Begründet von:
Wolfgang Gaebel
Franz Müller-Spahn (†)
Herausgegeben von:
Wolfgang Gaebel
Peter Falkai
Wulf Rössler
Übersicht über die bereits erschienenen Bände:
• Stefan Weinmann:
» Evidenzbasierte Psychiatrie«
• Rolf-Dieter Stieglitz:
» Diagnostik und Klassifikation in der Psychiatrie«
• Thomas Becker/Holger Hoffmann/Bernd Puschner/Stefan Weinmann:
»Versorgungsmodelle in Psychiatrie und Psychotherapie«
• Hans Joachim Salize/Reinhold Kilian:
» Gesundheitsökonomie in der Psychiatrie«
• Tillmann Supprian:
»Frühdiagnostik von Demenzerkrankungen«
• Werner Strik/Thomas Dierks:
» Biologische Psychopathologie«
• Sabine C. Herpertz/Knut Schnell/Peter Falkai (Hrsg.):
» Psychotherapie in der Psychiatrie«
• Wulf Rössler/Birgit Matter (Hrsg.):
» Kunst- und Ausdruckstherapien«
• Oliver Gruber/Peter Falkai (Hrsg.):
» Systemische Neurowissenschaften in der Psychiatrie«
• Jens Kuhn/Wolfgang Gaebel (Hrsg.):
»Therapeutische Stimulationsverfahren für psychiatrische Erkrankungen«
Pharmakologische Daten verändern sich fortlaufend durch klinische Erfahrung, pharmakologische Forschung und Änderung von Produktionsverfahren. Verlag und Autor haben große Sorgfalt darauf gelegt, dass alle in diesem Buch gemachten Angaben dem derzeitigen Wissensstand entsprechen. Eine Gewährleistung können Verlag und Autor hierfür jedoch nicht übernehmen. Daher ist jeder Benutzer angehalten, die gemachten Angaben, insbesondere in Hinsicht auf Arzneimittelnamen, enthaltene Wirkstoffe, spezifische Anwendungsbereiche und Dosierungen anhand des Medikamentenbeipackzettels und der entsprechenden Fachinformationen zu überprüfen und in eigener Verantwortung im Bereich der Patientenversorgung zu handeln. Aufgrund der Auswahl häufig angewendeter Arzneimittel besteht kein Anspruch auf Vollständigkeit.
Dieses Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwendung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechts ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und für die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.
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1. Auflage 2014
Alle Rechte vorbehalten
© 2014 W. Kohlhammer GmbH Stuttgart
Umschlag: Gestaltungskonzept Peter Horlacher
Gesamtherstellung:
W. Kohlhammer Druckerei GmbH + Co. KG, Stuttgart
Print:
ISBN 978-3-17-022001-0
E-Book-Formate:
pdf: ISBN 978-3-17-023805-3
epub: ISBN 978-3-17-025542-5
mobi: ISBN 978-3-17-025549-4
Prof. Dr. med. Oliver Gruber
Zentrum für Translationale Forschung in Systemischen Neurowissenschaften und Klinischer Psychiatrie
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Universitätsmedizin Göttingen
Von-Siebold-Str. 5
37075 Göttingen
ogruber@gwdg.de
Prof. Dr. Peter Falkai
Direktor der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Ludwig-Maximilians-Universität München
Nußbaumstr. 7
80336 München
Peter.Falkai@med.uni-muenchen.de
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Prof. jun. Dr. Esther K. Diekhof
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Dipl.-Psych. Lena H. Ernst
Psychophysiologie und Optische Bildgebung
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Tübingen
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Prof. Dr. Andreas J. Fallgatter
Psychophysiologie und Optische Bildgebung
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Tübingen
Calwerstraße 14
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Dr. Alkomiet Hasan
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Prof. Dr. med. Ulrich Hegerl
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Prof. Dr. med. Andreas Heinz
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Prof. Dr. med. Sabine C. Herpertz
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Prof. Dr. Andreas Jansen
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
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PD Dr. rer. biol. hum. Susanne Karch
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Ludwig-Maximilians-Universität München
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Prof. Dr. Tilo Kircher
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Philipps-Universität Marburg
Rudolf-Bultmann-Straße 8
D-35039 Marburg
kircher@med.uni-marburg.de
PD Dr. Stefan Klöppel
Leiter Freiburg Brain Imaging
Abteilung für Psychiatrie und Psychotherapie
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stefan.kloeppel@uniklinik-freiburg.de
Dr. Axel Krug
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Philipps-Universität Marburg
Rudolf-Bultmann-Straße 8
D-35039 Marburg
kruga@med.uni-marburg.de
Dr. Simone Kühn
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14195 Berlin
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Dr. med. Gregor Leicht
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Forschungsbereich Bildgebung
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20246 Hamburg
