Tiefe Hirnstimulation : Neurologische, psychiatrische und philosophische Aspekte

Das invasive Verfahren der tiefen Hirnstimulation gehört zu den medizintechnischen Verfahren, die mit neurobiologischen, informationstheoretischen und ingenieurwissenschaftlichen Methoden eine Korrektur oder Verbesserung von Funktionen des Nervensystems anstreben. Die tiefe Hirnstimulation bietet in verfahrenstechnischer und normativer Hinsicht kein einheitliches Bild. Während sie bei der Behandlung von motorischen Dysfunktionen, wie sie etwa bei Morbus Parkinson auftreten, mittlerweile ein bewährtes Verfahren ist, befindet sie sich im Fall von schweren Depressionen oder Suchterkrankungen in einem vergleichsweise frühen Entwicklungs- und Erprobungsstadium. Die Unterschiede bei den Anwendungen und therapeutischen Zielen müssen in normativen Bewertungen eine angemessene Berücksichtigung finden. Unabhängig von der nicht unbeträchtlichen Anzahl medizinischer, technischer und normativer Herausforderungen gilt die tiefe Hirnstimulation zu Recht als ein Verfahren mit großem innovativen Potenzial, das sich nicht zuletzt an den vielfältigen Forschungstätigkeiten in der Medizin sowie den Natur-, Geistes- und Sozialwissenschaften ablesen lässt. Der vorliegende Sachstandsbericht betrachtet sowohl die neurologischen und psychiatrischen Aspekte als auch die ethischen Gesichtspunkte der Anwendung der tiefen Hirnstimulation.The invasive procedure of Deep Brain Stimulation belongs to those medical technologies that aim at a correction or improvement of the functions of the nervous system - by using methods of neurobiology, information theory and engineering. In procedural and normative respects, Deep Brain Stimulation does not present itself in a uniform appearance. While by now it is an established treatment of movement dysfunctions, for instance associated with Parkinson's disease, it is in a comparatively early stage of development and trial concerning the cases of severe depression or addictive disorders. The differences in applications and therapeutic goals must be addressed appropriately within normative valuations. Irrespective of the not inconsiderable number of medical, technical and normative challenges, Deep Brain Stimulation is for good reason considered a procedure with high innovative potential. Not least this becomes apparent from the diverse research activities in the field of medicine, the natural sciences and the humanities. The present expert report considers the neurological and psychiatric aspects as well as the ethical viewpoints of the applications of Deep Brain Stimulation

Perspective taking : fMRI experiments with healthy subjects and adults at risk for psychosis

