Neurobiologische Grundlagen psychotherapeutischer Verfahren

Psychotherapeut 2012 · 57:204–212DOI 10.1007/s00278-012-0902-3© Springer-Verlag 2012

Susanne Karch1 · Stephan Heinzel2 · Oliver Pogarell1 · Günter Schiepek3

1 Abteilung für Klinische Neurophysiologie und Funktionelle Bildgebung, Klinik für 

Psychiatrie und Psychotherapie, Ludwig-Maximilians-Universität, München2 Neuroimaging Center, Charité-Universitätsmedizin Berlin3 Paracelsus Medizinische Privatuniversität Salzburg, Österreich

Neurobiologische Grundlagen psychothera-peutischer VerfahrenMethodische Anforderungen und Ergebnisse bei psychiatrischen Störungsbildern

Psychiatrische Erkrankungen sind häufig mit neurobiologischen Auf-fälligkeiten assoziiert. Die mögli-chen neurobiologischen Veränderun-gen sind vielfältig; beschrieben sind z. B. Modifikationen der Neurotrans-mission sowie funktionelle und struk-turelle Besonderheiten. Der Einfluss von therapeutischen Verfahren auf neurobiologische Prozesse von psy-chiatrischen Erkrankungen gerät zu-nehmend in den Fokus. Die Annah-me, dass auch therapeutische Inter-ventionen mit neuronalen Verände-rungen einhergehen, ist dabei nicht neu.

Methodische Ansätze

Grundlagen und Ziele

Bereits Sigmund Freud hat die Behand-lung seelischer Leidenszustände ur-sprünglich auf der Basis einer Verände-rung von Hirnzuständen konzipiert. Al-lerdings verfolgte Freud die Bemühun-gen, das Verständnis und die Behandlung von Neurosen neurobiologisch begrün-den zu können, später nicht mehr. Zu die-ser Entscheidung dürften das zum dama-ligen Zeitpunkt sehr geringe Wissen über neurobiologische Zusammenhänge und die Begrenztheit der methodischen Mög-

lichkeiten beigetragen haben. Psychothe-rapeutische Verfahren und Methoden ent-wickelten sich seitdem weitgehend unab-hängig von den Neurowissenschaften.

Inzwischen können durch die Weiter-entwicklung verschiedener neurobiolo-gischer Methoden u. a. Wahrnehmungs-prozesse, höhere kognitive Funktionen (z. B. Handlungsplanung und Gedächt-nis) sowie affektive und soziale Prozes-se und Emotionalität präzise erfasst wer-den. Besonderheiten und Veränderungen in diesen Bereichen, die mit klinischen Störungsbildern bzw. mit dem therapeu-tischen Prozess einhergehen, können nun dargestellt werden. Daneben können zen-trale Themen der Psychiatrie und Psycho-therapie wie Empathie, emotionale Kom-petenz, soziale „Intelligenz“, Veränderun-gen des Selbsterlebens oder die Folgen früher Erfahrungen für die Persönlich-keitsentwicklung mit neurobiologischen Ansätzen modelliert werden.

Eine prominente Verbindung zwischen neurowissenschaftlicher Grundlagen-forschung und Psychoanalyse stellte Eric Kandel her, dessen Arbeiten zur Neuro-chemie des Lernens und zur Funktions-weise des Gedächtnisses mit dem Nobel-preis ausgezeichnet wurden. Der ausgebil-dete Psychiater und Psychoanalytiker ver-lieh in mehreren Aufsätzen der Hoffnung und der Notwendigkeit Ausdruck, Psy-

chotherapie neurowissenschaftlich zu be-gründen (Kandel 1998). Aus seiner Sicht spielt die Genexpression eine zentrale Rol-le: Neue und korrigierende Erfahrungen, die z. B. durch Psychotherapie angestoßen werden, könnten sich über den Weg von funktionellen und strukturellen Verände-rungen der beteiligten Neurone manifes-tieren (Plastizität neuronaler Netzwerke). Insgesamt geht man davon aus, dass (psy-cho-)therapeutische Verfahren zu struk-turellen und funktionellen Veränderun-gen führen können, z. B. Veränderung der Neurotransmission, elektrophysiologi-scher Reaktionen, Zu- bzw. Abnahme von Konnektivität, Synchronizität und Verän-derungen der neuronalen Durchblutung. Neben einer Funktions- und Strukturver-änderung von Neuronen und Neuronen-netzen dürften psychotherapieinduzierte Lernvorgänge sogar die Entstehung von neuen Neuronen aus Stammzellen anre-gen. Eine solche Neuro(neo)genese könn-te einen bedeutenden Wirkmechanismus der Psychotherapie darstellen und da-mit zu einem relevanten Forschungsan-satz für eine zukünftige Neurobiologie der Psychotherapie werden. Allerdings lassen sich ein entsprechender Nachweis und eine Lokalisation der Neuronenent-stehung mit nichtinvasiven (z. B. bildge-benden) Methoden im Humanexperi-ment noch nicht durchführen.

Schwerpunkt: Neurowissenschaftliche Befunde bei Psychotherapie – Übersicht

204 |  Psychotherapeut 3 · 2012

RedaktionA. Buchheim, InnsbruckM. Cierpka, Heidelberg 

Zielsetzung der Untersuchung von neurobiologischen Aspekten der Psycho-therapie ist, ein vertieftes Verständnis im Hinblick auf die beteiligten neuronalen Prozesse innerhalb eines biopsychoso-zialen Gesamtentwurfs von Psychothera-pie zu erreichen. Daneben ist ein zentra-les Ziel, vor Beginn der Therapie Parame-ter zu identifizieren, die eine Prädiktion des Therapieerfolgs vereinfachen bzw. zur Wahl zwischen verschiedenen thera-peutischen Alternativen beitragen. Soge-nannte Neurofeedback-Verfahren ermög-lichen darüber hinaus eine direkte Modu-lation von neurobiologischen Prozessen im Rahmen der Therapie: Patienten kön-nen eine Rückmeldung über neurobiolo-gische Parameter erhalten und im Rah-men des therapeutischen Prozesses ler-nen, diese bewusst zu modulieren.