g.leicht@uke.uni-hamburg.de
Univ.-Prof. Dr. med. Dr. rer. nat. Klaus Mathiak
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UK Aachen
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D-52074 Aachen
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Prof. Dr. med. Andreas Meyer-Lindenberg
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Prof. Dr. med. Christoph Mulert
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Forschungsbereich Bildgebung
Martinistr. 52
20246 Hamburg
c.mulert@uke.uni-hamburg.de
PD Dr. med. Oliver Pogarell
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
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Nussbaumstr. 7
80336 München
Oliver.Pogarell@med.uni-muenchen.de
Prof. Dr. Brigitte Rockstroh
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Universitätsstraße 10
Postfach D23
78457 Konstanz
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Dr. med. Philipp G. Sämann
Arbeitsgruppe Neuroimaging
Max-Planck-Institut für Psychiatrie
Kraepelinstr. 2–10
80804 München
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Prof. Dr. med. Dipl. Phys. Alexander Sartorius
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Arbeitsgruppe Translationales Imaging
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68159 Mannheim
alexander.sartorius@zi-mannheim.de
Saskia Steinmann, M.A.
Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Forschungsbereich Bildgebung
Martinistr. 52
20246 Hamburg
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Dr. Benjamin Straube
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Philipps-Universität Marburg
Rudolf-Bultmann-Straße 8
D-35039 Marburg
straubeb@med.uni-marburg.de
Prof. Dr. Stefan Teipel
Psychiatrische Klinik der Universität
Rostock und Deutsches Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE)
Gehlsheimer Straße 20
18147 Rostock
stefan.teipel@med.uni-rostock.de
Prof. Dr. Ludger Tebartz van Elst
Stellvertretender Ärztlicher Direktor & Leitender Oberarzt
Abteilung für Psychiatrie & Psychotherapie
Leiter der Sektion Experimentelle Neuropsychiatrie
Universitätsklinik Freiburg Albert-Ludwigs-Universität Freiburg
Hauptstr. 5
79104 Freiburg
tebartzvanelst@uniklinik-freiburg.de
Dr. med.Ingo Vernaleken
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Pauwelsstraße 30
52074 Aachen
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Prof. Dr. Dr. Henrik Walter
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Campus Charité Mitte
Charitéplatz 1
10117 Berlin
henrik.walter@charite.de
Priv. Doz. Dr. Martin Walter
Clinical Affective Neuroimaging Laboratory
Leibniz Insitut für Neurobiologie & Universitätsklinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Otto von Guericke Universität
Leipziger Str. 44
39120 Magdeburg
martin.walter@med.ovgu.de
Dr. rer. nat. Dipl. Phys. Wolfgang Weber-Fahr
Abteilung Neuroimaging
Arbeitsgruppe Translationales Imaging
Medizinische Fakultät Mannheim/Universität Heidelberg
Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, J5
68159 Mannheim
Priv.-Doz. Dr. med. Thomas Wobrock
Chefarzt des Zentrums für Seelische Gesundheit
Kreiskliniken Darmstadt-Dieburg
Krankenhausstraße 7
64823 Groß-Umstadt
t.wobrock@kreiskliniken-dadi.de
PD Dr. med. Robert Christian Wolf
Zentrum für Psychosoziale Medizin
Klinik für Allgemeine Psychiatrie der Universität Heidelberg
Voßstr. 4
D-69115 Heidelberg
Christian.Wolf@med.uni-heidelberg.de
Univ.-Prof. Dr. phil. Wolfgang Wölwer
Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf – LVR- Klinikum Düsseldorf
Bergische Landstraße 2
D-40629 Düsseldorf
woelwer@uni-duesseldorf.de
Systemische Neurowissenschaften beschäftigen sich mit den Funktionen von weit verzweigten Netzwerken von Gehirnregionen, die den Leistungen des Gehirns in Denken, Fühlen und Handeln zugrunde liegen. In den letzten Jahrzehnten wurden zahlreiche Untersuchungsmethoden entwickelt, die faszinierende Einblicke in das lebende menschliche Gehirn erlauben. Durch die Entwicklung dieser Methoden und ihre Anwendung in der Grundlagenforschung haben wir ein tieferes Verständnis der Funktionsweise des wahrscheinlich komplexesten Organs unseres Universums, dem menschlichen Gehirn, erhalten. Aber nicht nur in der Grundlagenforschung, sondern auch in der biologischpsychiatrischen Forschung spielen diese systemisch-neurowissenschaftlichen Untersuchungsmethoden eine zunehmend große Rolle und werden die Psychiatrie des 21. Jahrhunderts sicher maßgeblich prägen, indem sie die Funktionsstörungen bei psychischen Erkrankungen erstmals zugänglich und sichtbar machen. Im hier vorliegenden Buch geben führende Wissenschaftler einen Einblick in diese faszinierenden Untersuchungstechniken und stellen beispielhaft dar, wie diese in der klinisch-psychiatrischen Forschung und Praxis auch heute schon Anwendung finden.