Bewernick B. Perspektivwechsel : fMRT-Untersuchungen bei Gesunden und Patienten mit erhöhtem Psychoserisiko. Bielefeld (Germany): Bielefeld University; 2007.In drei Experimenten wurden verschiedene Aspekte von Perspektivwechsel mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) untersucht. Perspektivwechsel tritt in zwei Formen auf: räumlicher Perspektivwechsel bedeutet, sich die umgebende Welt aus einem anderen Blickwinkel vorzustellen, sozialer Perspektivwechsel meint, sich in die Gedanken- und Gefühlswelt anderer Menschen hineinzuversetzen (sogen. "Theory of Mind", TOM). Man unterscheidet bei beiden Formen des Perspektivwechsels zwischen Erste-Person-Perspektive (1PP) und Dritte-Person-Perspektive (3PP). Während aus der 1PP die äußere Welt aus der eigenen Perspektive bzw. die eigenen mentalen Zustände wahrgenommen werden, wird in der 3PP die Welt aus dem Blickwinkel einer anderen Person betrachtet bzw. es werden einer anderen Person mentale Zustände zugeschrieben. Die Vermischung vieler kognitiver Prozesse, die Paradigmen zum Perspektivwechsel in der Literatur aufweisen, verhindert eine Zuordnung von Hirnregionen zu dieser Fähigkeit. In Studien wurden häufig artifizielle Paradigmen verwendet, die sehr wenig mit dem alltäglichen Perspektivwechsel zu tun haben, den der gesunde Mensch täglich mühelos absolviert. Hier wurden daher eigene Paradigmen entwickelt, die selektiv einen Aspekt des komplexen Konzeptes Perspektivwechsel untersuchen. Die Verwendung virtueller Charaktere erlaubte durch die maximale Kontrolle über die Stimuli eine auf das Wesentliche beschränkte Präsentationsform. Es wurde darauf geachtet, einen möglichst lebensnahen Perspektivwechsel zu operationalisieren. Es ist bislang nicht hinreichend bekannt, welche Hirnregionen am Perspektivwechsel beteiligt sind, ob räumlicher und sozialer Perspektivwechsel zusammenhängen und wie die eingenommene Perspektive (1PP oder 3PP) mit der Ebene des Perspektivwechsels (räumlich oder sozial) interagiert. Mit Experiment I sollte deshalb erstmals in einem gemeinsamen fMRT-Paradigma untersucht werden, welche Hirnareale an räumlichem und sozialem Perspektivwechsel beteiligt sind. Es konnte gezeigt werden, dass sich räumlicher und sozialer Perspektivwechsel in den neuronalen Korrelaten und auf Verhaltensebene unterscheiden. Dies spricht gegen einen engen Zusammenhang beider Fähigkeiten. Die eingenommene Perspektive zeigte sich auf neuronaler Ebene unabhängig zur Form des Perspektivwechsels. Sowohl die Fähigkeit zum Perspektivwechsel im Raum als auch die Fähigkeit zum sozialen Perspektivwechsel können beeinträchtigt sein. Die Schizophrenie gilt als die prototypische psychiatrische Erkrankung, bei der Defizite im sozialen Perspektivwechsel auftreten. Verhaltensstudien zum räumlichen Perspektivwechsel, die Charakterisierung der neuronalen Korrelate des räumlichen Perspektivwechsels und der einzelnen Perspektiven (1PP, 3PP) bei schizophrenen Patienten existieren bislang nicht. Ebenfalls ist unklar, ob Auffälligkeiten schon im Vorfeld einer schizophrenen Erkrankung im Sinne eines Trait auftreten. In Experiment II wurden daher mit dem kombinierten Paradigma zum räumlichen und sozialen Perspektivwechsel erstmals Personen mit erhöhtem Psychoserisiko untersucht. Es sollte erforscht werden, ob sich diese Patienten in der Fähigkeit zum Perspektivwechsel und in den neuronalen Korrelaten von der Kontrollgruppe unterscheiden. Personen mit erhöhtem Psychoserisiko unterschieden sich weder in der Fähigkeit zum Perspektivwechsel noch in ihren neuronalen Korrelaten von Gesunden. Dies spricht deutlich gegen ein Trait-Defizit des sozialen Perspektivwechsels bei Schizophrenie. In Experiment I und II wurde sozialer Perspektivwechsel als sichere Zuschreibung operationalisiert. Im Alltag muss über den mentalen Zustand anderer häufig spekuliert werden. Bislang ist nicht erforscht, ob spezielle Hirnregionen bei unsicheren mentalen Zuschreibungen aktiviert werden. Daher sollte in Experiment III erstmals untersucht werden, welche Hirnregionen an sozialem Perspektivwechsel unter unsicheren Bedingungen beteiligt sind. Es konnte gezeigt werden, dass sozialer Perspektivwechsel unter Unsicherheit zu Hirnaktivierung in den für sozialen Perspektivwechsel typischen Hirnregionen führte. Variierende Sicherheit der mentalen Zuschreibung ging mit Aktivierung in Regionen, die generell mit der Verarbeitung von Unsicherheit und Konflikt sowie mit dem Erkennen von Emotionen assoziiert sind, einher. Die bekannten neuronalen Korrelate des sozialen Perspektivwechsels aktivierten nicht differentiell mit dem Schwierigkeitsgrad. Dies legt die Vermutung nahe, dass bei Unsicherheit domänenübergreifende zusätzliche kognitive Ressourcen aktiviert werden. Es konnte gezeigt werden, dass räumlicher und sozialer Perspektivwechsel unterschiedliche kognitive Fähigkeiten darstellen. Diese scheinen bei Schizophrenen nicht außerhalb der akuten Krankheitsphase gestört zu sein. Unsicherheit stellt einen wesentlichen Bestandteil des sozialen Perspektivwechsels dar und sollte in zukünftigen Studien berücksichtigt werden

