Bachelor-Arbeit Hochschule für Heilpädagogik Zürich, 2009.

In der Pathophysiologie von ADHS ist der Prozess der Neurotransmission bedeutsam für das Verständnis der Erkrankung. Gene wie SV2C, die synaptische Proteine kodieren, spielen eine wichtige Rolle bei der Signalübertragung und könnten daher für den Pathomechanismus von ADHS interessant sein. SV2C qualifiziert sich als Kandidatengen, da ihm eine regulatorische Aufgabe bei der Ausschüttung von Neurotransmittern zugeschrieben wird. Einen weiteren Hinweis auf die potentielle Beteiligung von SV2C an der Entstehung von ADHS ergab eine Studie des Labors für klinische Psychobiologie der Universität Würzburg. Dabei wurde mittels aCGH im Bereich von SV2C eine Duplikation entdeckt, welche auf eine Dysfunktion von SV2C bedingen könnte. In dieser Dissertation wurde SV2C in einer Stichprobe von 100 ADHS-Familien anhand von drei Tag-SNP des putativen Promotorbereichs analysiert. Mittels molekulargenetischer Methoden (PCR, Restriktionsverdau) wurden die Genotypen des Patientenkollektivs bezüglich dieser SNP bestimmt. Für keinen der drei untersuchten SNP konnte in dieser Arbeit eine signifikante Assoziation zu ADHS beschrieben werden. Weitere Studien hinsichtlich SV2C sind nötig, um die Funktion von SV2C im Kontext von ADHS herauszufinden. / ADHD (attention-deficit hyperactivity disorder) is a common disorder of childhood onset, characterized by inattention, hyperactivity and impulsivity. Research points to a substantial genetic compound in the etiology of ADHD. Interesting candidate genes for ADHD are those which take part in the neural transmission, so does SV2C (encodes synaptic vesicle protein 2 C). In this study it was examined if there is an association of SV2C to ADHS. Therefore a sample of 100 affected ADHD-families was tested according to three SNP (single nucleotide polymorphism) of the promoter region of SV2C. In this study these three SNP were not significant associated to ADHD. Additional studies according to SV2C are needed to find out which role that gene plays in the context of ADHD.

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden Unterschiede zwischen dem vorwiegend unaufmerksamen und dem kombinierten Subtyp nach DSM-IV anhand von Familien, in denen mindestens zwei Kinder von ADHS betroffen sind, untersucht. Die familiäre Betroffenheit, Art und Anzahl der komorbiden Störungen sowie der Diagnosezeitpunkt wurden bezüglich der Unterschiede zwischen den Subtypen analysiert. Weiterhin wurden epidemiologische und soziodemographische Merkmale beschrieben. Methodik: Im Rahmen einer Multicenterstudie wurden 250 Kinder sowie deren Eltern aus 116 Familien untersucht. ADHS und Komorbiditäten wurden anhand des K-SADS-PL und DIKJ erhoben. Bei den Eltern wurde ADHS anhand der Wender-Utah-Rating-Scale (WURS) und der Barkley-Skalen ermittelt. Ergebnisse: Bei 39% der an ADHS erkrankten Kinder und Jugendlichen lag zusätzlich mindestens eine komorbide Störung zum Zeitpunkt der Untersuchung vor. Die Annahme, dass der kombinierte Subtyp mit einer höheren familiären Belastung einhergeht, konnte im Rahmen der Studie nicht bestätigt werden. Verglichen mit den einfachen Subtypen zeigte sich keine stärkere Betroffenheit von Komorbiditäten beim kombinierten Subtyp. Patienten, die vom kombinierten Subtyp betroffen waren, hatten signifikant häufiger komorbide externalisierende Störungen als Patienten, bei denen ein einfacher Subtyp diagnostiziert worden war. Diese Studie bestätigte die Annahme, dass Patienten, bei denen ein unaufmerksamer Subtyp diagnostiziert worden war, signifikant häufiger an komorbiden internalisierenden Störungen litten und sich verglichen mit den anderen Subtypen durch einen späteren Diagnosezeitpunkt auszeichneten. / The aim of this examination was to examine differences between the combined subtype and the inattentive subtype of ADHD in families with affected siblings. Prevalence of ADHD in parents, comorbidity and age of onset were investigated. Epidemiological data and demographic data were analysed. Method: 250 siblings and parents in 116 families were explored within a multicenterstudy. ADHD and comorbidity were evaluated with K-SADS-PL and DIKJ. Parental ADHD was explored with Wender-Utah-Rating Scale (WURS) and Barkley-Skales. Results: 39% of the children with ADHD had at least one additional comorbid diagnose. Parents of children with a combined subtype did not have higher rates of ADHD. The rate of externalizing disorders was significantly higher in children with a combined subtype. Children with an inattentive subtype were examined to have more internalizing comorbidities and an earlier age of onset.