Zum guten Überblick über die vielfältigen Untersuchungsmethoden richtet sich die Gliederung des vorliegenden Buches hierarchisch nach verschiedenen Organisationsebenen des menschlichen Gehirns. Im ersten Kapitel werden Methoden zur Untersuchung verhaltensbezogener Prozesse bei Patienten mit psychischen Störungen vorgestellt. Die 
Kap. 2 und 3 beschäftigen sich mit den hirnbildgebenden Methoden zur Untersuchung von Gehirnstrukturen. Insbesondere Kap. 3 befasst sich hierbei auch mit der Untersuchung der strukturellen Verbindungen innerhalb weit verzweigter anatomischer Netzwerke, deren koordinierte Aktivität höheren Hirnleistungen zugrunde liegt. Die anschließenden Kap. 4 bis 7 wenden sich dann der Untersuchung ebensolcher Gehirnfunktionen und ihrer Störungen bei psychischen Erkrankungen zu. In Kap. 4 wird dabei die in neuerer Zeit zunehmend beliebte Ruhe-fMRT-Untersuchung funktioneller Konnektivität dargestellt, die zu den einfachsten und praktikabelsten Methoden gehört, um Informationen über Dysfunktionen des Gehirns bei psychischen Störungen zu erhalten. Die Kap. 5 und 6 stellen experimentelle, d. h. aufgabenbezogene Untersuchungen mit funktioneller Magnetresonanztomographie vor. Basierend auf experimentell überprüften Modellen sensorischer, kognitiver, emotionaler, motivationaler und volitionaler Prozesse kann hier die gesunde oder gestörte Modulation von regionaler Gehirnaktivität ( Kap. 5) oder aber auch die Modulation von funktionellen Interaktionen in pathophysiologisch relevanten neuronalen Netzwerken gezielt untersucht werden. Kap. 7 wendet sich schließlich einem weiteren komplementären Verfahren zur Untersuchung von Gehirnfunktionen zu. Die funktionelle Nahinfrarot-Spektroskopie nimmt eine interessante Zwischenposition zwischen der funktionellen Magnetresonanztomographie und elektromagnetischen Verfahren ein, indem sie – zumindest für gezielte Fragestellungen im Bereich kortikaler Hirnregionen – eine zeitliche Auflösung im Bereich von 10 bis 100 ms bei einer räumlichen Auflösung um einen Zentimeter erlaubt. Die Kap. 8 bis 11 widmen sich den elektromagnetischen Verfahren, die insbesondere für die Untersuchung hochdynamischer Gehirnprozesse besonders geeignet sind. Hierzu gehören mit der Elektroenzephalographie ( Kap. 8) und der Magnetenzephalographie ( Kap. 9) Verfahren, mit denen intrinsische Signale des Gehirns analysiert werden können. Diese Verfahren erlauben insbesondere eine zeitlich hochaufgelöste und zudem kostengünstige funktionelle Diagnostik, die sich komplementär zu den funktionell-magnetresonanztomographischen Verfahren darstellt. Die Magnetenzephalographie wird insbesondere auch zur Untersuchung abnorm oszillierender neuronaler Zellverbände eingesetzt. Die Kap. 10 und 11 befassen sich dagegen mit der Applikation von Magnet- und Gleichstromstimulation, mit der insbesondere neuronale und kortikale Plastizität oder aber auch reversible funktionelle »Läsionen«, beispielsweise zur Untersuchung von Konnektivität, erzielt werden können. Mit der Magnetresonanzspektroskopie ( Kap. 12) kann die chemische Zusammensetzung des Gehirns untersucht werden. Insbesondere können hierbei Metabolite, wie N-Acetylaspartat, Cholin und Creatin, und die Neurotransmitter Glutamat und GABA quantifiziert werden sowie der zelluläre Energiestoffwechsel mittels phosphorhaltiger Metabolite bestimmt werden. Mit den in Kap. 13 dargestellten nuklearmedizinischen Verfahren der Positronen-Emissions-Tomographie