Der neurowissenschaftliche Diskurs hat über die Jahre gezeigte, dass Erfahrun-gen und Aktivitäten eines Individuums die spezifische neuronale Aktivität und funktionelle Veränderungen neuronaler Netze beeinflussen sowie zu strukturellen und damit in neuronalen und biochemi-schen Substraten messbaren Veränderun-gen führen. Auch die Frage, ob bzw. wie sich die Wirkweise sowie deren neurobio-logische Konsequenzen von psychothera-peutischen und pharmakologischen Be-handlungen unterscheiden, wird zuneh-mend diskutiert.

Experimentelle Paradigmen in der funktionellen Bildgebung

Es gibt eine Reihe von Ansätzen, mit de-ren Hilfe neurobiologische Unterschie-de zwischen psychiatrischen Störungs-bildern und Gesunden bzw. therapieas-soziierte Veränderungen dargestellt wer-den können. Die Art der Untersuchungs-bedingungen und -aufgaben haben dabei einen großen Einfluss auf die Ergebnis-se und sind ein Grund für die z. T. ausge-prägte Inkonsistenz zwischen den unter-schiedlichen Studienergebnissen.

Untersucht wird beispielsweise die neuronale Eigenaktivität des Gehirns, während der Proband nicht auf die Außenwelt fokussiert ist und das Gehirn wach, aber in Ruhe ist. Annahme ist, dass das „Ruhenetzwerk“ zugrunde liegende physiologische Prozesse messbar macht.

Nachteil ist allerdings, dass sich der „Ru-hezustand“ des Probanden kaum kontrol-lieren lässt.

In anderen Studien wird die Verarbei-tung von emotionalen Inhalten untersucht. Hierzu werden emotionale Bilder und Vi-deos bzw. Stimuli präsentiert, die direkt mit dem Störungsbild im Zusammen-hang stehen, z. B. emotionale Szenen, die von den Studienteilnehmern vorab selbst formuliert werden, oder individuelle, stö-rungsassoziierte Bilder.

Ein weiterer Ansatz besteht in der Mes-sung der neuronalen Aktivität bei der Be-arbeitung von kognitiven Aufgaben. In kli-nischen Studien werden dabei v. a. Aufga-ben eingesetzt, an deren Lösung die für die zu untersuchende Erkrankung spezi-fischen Hirnregionen beteiligt sind.

Mit neueren Ansätzen und Methoden lassen sich jetzt auch interventionsspezi-fische Effekte und neuronale Mechanis-men während eines therapeutischen Pro-zesses erfassen, z. B. bei der Aufzeichnung neuronaler Reaktionen im Rahmen der Hypnose (Rainville et al. 1999). Mithilfe von (Neuro-)Feedback-Verfahren können periphere physiologische und neuronale Reaktionen dem Patienten zurückgemel-det werden, und dieser kann dann darauf bewusst Einfluss nehmen.

Forschungsfelder

Folgende Bereiche, in denen strukturel-le und funktionelle bildgebende Verfah-ren in Kombination mit (neuro-)psycho-logischen Methoden eingesetzt werden,

können unterschieden werden (Etkin et al. 2005):

- Untersuchungen von kognitiven Stö-rungen als Grundlage für die Entwicklung neuropsychologischer Therapien,

- Suche nach Neuroendophänotypen,- Vorhersage von (differenziellen) The-

rapieeffekten und- neurobiologische Charakterisierung

der Wirkung von Psychotherapie.

Kognitive Defizite als Grundlage neuropsychologischer Therapien

Die Identifikation neuropsychologischer Defizite bei psychischen Störungen soll es ermöglichen, spezielle neuropsycho-logische Therapien zu entwickeln. Schi-zophrene Patienten zeigen beispielswei-se häufig Auffälligkeiten in den Berei-chen Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis und exekutive Funktionen; bei Patienten mit Zwangserkrankungen können strate-gische Kompetenzen bzw. Vorgänge des Planens und Problemlösens gestört sein. Ein neurophysiologisch gesteuertes Trai-ning der entsprechenden Fähigkeiten könnte einen positiven Einfluss insbeson-dere auf die Relevanz der Erkrankung für den Alltag haben.

Suche nach Neuroendophänotypen

Ziel der Definition von Neuroendophä-notypen ist es, psychische Störungsbil-der, deren Differenzierung auf phänome-nologischen Unterschieden im Verhalten und Erleben von Patienten beruht, auf zu-grunde liegende neurobiologische Prozes-se zurückzuführen. Bei Neuroendophä-notypen handelt sich um neurobiologisch und neuropsychologisch objektivierbare Eigenschaften auf genetischer Grundlage, die eine einheitliche Basis von heteroge-nen Störungsbildern, von Spektrumsstö-rungen oder auch von Symptombelastun-gen im verwandtschaftlichen Umfeld von Patienten darstellen könnten. Ihre Nähe zur Genetik und ihre neurobiologische Messbarkeit sollten die Möglichkeit eröff-nen, ätiologische Einheitlichkeit zu errei-chen und eine biologisch fundierte Diag-nostik zu entwickeln, die therapierelevan-ter ist als die bisherige phänomenologisch orientierte Diagnostik.