Attention-Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is one of the most prevalent disorders diagnosed in children. However, less is known about the clinical manifestation of the disorder in adults and the impact thereof on for instance social and occupational functioning. With respect to temporal perception deficits in both child and adult ADHD, contemporary findings have produced mixed results. In line with this, the current investigation aimed to identify whether young adults who possess significant ADHD symptomology have pure time perception deficits and/or differences in self-reported habitual time perception. Stratification of the ADHD and non-ADHD group was achieved using the Adult ADHD Self-report Scale (ASRS V1.1). Between group differences in self-reported temporal orientation was investigated using the Zimbardo Time Perspective Inventory (ZTPI). These outcome scores were compared using an ANOVA. The investigation into pure psychophysical time perception was conducted on a sub sample of that used in the self-report investigation. The ADHD group consisted of 12 participants whereas the non-ADHD group consisted of 10 participants. These two groups conducted temporal estimation and temporal discrimination tasks. Between groups, performances on these tasks were compared using an ANOVA. In addition to this, electroencephalography (EEG) recordings of frontal, frontal midline and parietal activity during resting states and task performance were conducted. This allowed for between group comparisons in absolute and relative power scores at four different frequency bands (delta, theta, alpha and beta) to be made. A non-parametric Mann-Whitney-U test was used in this regard. The same statistical technique was used to compare the theta/beta ratios elicited by the resting state and temporal perception conditions. Results showed that those with significant ADHD symptomology have a characteristically different selfreported habitual time perception. This is illustrated by negative thoughts towards past and present life events, and an absence of future orientated behaviour. In terms of the objective psychophysical measures, the current investigation found no group differences in estimation or discrimination task performance. Despite this absence of difference, the group with significant ADHD symptomology showed significantly different EEG recorded neural activity, during resting states and during task performance. The nature of this activity was in line with a generalised cortical under arousal hypothesis of ADHD. Taken together, these findings indicate that individuals with significant ADHD symptomology do not only consciously perceive time differently to those who do not have significant symptomology, but also show different neuro-physiological processes when performing tasks that require the utilisation of temporal processing mechanisms. In this way, the findings provide insight into possible objective measures that could be utilised in ADHD diagnosis.

Die Aufmerksamkeitsdefizit- /Hyperaktivitätsstörung (ADHS) gilt heute als eine der häufigsten Erkrankungen, die in der Kinder- und Jugendpsychiatrie bzw. in der Kinder- und Jugendmedizin behandelt werden. Bei diesem Störungsbild spielen genetische Faktoren eine wichtige Rolle. Erblichkeitsschätzungen liegen bei bis zu 80% und damit höher als bei den meisten kinder- und jugendpsychiatrischen Erkrankungen. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Erhebung epidemiologischer und soziodemographischer Daten, komorbider Störungen in Abhängigkeit von vorliegenden Subtypen bei ADHS nach DSM-IV sowie die Untersuchung der Prävalenz für eine ADHS bei Eltern in Familien mit mindestens zwei an ADHS erkrankten Kindern. Methode: Es wurde N = 64 Patienten aus 25 Familien mit mindestens zwei an ADHS erkrankten Kindern untersucht. Die Stichprobe wurde im Rahmen einer multizentrischen Familienuntersuchung zu genetischen Faktoren ADHS (Nationales Genomforschungsnetz) erhoben. Die Diagnose der ADHS und Erhebung komorbider Störungen der betroffenen Kinder erfolgte nach DSM-IV-Kriterien unter Zuhilfenahme des K-SADS-PL. Bei den Eltern wurde die Wender-Utah-Rating-Scale (WURS) verwendet. Ergebnis: Bei Patienten mit kombiniertem Subtyp einer ADHS nach DSM-IV wurden signifikant häufiger externalisierende Störungen diagnostiziert. Betroffene Kinder mit überwiegend unaufmerksamen Subtyp litten häufiger an internalisierenden Störungen und bei ihnen wurde die Diagnose signifikant später gestellt als bei Kindern mit einem anderen Subtyp nach DSM-IV. Im Vergleich mit Studien in denen Familien mit nur einem betroffenen Kind untersucht wurden zeigten sich im wesentlichen keine signifikanten Unterschiede in der Verteilung der häufigsten komorbiden Störungen bei den betroffenen Kindern. Insgesamt fanden wir, dass 48% der Mütter und 43% der Väter im Kindesalter von einer ADHS betroffen waren. Auf alle Familien verteilt, ergab sich eine mindestens einfache Belastung der Eltern von ca. 78%. / Attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) is one of the most common disorders treated in child and adolescent psychiatry and in paediatrics. Hereditary factors seem to be most important. Heritability is estimated up to 80%. Thus, it is one of the highest rates in whole disorders of child and adolescent psychiatry. It was the aim of this investigation to examine epidemiological and demographic data, comorbidity depending on the very subtype of ADHD and prevalence of ADHD in parents of families with affected siblings. Method: 64 affected siblings in 25 families were examined. All families took part in a genome scan of ADHD (Nationales Genomforschungsnetz). ADHD diagnoses and comorbid disorders were evaluated with K-SADS-PL based on DSM-IV criteria. Parents completed Wender-Utah-Rating-Scale (WURS). Results: The rate of externalizing disorders is significantly higher in affected children with a combined type of ADHD. Inattentive children suffer more often from internalizing disorders and diagnoses were found significantly later. The rates of comorbidities are comparable with results of investigations in families with just one affected child. 48% of the mothers and 43% of the fathers met the criteria for ADHD in their childhood. Among the 25 parents we found at least one parent with ADHD in 78% of all families.