und der Single-Photon-Emissions-Computertomographie können räumlich hochauflösend molekular spezifische Informationen über Gehirnstrukturen und Enzymaktivitäten, aber auch über Neurotransmittersysteme im menschlichen Gehirn gewonnen werden. In Kap. 14 wird die pharmakologische funktionelle Magnetresonanztomographie dargestellt, die einen Einblick in die Modulation neurofunktioneller Systeme durch Pharmaka erlaubt und somit auch eine wesentliche Rolle für die zukünftige Entwicklung und Prüfung neuartiger Pharmaka spiele dürfte. Kap. 15 verschafft einen Überblick, wie verschiedene der in den vorangehenden Kapiteln dargestellten bildgebenden Methoden miteinander sinnvoll kombiniert werden können, um ggf. sogar simultan komplementäre Informationen über den strukturellen und funktionellen Zustand des Gehirns mit möglichst hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung zu erhalten. Kap. 16 beschäftigt sich mit dem Forschungsfeld Imaging Genetics, d. h. dem Brückenschlag zwischen Systemischen Neurowissenschaften und Genetik, in dem Effekte genetischer Varianten auf die Struktur, Biochemie oder Funktion des menschlichen Gehirns untersucht werden. Die in Kap. 17 dargestellte tierexperimentelle MRT zeigt ihrerseits den Brückenschlag zwischen Neuroimaging- und Tiermodell-Forschung in der Psychiatrie auf, von dem wichtige neue Erkenntnisse über die Ursachen psychischer Störungen zu erwarten sind. Das abschließende Kap. 18 widmet sich insbesondere methodischen Aspekten bei den in der klinisch-psychiatrischen Forschung zunehmend wichtiger werdenden multizentrischen MRT-Untersuchungen.
Besonderer Dank gilt neben den hervorragenden Autoren der einzelnen Buchkapitel auch den Mitarbeitern des Kohlhammer-Verlags sowie Eiko Lajcsak von der Universitätsmedizin Göttingen für ihre Arbeit und Unterstützung zum Gelingen dieses Buches. Sie alle haben dazu beigetragen, dass nun erstmals ein umfangreiches deutschsprachiges Standardwerk zur Verfügung steht, das die Systemischen Neurowissenschaften in der Psychiatrie übersichtlich und fundiert zukünftigen Generationen von Klinikern, Wissenschaftlern und Studenten der Medizin, Psychologie und angrenzender Fächer nahebringt.
Göttingen, im August 2013
Prof. Dr. med. Oliver Gruber
Verhaltensbezogene Methoden werden eingesetzt, um das breite Spektrum der äußerlich direkt beobachtbaren, aktiven Bewegungen und Handlungen eines Menschen sowie deren Störungen abzubilden. In Bezug auf die Komplexität der betrachteten Charakteristika reicht dieses Spektrum vom »molaren« Makroverhalten, z. B. im Sinne sozial kompetenten Verhaltens, über weniger komplexe Komponenten verbalen und nonverbalen Verhaltens, z. B. Mimik, Gestik, paraverbale Merkmale, Blickkontakt und andere explorative Blickbewegungen, bis hin zu »molekularen« Merkmalen auf der Mikroebene, wie z. B. spezielle Augenbewegungscharakteristika (Sakkaden, langsame Augenfolgebewegungen) und diskrete Bewegungsstörungen. Das Spektrum umfasst damit sowohl willkürliche, intentionale Ziel-/Zweckbewegungen als auch meist eher unwillkürliche Ausdrucksbewegungen und sowohl der visuellen Perzeption dienende (Augen-)Bewegungen als auch expressives Verhalten. Je nach Komplexitätsgrad des betrachteten Verhaltens liegen diesem damit auf neurobiologischer Ebene häufig viele beteiligte Systeme sowohl auf der primären und sekundären sensorischen und motorischen Ebene als auch auf der handlungssteuernden Ebene zugrunde.
