Neuropsychologie - Charité – Universitätsmedizin Berlin · Moseley et al. (2013) Front Hum...

Psychopathologie und psychiatrische Krankheitslehre, WS 2017/18

Neuropsychologie

Überblick:

• Grundlagen und Methoden der NP Diagnostik im klinischen Kontext

• Diagnostik spezifischer kognitiver Funktionsbereiche: Sprache,

Exekutivfunktionen, Gedächtnis, Intelligenz

• Neuropsychologische und neurowissenschaftliche Charakteristika bei

psychiatrischen Erkrankungen am Beispiel von Autismus-Spektrum-

Störungen

Aufgaben und Ziele neuropsychologischer

Diagnostik und Testung bei neurologischen

und psychiatrischen Patienten

Ziel: Erfassung und Objektivierung kognitiver, emotionaler,

motivationaler und behaviouraler Folgen von hirnorganischen

Schädigungen oder im Rahmen einer psychiatrischen Erkrankung.

•Diagnostik (Beschreibung der Symptome, Dauer, Schweregrad zur

Feststellung der Fertigkeiten und Defizite)

•Erfassung der Konsequenzen im sozialen Umfeld und Beruf

•Therapieplanung (z.B. Einsatz kompensatorischer Strategien,Ressourcen)

•Prognosestellung

•Verlaufskontrolle und Therapieevaluation

•sozialrechtliche Beurteilung

•Fahrtauglichkeitsprüfung

•Begutachtung der beruflichen Wiedereingliederung/Frühberentung

Die testpsychologische Untersuchung

• Anamnese und Fremdanamnese (semi-strukturiertes Gespräch)

• Erarbeitung einer diagnostischen Fragestellung

• Planung und Durchführung

neuropsychologischer/psychometrischer Tests zur

Objektivierung der Symptomatik

• Verhaltensbeobachtung (Faktoren werden erfasst, die die

Testdurchführung beeinflussen -> v.a. emotionale und

motivationale Faktoren)

• Analyse und Interpretation der Ergebnisse

• Dokumentation, Befundbericht, Gutachten

Die testpsychologische Untersuchung

• Ergänzung zum klinischen Interview/Gespräch

• detaillierte objektive Erfassung kognitiver Störungen

• Neuropsychologische Tests erfüllen testpsychologische

Gütekriterien (z.B. Validität, Reliabilität, Objektivität)

• Testergebnisse sind unabhängig vom Untersucher

(Minimierung subjektiver Einflüsse durch den Untersucher)

Die Verhaltensbeobachtung

• Beurteilung des Instruktionsverständisses, Motivation,

Ängstlichkeit, etc.

• Interaktion mit anderen Personen (Untersucher,

Angehörige)

• Handlungsplanung und Entwicklung von Lösungen

• Frustrationstoleranz bei der Bearbeitung von

Aufgaben

• Einfluss emotionaler Faktoren und Persönlichkeit

(Ängstlichkeit, mangelnde Motivation, compliance,

etc.)

Psychiatrische Störungen nach

traumatischen Hirnschädigungen

Häufig treten psychiatrische Erkrankungen in Folge von

Hirnläsionen oder neurodegenerativen Erkrankungen auf

(positive Korrelation mit Alter der Patienten):

1. Depression/Anpassungsstörung: sehr häufig

(Pävalenzrate: ca. 30%)

2. Angststörung

3. Emotionale- und Verhaltensstörungen (nach Läsion oder

Degeneration des präfrontalen Cortex): z.B.

aggressives Verhalten; Störungen des Sozialverhaltens,

Apathie

Funktionsbereich Sprache

• Funktionell-neuroanatomische Grundlagen:

Fallbeispiel:

“Monsieur Tantan” (Paul

Broca,1860)

Aphasie

Aphasie ist eine erworbene Sprachstörung, die nach

Schädigung des ZNS auftritt bei Personen, die zuvor

eine intakte Sprachkompetenz hatten.