Wesentlicher Inhalt der vorliegenden Dissertation war die EEG-Ableitung und EKP-Messung zur Untersuchung des sensorischen Gatings anhand des P50-Paarstimulus-Paradigmas bei einer Gruppe von ADHS-Patienten (n=23) sowie einer vergleichbaren Gruppe gesunder Erwachsener (n=25). Die Ableitung des EEGs erfolgte nach dem allgemein anerkannten internationalen 10/20-System, die Auswertung mit der Software Brain-Vision-Analyzer®. Bislang beschränkten sich viele Studien zur ADHS allein auf Untersuchungen im Kindesalter, da es sich bei der Aufmerksamkeits-Defizit-Hyperaktivitätsstörung (ADHS) um eine der häufigsten psychiatrischen Störungen des Kindes- und Jugendalters überhaupt handelt. Da diese bei Betroffenen meist aber bis in das Erwachsenenalter fortbesteht, lag der Schwerpunkt dieser Arbeit speziell auf der Untersuchung erwachsener ADHS-Patienten. In der ADHS-Gruppe konnte ein beeinträchtigtes Sensorisches Gating mit höheren Gatingquotienten im Vergleich zur gesunden Kontrollgruppe gezeigt werden. Des Weiteren galt es, mögliche Einflüsse des COMT-Val/Met-Polymorphismus auf die P50 herauszuarbeiten. Hypothetisch sollten Probanden mit dem katalytisch aktiveren Val/Val-Allel und dem dadurch resultierenden relativen Dopaminmangel ein schlechteres Sensorisches Gating aufweisen, als Probanden mit den Allelausprägungen Val/Met oder Met/Met. In der Patientengruppe fanden sich diesbezüglich keine signifikanten Unterscheidungen. Hingegen wiesen Träger des Val-Allels in der gesunden Normgruppe eine Beeinträchtigung des Gatings mit dem Nachweis der größten Gatingquotienten auf. Weitere signifikante Unterschiede zwischen den Allelen Val/Met und Met/Met wurden nicht gezeigt. Auch die bildschematische Darstellung der EEG-Datensätze mittels LORETA kam zu dem Ergebnis einer verstärkten frontalen Hirnaktivierung zum Zeitpunkt des Teststimulus (tS) im superioren frontalen Cortex in der gesunden Kontrollgruppe und gilt als Ausdruck normal funktionierender (inhibitorischer) Gating-Regelkreise. Diese verstärkte Aktivierung des frontalen Cortex fand sich bei ADHS-Patienten nicht und stützt somit die Hypothese eines Gating-Defizits bei ADHS-Patienten bedingt durch ein präfrontales Defizit. Ein positiver Einfluss von Nikotin auf die P50 konnte nicht gezeigt werden, wobei aufgrund der kleinen Studiengröße keine abschließende Beurteilung möglich scheint. Ob die Messung der P50 nach Beobachtung eines einschränkten Gatings bei ADHS-Patienten künftig als Endophänotyp der adulten ADHS-Erkrankung herangezogen werden kann, bleibt weiteren Untersuchungen vorbehalten. Basierend auf den vorliegenden Ergebnissen scheinen weitere Studien an größeren Kollektiven sinnvoll. Neben dem COMT-Polymorphismus ist ggf. die Untersuchung von Polymorphismen weiterer Dopamin relevanter Enzyme und deren Einfluss auf das sensorische Gating zu diskutieren. / OBJECTIVE: Sensory Gating deficits are a common and well described endophenotype in schizophrenia patients. Abnormalities of prefrontal cortical function are discussed in line with deficits in attentional control associated with genetic risk. Multiple susceptibility genes which may impact on molecular mechanisms of prefrontal function have been examined, such like COMT-Val158Met-polymorphism in the catechol-O-methyltransferase (COMT) gene, which accounts for a 4-fold variation in enzyme activity and dopamine catabolism. Homozygous Val-allel-carriers seem to have the lowest dopamine levels. METHOD: Main issue of this study was to examine the electrophysiological phenomenon of sensory gating in a group of adult ADHD-patients (n = 23) and a similar group of normal healthy controls (n = 25) with a combined 21-channel-EEG-ERP-recording and the measure of the P50-double-click-paradigm. A second part of the study was to reveal the impact of COMT-Val158Met-polymorphism on sensory gating with hypothetical highest gating-quotients in homozygous val-allel-carriers with the (relative) lowest dopamine levels. RESULTS: In ADHD-patients a deficit in P50-sensory gating with higher gating-quotients was described. Healthy controls showed a normal P50-suppression confirming normal capacity of inhibitory prefrontal networks, underlined in the LORETA-analysis as well. In ADHD-patients no impact of COMT-polymorphism on sensory gating was seen though in healthy controls. Homozygous healthy Val-allel-carriers showed the highest gating quotients compared to Val/Met- or Met/Met-allel-carriers. Nicotine had no effects on sensory gating in this study. CONCLUSIONS: Sensory Gating deficits in ADHD-patients have to be taken into account as a possible endophenotype in the attention-deficit-hyperactive-disorder. If there is a strong impact of COMT-Val158Met-polymorphism on sensory gating even in ADHD affected persons, has to be evaluated in future studies. More research in major groups is needed to proof these findings.

