshormonkonzentrationen sowie zentraler Aktivierung erlaubte dann im nächsten Schritt eine regionale Bestimmung des neuronalen, stressassoziierten Substrates. In der zweiten Untersuchung wurden insgesamt 90 junge gesunde Männer einem Habituationsexperiment unterzogen. Dabei durchliefen die Probanden zwei nahezu identische Stressbedingungen. Zur Bestimmung der HHNA Aktivität wurde bei beiden Expositionen Speichelcortisol erhoben. In einem anschließenden Experiment nahmen insgesamt 38 der zuvor untersuchten Probanden an einer funktionellen Magnet-Resonanz-Tomographie (MRT) teil. Dabei wurden die Probanden, im Scanner liegend mit einem angstinduzierenden Stimulationsprotokoll konfrontiert, welches nachweislich zu einer zerebralen Aktivierung in angst- und stressassoziierten Gehirnarealen führt. In einem nächsten Schritt wurde untersucht, ob eine Hypererregbarkeit in diesen Arealen mit einer verminderten Habituationsbereitschaft der HHNA in Verbindung steht. Die Ergebnisse der beiden Studie liefern Hinweise, dass beim Menschen sowohl limbische als auch präfrontale Gehirnareale maßgeblich an der Regulation und Habituation der HHNA beteiligt sind. Weiter deuten die hier objektivierten Befunde darauf hin, dass die Aktivität in diesen Arealen mit kognitiven als auch affektiven Prozessen während der Stresskonfrontation assoziiert ist. Somit ergibt sich ein Bild, wonach der PFC bei der kognitiven, affektiven und physiologischen Stressreaktion eine integrative Funktion inne zu haben scheint. Research performed over the course of the past decades has accumulated a wealth of new information on the neurobiology of stress and anxiety. Based on recent findings, the concept of stress has frequently been discussed as a major risk factor in several psychopathologies. There is now substantial evidence, that the hypothalamus-pituitary-adrenal (HPA) axis, a hierarchically organized endocrine stress system, seems to play a major role in several affective disorders. However, the neural substrates of stress, anxiety and concomitant activation and habituation of the HPA axis have not been systematically studied in humans, largely due to the difficulty of measuring brain function during psychosocial stressors known to provoke HPA activation. The principal idea underlying the work presented here, was to make a first attempt to test for the role of limbic and prefrontal regions in human HPA axis regulation and habituation. For this reason, two different strategies along with the application of two distinct brain imaging techniques were chosen. In a first approach, positron emission tomography (PET) was the method of choice and 14 healthy males underwent a total of two PET scans. In order to assess brain activation during confrontation with a psychosocial stress test, participants were injected with fluoro-18-deoxyglucose (FDG) right before stressor confrontation or the matched, non-stressful control condition. In order to relate stress induced brain activation to HPA axis activity, cortisol was collected before and after stress test as well as the control condition. In the second study presented here, associations between excitability of the brain’s stress and fear circuitries along with patterns of HPA axis activation and habituation were studied in a population of healthy young men. In a first step, a group of 90 participants was confronted with two almost identical but timely separated versions of a psychosocial stress test. Spontaneous as well as habituated HPA axis responses were assessed by measuring saliva cortisol in each subject. In a subsequent follow-up experiment, a sub-sample of the initial 90 subjects returned to the lab for a functional magnetic resonance imaging brain scan (fMRI). During the brain scans, participants were exposed to a paradigm known to cause activation in the brain’s stress and fear circuitries. Subsequent data analysis focused on the question whether hyper-excitability in these regions relates to spontaneous and/or habituated HPA axis response. Taken together, the two experiments presented here support the notion that in humans, medial regions of the prefrontal cortex are activated during exposure to a psychosocial stressor. Depending on the exact location, the PFC seems to exert an inhibitory as well as excitatory tone over HPA axis functioning. Most interestingly, these functions seem partially linked with affective and cognitive processing that occurs during states of stressful experience and point towards the PFC’s integrative role when it comes to affective, cognitive and physiological aspects of the human stress response.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Psychologie
Dokument erstellt am:	18.06.2006
Dateien geändert am:	12.02.2007
Promotionsantrag am:	16.05.2006
Datum der Promotion:	16.05.2006