Zusammenfassung · Abstract

Prädiktion von Therapieeffekten

Ziel dieses Forschungsansatzes ist es, vor Beginn einer Therapie Parameter zu fin-den, mit denen sich der Therapieerfolg vorhersagen und sich abschätzen lässt, wel-

che von mehreren therapeutischen Optio-nen die besten Erfolgswahrscheinlichkei-ten hat. Differenzielle Indikationen sollten damit ermöglicht oder erleichtert werden. Die klinische Relevanz dieses Ansatzes ist sehr groß: Bei der Behandlung von psych-

Psychotherapeut 2012 · 57:204–212   DOI 10.1007/s00278-012-0902-3© Springer-Verlag 2012

Susanne Karch · Stephan Heinzel · Oliver Pogarell · Günter Schiepek

Neurobiologische Grundlagen psychotherapeuti-scher Verfahren. Methodische Anforderungen und Ergebnisse bei psychiatrischen Störungsbildern

ZusammenfassungDie Untersuchung neurobiologischer Grund-lagen von psychotherapeutischen Interven-tionen hat in den letzten Jahren an Bedeu-tung gewonnen. Therapieassoziierte funktio-nelle Veränderungen wurden in einer Reihe psychiatrischer Erkrankungen untersucht. Da-bei konnte gezeigt werden, dass bei Erkran-kungen, bei denen Emotionen eine zentra-le Rolle spielen (u. a. Depressionen, Angst-erkrankungen, Borderline-Persönlichkeits-störung), häufig Dysfunktionen in den Hirn-regionen auftreten, die mit der Regulierung von Emotionen assoziiert werden. Psychothe-rapeutische Interventionen können zu einer Art „Normalisierung“ der neuronalen Aktivität in diesen Bereichen führen (z. B. Amygdala, ventromedialer präfrontaler Kortex, anterio-rer zingulärer Kortex, orbitofrontaler Kortex). Daneben zeigte sich eine therapiebedingte Anpassung der neuronalen Reaktionen auch in Bereichen, die für Aufmerksamkeitsprozes-se und die visuelle Wahrnehmung relevant 

sind. Andere Studien hatten zum Ziel, neuro-biologische Parameter zu finden, die dazu ge-nutzt werden können, den therapeutischen Erfolg vorherzusagen bzw. die Wahl zwischen verschiedenen therapeutischen Strategien zu vereinfachen. Bei der Depression spielen bei-spielsweise die Amygdala und der anterio-re zinguläre Kortex eine herausragende Rolle. Insgesamt ist das Wissen über neurobiologi-sche Grundlagen von psychotherapeutischen Interventionen noch unzureichend. Eine rela-tiv geringe Zahl an Studien und methodische Probleme (u. a. kleine Stichproben, unzurei-chende Kontrollbedingungen, große Variabi-lität der verwendeten Verfahren) erschweren es, zuverlässige Aussagen zu treffen.

SchlüsselwörterGehirn · Neurofeedback · Psychotherapie · Prognose

Neurobiological basis of psychotherapeutic approaches. Methodological demands and results for psychiatric disorder patterns

AbstractIn the last few years the investigation of the neurobiological basis of psychotherapeu-tic treatments has gained importance. Thera-py-associated functional changes have been studied in a number of different psychiat-ric diseases. It has been shown that diseases with a central role of emotions (e.g. depres-sion, anxiety disorders, borderline personality disorder) often demonstrate dysfunctions in brain areas that are linked to emotional reg-ulation. Psychotherapeutic interventions can lead to a kind of normalization of brain re-sponses in these areas (e.g. amygdala, ven-tromedial prefrontal cortex, anterior cingu-late cortex, orbitofrontal cortex). In addition, therapy-associated transformations were al-so demonstrated in areas which are related to attention processes and visual perception. 

Other studies have aimed at finding neurobi-ological parameters that can be used to pre-dict a therapeutic outcome or to choose be-tween various therapeutic strategies. For in-stance, in depression, the amygdala and the anterior cingulate cortex are assumed to play a major role. Altogether, knowledge on the neurobiological basis of psychotherapeutic procedures is limited. A comparatively small number of studies and several methodolog-ical problems (e.g. small sample sizes, insuf-ficient control groups, variability of meth-ods used) make it difficult to propose reliable statements.

KeywordsBrain · Neurofeedback · Psychotherapy · Prognosis


iatrischen Patienten stehen häufig mehre-re Methoden und Interventionen zu Ver-fügung, ohne dass im Einzelfall eine zu-verlässige Vorhersage darüber möglich ist, welcher der Ansätze den größten Erfolg verspricht. Dies hat zur Folge, dass teil-weise mehrere verschiedene Ansätze bzw. Psychopharmaka langwierig ausprobiert werden müssen, bevor eine zufriedenstel-lende Besserung erreicht werden kann.

Es existieren mehrere Studien in die-sem Bereich: Es konnte gezeigt werden, dass bei Patienten mit posttraumatischer Belastungsstörung (PTBS) besonders aus-geprägte Reaktionen der Amygdala und des ventralen Anteils des anterioren zin-gulären Kortex („anterior cingulate cor-tex“, ACC) bei der Präsentation ängstli-cher Gesichter (Bryant et al. 2008a) sowie ein geringes Volumen des rostralen ACC (Bryant et al. 2008b) zu Therapiebeginn mit einer geringen „Therapie-Response“ assoziiert waren. Patienten, die auf die Therapie respondierten, wiesen hingegen vor Beginn der Therapie signifikant stär-kere Reaktionen im dorsalen ACC auf.

Thase et al. (1997) nutzten bei Patien-ten mit Depressionen das Schlafprofil als Prädiktor für Verlauf und Ergebnis einer interpersonellen Psychotherapie: Patien-ten mit unauffälligem Schlafprofil [z. B. „Rapid-eye-movement“(REM)-Latenz, REM-Intensität und Schlafeffizienz] wie-sen einen besseren Behandlungsverlauf auf als Patienten mit auffälligem Schlaf-profil. In einer Studie von Forbes et al. (2010) erzielten depressive Patienten, die auf die Ankündigung einer Beloh-nung mit einer ausgeprägten Reaktion im Striatum antworteten, bei einer kogniti-ven Verhaltenstherapie und bei der medi-

kamentösen Therapie mit Venlafaxin eine größere Reduktion der Angstwerte als Pa-tienten mit geringen striatalen Reaktionen (Forbes et al. 2010). Daneben scheint der ACC scheint eine wichtige Rolle bei der Vorhersagbarkeit des Therapieerfolgs de-pressiver Patienten zu spielen: Konarski et al. (2009) fanden in einer Fluordesoxy-glucose-Positronen-Emissions-Tomogra-phie(18FDG-PET)-Studie einen Zusam-menhang zwischen ausbleibendem The-rapieerfolg und einem Hypermetabolis-mus im Übergangsbereich von präge-nualem (rostralem) zum subgenualem ACC vor Therapiebeginn. Passend hier-zu konnten Siegle et al. (2006) einen guten Therapieerfolg der kognitiven Verhaltens-therapie bei depressiven Patienten vorher-sagen, die vor Behandlung eine niedrige Aktivität im subgenualen ACC und eine hohe Aktivität im Bereich der Amygdala aufwiesen.

