Subkortikale Strukturveränderungen bei Erwachsenen mit persistierendem ADHS seit der Kindheit im Vergleich zu Erwachsenen in Remission und gesunden Vergleichsprobanden ohne ADHS in der Kindheit

Bei ADHS handelt es sich um eine besondere Erkrankung, die nicht nur im Kindesalter eine große Rolle spielt. Wenn die Erkrankung bis ins Erwachsenenalter persistiert, kann dies der Grund für Probleme im sozialen Leben sein. Somit ist das Erkennen und Behandeln dieser Erkrankung von großer Bedeutung. Für die vorliegende Studie konnten 40 Patienten mit ADHS und 40 gesunde Probanden gewonnen werden. Die Teilnehmer mit ADHS nahmen schon als Kinder einmal an einer Studie teil, welche die Genetik bei Kindern mit ADHS untersuchte und waren bereits in der Kindheit sorgfältig untersucht und diagnostiziert worden. Beide Gruppen wurden in den Kategorien Alter, Geschlecht und IQ gematcht und ebenfalls mit folgenden Bewertungsinstrumenten untersucht: der SCID I und II Persönlichkeitsfragebogen, der Wender Utah Rating Scale (WURS) (Ward et al. 1993), die Conners Adult ADHD observer and self- reporting scales (CAARS- S:L und CAARS-O:L; C. Keith Conners, PhD und Drew Erhardt, PhD and Elizabeth Sparrow, PhD); der Hamilton Rating Scale for Depression (HAMILTON 1960) und der Beck Depression Inventory (Beck und Steer 1987). Ausgeschlossen von der Studie wurden Patienten mit einer Kopfverletzung und Bewusstseinsverlust, Kortisol-Einnahme, weiteren psychischen Erkrankungen, aktueller Abhängigkeit oder Alkoholkonsum. Von allen Studienteilnehmern wurden MRT-Bilder (T1- Wichtung) angefertigt, welche dann mit dem Computerprogramm FSL weiterbearbeitet wurden. Die Segmentierung der einzelnen Gehirnstrukturen wurde mit dem FSL-Unterprogramm FIRST vorgenommen. Die Volumina- Berechnung der einzelnen subkortikalen Strukturen wurde mit dem FSL Unterprogramm FSLstats und die Volumina- Berechnung des Gesamthirns mit dem FSL Unterprogramm Sienax vorgenommen. Die statistische Auswertung wurde mit dem Programm SPSS (Version 21) durchgeführt. Die verwendeten Methoden beruhten auf dem gleichen Verfahren, welches die ENIGMA- Gruppe benutzte. So wurden unsere Daten auch dort verwendet und stellen einen Teil einer weltweiten Studie dar. Zwar gibt es schon einige Studien, die das Thema ADHS im erwachsenen Alter behandeln, doch häufig handelt es sich um retrospektive Studien, die eine richtige Einschätzung der Kindheitsentwicklung erschweren. Außerdem beachteten wir in unserer Studie auch die Patienten, bei denen im Kindesalter ADHS diagnostiziert wurde, in der Folge Verbesserungen aufwiesen und als Erwachsene als remittiert gelten. So stellten wir uns einerseits die Frage, ob es subkortikale Volumina Unterschiede zwischen den ADHS-Patienten und den gesunden Kontrollen im Allgemeinen gibt. Andererseits untersuchten wir, ob es Unterschiede zwischen den remittierten ADHS-Patienten und den gesunden Kontrollen gibt. Außerdem überprüften wir, ob die Hirnvolumina signifikante Assoziationen zu klinischen Parametern zeigen. Ebenfalls gingen wir der Frage nach, ob es Korrelationen zwischen den demographischen Variablen, sozialen Umständen der Therapie und der ADHS-Symptomatik gibt. Wie erwartet, ergaben sich bei den ADHS-Patienten in diesen Fragebögen auffällige Werte, sowohl bei der Testung von zwei Gruppen (ADHS-Patienten vs. gesunde Probanden) als auch bei drei Gruppen (remittierte ADHS-Patienten, persistierende ADHS-Patienten und gesunde Probanden). Des Weiteren ergaben sich kleinere Volumina bei den ADHS-Patienten im linken Nucleus Caudatus und in beiden Hemisphären des Globus Pallidus im Vergleich zu den gesunden Probanden. Das zeigt, dass bestimmte Gehirnstrukturen bei erwachsenen ADHS-Patienten verändert sind. Der Nucleus Caudatus scheint eine Rolle in der exekutiven Lokomotorik und Aufmerksamkeit zu spielen, was mit unseren Ergebnissen zusammen passt. Außerdem wurden mit dem Statistikprogramm SPSS Korrelationen zwischen den subkortikalen Hirnstrukturen und den Bewertungsfragebögen berechnet. Signifikanzen ergaben sich beim ADHD- INDEX des CAARS-OR zwischen dem Hippocampus und den remittierten ADHS-Patienten. Ebenso zeigten sich Signifikanzen in der Korrelation bei den remittierten ADHS-Patienten zwischen der Subskala der CAARS-OR Impulsivität und dem Hippocampus. So kann auch dem Hippocampus möglicherweise eine zentrale Rolle in der Diagnostik der ADHS-Symptomatik zugeschrieben werden