Trotz dieser Komplexität hat der Einbezug verhaltensbezogener Charakteristika bzw. Methoden in systemisch-neurowissenschaftliche Betrachtungen der Psychiatrie dennoch allein dadurch seine Berechtigung, da interaktionelle (und darüber hinaus auch weniger komplexe motorische) Störungen ein wesentliches Charakteristikum insbesondere schizophrener Erkrankungen sind. Das Spektrum psychopathologischer Auffälligkeiten ist in der Regel nicht direkt zugänglich, sondern wird vom Therapeuten aus der Erlebensschilderung des Patienten oder anhand von Verhaltensbeobachtungen erschlossen. So spielen verhaltensbezogene Merkmale eine entscheidende Rolle bei der Diagnostik von Affektstörungen, für die das nonverbale Ausdrucksverhalten üblicherweise als wesentlicher Indikator herangezogen wird (Gaebel und Wölwer 1996). Das Zustandekommen von Kommunikation ist somit Voraussetzung für eine adäquate Erfassung und Abbildung psychopathologischer Merkmale (wenngleich auch das Nicht-Zustandekommen von verbaler und/oder nonverbaler Kommunikation – z. B. beim katatonen Stupor – diagnostisch wegleitend sein kann).
In theoretischen Kommunikationsmodellen werden nonverbale Verhaltensmerkmale – neben den Sprachinhalten – als wesentliche Signalträger in der sozialen Kommunikation zwischen zwei Interaktionspartnern aufgefasst, die ähnlich wie in der Nachrichtentechnik als »Sender« und «Empfänger« bezeichnet werden. D. h., es wird explizit zwischen einem Enkodierungs-/Ausdrucks- und einem Dekodierungs-/Eindrucksprozess unterschieden. Damit kann ein misslingender Kommunikationsprozess auf einer Enkodierungs- und/oder einer Dekodierungsstörung beruhen. Dies ist bei den in den folgenden Kapiteln dargestellten »Verhaltens- oder Bewegungsstörungen« jeweils zu beachten. Der vorliegende Beitrag fokussiert jedoch aus Platzgründen wesentlich auf die beobachtbaren und/oder messbaren Ausdruckskomponenten. Diese werden auf der Makroebene sozialer Interaktionsprozesse oft auch als soziale Fertigkeiten (»social skills«) bezeichnet, während die Dekodierungsprozesse, wie das korrekte Erkennen mimischen Ausdrucksverhaltens, zu den als soziale Kognition bezeichneten mentalen Prozessen gerechnet werden. Gemeinsam begründen sie die soziale Kompetenz zur Gestaltung sozialer Interaktionen. Hieraus abgeleitet werden nonverbale Ausdrucksmerkmale, wie situations- und zustandsadäquate mimische und gestische Reaktionen, paraverbale Sprechcharakteristika (Stimmintonation, Sprechdynamik) und das Herstellen und Aufrechterhalten des Blickkontakts zur Signalisierung von Aufmerksamkeit und/oder Sprechbereitschaft während sozialer Interaktion, als Indikatoren sozialer Kompetenz angesehen. Mangelnde soziale Kompetenz, wie sie bei vielen psychiatrischen Störungsbildern in Form von einem in Intensität oder Quantität verminderten oder qualitativ veränderten nonverbalen Ausdrucksverhalten der Patienten, fehlenden prosozialen nonverbalen Signalen, der Missinterpretation des emotionalen Ausdrucksverhaltens des Gesprächspartners und/oder eines schlechteren Einfühlungsvermögens vorzufinden sind, tragen dabei erheblich zu einem eingeschränkten sozialen Funktionsniveau bei (Brüne et al. 2009; Couture et al. 2006).