Aphasie tritt meist nach Läsionen der LH auf (im Versorgungsgebiet der A.cerebri

media).

Sprachstörungen können folgende Funktionen betreffen:

• auditorisches Sprachverständis und Lesesinnverständnis

• Wortfindung (Anomie), Sprachproduktion

• Lesen, Schreiben

• Syntax (Agrammatismus)

• Sprechen und Intonation (Dysprosodie)

• Artikulation (Sprechapraxie)

• Wiederholen von Phonemen, Wörtern, Sätzen

Aphasische Symptome treten häufig bei Demenzerkrankungen auf (z.B. primär

progressive Aphasien). Bei anderen psychiatrischen Erkrankungen (z.B.

Schizophrenie, Autismus) treten v.a. pragmatische Kommunikationsstörungen auf.

Aphasiediagnostik

Aphasietests:

•Aachener Aphasietest (Huber et al., 1982)

•Boston Diagnostic Aphasia Examination (Goodglass & Kaplan, 1983)

•Western Aphasia Battery (Kertesz, 1982)

•Token Test (De Renzi & Vignolo, 1962)

Subtest:

Objektbenennung

Subtest:

Auditives Sprachverständis

Subtest:

Token Test

Pragmatische Kommunikationsstörungen bei

psychiatrischen Erkrankungen

(Autismus, Schizophrenie)

Pragmatik ist die Fähigkeit, sprachliche (Laute, Wörter, Sätze) und nicht-sprachliche

(Gestik, Mimik) Zeichen in der Interaktion (z. B. in einem Gespräch) so zu vermitteln

und zu verstehen, wie es die jeweilige Situation erfordert. z.B.:

- Einschätzen von Vorwissen des Kommunikationspartners

- Gespräch initiieren

- Redepausen beachten

- Fragen oder Forderungen stellen, auf Fragen antworten oder Missverständnisse

klären

Pragmatikstörungen bei psychiatrischen Erkrankungen:

- geringer oder fehlender Blickkontakt

- reduzierte Gestik und Mimik

- Echolalien (Nachsprechen)

- geringe Aufmerksamkeit (Zuhören)

- kein Interesse an bzw. Vermeiden von Kontaktaufnahme bzw. Gesprächen oder

mangelnde Fähigkeit, die Perspektive des Gesprächspartners einzunehmen oder

sich sprachlich eindeutig zu äußern

Sprachlich-Semantische Verabeitung im

intakten Gehirn

Binder et al. (2009). Cerebral Cortex, 19:2767-2796

Hauk et al. (2004). Neuron, Vol. 41, 301–307.

fMRI Studie zum Lesen von Handlungswörtern (z.B. greifen)

Ist das (Handlungs-) motorische System beim Verstehen

von Sprache aktiv?

Actions Action Words

Foot movements

Finger movements

Tongue movements

Leg words

Arm words

Face words

Zusammenhang zwischen Sprache-Handlung-Motorik

Aktivierung des motorischen Systems bei der

Verarbeitung semantischer Kategorien

Moseley et al. (2012) Cerebral Cortex, 22(7):1634-47

Abstrakt-emotionale Wörter aktivieren motorische Gesichts-

und Arm-Areale

fMRI Silent reading task: ASS Patienten zeigen eine Hypoaktivierung des motorischen

Kortex bei der Verarbeitung von Handlungsverben und haben verlangsamte Reaktionen

auf Handlungsverben in semantischen Entscheidungsaufgaben

Moseley et al. (2013) Front Hum Neurosci., 8, 7:725.

Object nouns Action verbs

Autismus-Spektrum-Störungen: Wortkategorien-spezifische

Dysfunktion bei der Verarbeitung von Handlungswörtern

Unterschiedliche Wortkategorien aktivieren spezifische

kortikale Regionen, die in Anhängigkeit der semantischen

Bedeutung variieren.

Im gesunden menschlichen Kortex besteht eine enge

Verschaltung zwischen dem sprachlichen, dem

motorischen und dem emotionalen System.