Mit dieser Studie sollte untersucht werden, ob ein Genexpressionsunterschied zwi- schen heterogenen erwachsenen ADHS-Patienten und gesunden Kontrollen besteht und eine Behandlung mit Methylphenidat kurz- oder langfristige Genexpressionsunter- schiede hervorruft. Außerdem war von Interesse, ob ein sich ein möglicher Behand- lungseffekt durch MPH zwischen ADHS- und Kontrollgruppe unterscheidet. Dazu wurde ein peripheres Zellmodell mit EBV-modifizierten Lymphoblasten von ADHS-Patienten und Kontrollen gewählt, deren RNA für die weiteren Versuche genutzt wurde. In Vor- versuchen sollte die Verwendung von MPH für die Versuchsmodellbedingungen opti- miert werden. In der vorliegenden Arbeit konnte anhand der Parameter Zellkonzentration und Zellgröße kein zelltoxischer Effekt von MPH in Konzentrationen bis 100 ng/µl ermittelt werden. Die Proben zeigten durchschnittlich sehr gute RNA-Konzentrationen (354 ng/µL), eine gute RNA-Qualität und nur leichte Verunreinigungen. Die hypothesenfreien Microarray-Untersuchung zeigte zum Zeitpunkt t4 und unter MPH-Behandlung 163 Gene an der Grenze zu statistischem Signifikanzniveau. Die aus den ersten 138 (p < 0,00139, korrigiert für multiples Testen p = 0,06) ausgewählten Genen ATXN1, GLUT3, GUCY1B3, HEY1, MAP3K8 und NAV2 zeigten in der anschließen- den qRT-PCR außer bei GUCY1B3 (zu allen Zeiten eine höhere Expression bei ADHS; p- Werte der aufsteigenden Zeitpunkte 0,002; 0,089; 0,027; 0,055 und 0,064) keine signi- fikanten Gruppenunterschiede zwischen ADHS-Probanden und Kontrollen. Allerdings konnten bei ATXN1, GLUT3, HEY1, MAP3K8 und NAV2 statistisch relevante Behandlungseffekte durch MPH beobachtet werden. Sie unterschieden sich in beiden Gruppen. Kurzzeiteffekte (innerhalb 1 bzw. 6h) traten ausschließlich bei der ADHS- Gruppe, Langzeiteffekte (2 Wochen) nur bei Kontrollen auf. Bei ADHS-Zellen wurde zum Zeitpunkt t1 die Expression von ATXN1 (p = 0,012) und NAV2 (p = 0,001) unter MPH erhöht. Eine signifikant geringerer kurzfristiger Genexpressionsanstieg zeigte sich bei MAP3K8 (p = 0,005). Im dynamischen Verlauf zeigte sich eine signifikante Genexpressi- onssteigerung innerhalb von einer Woche (t3) bei ATXN1 (p= 0,057) und HEY1 (0,042). Bei Kontrollzellen führte die MPH-Behandlung zu signifikanten Genexpressionsunter- schieden zum Zeitpunkt t4 bei GLUT3 ((p = 0,044) und MAP3K8 (p = 0,005) und im dy- namischen Verlauf zu höheren Expressionsanstiegen innerhalb von zwei Wochen (t4) bei GLUT3 (p = 0,033) und MAP3K8 (p = 0,005). Zumindest in dem untersuchten Gen GUCY1B3 gibt es also Expressionsunterschiede zwischen ADHS- und Kontrollgruppe. Methylphenidat beeinflusst die Genexpression in peripheren Zellen, obwohl seine Hauptwirkung im zentralen Nervensystem erzielt wird. Ob es sich dabei um eine Wirkung oder Nebenwirkung handelt, bleibt offen. Es gibt sowohl lang- als auch kurzfristige Genexpressionsveränderungen, wobei die kurzfristi- gen bei ADHS, die langfristigen in der Kontrollgruppe detektiert wurden. Damit unter- scheidet sich der Effekt von MPH auf die Genexpression peripherer Zellen zwischen ADHS und Kontrollgruppe. Die untersuchten Gene beeinflussen unterschiedliche Signalwege. Besonders hervor- zuheben sind das Dopaminsystem, der Notch- und NO-Signalweg. Da die Genprodukte jeweils nur ein Element längerer Signalkaskaden darstellen und oft auch mit mehreren Wegen interagieren, ist es schwer, direkte und indirekte Wirkungen von MPH zu unter- scheiden. Es gibt allerdings Hinweise, dass die untersuchten Gene sowie deren Verän- derung durch MPH im präfrontalen Kortex, dem limbischen System, Basalganglien und Kleinhirnarealen und dem aufsteigenden retikulären aktivierenden System (ARAS) eine wichtige Rollen spielen. Dies äußert sich schon in der embryonalen Hirnentwicklung, neuronalen Differenzierung und Synapsenbildung und hat Einfluss auf Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Lernen, motorische Kontrolle und Emotionen. Diese Ergebnisse müssen nun in einer größeren Stichprobe validiert werden. Somit könnten einige Effekte, die hier als nominal bezeichnet wurden, in einer größeren Stichprobe signifikante Werte erreichen, während andere Unterschiede evtl. auch ver- schwinden könnten. Außerdem sollte berücksichtigt werden, dass nicht alle ADHS- Patienten auf eine Behandlung mit MPH ansprechen. Es ist also sinnvoll, eine Subgrup- penanalyse zwischen MPH-Resondern und Non-Respondern durchzuführen. In weiteren Untersuchungen ist es notwendig, Behandlungseffekte durch MPH in neu- ronalen Zelllinien zu untersuchen, da ADHS primär eine Störung des zentralen Nerven- systems darstellt, welches auch therapeutisch von MPH angesteuert wird. / We investigated the impact of MPH treatment on gene expression levels of lymphoblastoid cells derived from adult ADHD patients and healthy controls by hypothesis-free, genome-wide microarray analysis. Significant findings were subsequently confirmed by quantitative Real-Time PCR (qRT PCR) analysis. RESULTS: The microarray analysis from pooled samples after correction for multiple testing revealed 138 genes to be marginally significantly regulated due to MPH treatment, and one gene due to diagnosis. By qRT PCR we could confirm that GUCY1B3 expression was differential due to diagnosis. We verified chronic MPH treatment effects on the expression of ATXN1, HEY1, MAP3K8 and GLUT3 in controls as well as acute treatment effects on the expression of NAV2 and ATXN1 specifically in ADHD patients. CONCLUSIONS: Our preliminary results demonstrate MPH treatment differences in ADHD patients and healthy controls in a peripheral primary cell model. Our results need to be replicated in larger samples and also using patient-derived neuronal cell models to validate the contribution of those genes to the pathophysiology of ADHD and mode of action of MPH.

