Wissenschaftler führen schwere Reizbarkeit auf die Reaktion des Gehirns auf Frustration zurück

Von erhöhter Aktivität und Aggression bei Tieren bis hin zu veränderten Gehirnreaktionen beim Menschen zeigt die Übersicht, wie die Frustrationsforschung aufdecken könnte, warum Reizbarkeit klinisch beeinträchtigend ist.

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In einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Translationale Psychiatrieüberprüften Forscher Studien zur Frustration bei Menschen und Tieren und diskutierten Möglichkeiten für artenübergreifende Forschung.

Die klinische Forschung zur Reizbarkeit hat in letzter Zeit zugenommen, insbesondere bei Jugendlichen. Reizbarkeit ist die Neigung zu Wut, die auf niedrigeren Ebenen normativ ist, auf höheren Ebenen jedoch funktionell beeinträchtigend sein kann. Reizbarkeitsbedingte Verhaltensweisen sind häufige Auslöser für die psychische Gesundheitsfürsorge bei jungen Menschen, dennoch bleiben die Behandlungsfortschritte hinter dem klinischen Bedarf zurück. Untersuchungen legen nahe, dass maladaptive oder abweichende Reaktionen auf Frustration ein zentraler Mechanismus sein könnten, der zur Reizbarkeit beiträgt.

Solche Reaktionen können extreme oder anhaltende Verhaltens- und emotionale Reaktionen auf Frustration oder eine niedrige Frustrationsschwelle umfassen. Klinische Beobachtungen deuten auf einen Zusammenhang zwischen abweichenden Frustrationsreaktionen und Reizbarkeit hin. Klinisch signifikante Reizbarkeit kann sich in häufigen, schweren, entwicklungsbedingt unangemessenen Temperamentausbrüchen äußern, die in keinem Verhältnis zum auslösenden Ereignis stehen. Ein Modell der Reizbarkeit legt nahe, dass diese Ausbrüche maladaptive frustrative Nichtbelohnungsreaktionen (FNR) darstellen.

FNR ist die Verhaltens- und emotionale Reaktion auf die Verringerung, Verzögerung oder das Auslassen einer erwarteten Belohnung. Es handelt sich um eine normative, evolutionär konservierte Reaktion, die Organismen dabei helfen kann, sich anzupassen, wenn sich die erwarteten Ergebnisse ändern. Wenn diese Reaktionen jedoch ungewöhnlich intensiv, anhaltend, häufig oder leicht auslösbar werden, können sie zu gereiztem Verhalten führen. Darüber hinaus zeigen Längsschnitt- und Querschnittsstudien Zusammenhänge zwischen nicht-normativen Reaktionen auf Frustration und Reizbarkeit auf und bestätigen damit klinische Beobachtungen. In dieser Studie argumentierten die Forscher, dass die artenübergreifende Frustrationsforschung einen vielversprechenden Ansatz zur Aufklärung der der Reizbarkeit zugrunde liegenden Mechanismen und zur Identifizierung potenzieller Behandlungsziele bietet.

FNR-Forschung an Tieren

FNR-Forschung wurde größtenteils an Tieren durchgeführt, in jüngster Zeit gab es jedoch einen Anstieg an Studien am Menschen. FNR bei Wirbeltieren wurde anhand mehrerer Verhaltensparadigmen untersucht, darunter nicht-instrumentelle und instrumentelle Aufgaben, je nachdem, ob Tiere eine Aktion ausführen, um eine Belohnung zu erhalten. Speziesübergreifend sind erhöhte Aggression und motorische Aktivität sowohl bei nicht-instrumentellen als auch bei instrumentellen Aufgaben üblich, wobei eine erhöhte motorische Aktivität am häufigsten beobachtet wird.

Studien zeigen, dass das Ausmaß der FNR-Reaktion mit der Anzahl der Versuche ohne Belohnung und der Stärke der Belohnungserwartung zunimmt. Beispielsweise führen bevorzugte Belohnungen und eine längere Nahrungsrestriktion bei Schimpansen und Ratten zu stärkeren Verhaltenseffekten. Darüber hinaus steigt die Frustration mit der Schwierigkeit, eine Belohnung zu erhalten. Die Tier-FNR-Forschung konzentrierte sich hauptsächlich auf das Verhalten, mit begrenzten neurobiologischen Untersuchungen.

Läsionen im anterioren cingulären Cortex (ACC) und im Nucleus accumbens (NAC) verstärken die Aggression bei Affen, die frustriert sind, weil sie nicht in der Lage sind, Futter in Sichtweite zu erreichen. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass der paraventrikuläre Thalamus (PVT), der NAC und der präfrontale Kortex (PFC) an FNR-Reaktionen beteiligt sind. FNR auf molekularer Ebene ist nach wie vor wenig erforscht. Einige Studien deuten darauf hin, dass eine zunehmende GABAerge Wirkung die Aggression bei Kühen verringern und die Widerstandsfähigkeit gegen Aussterben bei Ratten erhöhen kann, obwohl der Rattenbefund möglicherweise eher auf die Wirkung von Amobarbital auf das Laufen als auf einen frustrationsspezifischen Prozess zurückzuführen ist.