Sofern im Rahmen des diagnostischen Prozesses besonderes Augenmerk auf die soziale Kompetenz gelegt werden soll, werden zu deren Erfassung häufig Rollenspiele eingesetzt, die eine standardisierte Untersuchung des verbalen und nonverbalen Verhaltens ermöglichen (Bellack et al. 2006; Helbig-Lang und Klose 2011). In der Regel beschränkt sich die Erfassung von verhaltensbezogenen Auffälligkeiten bei psychiatrischen Patienten jedoch auf deren mehr oder weniger explizite Beurteilung anhand von klinischen Fremdbeurteilungsskalen. So wird zur Erfassung der Negativsymptomatik bei schizophrenen Erkrankungen zum Beispiel die SANS (Scale for the Assessment of Negative Symptoms) (Andreasen 1989) eingesetzt, in deren Rahmen eine Affektverflachung wesentlich über das nonverbale Ausdrucksverhalten definiert und erfasst wird. Als Bezugspunkt für neurowissenschaftliche Untersuchungen dürften allerdings Messmethoden besser geeignet sein, die sich auf einzelne Teilkomponenten des nonverbalen Ausdrucksverhaltens beschränken und diese dann mittels möglichst objektiver Methoden erfassen. Hierzu stehen in der Zwischenzeit eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, die in den folgenden Abschnitten für einige der am häufigsten untersuchten Verhaltensbereiche detaillierter vorgestellt werden sollen. Die mit diesen Messverfahren gewonnenen Ergebnisse zu Auffälligkeiten bei psychischen Störungen und deren neurobiologische Korrelate werden dabei schwerpunktmäßig für Patienten mit Schizophrenie berichtet, für die hierzu die meisten Ergebnisse vorliegen.
Mimik bezeichnet die sichtbaren Bewegungen der Gesichtsoberfläche, die auf der Kontraktion der Gesichtsmuskulatur beruhen. Mimische Reaktionen spielen eine entscheidende Rolle im Rahmen des nonverbalen emotionalen Ausdrucks (»Affektausdruck«). Dabei werden die als universell vorhanden und genetisch angelegt angesehenen »Grundemotionen« Angst, Ärger, Ekel, Trauer, Freude und Überraschung bei allen Menschen weitgehend kulturunabhängig im Gesichtsausdruck enkodiert und dekodiert, was als Hinweis auf die humanspezifische neurobiologische Basis von Ausdruck und Eindruck gewertet wird (Ekman 1992). Neuere Ergebnisse zeigen allerdings auch deutliche interkulturelle Unterschiede (Brekke et al. 2005; Marsh et al. 2003), wobei insbesondere positive Emotionen wie Freude und Überraschung über kulturspezifische Signale kommuniziert werden (Sauter et al. 2010). Affektausdruck ist normalerweise das Resultat unwillkürlicher (»emotionaler«) und modulierender willkürlicher (»display rules«) Innervationen, denen unterschiedliche neuronale Strukturen zugrunde liegen (Rinn 1984). Da die einzelnen Gesichtsmuskeln allerdings nicht nur in anderen emotionalen Funktionsbezügen innerviert werden können (z. B. als Sprachillustratoren und Kommunikationsregulatoren, aber auch beim Sprechen und Kauen) und häufig auch affektive Mischbilder auftreten, ist eine differenzierte Erfassung der muskulären Aktivität für detailliertere Analysezwecke erforderlich.
Das bekannteste Verfahren zur Erfassung mimischen Ausdrucks ist das Facial Action Coding System (FACS) (Ekman und Friesen 1978). Im FACS werden auf anatomisch-muskulärer Grundlage 44 Grundkomponenten bzw. Aktionseinheiten (Action Units, AU) definiert, die das Basisrepertoire mimischen Ausdrucks darstellen und durch geschulte Beobachter anhand von Videoaufnahmen kodiert werden. Komplexere Ausdrucksmuster werden entsprechend als Kombination und Überlagerung solcher Einzelelemente verstanden. Durch die getrennte Erfassung der Grundkomponenten werden die Beschreibung mimischen Verhaltens und daraus abzuleitende Inferenzen voneinander unabhängig vorgenommen, allerdings erfordert das Verfahren einen sehr hohen Zeitaufwand.
Eine Variante des FACS, das Emotional Facial Action Coding System (EMFACS) notiert nur nachweislich emotionsrelevante mimische Ereignisse (Friesen und Ekman 1984). Im Zuge der Entwicklung des EMFACS wurden Kombinationen von Aktionseinheiten beschrieben, die üblicherweise spezifische Emotionen indizieren.
