Why does cortisol enhance memory retrieval in patients with borderline personality disorder and posttraumatic stress disorder? Investigating the neuronal correlates of cortisol administration and the effects of stress exposure
General, Cognitive and Mathematical Psychology
Final Report Abstract
Wir konnten in unseren bisherigen Studien zeigen, dass eine einmalige Gabe von 10 mg Hydrocortison den Gedächtnisabruf bei Patienten mit einer Posttraumatischen Belastungsstörung (PTSD) und bei Patienten mit einer Borderline-Persönlichkeitsstörung (BPD) verbessert. Gesunde Kontrollprobanden zeigten hingegen in Übereinstimmung mit früheren Befunden eine Hydrocortison-induzierte Verschlechterung des Gedächtnisabrufs. In diesem Projekt wurden diese Effekte genauer untersucht, um folgenden Fragestellungen zu bearbeiten: 1) Welche neuronalen Korrelate liegen der Besserung der Gedächtnisleistung nach Hydrocortison bei PTSD und BPD zugrunde? 2) Finden sich auch nach psychosozialem Stress, welcher mit einer Aktivierung von Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HHNA) und dem Locus coeruleus - noradrenergen (LC-NA) System einhergeht, positive Effekte auf die Gedächtnisleistung bei BPD und PTSD? Studie 1: In einem Placebo-kontrollierten cross-over Design wurden mittels funktioneller Magnetresonanztomographie die neuronalen Korrelate des Gedächtnisabrufs nach einer Gabe von Hydrocortison bei Patientinnen mit PTSD und BPD untersucht. Dabei wurden ein deklarativer Gedächtnistest (Wortlisten-Lern-Paradigma) und ein autobiographischer Gedächtnistest durchgeführt. Zusammengefasst bestätigen unsere ersten Analysen, dass gesunde Probandinnen nach Hydrocortisongabe eine verringerte Aktivität im Hippocampus während des Abruf autobiographischer Gedächtnisinhalte zeigen. Interessanterweise fanden wir bei Patientinnen mit BPD ein gegenteiliges Muster, nämlich eine stärkere Aktivität im Hippocampus nach Hydrocortison. Die Ergebnisse stehen in Einklang mit unseren Vorbefunden, die zeigen, dass eine einmalige Gabe von 10 mg Hydrocortison den Gedächtnisabruf bei gesunden Kontrollprobanden verschlechtert. Dies könnte mit einer Cortisol-induzierten Aktivitätsminderung im Hippocampus zusammenhängen. Zudem fanden wir, dass bei Patienten mit einer Posttraumatischen Belastungsstörung (PTSD) und bei Patienten mit einer Borderline-Persönlichkeitsstörung (BPD) der Gedächtnisabruf nach Hydrocortison verbessert war. Auch zu diesem Befund passen unsere aktuellen Ergebnisse. So könnte die gefundene verstärkte Aktivität im Hippocampus zu einer verbesserten kognitiven Leistung führen. Studie 2: Unsere Hypothese, dass psychosozialer Stress zu einer Verschlechterung der Gedächtnisleistung bei gesunden Probanden und einer Verbesserung der Gedächtnisleistung bei Patientinnen mit BPD führt, konnten wir in unseren ersten Analysen nicht bestätigen. Ausstehend sind allerdings noch Vergleiche zwischen Cortisol-Respondern im TSST und Cortisol-Non-Respondern, sowie Zusammenhangsanalysen zwischen der Cortisol- und Alpha-Amylase-Reaktion auf Stress und der kognitiven Leistung, sowie Subgruppenanalysen innerhalb der Patientengruppen. Besonders interessant sind unsere Daten hinsichtlich der Auswirkungen von psychosozialem Stress auf die kognitive und emotionale Empathie. Wir konnten zeigen, dass psychosozialer Stress bei gesunden Probanden zu höherer emotionaler Empathie führt. Damit bestätigen wir eine Arbeit der Arbeitsgruppe von O.T. Wolf. BPD Patienten hingegen hatten niedrigere Werte hinsichtlich der emotionalen Empathie nach Stress. Diese Ergebnisse passen sehr gut zu (klinischen) Beobachtungen, dass insbesondere unter Stress viele der typischen Borderlinesymptome auftreten oder sich verstärken, wie z.B. interaktionelle Probleme. Interessanterweise unterschieden sich BPD Patientinnen und gesunde Kontrollprobandinnen in der Kontrollbedingung nicht voneinander. Es scheint also kein generelles Empathie-Defizit bei dieser Patientengruppe vorzuliegen. Ein kontrovers diskutiertes Thema. Wie konnten damit erstmals zeigen, dass bei Patientinnen mit BPD die Gabe von Cortisol mit veränderten neuronalen Prozessen assoziiert ist. Zudem fanden wir, dass BPD Patientinnen nach psychosozialem Stress eine verringerte emotionale Empathie angaben. Die komplexen Zusammenhänge zwischen Stress, neuronalen Veränderungen und (sozial) kognitiven Prozesse sind von hoher klinischer Relevanz und sollten weiter untersucht werden.
Publications
- (2015). Effects of cortisol on cognition in major depressive disorder, posttraumatic stress disorder and borderline personality disorder. Psychoneuroendocrinology, 51, 282-295 [2014 Curt Richter Award Winner]
Wingenfeld, K. & Wolf, O.T.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.psyneuen.2014.10.009) - (2018) Psychosocial stress differentially affects emotional empathy in women with borderline personality disorder and healthy controls, Acta Psychiatr Scand 137 (3) 206-215
Wingenfeld, K.; Duesenberg, M.; Fleischer, J.; Roepke, S.; Dziobek, I.; Otte, C.; Wolf, O. T.
(See online at https://doi.org/10.1111/acps.12856)