Update on Neuromodulation for Treatment-Resistant Depression [version 1; referees: 3 approved]

About 30% of patients suffering from a major depressive disorder do not respond sufficiently to established pharmacological, psychotherapeutic, or somatic treatments. Advances in technology and emerging knowledge about the dysfunctional brain circuits underlying depression have led to the development of different neuromodulation techniques. The aim of the present review is to give an update on noninvasive techniques, such as electroconvulsive therapy (ECT), magnetic seizure therapy (MST), transcranial magnetic stimulation (TMS), and invasive techniques requiring brain surgery, such as vagus nerve stimulation (VNS) and deep brain stimulation (DBS). First, the clinical relevance for therapy-resistant depression, including the current level of evidence, are presented.   Neuroethics is concerned with the ethical, legal and social policy implications of neuroscience. A second focus of the review is the application of fundamental ethical principles, such as patient autonomy, patient well-being and justice to neuromodulation therapies. Due to reduced availability and lacking long-term efficacy data, most patients with treatment-resistant depression face a trial-and-error approach to therapeutics. This contravenes the ethical criteria of patient autonomy and justice. In order to raise the level of evidence, financial support of long-term studies, including large samples and randomized control trials, are necessary

Deep brain stimulation of the supero-lateral branch of the medial forebrain bundle does not lead to changes in personality in patients suffering from severe depression

Background: Reports of changes in patients’ social behavior during deep brain stimulation (DBS) raised the question whether DBS induces changes in personality. This study explored if (1) DBS is associated with changes in personality in patients suffering from treatment-resistant depression (TRD), (2) how personality dimensions and depression are associated, and (3) if TRD patients’ self-ratings of personality are valid.; Methods: TRD patients were assessed before DBS (n = 30), 6 months (t2, n = 21), 2 (t3, n = 17) and 5 years (t4, n = 11) after the initiation of DBS of the supero-lateral branch of the medial forebrain bundle (slMFB-DBS). Personality was measured with the NEO-Five-Factor Inventory (NEO-FFI), depression severity with Hamilton (HDRS), and Montgomery–Åsberg Depression Rating Scale (MADRS).; Results: Personality dimensions did not change with slMFB-DBS compared with baseline. Extraversion was negatively correlated with HDRS28 (r = −0.48, p < 0.05) and MADRS (r = −0.45, p < 0.05) at t2. Inter-rater reliability was high for the NEO-FFI at baseline (Cronbach's α = 0.74) and at t4 (α = 0.65). Extraversion [t(29) = −5.20; p < 0.001] and openness to experience [t(29) = −6.96; p < 0.001] differed statistically significant from the normative sample, and did not predict the antidepressant response.; Conclusions: slMFB-DBS was not associated with a change in personality. The severity of depression was associated with extraversion. Personality of TRD patients differed from the healthy population and did not change with response, indicating a possible scar effect. Self-ratings of personality seem valid to assess personality during TRD.Peer Reviewe