El trastorno por déficit de atención e hiperactividad (TDAH) es un trastorno del neurodesarrollo caracterizado por síntomas de inatención, hiperactividad e impulsividad. Los modelos clásicos acerca de la neuroanatomía del trastorno apuntan a alteraciones en los circuitos fronto-estriado-cerebelares. Los estudios de neuroimagen estructural apoyan parcialmente estos modelos. Sin embargo, casi todos estos estudios se basan en el análisis de regiones seleccionadas a priori (procedimiento que se conoce como ROI, acrónimo inglés de regiones de interés: "region of interest"). Estudios más recientes basados en aproximaciones globales apuntan a que las alteraciones estructurales no se limitan a los circuitos fronto-estriado-cerebelares, sino que también afectan las regiones temporales, parietales y cinguladas.El objetivo de la presente tesis es el de redefinir y aplicar dos métodos de análisis estructural complementarios para identificar los circuitos cerebrales alterados en el TDAH así como para relacionar dichos circuitos con los diferentes subtipos clínicos. Para tal fin, presentaremos y discutiremos dos estudios de resonancia magnética estructural (Carmona et al. 2005; Tremols et al. 2008). Estos dos estudios representan una novedad y mejora de estudios de TDAH previos, por dos razones principales: a) la aplicación por primera vez un estudios basado en la morfometría de vóxeles para comparar el cerebro de niños con TDAH con el cerebro de niños controles no relacionados familiarmente; b) el diseño e implementación de un nuevo método, fácil de aplicar, de segmentación manual del núcleo caudado.Los resultados confirman los datos obtenidos en estudios previos acerca de menor volumen cerebral en niños con TDAH, y localizan esta reducción en determinadas regiones de sustancia gris. A parte de confirmar las alteraciones fronto-estriado-cerebelares hayamos reducciones en áreas parietales, cingulares y temporales. En concreto observamos decrementos volumétricos de sustancia gris en la corteza frontal inferior, el estriado dorsal, la corteza parietal inferior y la corteza cingulada posterior, regiones clásicamente relacionadas con problemas de inhibición, deficits de memoria de trabajo y alteraciones en tareas de atención visuoespacial, respectivamente. También observamos reducciones volumétricas en áreas típicamente emocionales, como la corteza orbitofrontal, el estriado ventral y las estructurales temporales mediales deficits que podrían explicar las disfunciones motivacionales así como las alteraciones en el procesamiento del refuerzo. Curiosamente, las reducciones de sustancia gris en áreas relacionadas con el procesamiento emocional son más pronunciadas en el subtipo hiperactivo-impulsivo, algo menos en el subtipo combinado y casi inexistentes en el subtipo inatento. Esta diferente afectación en función de los subtipos va en la línea de teorías neuroanatómicas actuales acerca del TDAH (Castellanos and Tannock 2002). También observamos déficits de sustancia gris en áreas sensorio-motoras (específicamente en la corteza perirrolándica y el área motora suplementaria), y en el cerebelo. Por un lado, los déficits en áreas sensorio-motoras probablemente reflejan los problemas de psicomotricidad fina que presentan muchos de los niños con TDAH. Sin embargo, el hecho de que estas reducciones sean especialmente prominentes en los subtipos combinado e inatento, sugieren la posibilidad de que estas alteraciones estén especialmente relacionadas con los déficits atencionales. En base a esto, hipotetizamos que las alteraciones en estas regiones producirían un déficit para integrar y actualizar la información procedente del mundo exterior y, a su vez darían lugar a un sesgo a favor del procesamiento de los estados internos resultando en inatención. Por otro lado, las reducciones cerebelares (extensamente observadas en la literatura del TDAH) parecen están relacionadas con los déficits cognitivos, los afectivos y los emocionales. Creemos que la implicación del cerebelo en estas disfunciones estaría vehiculada por el papel de esta estructural como moduladora del flujo de información entre los circuitos fronto-estriatales. Finalmente nuestros hallazgos son los primeros en demostrar alteraciones diferenciales en la cabeza y el cuerpo del núcleo caudado en el TDAH. Esta desigual implicación de las diferentes partes del núcleo caudado explicaría en parte la heterogeneidad de los estudios previos. Como conclusión, las reducciones volumétricas de sustancia gris en áreas cognitivas y emocionales apoyan la implicación de disfunciones en los circuitos fronto-estriatales llamados cool (cognitivos) y hot (emocionales) respectivamente. Hasta la fecha este es el primer estudio neuroanatómico que apoya la existencia de disfunciones tanto cognitvas como emocionales en niños con TDAH. Nuestros hallazgos constituyen la primera evidencia neuroanatómica a favor de los modelos de doble ruta porpuestos por Sonuga-Barke (Sonuga- Barke 2002; Sonuga-Barke 2003).REFERENCIAS: 1. Tremols V, Bielsa A, Soliva JC, Raheb C, Carmona S, Tomas J, et al. (2008): Differential abnormalities of the head and body of the caudate nucleus in attention deficit-hyperactivity disorder. Psychiatry Res. 163:270-278.2. Carmona S, Vilarroya O, Bielsa A, Tremols V, Soliva JC, Rovira M, et al. (2005): Global and regional gray matter reductions in ADHD: a voxel-based morphometric study. Neurosci Lett. 389:88-93.3. Castellanos FX, Tannock R (2002): Neuroscience of attention-deficit/hyperactivity disorder: the search for endophenotypes. Nat Rev Neurosci. 