Brain imaging of the cortex in ADHD: a coordinated analysis of large-scale clinical and population-based samples

Objective: Neuroimaging studies show structural alterations of various brain regions in children and adults with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), although nonreplications are frequent. The authors sought to identify cortical characteristics related to ADHD using large-scale studies. Methods: Cortical thickness and surface area (based on the Desikan–Killiany atlas) were compared between case subjects with ADHD (N=2,246) and control subjects (N=1,934) for children, adolescents, and adults separately in ENIGMA-ADHD, a consortium of 36 centers. To assess familial effects on cortical measures, case subjects, unaffected siblings, and control subjects in the NeuroIMAGE study (N=506) were compared. Associations of the attention scale from the Child Behavior Checklist with cortical measures were determined in a pediatric population sample (Generation-R, N=2,707). Results: In the ENIGMA-ADHD sample, lower surface area values were found in children with ADHD, mainly in frontal, cingulate, and temporal regions; the largest significant effect was for total surface area (Cohen’s d=−0.21). Fusiform gyrus and temporal pole cortical thickness was also lower in children with ADHD. Neither surface area nor thickness differences were found in the adolescent or adult groups. Familial effects were seen for surface area in several regions. In an overlapping set of regions, surface area, but not thickness, was associated with attention problems in the Generation-R sample. Conclusions: Subtle differences in cortical surface area are widespread in children but not adolescents and adults with ADHD, confirming involvement of the frontal cortex and highlighting regions deserving further attention. Notably, the alterations behave like endophenotypes in families and are linked to ADHD symptoms in the population, extending evidence that ADHD behaves as a continuous trait in the population. Future longitudinal studies should clarify individual lifespan trajectories that lead to nonsignificant findings in adolescent and adult groups despite the presence of an ADHD diagnosis

Subcortical brain volume differences in participants with attention deficit hyperactivity disorder in children and adults: a cross-sectional mega-analysis