Personen mit Autismus-Spektrum-Störungen zeigen

Verarbeitungsdefizite spezifisch für Handlungsverben mit

motorischen Assoziationen, die mit einer Hypoaktivierung

im motorischen Kortex einhergeht.

Funktionsbereich: Exekutivfunktionen

Funktionell-neuroanatomische Grundlagen

Fall: Phineas Gage

(1823-1860)

Bilaterale Läsion im

präfrontalen Cortex

Exekutivfunktionen

• Vorausschauendes Denken

• Arbeitsgedächtnis

• Verhaltensregulation, Planen, Handeln und Erwägen von

Handlungsalternativen

• Entscheidungen treffen, zielgerichtetes Durchführen von

Handlungen

• Inhibition

• Kognitive Flexibilität, error monitoring, Urteilsvermögen

• Emotionsregulation

Diagnostik von Exekutivfunktionen

• Go Nogo Aufgaben

• Planungstests, z.B. Turm von London (Shallice, 1982)

• Wortflüssigkeitstest

• Trail Making Test

• Stroop-Test (Stroop, J.R., 1935)

Tower of London Test

Stroop-Test

Go-Nogo Aufgabe

Trail Making Test Teil A und B

Stress beeinflusst/beeinträchtigt die Funktion und

Struktur des Präfrontalcortex (PFC)

• Schon leichter, unkontollierbarer Stress kann eine Störung PFC-assoziierter

kognitiver Funktionen zur Folge haben (Arnsten, 2009, Nature Reviews

Neuroscience 10, 410-422 )

• Chronischer Stress kann zu strukturellen Veränderungen präfrontaler

Dendriten führen

• Wichtig: subjektive Wahrnehmung von Kontrolle:

- Gefühl von Kontrolle in Stresssituationen -> keine kogn. Störung

- Gefühl des Kontrollverlustes -> Störung der PFC Funktionen

Zusammenhang von Stress und psychischen Erkrankungen:

- Chronischer Stress ist Risikofaktor für Depression

- Traumatischer Stess kann zu Posttraumatischer Belastungsreaktion (PTSD)

führen

- Stress kann zu Exazerbationen bei schizophrenen und bipolaren

Erkrankungen führen

- Rückfallhäufigkeit psychischer Erkrankungen nimmt bei Stress zu

Exekutivfunktionen bei psychiatrischen

Erkrankungen

• Exekutivfunktionen sind häufig beeinträchtigt bei folgenden

psychiatrischen Erkrankungen:

- ADHS (Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitäts-Syndrom)

- ASS (Autismus-Spektrum-Störung)

- Depression

- Schizophrenie

- Demenz

Kognitive PFC Störungen bei psychiatrischen

Erkrankungen könnten durch subjektiv nicht

kontrollierbar erlebten Stress und die

Dysregulation von Katecholaminen (Noradrenalin

und Dopamin) im Gehirn moduliert sein (Arnsten,

Nat Rev Neurosci, 2009).

Funktionsbereich Gedächtnis

Funktionell-neuroanatomische Grundlagen:

Fall: H.M. (Henry Gustav Molaison)

(1926 – 2008)

Bilaterale Läsion im medialen

Temporalappen

Störungen des Gedächtnisses: Amnesie

Definition:

Schwere Störung oder Verlust des Langzeitgedächtnisses

bei relativ intakten anderen kognitiven Funktionen.