3:617-628.4. Sonuga-Barke EJ (2003): The dual pathway model of AD/HD: an elaboration of neuro-developmental characteristics. Neurosci Biobehav Rev. 27:593-604.5. Sonuga-Barke EJ (2002): Psychological heterogeneity in AD/HD--a dual pathway model of behaviour and cognition. Behav Brain Res. 130:29-36. / Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) is a neurodevelopmental disease characterized by symptoms of inattention, hyperactivity and impulsivity. Data from different studies point to ADHD abnormalities in fronto-striatal circuits. Structural neuroimaging studies partially support fronto-striatal abnormalities and suggest an important role of the cerebellum. However, nearly all these studies are based on the analysis of apriori selected regions of interest (known as ROI approaches). Recent studies, using more global approaches, found that ADHD structural abnormalities were not limited to fronto-striatal-cerebellar circuits, but also affect temporal, parietal and cingulate regions.The aim of the present dissertation is to refine and apply two complementary methods of structural neuroimaging, in order to identify the brain circuits altered inADHD and relate them to different clinical ADHD subtypes and to known ADHD neuropsychological deficits. For that purpose, two structural MRI studies will be presented and discussed (Carmona et al. 2005; Tremols et al. 2008). The differential contributions of these studies, which represent a novelty and an improvement of previous ADHD studies, are: a) the application for the first time ofvoxel-based morphometry analysis to compare ADHD children with non family related control children; b) the design and application of a new, easy to apply, manual method of caudate nucleus segmentation.The results confirm previous findings about smaller brain volume in ADHD children, and refine this reduction by attributing it to grey matter (GM) volume. We also confirm abnormalities in fronto-striatal-cerebellar circuits as well as in parietal, cingulate and temporal regions. Specifically, we observed reductions in inferior frontal cortex, dorsal striatum, inferior parietal cortex and posterior cingulate cortex; thus explaining inhibition problems, spatial working memory deficits and visuospatial attentional alterations. We also observed GM volume reductions in emotionally driven areas such as orbitofrontal cortex, ventral striatum and middle temporal structures; thus accounting for dysfunctional delayed reward and motivational deficits. Interestingly, GM volume reductions, related to emotional processes are more prominent in H-I subtype, more preserved in combined subtypes, and relatively undisrupted in inattentive subtypes, which is in agreement with previous ADHD theories (Castellanos and Tannock 2002). We have also found GM deficits in "sensori-motor" areas (specifically in perirolandic cortex and supplementary motor area), and in the cerebellum. On the one hand, deficits in sensori-motor areas probably reflect problems in fine motor coordination. However, the fact that these reductions are especially prominent in combined and inattentive subtypes brings up the possibility that they may be related to attentional dysfunctions.I hypothesized that deficits in these regions may produce a deficit when integrating and updating information from the external world and, in turn, produce a bias toward internal world focusing, thus, resulting in inattention. On the other hand, cerebellar reductions (which are extensively reported in ADHD literature) seem to be related to all cognitive, affective and sensorimotor deficits. The implication of cerebellum in all these dysfunctions may arise from its role as a modulator of the flow of information between fronto-strital circuits. Finally, our findings are also the first to show caudate head and body differential abnormalities in ADHD, which explain previous heterogeneous results, providing a new and reliable method to study striatal structures.As a conclusion, GM volume reductions in emotional and cognitive areas support the implication of both hot (emotional) and cool (cognitive) functions, which agrees with most neuropsychological accounts of ADHD. To our knowledge this is the first time that a neuroanatomical study provides support for the existence of both cognitive and emotional dysfunctions in ADHD children. If these findings are replicated, they will constitute critical evidence for Sonuga-Barke's theory (Sonuga- Barke 2002; Sonuga-Barke 2003) about the dual route model.REFERENCIAS: 1. Tremols V, Bielsa A, Soliva JC, Raheb C, Carmona S, Tomas J, et al. (2008): Differential abnormalities of the head and body of the caudate nucleus in attention deficit-hyperactivity disorder. Psychiatry Res. 163:270-278.2. Carmona S, Vilarroya O, Bielsa A, Tremols V, Soliva JC, Rovira M, et al. (2005): Global and regional gray matter reductions in ADHD: a voxel-based morphometric study. Neurosci Lett. 389:88-93.3. Castellanos FX, Tannock R (2002): Neuroscience of attention-deficit/hyperactivity disorder: the search for endophenotypes. Nat Rev Neurosci. 3:617-628.5. Sonuga-Barke EJ (2003): The dual pathway model of AD/HD: an elaboration of neuro-developmental characteristics. Neurosci Biobehav Rev. 27:593-604.6. Sonuga-Barke EJ (2002): Psychological heterogeneity in AD/HD--a dual pathway model of behaviour and cognition. Behav Brain Res. 130:29-36.