In einer anderen Studie zeigte sich hin-gegen ein reduzierter Metabolismus im rostralen ACC als Prädiktor für einen ge-ringen Therapieerfolg sowohl bei der ko-gnitiven Verhaltenstherapie als auch der Venlafaxintherapie (Kennedy et al. 2007). Insgesamt gibt es Hinweise dafür, dass eine erhöhte Reaktion im rostralen ACC mit einem guten medikamentösen Thera-pieerfolg korreliert (Mayberg et al. 1997; Pizzagalli et al. 2001). Auch Mayberg et al. (1997) fanden, dass ein hoher Glucose-metabolismus im rostralen ACC vor Be-ginn der medikamentösen Therapie mit einem guten Therapieerfolg korrelierte.

Vor dem Hintergrund dieser Befun-de könnten in Zukunft neurobiologische Kennwerte, die vor Behandlungsbeginn erfasst werden, zu differenziellen Indi-

kationsentscheidungen beitragen. Aller-dings sind die Mechanismen der Vermitt-lung zwischen prätherapeutischen Ak-tivierungsmustern und Therapieeffekt noch nicht wirklich verstanden.

Neurobiologische Effekte von Psychotherapie

Untersuchungen, in denen neurobiologi-sche Parameter vor bzw. nach der Thera-pie verglichen werden, stellen die Mehr-heit der Studien dar, die die Wirkung von psychotherapeutischen Behandlun-gen nachweisen wollten. Bis 2005 gab es ca. 14 Studien, die sich mit der Erfas-sung neurobiologischer Effekte psycho-therapeutischer Verfahren beschäftig-ten (Roffman et al. 2005). Wenngleich es in den letzten Jahren zu einer deutlichen Zunahme der Zahl der Untersuchungen kam (Schiepek et al. 2011), ist die Datenla-ge noch immer relativ schlecht, insbeson-dere im Vergleich zu umfangreichen Stu-dien zur neurobiologischen Wirkung von psychopharmakologischen Therapien. Im Folgenden wird ein Überblick über die Untersuchungen zu einzelnen Störungs-bildern gegeben.

Soziale Angst und PhobienAngst ist eine normale Reaktion auf eine bedrohliche Situation. Es handelt sich um eine aversive Emotion, die durch die Akti-vierung eines basalen Flucht- und Vermei-dungssystems v. a. dazu dient, Gefahren schnellstmöglich zu erkennen und adäquat auf sie zu reagieren (LeDoux 1998).Es ist wahrscheinlich, dass das Furcht-Sys-tem wenigstens bei einigen Angststörungen involviert ist (Ohman 1992).

Neurobiologisch sind verschiedene Re-gionen mit der Regulierung von Emo-tionen, der Bewertung potenzieller Ge-fahrenquellen, der subjektiven Erfahrung von Furcht und mit affektiven Erkrankun-gen assoziiert. Die Amygdala kann durch bedrohliche oder aversive Stimuli akti-viert werden. Dabei wird angenommen, dass die Amygdala eher bei der Auslösung als der Aufrechterhaltung von Furchtzu-ständen eine entscheidende Rolle spielt. Der ACC dürfte für die Aufmerksam-keitszuwendung, die kognitive Bewer-tung bzw. die Emotionsregulierung rele-

Abb. 1 8 Hirnaktivität der „Follow-up“-Untersuchung nach 6 Monaten im Vergleich zur ersten Unter-suchung vor Beginn der Therapie bei Patienten mit Spinnenphobie (Vergleich: Präsentation von Spin-nen vs. neutrale Bedingung). (Nach Schienle et al. 2009; Abdruck mit freundlicher Genehmigung von Elsevier Limited)

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vant sein. Daneben sind der ventrome-diale PFC und der orbitofrontale Kortex (OFC) an der Hemmung negativer Emo-tionen beteiligt. Der dorsolaterale prä-frontale Kortex (DLPFC) ist für die Inte-gration von Emotionen und Kognitionen wichtig (Davidson et al. 2000).

Die meistens Studien zur Psychothera-pie bei Angststörungen wurden zur Spin-nenphobie durchgeführt, vermutlich weil diese einfach zu untersuchen und relativ gut behandelbar ist. In der Mehrzahl der Studien zeigte sich bei der Präsentation von störungsrelevanten Bildern oder Fil-men (Symptomprovokation) eine Über-aktivität v. a. in limbischen Arealen, dem ACC, der Inselregion und visuellen As-soziationskortizes, die nach psychothera-peutischen Interventionen abnahm (u. a. Goossens et al. 2007; Paquette et al. 2003). Schienle et al. (2007; Schienle et al. 2009; . Abb. 1) fanden darüber hinaus eine Zu-nahme der Reaktionen im OFC, die auch über 6 Monate stabil war und auf eine ver-besserte Hemmung negativer Emotionen hinweisen könnte.

Furmark et al. (2002) untersuchten den Einfluss therapeutischer Interventio-nen [kognitive Verhaltenstherapie vs. me-dikamentöse Therapie mit einem selekti-ven Serotonin-Wiederaufnahmehemmer („selective serotonin reuptake inhibitor“, SSRI) auf Patienten mit sozialer Phobie.