Arten von Amnesie:

• Transiente globale Amnesie

• Anterograde Amnesia (Probleme neue Info zu speichern)

• Retrograde Amnesie (Probleme, alte Gedächtnisinhalte abzurufen)

Gedächtnistests

Kurzzeitgedächtnis (KZG)

– Zahlenspanne vorwärts und rückwärts

– Wortliste

– Corsi block test

– Rey Osterreith Complex Figure Test

Langzeitgedächtnis (LZG)

I Explizites/deklaratives Gedächtnis:

– free recall

– Paarassoziationslernen

– Wiedererkennen

II Implizites/procedurales Gedächtnis

– Skill learning

– priming

– klassische Konditionierung

Corsi Block Test

(nonverbaler Kurzzeitgedächtnistest, explizites

Gedächtnis)

Rey Osterreith Complex Figure Test

(nonverbaler Gedächtnistest, explizites

Gedächtnis)

• Rey-Osterrieth Complex Figure Test (nonverbales KZG, Shin et al., (2006)

Psychometrische Tests zur Erfassung der

nonverbalen Gedächtnisleistung

Implizites Langzeitgedächtnis

• Beispielaufgabe:

• Verbales priming und word stem recall

FISCH

SILBER

BLUME

TINTE

RING

ELEPHANT

WASSER

HAND

BLEISTIFT

TI_____

„Word stem completion priming“, Test für prozedurales/implizites Gedächtnis

Gedächtnisleistung bei Demenz versus

Depression

• Depressionserkrankungen gehen oft mit (schweren) Störungen der

Gedächtnisleistung einher (diagnostisches Problem, v.a. bei älteren

Patienten)

• Differentialdiagnostik: Demenz versus Depression?

• Demenz-und Depressionspatienten unterscheidbar durch “delayed retrieval

task” mit Ablenkung und hoher Komplexität (Lachner & Engel, 1994, Journal

of Nervous & Mental Disease)

• Demenz: Beeinträchtigung aller kognitiver Funktionen

• Depression: spezifische Beeinträchtigung der Gedächntisleistung,

Aufmerksamkeit, Exekutivfunktionen

Funktionsbereich Intelligenz

Funktionsbereich Intelligenz

Fragestellungen zur IQ-Testung

• Differentialdiagnostik (z.B. bei kindlichen

Entwicklungsstörungen)

• Demenzdiagnostik

• Prognose, Chronifizierung von kognitiven

Störungen bei psychiatrischen Erkrankungen (z.B.

bei schweren Psychosen)

• Verlaufskontrolle bei therapeutischen

Interventionen

• Klinische Forschung (Homogenität von Gruppen

hinsichtlich des kognitiven Funktionsniveaus)

Intelligenzverteilung: Gauß‘sche Normalverteilung

Mittelwert liegt bei 100 festgelegt, die Standardabweichung ist meist mit 15 definiert.

Der Standardwert ist die durchschnittliche Entfernung vom Mittel.

80- 90= unter Durchschnitt

91-110= Durchschnitt

111-121= über Durchschnitt

122-130= hohe Intelligenz

131-141= sehr hohe

141+ = außergewöhnlich hohe Intelligenz

Theorie nach Cattell

R.B. Cattell unterschied zwischen:

1. Flüssiger Intelligenz (Fähigkeit, logisch zu denken)

- Geistige Kapazität

- Auffassungsgabe

- Verarbeitungsniveau

2. Kristalliner Intelligenz (erworbenes Wissen, abhängig von Lernerfahrungen)

- Explizites Wissen (episodisch und semantisch)

- Implizit erlerntes Wissen (z.B. Rechnen, Radfahren)

Angeboren,

vererbt,

kulturfrei,

entscheidend

bei Lern-

vorgängen

Umweltbedingt,

ausbildungs-

abhängig,

kulturspezifischIQ-Test: „Cattell‘s culture fair test“

IQ Tests

• Hamburg-Wechsler Intelligenztest (HAWIE, WAIS IV)

und Kinder (HAWIK):

- Verbal-IQ (z.B. Hauptstadt von Australien?