In der vorliegenden Arbeit wurde ein Vergleich der klinischen Erscheinungsbilder des vorwiegend unaufmerksamen Subtypus mit dem Mischtypus der ADHS nach DSM-IV-Kriterien vorgenommen. Ausgehend von Ergebnissen vorangehender Studien wurde der Frage nachgegangen, ob die Subtypen unterschiedliche Verteilungsmuster komorbider Störungen zeigen. So wurde überprüft, ob der Mischtypus insgesamt schwerer von Komorbidität betroffen ist und häufiger externale Störungen (Störung mit oppositionellem Trotzverhalten bzw. Sozialverhaltensstörungen) aufweist. Beim vorwiegend unaufmerksamen Subtypus hingegen wurde eine stärkere Belastung mit internalen Störungsbildern (Angst- und depressive Störungen) und der Lese- Rechtschreibstörung angenommen. Der Stichprobenumfang (n=124) erlaubte zusätzlich eine getrennte Betrachtung der Geschlechter sowie von Kindern und Jugendlichen. Dadurch sollten geschlechts- und entwicklungsabhängige Einflüsse aufgezeigt werden, die in der Literatur bisher unberücksichtigt blieben. Erstmals wurden in dieser Untersuchung neben den Tic- und den Ausscheidungsstörungen auch weitere psychiatrische Diagnosen (Substanzmissbrauch, Zwangs- und Essstörungen sowie Belastungsreaktionen) mitberücksichtigt, um empirische Erkenntnisse über eine potentiell differente Assoziation derselben mit den ADHS-Subtypen zu gewinnen. Zur Beurteilung der klinischen Subtypen wurde mit allen Kindern und Jugendlichen sowie deren Eltern ein halbstrukturiertes Interview durchgeführt (K-SADS-PL) und somit die entsprechenden psychiatrischen Lebenszeitdiagnosen der Probanden erhoben. Zur dimensionalen Beurteilung der psychischen Auffälligkeiten der Kinder wurde von den Eltern ein Breitbandfragebogen (CBCL) ausgefüllt; zusätzlich schätzten die Probanden ihre aktuelle depressive Symptomatik mittels eines Selbstbeurteilungsbogens ein. Die ADHS-Symptomatik wurde sowohl klinisch als auch anhand eines störungsspezifischen Lehrerfragebogens (FBB-HKS) beurteilt. Durch diese multimodale Vorgehensweise konnten informanten- und instrumentenabhängige Verzerrungen der Ergebnisse minimiert werden. Alle Ergebnisse der kategorialen Diagnostik mittels K-SADS-PL wurden durch die dimensionale Auswertung des Elternurteils (CBCL) gestützt, was auf eine hohe Validität der durchgeführten Interviews verweist. Die Variablen Alter, Geschlecht sowie kognitives Leistungsniveau wurden im Rahmen dieser Dissertationsarbeit erstmals in einer Studie zur Komorbidität der ADHS-Subtypen ausführlich untersucht. Zudem wurden diese im Rahmen der Parallelisierung der Vergleichsgruppen berücksichtigt, ein Vorgehen was sich aus den in der Literatur beschriebenen Interaktionen dieser Variablen mit komorbiden Störungen ergibt. Des Weiteren ist die im Rahmen der Untersuchung durchgeführte differenzierte Leistungstestung der schriftsprachlichen Fertigkeiten bei einer ADHS-Population als Neuerung zu betrachten, da bisher noch keine Untersuchung zur differenten Komorbidität der ADHS-Subtypen mit Legasthenie durchgeführt wurde. Es konnte gezeigt werden, dass die genannten Faktoren signifikanten Einfluss auf die Ergebnisse der Komorbiditätsforschung haben, weshalb deren Berücksichtigung in zukünftigen Forschungsprojekten dringend zu empfehlen ist. Diese Studie widerlegt die Annahme, dass sich die ADHS bei den Geschlechtern in gleicher Weise manifestiert: Nach unseren Ergebnissen ist davon auszugehen, dass eine höhere komorbide Gesamtbelastung des Mischtypus im Vergleich mit dem vorwiegend unaufmerksamen Subtypus nur beim männlichen Geschlecht besteht. Bei Mädchen ist ADHS-U ebenso stark von Komorbidität betroffen wie ADHS-M; der unaufmerksame Subtypus zeigte hier nach Elternurteil sogar stärkere Probleme im sozialen Bereich als der Mischtypus. Eine höhere Rate an externalisierenden Störungsbildern beim Mischtypus war für Gesamtstichprobe und für die männliche Stichprobe nachzuweisen – bei den weiblichen Probanden waren die Subtypen diesbezüglich gleich schwer betroffen. Die im Rahmen dieser Studie gefundenen hohen Komorbiditätsraten mit affektiven Störungen decken sich mit der Annahme, dass eine Assoziation zwischen Unaufmerksamkeit und depressiver Symptomatik besteht. Ob dies zu einer unterschiedlichen Belastung der von Unaufmerksamkeit gekennzeichneten Subtypen ADHS-U und ADHS-M führt, kann nach bisheriger Datenlage nicht beantwortet werden. Hinweise darauf, dass ADHS-U stärker mit depressiven Störungen belastet ist, ergaben sich in unserer Stichprobe in der Altersgruppe unter 12 Jahren. Im Kindesalter war der vorwiegend unaufmerksame Subtypus zudem signifikant häufiger von Lese-Rechtschreibstörung betroffen als der Mischtypus; beide Ergebnisse waren in der Altersgruppe zwischen 12 und 17 Jahren nicht nachweisbar. In Zusammenschau mit Voruntersuchungen lassen sich diese Befunde im Sinne einer heterogenen ADHS-U-Gruppe im Jugendalter deuten: Sie setzt sich sowohl aus Patienten zusammen, die seit Kindheit vorwiegend unaufmerksam klassifiziert wurden sowie aus solchen, die ursprünglich die Kriterien für ADHS-M erfüllten und als Jugendliche – nach entwicklungsbedingtem Rückgang der motorischen Hyperaktivität – ADHS-U zugeordnet werden. Die höchste Rate an affektiven Störungen in unserer Stichprobe war für die weibliche ADHS-U-Gruppe nachzuweisen; diese war auf allen internalen Skalen der CBCL signifikant stärker betroffen als Mädchen vom Mischtypus. Für die Angststörungen zeigte sich hingegen beim Mischtypus eine signifikant stärkere Betroffenheit des männlichen Geschlechts; im Vergleich mit männlichen Versuchsteilnehmern des vorwiegend unaufmerksamen Subtypus deutete sich ein entsprechender Unterschied an. Insofern ergeben sich aus der vorliegenden Untersuchung neue Hypothesen, bei denen besonders die gefundenen Interaktionen zwischen ADHS-Subtyp und Geschlecht und die Entwicklungsaspekte zu berücksichtigen sind. / Aim of work this comparison of the phenotypes of the predominantly inattentive and the combined subtypes of ADHD defined by DSM-IV criteria with a main focus on lifetime-comorbidity. We used a multi-method and multi-informant design to evaluate differences in the course from childhood to adolescence and those between male and female patients.

Die ADHS und die Parkinson-Krankheit gehen beide mit Veränderungen des dopaminergen Systems einher. Methylphenidat (MPH) ist ein zentralwirkendes Psychostimulans, das den Dopamin-Wiederaufnahme-Transporter reversibel hemmt. Obwohl MPH seit über 50 Jahren in der symptomatischen Therapie der ADHS angewandt wird, ist die Datenlage zu den Langzeiteffekten und Risiken dieses Medikaments relativ dünn. Basierend auf den Ergebnissen von Versuchen an Ratten wurde die Theorie aufgestellt, dass MPH die Ausreifung des zentralen dopaminergen Systems beeinflusst und dadurch ein Risikofaktor für die Entwicklung eines Parkinson-Syndroms sein könnte. Ziel dieser Pilotstudie war zum einen zu untersuchen, ob bei Patienten mit Parkinson ADHS-ähnliche Symptome in der Kindheit auftraten und zum anderen zu ermitteln, ob Parkinson-Patienten in ihrer Kindheit Psychostimulanzien eingenommen haben. Als Instrumentarium dienten die deutsche Kurzform der Wenda Utah Rating Scale (WURS-k) sowie der ‘Fragebogen zu Kindheit und Entwicklung U40‘. Insgesamt füllten 88 Parkinson-Patienten die Fragebögen vollständig aus. Die Daten dieser Patienten sowie einer ebenso großen, randomisierten Kontrollgruppe wurden in die Auswertung einbezogen. Im Fragebogen WURS-k fanden sich in der Gruppe der Parkinson-Patienten signifikant höhere Summenscores im Vergleich zur Kontrollgruppe. Zusätzlich zeigten sich bei den Parkinson-Patienten höhere Scores bezüglich der Faktoren „Aufmerksamkeitsdefizit/Hyperaktivität“ sowie „ängstlich-depressive Symptomatik“, nicht aber bei den Faktoren „Impulsivität“, „Protestverhalten“ und „Störung der sozialen Adaptation“. Auch die Auswertung des Fragebogens U40 ergab signifikant höhere Punktwerte bezüglich der Items „Aufmerksamkeitsdefizit“ und „Hyperaktivität“ bei den Parkinson-Patienten. Dennoch kann aus diesen Ergebnissen nicht geschlossen werden, dass die in unserer Studie untersuchten Parkinson-Patienten in ihrer Kindheit an einer ADHS litten, da die durchschnittlichen Summenscores der WURS-k deutlich unter dem festgelegten Cut-Off-Wert von größer oder gleich 30 lagen. Es ist aber möglich, dass einzelne ADHS-ähnliche Symptome den motorischen Symptomen einer Parkinson-Erkrankung vorausgehen können. Letztlich fanden wir keinen Anhalt dafür, dass die Parkinson-Patienten in ihrer Kindheit Psychostimulanzien wie MPH eingenommen hatten. / Attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) and Parkinson’s disease (PD) are attended by alterations in the dopaminergic system. Methylphendiate (MPH) is a central acting psychostimulant which reversibly blocks the dopamine re-uptake transporter. At present MPH ist one of the most frequently prescribed drugs for the symptomatic treatment of ADHD. Although MPH has been in use for over 50 years, there is only little information available concerning the long-term benefits and risks of medication. Based on experiments in rats it has been suggested that MPH treatment may affect the maturation of the central dopaminergic system and may be a risk factor for the development of PD. The aim of the present case-control study was to gain information about (1) ADHD-like symptoms that may precede PD symptoms and (2) the exposure to psychostimulants in childhood. We used a German short version of the Wender Utah Rating Scale (WURS-k) which is a reliable measure for the retrospective diagnosis of childhood ADHD and another questionnaire the „Quesionnaire to Childhood and Development U40“. A total of 88 PD patients completed the two rating scales. The data of these patients and of 88 randomly selected individuals of the controls were included for analysis. In the WURS-k, the PD group showed higher total scores compared to control subjects. In addition, we found increased scores in PD patients regarding the items „attention deficit“, „hyperactivity“ and „anxious and depressive symptoms“, but not regarding „impulsivity“, „oppositional behaviour“ and „deficits in social adaptation“. The results of the U40 also showed increased scores in PD patients regarding „attention deficit“ and „hyperactivity“. However, one cannot conclude that the PD patients enrolled in this study had suffered form childhood ADHD, since the average total WURS-k score was far below the cut-off score of 30 or higher. But it is possible that ADHD-like symtoms precede the characteristical PD symptoms. Finally, we found no evidence that PD patients had been exposed to psychostimulants such as MPH.