Bei der Symptomprovokation (Redesitua-tion vor anderen Personen) zeigte sich in beiden Therapiegruppen eine Reduktion der amygdalären und hippokampalen Re-aktionen im Vergleich zur Messung vor der Therapie und im Vergleich zu einer Kontrollgruppe ohne Therapie. Diese Er-gebnisse deuten darauf hin, dass Psycho-therapie und Pharmakotherapie zu neuro-physiologisch ähnlichen Effekten führen.

Einen ähnlichen Zusammenhang zwi-schen einem reduzierten Angstniveau und einer Reduktion der Aktivität in lim-bischen Arealen konnte auch bei anderen Angststörungen gezeigt werden (z. B. Sa-kai et al. 2006). Trotz zahlreicher Über-einstimmungen der Ergebnisse bleibt die Befundlage aber insgesamt uneinheit-lich; in einigen Studien findet sich keine therapieassoziierte Aktivitätsabnahme. Dies mag mit der Tendenz der Amygdala, rasch zu habituieren, bzw. mit der Tatsa-che, dass sich kleine Strukturen mit man-chen Methoden nur unzureichend dar-stellen lassen (z. B. PET), im Zusammen-hang stehen. Auch die Befunde zu Akti-vitätsveränderungen im PFC unterschie-den sich zwischen den Studien deutlich. In einigen Studien wurde von einer the-rapieinduzierten Aktivitätszunahme be-richtet (u. a. Sakai et al. 2006; Schienle et al. 2007), in anderen von einer Aktivitäts-abnahme (z. B. Paquette et al. 2003). Für

beide Befunde gibt es mögliche Interpre-tationen. So könnte eine Aktivitätsabnah-me mit verringertem katastrophisieren-den Denken einhergehen (Paquette et al. 2003). In anderen Arbeiten wurden prä-frontale Aktivitätsanstiege mit einer ver-besserten „Coping“-Leistung und kogni-tiver Restrukturierung emotionaler Reize in Verbindung gebracht (Sakai et al. 2006; Schienle et al. 2007). Möglicherweise spie-len bei unterschiedlichen Schweregraden der Erkrankung und Diagnosen unter-schiedliche Prozesse eine Rolle (Johan-son et al. 2006). Die therapieassoziierte Abnahme der Reaktionen in extrastriä-ren visuellen Kortizes könnte damit ein-hergehen, dass die initial hypervigilante Verarbeitung von angstrelevanten Reizen durch die Therapie reduziert wird.

DepressionenBei Patienten mit Depressionen füh-ren psychologische Interventionen v. a. zu Veränderungen der Durchblutung im dorsalen, ventralen und medialen PFC, z. T. auch im Hippocampus (u. a. Goldap-ple et al. 2004; Brody et al. 2001). Ritchey et al. (2011) konnten beispielsweise bele-gen, dass die Präsentation von emotiona-len Bildern mit Minderaktivierungen im ventromedialen PFC und funktionellen Veränderungen im Bereich von Amygda-la/Hippocampus/Nucleus caudatus ein-hergehen. Nach einer kognitiven Verhal-tenstherapie konnte eine Angleichung der Blutflussreaktionen der Patienten zu denen gesunder Probanden nachgewie-sen werden, am ehesten im Sinne einer Normalisierung. Der Effekt einer psycho-dynamischen Therapie bei Patienten mit Depressionen wurde von Buchheim et al. (2012) untersucht. Diese konnten zeigen, dass eine zu Beginn der Therapie festge-stellt Hyperreaktivität im Amygdala-Hip-pocampus-Komplex nach der psychoda-mischen Therapie abgenommen hatte. Die Reduktion der Aktivierung korrelier-te mit der Verminderung der Depressivi-tät; medial-präfrontale Reaktionen korre-lierten mit einer allgemeinen Abnahme der Symptome.

Insgesamt sind die Ergebnisse der ein-zelnen Studien z. T. gegensätzlich. Aller-dings besteht große Konsistenz darüber, welche Regionen relevant sind: Sowohl die Psychotherapie als auch die psycho-

Abb. 2 8 a Zwangsassoziierte neuronale Reaktionen vor Beginn der Therapie (Vergleich zwangsasso-ziierte Bilder vs. neutrale Bilder). b Vergleich der Reaktionen auf zwangsrelevante Inhalte vor Beginn der Therapie und im Therapieverlauf (Vergleich zwangsassoziierte Bilder vs. neutrale Bilder; Schiepek et al. 2009; Abdruck mit freundlicher Genehmigung von Informa Healthcare)



pharmakologische Therapie gehen mit einem verändertem Metabolismus im DLPFC (z. B. Mayberg et al. 2000) bzw. einer Abnahme der Aktivität im Hippo-campus und subgenualen ACC einher. Dies unterstreicht die Bedeutung dieser Areale für die Erkrankung, ohne aber eine Erklärung für die z. T. widersprüchlichen Resultate zu liefern.

In einem weiteren Ansatz wurden therapieassoziierte Veränderungen der CREB-bedingten Genexpression (CREB: „cyclic AMP response element binding protein“) untersucht: Annahme ist, dass sich eine erfolgreiche Therapie in einer Veränderung der CREB-bedingten Ge-nexpression auswirkt. In einer Studie von Koch et al. (2009) wiesen Patienten mit unipolarer Depression, die mit einer interpersonalen Therapie behandelt wur-den, zu Beginn der Therapie einen signifi-kanten Anstieg der CREB-Phosphorylie-rung (pCREB) als möglichen Indikator für einen frühen Therapieeffekt auf. Ge-prüft wird nun in Nachfolgestudien, in-wieweit der Anstieg des pCREB als Indi-kator für Neuroplastizität gewertet wer-den kann.

ZwangsstörungZwangsstörungen sind psychische Stö-rungen, bei denen sich den Patienten Ge-danken und Handlungen aufdrängen, die zwar als Ich-dyston empfunden werden, aber dennoch umgesetzt werden müssen. Es besteht zumindest zeitweise Einsicht, dass die Zwangsgedanken oder -hand-lungen übertrieben sind.