FNR-Forschung am Menschen

FNR-Paradigmen beim Menschen ähneln denen in der Tierforschung und können nicht-instrumentell oder instrumentell sein. In den meisten Humanstudien wurden jedoch instrumentelle Paradigmen verwendet, bei denen Einzelpersonen ein Verhalten ausführen, um Belohnungen zu erhalten. Während einige instrumentelle Paradigmen für die artenübergreifende Forschung geeignet sind, erfordern viele eine größere kognitive Funktion, wie etwa Arithmetik, was die artenübergreifende Schlussfolgerung erschwert.

Nur eine direkte artübergreifende Studie zu FNR umfasste Ratten und Menschen; Beide Arten zeigten eine verstärkte Reaktion nach unerwartetem Auslassen einer Belohnung, während der Effekt beim Menschen bei Teilnehmern mit hoher negativer Dringlichkeit oder stimmungsbedingter Impulsivität stärker ausgeprägt war als bei Teilnehmern mit geringer negativer Dringlichkeit. Wie bei Tieren ist die FNR beim Menschen mit einer erhöhten Resistenz gegen Aussterben verbunden, was bedeutet, dass man weiterhin nach einer Belohnung strebt, nachdem diese nicht mehr verfügbar ist, und mit verstärktem Verhalten. Darüber hinaus zeigen Kinder und Erwachsene nach FNR eine schlechte kognitive Leistung sowie eine erhöhte Reaktionsgeschwindigkeit und -kraft.

Instrumentelle Paradigmen mit Belohnungsverlust oder -auslassung sind mit Aktivierungs- und Konnektivitätsänderungen in Gehirnregionen verbunden, die bei gesunden Menschen an motorischer Aktivität und Aggression, Belohnungsverarbeitung sowie emotionaler und sensorischer Verarbeitung beteiligt sind. Zu diesen Regionen gehören ACC, PFC, Amygdala, ventrales Striatum und vordere Insula. Eine erhöhte dorsolaterale PFC-Aktivierung wurde bei Frustration bei Vorschulkindern beobachtet, und der Grad der Aktivierung war mit Berichten der Eltern über die Wut/Frustration des Kindes verbunden. Allerdings umfassten viele Neuroimaging-Studien kleine bis mittlere Stichproben, was das Vertrauen in die Reproduzierbarkeit einzelner Ergebnisse einschränkte.

Behandlungsstudien

Nur wenige Studien zur Reizbarkeitsbehandlung haben FNR als vermittelnden Mechanismus zur Symptomreduktion untersucht. In einem 14-wöchigen Elternmanagementtraining in Kombination mit kognitiver Verhaltenstherapie (PMT-CBT) bei Kindern im Alter von 8 bis 12 Jahren mit Internalisierungs- und Externalisierungsproblemen zeigten Verbesserungspersonen im ventralen PFC während einer FNR-Aufgabe reduzierte N2-Amplituden, einen neuronalen Marker, der mit der Hemmungskontrolle verbunden ist, mit unerwartetem Verlust an Belohnungen im Vergleich zur Vorbehandlung, wobei die Reaktionen denen gesunder Kontrollpersonen nahekamen.

In einer separaten Studie an Kindern mit Externalisierungsproblemen wurden die N2-Amplituden im vorderen medialen Temporallappen und im dorsomedialen und ventralen PFC von vor bis nach der Behandlung normalisiert. Die P3-Amplituden änderten sich nicht, was auf eine mögliche mechanistische Spezifität schließen lässt. Insgesamt deuten vorläufige Studien darauf hin, dass Behandlungen wie PMT-CBT hemmende Kontrollprozesse während der FNR selektiv normalisieren können, was die weitere Untersuchung frustrationsbedingter Prozesse als potenzielle Interventionsziele unterstützt.

Abschließende Bemerkungen

Insgesamt lässt die Literatur darauf schließen, dass abweichende Reaktionen auf Frustration ein wichtiger Mechanismus sein könnten, der zu klinisch signifikanter Reizbarkeit beiträgt. Tierstudien haben detaillierte Verhaltensnachweise erbracht und begonnen, die zugrunde liegenden neuronalen Schaltkreise zu beschreiben. Mittlerweile hat die Humanforschung neuronale Schaltkreise und Zusammenhänge zwischen veränderten neuronalen Reaktionen auf Frustration und Reizbarkeit identifiziert, obwohl viele dieser Beweise weiterhin korrelativ sind. Zukünftige Arbeiten sollten sich auf die Entwicklung speziesübergreifender Paradigmen für translationale Studien neuronaler Schaltkreise und Verhaltensweisen konzentrieren, einschließlich individueller Unterschiede und Erholung nach Frustration.

Quellen: