Acoustic ERP-examination of attention processes (mismatch negativity / negative difference) of patients with cycloid psychosis

Im ICD-10 wird unter der Diagnose „Schizophrenie“ ein breites Spektrum von Erkrankungen zusammengefasst, die sich hinsichtlich ihrer Symptomatik, dem Verlauf und der Prognose unterscheiden und deren Ursachen noch weitgehend ungeklärt sind. Karl Leonhard unterteilte die Gruppe der endogenen Psychosen und grenzte die zykloiden Psychosen (ZP) von den systematischen und unsystematischen Schizophrenien ab. Diese Klassifikation konnte sich aber nicht international durchsetzen. Ein klinisch auffälliges Symptom schizophrener Patienten ist ein Defizit bei Konzentrationsleistungen und aufmerksamkeitsabhängigen Aufgaben. Dies lässt sich im Elektroenzephalogramm (EEG) mit Hilfe von Ereigniskorrelierten Potentialen (EKP) nachweisen, wobei schizophrene Patienten konstante Abweichungen der frühen EKP-Komponenten aufweisen. Für Patienten mit ZP liegen bislang noch keine Untersuchungen zu gerichteten und ungerichteten Aufmerksamkeitsprozessen vor, obwohl Aufmerksamkeitsstörungen auch für diese Patienten klinisch kennzeichnend sind. Ziel der vorliegenden Doktorarbeit war daher die Untersuchung der Aufmerksamkeitsprozesse bei Patienten mit ZP im Vergleich zu gesunden, alters- und geschlechtsgematchten Kontrollpersonen. Bei den 11 Patienten (18-55 Jahre) war die Diagnose „zykloide Psychose“ im Sinne der Leonhard-Klassifikation gestellt worden, nach dem ICD-10 lag in allen Fällen eine akut polymorphe psychotische Störung (F23) vor. Für die Generierung der ereigniskorrelierten Potentiale und die Berechnung der Differenzpotentiale „Mismatch Negativity“ (MMN) und „Negative Difference“ (Nd) wurde ein akustisches 3-Ton-Oddball-Paradigma durchgeführt. In einer passiven Bedingung hatten die Probanden die Aufgabe, sich auf einen visuellen Reiz zu konzentrieren und die binaural präsentierten Töne nicht zu beachten (MMN). Bei der aktiven Bedingung musste der Zielton erkannt werden und die visuelle Darbietung sollte ignoriert werden (Nd). Während dessen wurde ein kontinuierliches 21-Kanal-EEG aufgezeichnet, die Elektroden wurden nach dem internationalen 10-20-System aufgebracht. Außerdem wurden neuropsychologische Tests (HAWIE, FAS, TMT, WMS-R) durchgeführt und Verhaltensdaten erfasst. Ziel war die Erhebung von repräsentativen kognitiven Parametern zur genauen Charakterisierung der untersuchten Stichprobe und deren Korrelation mit den elektrophysiologischen Daten. Die während des EKP-Paradigmas ermittelten Verhaltensdaten sind kongruent zu den Ergebnissen der neuropsychologischen Tests: die Patienten zeichnen sich durch weniger richtige und mehr falsche Antwortreaktionen sowie signifikant langsamere Reaktionszeiten aus. Für die EEG-Daten wurden in einem Zeitfenster bis 500 ms post stimulus die Komponenten der EKPs der aktiven und passiven Versuchsbedingung bestimmt und vergleichend für ZP und Normprobanden analysiert. Hierbei wurden besonders die MMN, frontozentrales, negatives Potential um 200 ms post stimulus, als Hinweis für ungerichtete und die Nd als ein Marker für die selektive Aufmerksamkeitslenkung auf einen speziellen Reiz untersucht. Hauptbefund der Studie bildet die Übereinstimmung der Amplituden der MMN und Nd der ZP mit denen der Normprobanden. Es konnte weder die bei Schizophrenen typische Reduktion der MMN noch der Nd nachgewiesen werden. Wir nehmen daher an, dass die durch diese Komponenten reflektierten Prozesse ungerichteter und gerichteter Aufmerksamkeit bei Patienten mit ZP nicht beeinträchtigt sind. Dieser Befund unterstützt die Abgrenzung der Zykloiden Psychosen von den schizophrenen Psychosen im Sinne Leonhards, wie er auch schon von anderen Studien nahe gelegt wurde. Auch die zugrunde liegenden EKP-Komponenten wurden untersucht. Dabei fanden sich nur für die N1 und P3 der aktiven Bedingung signifikante Gruppenunterschiede mit kleineren Amplituden (N1 und P3) und längeren Latenzen (P3) bei den ZP. Dies widerspricht den Ergebnissen von Strik, der für ZP eine vergrößerte P3-Amplitude fand und stimmt eher mit Befunden für schizophrene Patienten überein. In dieser Arbeit konnte erstmals nachgewiesen werden, dass die Prozesse ungerichteter und gerichteter Aufmerksamkeit bei Patienten mit zykloider Psychose im Gegensatz zu Patienten mit schizophrener Psychose nicht gestört sind. Allerdings weisen die Potentiale der MMN und Nd eine verlängerte Latenz auf, die auf Schwierigkeiten bei der Reizdiskrimination hinweisen könnten.The attention-dependent event-related potential (ERP-) components “mismatch negativity” (MMN) and “negative difference” (Nd) were compared in patients with cycloid psychosis (CP) and healthy controls (N) to find out whether patients with CP show the same specific electrophysiological deficits which are observed in patients with schizophrenia. The classification system of endogen psychosis by Karl Leonhard was used for the clinical diagnosis of CP. Eleven patients with CP and 15 healthy age- and sex-matched controls were included into the study. A 3-tone-oddball-paradigm was used to generate the event-related potentials and to calculate the difference potentials MMN and Nd. The experiment consisted of two parts. In the passive condition participants concentrated on a visual task and ignored the acoustic signals (MMN). In the active condition they should select the target tone by mouse click and ignore the visual presentation. In parallel, a 21-channel-EEG was continuously written with the electrodes placed according to the international 10-20-system. The components of the ERPs were identified within 500 ms post stimulus in both conditions and compared for controls and patients with CP. In addition, neuropsychological tests were accomplished and behavioural data were collected to characterize the participants and correlate the results with the obtained electrophysiological data. A self chosen combination of tests was used to collect information about general cognitive function (HAWIE) but also about special parameters like prefrontal performance (FAS) and memory capacity (WMSR). The main result of the study is the concordance of the amplitudes of MMN and Nd in CP and controls. The reduction of the MMN or Nd amplitude found typically in schizophrenia patients could not be confirmed. Hence we conclude that the directional and non-directional attention processes which are reflected by these ERP-components are not impaired in patients with CP. This supports the demarcation of cycloid psychosis as suggested by Leonhard. Significant differences between the CP group and the normal controls could only be found for the N1 and P3 component of the active condition with smaller amplitudes (N1 and P3) and longer latency (P3) in patients with CP. These results are in contradiction to published observations of an enlargement in P3 amplitudes for patients with CPbut match findings in patients with schizophrenia. The behavioural data collected during the ERP-paradigm fit to the results of the neuropsychological tests: patients are characterized by less correct answers and longer response times. However, a straightforward interpretation of these data is limited by the fact that the average educational level of the patients group was significantly lower than that of the controls. The latter where mainly recruited from university staff and showed a significantly higher IQ than the patients. In summary, the findings of this study suggest that, in cotrast to what is found in schizophrenia, the directional and non-directional attention processes are not impaired in CP. However, the MMN and Nd show extended latencies in CP. This may reflect difficulties of the patients in stimulus discrimination