Dysfunktionen finden sich bei Patien-ten mit Zwangsstörungen v. a. in frontot-halamostriatalen Regelkreisen und dar-über hinaus u. a. auch in parietalen und limbischen Strukturen sowie dem Cere-bellum (u. a. Kwon et al. 2009; Menzies et al. 2008). In funktionell-bildgeben-den Studien waren die syndromassozi-ierten Dysfunktionen in kortikalen und subkortikalen Bereichen im Verlauf einer erfolgreichen Psychotherapie rückläufig, u. a. in OFC, ACC und Nucleus cauda-tus (z. B. Nakatani et al. 2003; Schiepek et al. 2009). Der Rückgang der neuronalen Reaktionen korrelierte mit der Abnahme der Symptomatik. Ähnliche Effekte zei-gen sich bei pharmakologischer Thera-pie mit SSRI (z. B. Baxter et al. 1992). Auf-

fallend war die große Heterogenität zwi-schen den Patienten, teilweise auch zwi-schen den einzelnen Studien (. Abb. 2).

Patienten, die besonders gut auf eine Verhaltenstherapie ansprachen, wiesen zu Beginn der Therapie erhöhte Aktivi-täten im OFC auf. Niedrige OFC-Reak-tionen waren hingegen mit dem besseren Ansprechen auf eine psychopharmako-logische Therapie assoziiert (Brody et al. 1998). Möglicherweise lässt sich aus die-sen Ergebnissen eine Indikationsaussage ableiten: Bei initial starker Reaktion im Bereich des OFC könnte eine Psychothe-rapie sinnvoll sein.

Borderline-PersönlichkeitsstörungBei der Borderline-Persönlichkeitsstörung (BPD) handelt es sich um ein tiefgreifendes Muster von Instabilität in den zwischen-menschlichen Beziehungen, im Selbstbild und in den Affekten, oft verbunden mit er-höhter Impulsivität. Der Beginn liegt im frühen Erwachsenenalter bzw. in der Pu-bertät und manifestiert sich in verschiede-nen Lebensbereichen (American Psychia-tric Association 2000).

Psychotherapeutische Verfahren gel-ten derzeit als Mittel der Wahl in der Be-handlung der BPD (Lieb et al. 2004). Bei den meisten Arbeiten zu neurobiologi-schen Aspekten der Therapie von Patien-ten mit BPD handelt es sich um Einzel-fallbeschreibungen oder kleine Fallserien. Schnell u. Herpertz (2007) untersuchten den Einfluss der dialektisch-behavioralen Therapie (DBT) auf funktionelle Reaktio-nen. Die Präsentation von negativen emo-tionalen Bildern führte zu verminderten Reaktionen im anterioren und posterio-ren Cingulum sowie temporal und in der linken Inselregion. Daneben zeigten Pa-tienten, die auf die Therapie respondier-ten, verminderte Reaktionen in der linken Amygdala und im Hippocampus. Unab-hängig davon gibt es Hinweise auf erhöh-te frontale Reaktionen nach erfolgreicher Therapie, die möglicherweise eine effizi-entere Modulation subkortikaler Areale belegen könnten (Lai et al. 2001).

Die Untersuchung von dissoziativen Phänomenen legte nahe, dass unabhängig von den genannten Hirnregionen weite-re Bereiche für die BPD relevant sind: Die Induktion von dissoziativen Phänomenen

bei nichtmedizierten BPD-Patienten mit-hilfe von autobiografischen Scripts resul-tierte in Aktivierungen im DLPFC sowie in einer negativen Korrelation des Disso-ziationsgrads mit dem temporalen Gyrus (Ludaescher et al. 2010). Relevant sind dis-soziative Zustände u. a. deshalb, weil sie mit Defiziten im Bereich der klassischen Konditionierung einhergehen (Ebner-Priemer et al. 2009). Dies lässt die Ver-mutung zu, dass die Aktivierung disso-ziativer Phänomene während der Thera-pie mit hoher Wahrscheinlichkeit emotio-nale Lernprozesse behindert (Bohus et al. 2011). Insgesamt ist eine zuverlässige Aus-sage über therapieassoziierte neurobiolo-gische Veränderungen in Anbetracht der geringen Studienzahl aktuell nicht mög-lich.

Posttraumatische BelastungsstörungDie Posttraumatische Belastungsstörung (PTBS) kann nach einem oder mehreren traumatischen Ereignissen auftreten, wel-che die individuellen Verarbeitungsmög-lichkeiten übersteigen. In vielen Fällen kommt es zum Gefühl der Hilflosigkeit und durch das traumatische Erleben zu einer Erschütterung des Selbst- und Weltver-ständnisses. Es können Intrusionen, Flash-backs, Vermeidungsverhalten und emotio-nale Taubheit auftreten (AWMF online).

Es existiert eine Reihe von Studien zu traumaspezifischen neurobiologischen Veränderungen. Eine Metaanalyse von Et-kin u. Wagner (2007) ergab bei Patienten mit PTBS eine reduzierte Beteiligung des ACC und des ventromedialen PFC. Über-aktivierungen zeigten sich hingegen in der Amygdala und der Insel. Strukturelle Ver-änderungen finden sich insbesondere im Hippocampus. Die Volumenreduktion korreliert dabei mit der Schwere der Er-krankung (Karl et al. 2006).

Die Messung von traumaassoziierter neuronaler Aktivität vor und nach Psy-chotherapie ergab eine Normalisierung des zerebralen Blutflusses in den Berei-chen der Amygdala, des Nucleus accum-bens und des rostralen ACC (u. a. Fel-mingham et al. 2007). Andere Studien weisen auf eine Veränderung der Reaktio-nen in lateral-frontalen und temporalen Hirnregionen hin (Lindauer et al. 2008).