Gemeinsamkeit zwischen Henne und Ei)

- Handlungs-IQ (z.B. Mosaiktest)

- Cattell‘s Culture Fair Test

- Mehrfachwahl-Wortschatz-Test

Neuropsychologische Charakteristika bei

psychiatrischen Erkrankungen:

Psychotische Erkrankungen: Schizophrenie

Beeinträchtigte Funktionsbereiche:

- Exekutivfunktionen (Planen, Handeln, Emotionsregulation,

Entscheiden)

- Aufmerksamkeit

- Verbales und nonverbales Langzeitgedächtnis

- Psychomotorische Verlangsamung

- Interhemisphärische Koordination

Neuropsychologische Charakteristika bei

psychiatrischen Erkrankungen:

Affektive Erkrankungen (Major Depression)

Beeinträchtigte Funktionsbereiche:

- Lernen und Gedächtnis

- Kognitive Flexibilität, Exekutivfunktionen

- Aufmerksamkeit

- Psychomotorische Verlangsamung

-> Defizite oft abhängig vom Schweregrad der Depression

Neuropsychologische Charakteristika bei

psychiatrischen Erkrankungen:

Aufmerksamkeits-Hyperaktivität-Defizit-

Syndrom (ADHS)

Beeinträchtigte Funktionsbereiche:

- Aufmerksamkeit

- Exekutivfuntionen

- Kognitive Disinhibition, Impulsivität

- Verlangsamte kognitive Verarbeitungsgeschwindigkeit und Lernen

Neuropsychologische Charakteristika bei

spezifischen neuropsychiatrischen Erkrankungen:

Demenz

Beeinträchtigte Funktionsbereiche:

- Alle kognitiven Bereiche (Gedächtnis, Sprache,

Exekutivfuntionen, Raumwahrnehmung etc.)

- Neurodegenerative, progrediente Erkrankung

- NP Defizite abhängig von den betroffenen Gehirnarealen

(z.B. Fronto-temporale Demenz versus Alzheimer-

Demenz) und der Progredienz der Erkrankung

- Psychische Symptome (Depression, Angst, psychotische

Symptome)

Neuropsychologische Charakteristika bei

psychiatrischen Erkrankungen:

Autismus Spektrum Störung

Beeinträchtigte kognitive Funktionsbereiche:

- Soziale Kognition/Theory of Mind (ToM)

- Psychomotorik (Stereotypien)

- Sprache und Kommunikation

- Exekutivfunktionen

- Arbeitsgedächtnis

Diagnostic Criteria for ASD (DSM-V)

1. Persistent deficits in social communication and social

interaction across multiple contexts

2. Restricted, repetitive patterns of behavior, interests, or

activities

• Hyper- or hyporeactivity to sensory input or unusual interest in sensory

aspects of the environment

• Symptoms must be present in the early developmental period (but may

not become fully manifest until social demands exceed limited capabilities,

or may be masked by learned strategies in later life).

• Symptoms cause clinically significant impairment in social, occupational,

or other important areas of current functioning.

• These disturbances are not better explained by intellectual disability

(intellectual developmental disorder) or global developmental delay.

Dawson, M. et al. (2007). Psychol. Sci., 18 (8), 657-662.

Performance on IQ-Tests in ASD

Psychologische Modelle des Autismus:

Theory of Mind (TOM)

• ASS wird verstanden als die Unfähigkeit, TOM

zu entwickeln, d.h. die Fähigkeit, das Verhalten, Gedanken,

Intentionen und andere mentale Zustände anderer Menschen

einzuschätzen und darüber objektiv erfassbare Informationen

zu haben

• Unfähigkeit, die Perspektive anderer Personen

einzunehmen und diese Information zu nutzen, um

voraussagen zu können, wie sich die andere Person

verhalten wird

-> Mindblindness: Probleme in sozialen Situationen,

pragmatischen sprachlichen Kommunikationen und in

Beziehungen zu anderen Menschen

E.g. Happe, F; et al. (1996). NeuroReport 8 (1): 197–201.