Background Neuroimaging studies have shown structural alterations in several brain regions in children and adults with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Through the formation of the international ENIGMA ADHD Working Group, we aimed to address weaknesses of previous imaging studies and meta-analyses, namely inadequate sample size and methodological heterogeneity. We aimed to investigate whether there are structural differences in children and adults with ADHD compared with those without this diagnosis. Methods In this cross-sectional mega-analysis, we used the data from the international ENIGMA Working Group collaboration, which in the present analysis was frozen at Feb 8, 2015. Individual sites analysed structural T1-weighted MRI brain scans with harmonised protocols of individuals with ADHD compared with those who do not have this diagnosis. Our primary outcome was to assess case-control differences in subcortical structures and intracranial volume through pooling of all individual data from all cohorts in this collaboration. For this analysis, p values were significant at the false discovery rate corrected threshold of p=0.0156. Findings Our sample comprised 1713 participants with ADHD and 1529 controls from 23 sites with a median age of 14 years (range 4-63 years). The volumes of the accumbens (Cohen's d=-0.15), amygdala (d=-0.19), caudate (d=-0.11), hippocampus (d=-0.11), putamen (d=-0.14), and intracranial volume (d=-0.10) were smaller in individuals with ADHD compared with controls in the mega-analysis. There was no difference in volume size in the pallidum (p=0.95) and thalamus (p=0.39) between people with ADHD and controls. Exploratory lifespan modelling suggested a delay of maturation and a delay of degeneration, as effect sizes were highest in most subgroups of children ( 21 years): in the accumbens (Cohen's d=-0.19 vs -0.10), amygdala (d=-0.18 vs -0.14), caudate (d=-0.13 vs -0.07), hippocampus (d=-0.12 vs -0.06), putamen (d=-0.18 vs -0.08), and intracranial volume (d=-0.14 vs 0.01). There was no difference between children and adults for the pallidum (p=0.79) or thalamus (p=0.89). Case-control differences in adults were non-significant (all p > 0.03). Psychostimulant medication use (all p > 0.15) or symptom scores (all p > 0.02) did not influence results, nor did the presence of comorbid psychiatric disorders (all p > 0.5). Interpretation With the largest dataset to date, we add new knowledge about bilateral amygdala, accumbens, and hippocampus reductions in ADHD. We extend the brain maturation delay theory for ADHD to include subcortical structures and refute medication effects on brain volume suggested by earlier meta-analyses. Lifespan analyses suggest that, in the absence of well powered longitudinal studies, the ENIGMA cross-sectional sample across six decades of ages provides a means to generate hypotheses about lifespan trajectories in brain phenotypes

Subcortical brain volume differences in participants with attention deficit hyperactivity disorder in children and adults : a cross-sectional mega-analysis

BACKGROUND: Neuroimaging studies have shown structural alterations in several brain regions in children and adults with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Through the formation of the international ENIGMA ADHD Working Group, we aimed to address weaknesses of previous imaging studies and meta-analyses, namely inadequate sample size and methodological heterogeneity. We aimed to investigate whether there are structural differences in children and adults with ADHD compared with those without this diagnosis. METHODS: In this cross-sectional mega-analysis, we used the data from the international ENIGMA Working Group collaboration, which in the present analysis was frozen at Feb 8, 2015. Individual sites analysed structural T1-weighted MRI brain scans with harmonised protocols of individuals with ADHD compared with those who do not have this diagnosis. Our primary outcome was to assess case-control differences in subcortical structures and intracranial volume through pooling of all individual data from all cohorts in this collaboration. For this analysis, p values were significant at the false discovery rate corrected threshold of p=0·0156. FINDINGS: Our sample comprised 1713 participants with ADHD and 1529 controls from 23 sites with a median age of 14 years (range 4-63 years). The volumes of the accumbens (Cohen's d=-0·15), amygdala (d=-0·19), caudate (d=-0·11), hippocampus (d=-0·11), putamen (d=-0·14), and intracranial volume (d=-0·10) were smaller in individuals with ADHD compared with controls in the mega-analysis. There was no difference in volume size in the pallidum (p=0·95) and thalamus (p=0·39) between people with ADHD and controls. Exploratory lifespan modelling suggested a delay of maturation and a delay of degeneration, as effect sizes were highest in most subgroups of children (21 years): in the accumbens (Cohen's d=-0·19 vs -0·10), amygdala (d=-0·18 vs -0·14), caudate (d=-0·13 vs -0·07), hippocampus (d=-0·12 vs -0·06), putamen (d=-0·18 vs -0·08), and intracranial volume (d=-0·14 vs 0·01). There was no difference between children and adults for the pallidum (p=0·79) or thalamus (p=0·89). Case-control differences in adults were non-significant (all p>0·03). Psychostimulant medication use (all p>0·15) or symptom scores (all p>0·02) did not influence results, nor did the presence of comorbid psychiatric disorders (all p>0·5). INTERPRETATION: With the largest dataset to date, we add new knowledge about bilateral amygdala, accumbens, and hippocampus reductions in ADHD. We extend the brain maturation delay theory for ADHD to include subcortical structures and refute medication effects on brain volume suggested by earlier meta-analyses. Lifespan analyses suggest that, in the absence of well powered longitudinal studies, the ENIGMA cross-sectional sample across six decades of ages provides a means to generate hypotheses about lifespan trajectories in brain phenotypes. FUNDING: National Institutes of Health