Antidepressant effects, of magnetic seizure therapy and electroconvulsive therapy, in treatment-resistant depression

a b s t r a c t Major depression is a common mental health problem and associated with significant morbidity and mortality, including impaired social and physical functioning and increased risk for suicide. Electroconvulsive therapy (ECT) is highly efficacious in treatment-resistant depressive disorders, but cognitive side effects are frequently associated with the treatment. Magnetic seizure therapy (MST) is a form of convulsive therapy, using magnetic fields in order to induce therapeutic seizures. First studies suggested that cognitive side effects of MST, including postictal recovery time, are more benign than those resulting from ECT treatment. In this open-label study we tested the hypothesis that MST is associated with clinically significant antidepressant effects in treatment-resistant depression (TRD) as an add-on therapy to a controlled pharmacotherapy. Twenty patients suffering from TRD were randomly assigned to receive either MST or ECT starting from July 2006 until November 2008. Primary outcome measure was antidepressant response assessed by Montgomery Åsberg Depression Scale. Secondary outcome measures included Hamilton Depression Rating Scale, Hamilton Anxiety Scale, Beck Depression Inventory and 90-Item Symptom Checklist. Antidepressant response (improvement of 50% in MADRS ratings) was statistically significant and of similar size in both treatment groups. Cognitive side effects were observed in neither group. Characteristics in MST-and ECT-induced seizures were comparable, especially regarding ictal activity and postictal suppression. Thus, MST may be a potential alternative to ECT if efficacy and safety are validated in larger clinical trials

Antidepressant effects, of magnetic seizure therapy and electroconvulsive therapy, in treatment-resistant depression

a b s t r a c t Major depression is a common mental health problem and associated with significant morbidity and mortality, including impaired social and physical functioning and increased risk for suicide. Electroconvulsive therapy (ECT) is highly efficacious in treatment-resistant depressive disorders, but cognitive side effects are frequently associated with the treatment. Magnetic seizure therapy (MST) is a form of convulsive therapy, using magnetic fields in order to induce therapeutic seizures. First studies suggested that cognitive side effects of MST, including postictal recovery time, are more benign than those resulting from ECT treatment. In this open-label study we tested the hypothesis that MST is associated with clinically significant antidepressant effects in treatment-resistant depression (TRD) as an add-on therapy to a controlled pharmacotherapy. Twenty patients suffering from TRD were randomly assigned to receive either MST or ECT starting from July 2006 until November 2008. Primary outcome measure was antidepressant response assessed by Montgomery Åsberg Depression Scale. Secondary outcome measures included Hamilton Depression Rating Scale, Hamilton Anxiety Scale, Beck Depression Inventory and 90-Item Symptom Checklist. Antidepressant response (improvement of 50% in MADRS ratings) was statistically significant and of similar size in both treatment groups. Cognitive side effects were observed in neither group. Characteristics in MST-and ECT-induced seizures were comparable, especially regarding ictal activity and postictal suppression. Thus, MST may be a potential alternative to ECT if efficacy and safety are validated in larger clinical trials

Neuropsychological safety of nucleus accumbens deep brain stimulation for major depression: Effects of 12-month stimulation

Objectives. Deep brain stimulation (DBS) to the nucleus accumbens (NAcc-DBS) has antidepressant effects in patients suffering from treatment-resistant depression (TRD). However, limited information exists regarding the impact of NAcc-DBS on cognitive functioning. The aim of this study was to examine whether NAcc-DBS in patients with TRD has any cognitive effects. Methods. A comprehensive neuropsychological battery was administered to 10 patients with TRD before onset of bilateral NAcc-DBS and after 1 year of DBS stimulation. Neuropsychological testing covered the domains of attention, learning and memory, executive functions, visual perception, and language. Performance was analyzed at baseline and after 1 year of continuous DBS. Results. No evidence was found for cognitive decline following NAcc-DBS comparing test results after 1 year of NAcc-DBS with baseline. However, significantly improved cognitive performance on tests of attention, learning and memory, executive functions and visual perception was found. In addition, there was a general trend towards cognitive enhancement from below average to average performance. These procognitive effects were independent of the antidepressant effects of NAcc-DBS or changes in NAcc-DBS parameters. Conclusions. These results not only support cognitive safety of NAcc-DBS but also stress its beneficial role in augmenting cognitive performance in patients with TRD