Simon Baron-Cohen

Theory of Mind Task

Baron-Cohen, S. (1997) Mindblindness: An Essay on Autism and Theory of Mind

Die “mirror neuron” Theorie des Autismus

• “Mirror neurons” und das prämotorische System scheinen eine wichtige Rolle bei verschiedenen Aspekten des Sozialverhaltens zu spielen, z.B. bei der Kognition, Handlungsplanung, Verstehen von Intentionen, Imitation, Vorhersage von Zielen und Plänen, und bei der Sprachverarbeitung (Iacoboni, M. (2009). Curr Opin Neurobiol, 19(6), 661-5; Rizzolatti and Sinigaglia (2011). Conscious Cogn., 20(1),64-74.

• Menschen mit ASS haben teilweise schwerwiegende motorische Probleme, was häufig zu Problemen führt, das Verhalten anderer Menschen nachzuahmen

• Annahme, das bei ASS Defizite die Probleme in sozialer Interaktionen auf Schwierigkeiten bei der Verarbeitung von Handlungen basieren.

• Befunde aus Studien zeigen eine Hypoaktivität des MNS bei ASS beim Beobachten von Handlungen anderer Menschen(Rizzolatti and Fabbri-Destro (2010). Exp Brain Res, 200 (3-4), 223-37)

Giacomo Rizzolatti

ASD: Eine Dysfunktion des mirror neuron Systems?

Evidenz aus einer Studie zur emotionalen Gesichter-

verarbeitung

Right Right

Right Left

fMRI study of imitation and observation

of facial emotional expressions in ASD

and TD children

• activation of pars opercularis (part of MNS)

• ASD have reduced MNS activity during

social mirroring compared with TD

• the higher the severity of disease, the

lower the MNS activity.

Dapretto et al. (2006), Nature Rev Neurosci, 9, 28-30

fMRI Silent reading task: ASS Patienten zeigen eine Hypoaktivierung des motorischen

Kortex bei der Verarbeitung von Handlungsverben und haben verlangsamte Reaktionen

auf Handlungsverben in semantischen Entscheidungsaufgaben

Moseley et al. (2013) Front Hum Neurosci., 8, 7:725.

Object nouns Action verbs

Autismus-Spektrum-Störungen: Wortkategorien-spezifische

Dysfunktion bei der Verarbeitung von Handlungswörtern

Neurowissenschaftliche Befunde deuten darauf

hin, dass bei hochfunktionalem Autismus die

neuronale Verschaltung zwischen dem

motorischen (mirror neuron) und dem sprachlichen

System vermindert ist.

Zusammenfassung

• Neuropsychologie leistet einen wichtigen Beitrag zur Diagnostik, Therapieplanung und Verlaufskontrolle bei psychiatrischen und neurologischen Erkrankungen.

• Neuropsychologische Defizite treten oft störungsspezifisch auf und stehen im Zusammenhang mit der Ausprägung klinischer Symptome.

• Es gibt einen Zusammenhang zwischen Gehirnläsion und dem Auftreten psychischer Erkrankungen, sowie zwischen Stress und psychischen Erkrankungen.

• Studien zur Untersuchung von Wortbedeutung bei Gesunden weisen darauf hin, dass das motorische System eng mit dem Sprachsystem verschaltet ist.

• Neurowissenschaftliche Befunde deuten darauf hin, dass bei hochfunktionalem Autismus das motorische (mirror neuron) System verändert ist.

Weitere Literatur

Comer, R.J. (2013). Abnormal Psychology (8th Edition). Worth Publishers,

New York.

Chapter 4: Clinical assessment, diagnosis, and treatment.

Kolb, B. & Whishaw, I. (2009) Fundamentals of Human

Neuropsychology. 6th Edition. Worth PublishersW.H. Freeman, New York.

Chapter 27: Psychiatric and related disorders

Chapter 28: Neuropsychological assessment

Rüssler, J. (2010). Der „kognitive Kern“ der Neuropsychologie:

Neuropsychologische Diagnostik bei psychiatrischen Erkrankungen.

In: Lautenbacher, S. & Gauggel, S. (Hrsg.) Neuropsychologie

psychischer Störungen, 2. Auflage, Springer.