Daneben zeigten sich strukturelle Verän-derungen offenbar aufgrund eines positi-ven Einflusses auf die Neurogenese. Ein bei PTBS häufig feststellbares verminder-tes Volumen des Hippocampus kann nach psychopharmakologischer Therapie (San-tarelli et al. 2003) und nach Psychothera-pie (Letizia et al. 2007) wieder zunehmen.

Möglicherweise führen die starke Re-agibilität der Amygdala und das damit as-soziierte Ansprechen des Angstnetzwerks zu einer Veränderung des „arousal“. Die präfrontale Kontrolle bzw. Bewertungen sind eventuell weniger stark, sodass die traumatische Wahrnehmung auf Ebene der limbischen Verarbeitung bleibt (Flat-ten 2001). Bei Persistenz der Stressreak-tion kann es zu Störungen der Gedächt-nisbildung kommen (u. a. im Hippocam-pus).

SchizophrenieEs gibt unterschiedliche psychotherapeu-tische Behandlungsansätze für Patienten mit Schizophrenie; häufig geht es bei psy-chotherapeutischen Interventionen v. a. um die Beeinflussung des krankheitsspe-zifischen und emotionalen Erlebens. Da-rüber hinaus kann eine neuropsychologi-sche Therapie positiven Einfluss auf die kognitive Leistungsfähigkeit haben. Ers-te Fallbeschreibungen weisen darauf hin, dass eine intensive neurokognitive Reha-bilitation auch mit einer Veränderung des Glucosemetabolismus einhergeht. Aller-dings führten unterschiedlichen Strate-gien der Patienten zu verschiedenen Ak-tivierungsmustern (Wykes 1998). Neuro-psychologische Therapie resultierte bei Patienten unter stabiler antipsychoti-scher Medikation in signifikant erhöh-ten neuronalen Reaktionen v. a in fronto-kortikalen Bereichen, verbunden mit ver-besserten Leistungen bei einer Gedächt-nisaufgabe (Wexler et al. 2000; Wykes et al. 2002). Allerdings profitierten nicht al-le Patienten von dem Training. Die Studie zeigte, dass sich die Hirnaktivität auch bei deutlich beeinträchtigten Patienten durch neuropsychologische Therapie verän-dern lässt (Wykes et al. 2002). Zuverlässi-ge Aussagen über die neurobiologischen Folgen einer kognitiven Therapie sind auf Basis der bisherigen Daten jedoch noch nicht möglich.

Methodenkritik und Ausblick

Neben der z. T. auffälligen Divergenz der Ergebnisse zwischen verschiedenen Stu-dien lässt sich andererseits zeigen, dass bei verschiedenen Störungsbildern teilweise die gleichen Hirnregionen beteiligt sind: Ver-schiedene Abschnitte von ACC, Amygda-la und Hippocampus, Bereiche des Tha-lamus, OFC sowie dorsale und ventrale präfrontale Areale sind mit Angsterkran-kungen, u. a. der sozialen Phobie, mit De-pressionen und mit Zwangsstörungen as-soziiert. Angesichts dieser geringen Spe-zifität stellt sich die Frage, ob die beteilig-ten Hirnareale nicht genau genug lokali-siert sind, also die räumliche Auflösung der Messung von Subarealen, Teilstruktu-ren oder einzelnen Neuronenpopulatio-nen unzureichend ist.

Es kann vermutet werden, dass bei diesen Erkrankungen die Regulation von Emotionen gestört ist; eine geringe-re hemmende bzw. modulierende Funk-tion durch verschiedene frontale Bereiche (u. a. OFC, ACC) geht evtl. mit einer er-höhten Reagibilität der Amygdala einher (Davidson et al. 2000). Für diese Annah-me könnten die engen Verbindungen zwi-schen Amygdala und dem prä- und sub-genualen zingulären Kortex sowie dem OFC und ventromedialen PFC sprechen. Vorgänge der wechselseitigen Einfluss-nahme der beteiligten Strukturen sind bisher kaum untersucht. Die Konnektivi-tät bzw. Interaktionen zwischen den ein-zelnen Strukturen sollten in Zukunft stär-ker thematisiert werden.

Die z. T. widersprüchlichen Ergebnis-se lassen sich möglicherweise wenigstens teilweise auf die sehr unterschiedlichen Methoden und Paradigmen zurückfüh-ren, die in den Studien verwendet wurden. Problematisch ist außerdem, dass häufig sehr kleine Stichproben untersucht, kei-ne geeigneten Kontrollgruppen (z. B. Ge-sunde, Wartelistekontrollgruppe, Patien-ten mit anderer Therapie) aufgenommen wurden und Komorbiditäten der Patien-ten nicht immer ein Ausschlusskriterium für die Aufnahme in die Studie darstellten. Außerdem wurde aus ethischen Gründen selten eine Zufallszuweisung zu den ein-zelnen Gruppen vorgenommen. In man-chen Studien wurden aufgrund der gerin-gen Probandenzahl pharmakologisch und

psychotherapeutisch behandelte Patienten einer gemeinsamen Datenanalyse unter-zogen, sodass keine Aussagen über spezi-fische Effekte möglich waren. Aus metho-discher Sicht sollte in neueren Studien da-rauf geachtet werden, dass die Patienten nicht zusätzlich eine psychopharmako-logische Behandlung erhalten, um mög-liche Effekte nicht zu vermengen. Aller-dings wird diese Überlegung, die aus me-thodischer Sicht sinnvoll erscheint, auch in Zukunft nur teilweise umsetzbar sein.

Eine weitere Schwierigkeit bei der Be-urteilung der Studienergebnisse besteht darin, dass die Art sowie v. a. die Dauer und Intensität der therapeutischen Inter-ventionen zwischen den Studien stark va-riierten. Katamnestische Untersuchun-gen zur Beurteilung der Nachhaltigkeit von Therapieeffekten fehlen weitgehend. Auch gibt es keinen systematischen und direkten Vergleich der neuronalen Korre-late unterschiedlicher psychotherapeuti-scher Ansätze.

Die bisherige Forschung zu neuro-biologischen Prozessen der Psychothera-pie beschränkt sich aktuell v. a. auf einen Vergleich von Parametern zu Beginn und nach Ende der Therapie. Verände-rungsprozesse selbst wurden bisher kaum untersucht. Ebenso wie in der psycholo-gischen Psychotherapieforschung steht die engmaschige Erfassung von Prozess-mustern erst am Anfang, obwohl sie zur Untersuchung der Veränderungsmecha-nismen von Psychotherapie essenziell wä-re. Auch gehen die Untersuchungen im-plizit oder explizit von einem linearen „Input-output“-Modell von Therapiewir-kungen aus: Die durchgeführte Behand-lung erzeugt demgemäß den Therapieef-fekt, sowohl auf der Ebene subjektiver und Verhaltensparameter als auch auf der Ebe-ne neuronaler Aktivierungs- und Funk-tionsmuster. Die Studien sind daher meist darauf angelegt, konfundierende Größen auszuschalten oder minimal zu halten. Es konnte allerdings gezeigt werden, dass Symptomverbesserungen z. T. diskonti-nuierlich sind und sich einstellten, noch bevor entscheidende Interventionen statt-fanden (z. B. Hayes et al. 2007; Schiepek 2009). Möglicherweise ist es sinnvoll, die Psychotherapie als nichtlinearen, selbst-organisierenden Prozess zu konzipieren (Haken u. Schiepek 2010). Diese Annah-



me findet eine gute Übereinstimmung in Modellen, die davon ausgehen, dass auch das Gehirn ein komplexes, selbstorgani-siertes System darstellt, das ohne zentra-le Schaltstelle darauf spezialisiert ist, mit-hilfe von Feedback-Mechanismen Milliar-den von Neuronen zu organisieren. Ver-laufsdynamiken, die in erfolgreichen The-rapien stattfinden, könnten z. B. mithil-fe eines internetbasierten Verfahrens zur Prozesserfassung (synergetisches Naviga-tionssystem, SNS) charakterisiert werden.

Die Prozessforschung mit neurobiolo-gischen Methoden steht noch am Anfang. Eine erste Studie von Schnell u. Herpertz (2007) zur DBT von BPD setzte wieder-holt Funktionelle-Magnetresonanztomo-graphie(fMRT)-Untersuchungen ein, um den Therapieverlauf der dabei auftreten-den neuronalen Aktivierungsmuster zu dokumentieren. Festgestellt wurden eine kontinuierliche Reduktion der Aktivität im Amygdala-Hippocampus-Komplex sowie eine Aktivitätsabnahme im kau-dalen Bereich des anterioren Cingulums, in Bereichen des temporalen Kortex und in der linken Inselregion. In Zukunft er-scheint es sinnvoll, den Aspekt der Pro-zessforschung stärker in die Analyse von Psychotherapie einzubeziehen. Auch die Dokumentation von Langzeitverläufen und „Follow-up“-Messungen sollten stär-ker berücksichtigt werden.

Die Verwendung von individualisier-ten Materialien bietet außerdem den Vor-teil einer direkten individuellen Bedeut-samkeit für jeden Patienten und ver-spricht möglicherweise die Messung von spezifischeren Veränderungen.

Neue Untersuchungsmöglichkeiten ergeben sich durch die Kombination ein-zelner Verfahren (z. B. EEG und fMRT); hierdurch lassen sich unterschiedliche As-pekte neurophysiologischer Veränderun-gen zuverlässig abbilden. Daneben bieten neue Analyseverfahren weitere Möglich-keiten der Erfassung therapieassoziier-ter Veränderungen. Insbesondere die An-wendung von (Neuro-)Feedback-Verfah-ren ermöglicht die Darstellung von Verän-derungen, die sich auf bestimmte Thera-pieprozesse beziehen, bzw. bietet die Mög-lichkeit, dass der Patient eigene neurobio-logische Reaktionen bewusst beeinflusst.

Auch sollte die lokalisatorische Be-trachtung neuroanatomischer Strukturen

und ihrer Reaktivität durch die Analyse struktureller und funktioneller Konnekti-vität und von Interaktionen zwischen ver-schiedenen Regionen bzw. Reaktionen er-gänzt werden. Die Anwendung des „dy-namic causal modelling“ würde darüber hinaus eine Möglichkeit bieten, speziel-le Hypothesen über die Vernetzung von Hirnarealen und Neuronenpopulationen sowie deren Veränderung im Therapie-prozess zu testen.

Fazit

Nur eine begrenzte Zahl an Studien hat sich bisher mit dem Thema der neurobio-logischen Grundlagen von psychothera-peutischen Verfahren beschäftigt. Viele Studien weisen methodische Probleme auf; die Stichprobengrößen sind gering. Trotz dieser Einschränkungen konnte ge-zeigt werden, dass sich psychotherapeu-tische Effekte auch neurobiologisch dar-stellen lassen. Diese Effekte sind teilwei-se mit denen einer erfolgreichen psycho-pharmakologischen Therapie vergleich-bar. Allerdings finden sich auch Diskre-panzen, deren Ursachen und Folgen bis-her noch nicht ausreichend erklärt wer-den können. In Zukunft erscheint u. a. die Untersuchung von unterschiedlichen Wirkfaktoren bzw. Techniken innerhalb der Psychotherapie bedeutsam. Weite-re Erkenntnisse zur Therapieprädiktion könnten den therapeutischen Prozess maßgeblich beeinflussen.

Korrespondenzadresse

Dr. Susanne KarchAbteilung für Klinische Neurophysiologie und Funktionelle Bildgebung, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Ludwig-Maximilians- UniversitätNussbaumstr. 7, 80336 Mü[email protected]

Interessenkonflikt.  Der korrespondierende Autor gibt für sich und seine Koautoren an, dass kein Interes-senkonflikt besteht.

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Neurobiologische Grundlagen psychotherapeutischer Verfahren