Angesichts des hohen Trainings- und Kodieraufwands bei der Anwendung von FACS und EMFACS wurden in der Zwischenzeit automatisierte Verfahren entwickelt, die neben einer Zeitersparnis auch den Vorteil höherer Präzision haben sollten (Bartlett et al. 1999). Erste computergestützte Ansätze zur Mimikanalyse arbeiteten mit lichtreflektierenden Punkten, die auf die Gesichtsmuskulatur aufgebracht waren. Die Bewegungen dieser Punkte wurden in Weg-Zeit-Kurven aufgezeichnet und hinsichtlich physikalischer Bewegungsparameter analysiert (Himer et al. 1991; Kaiser und Wehrle 1992). Aufgrund der Applikation von Punkten im Gesicht war diese Methode allerdings nur für begrenzte Fragestellungen geeignet und nur bedingt für den Einsatz bei Patienten. In der Weiterentwicklung computergestützter Ansätze zur Mimikanalyse wurden daher Gesichtsmerkmale für die Auswertung manuell in den Videoaufnahmen markiert und anschließend computergestützt ausgewertet (Cohn et al. 1999), oder die mimischen Reaktionen wurden unmittelbar durch die Kombination einer holistischen räumlichen Analyse der Gesichtsaktivität, einer Analyse spezieller Gesichtsmerkmale (z. B. Falten) und der Analyse von Bewegungsabläufen berechnet (Bartlett et al. 1999). Beide Methoden gründen auf dem FACS und verwenden dessen AUs zur automatischen Analyse, wobei hohe Übereinstimmungsraten von über 80 % im Vergleich mit einer manuellen Auswertung erzielt wurden. Insbesondere die Einbeziehung dynamischer Merkmale von Gesichtsbewegungen erwies sich in der Folgezeit als vorteilhaft gegenüber Ansätzen, die nur die Konfiguration von Merkmalen im Gesichtsausdruck nutzen und die einzelnen Komponenten isoliert und nicht in Form einer zeitlichen Entwicklung des gesamten Emotionsausdrucks betrachten. Daher sind bewegungsbasierte Analysen heute Bestandteil nahezu aller aktuellen computergestützten Mimikanalyseverfahren (Brick et al. 2009; Hamm et al. 2011). Die Klassifizierungsgenauigkeit solcher Verfahren im Vergleich zum FACS liegt mittlerweile bei über 90 %, wobei allerdings nicht in allen Verfahren das komplette Repertoire von 44 AUs abgebildet wird, sondern nur ausgewählte AUs der wichtigsten Gesichtsregionen (Augenbrauen, Mund) verwendet werden.
Alternativ zu videogestützten Analysesystemen stehen auch Methoden zur Verfügung, die auf Basis der Elektromyographie (EMG) die mimische Aktivität erfassen (Wolf et al. 2006). In Weiterentwicklung der herkömmlichen EMG-Ableitungen wird dabei die Erfassung und Diskrimination der Aktivität einzelner, nah beieinanderliegender Muskeln im Gesicht ermöglicht. Die Notwendigkeit zur Applikation entsprechender Ableitelektroden im Gesicht schränkt jedoch sowohl die Einsatzmöglichkeiten – insbesondere bei psychiatrischen Patienten – als auch die Anzahl gleichzeitig erfassbarer Muskeln ein, wenngleich deren Aktivität mit hoher Sensitivität und Selektivität erfasst werden kann.
Schon früh wurde die Ausdrucksgestaltung von Patienten mit Schizophrenie als »maskenhaft-natürlich« und »versunken-bedrängt« beschrieben und ein Ausdruckssyndrom der »mimischen Desintegration« im Sinne bizarrer Innervationen oder Innervationskombinationen angenommen (Spoerri und Heimann 1957). Vielfältige neuere Untersuchungen weisen nach, dass schizophren Erkrankte – insbesondere solche mit ausgeprägter Negativsymptomatik – deutlich veränderte mimische Reaktionen im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen zeigen. Am häufigsten beschrieben ist eine in Häufigkeit, Umfang und Intensität eingeschränkte mimische Aktivität insbesondere in der oberen Gesichtshälfte (Gaebel und Wölwer 2004; Krause et al. 1989; Kring und Moran 2008; Trémeau et al. 2005; Wolf et al. 2006). Diese Auffälligkeiten betreffen sowohl die spontane mimische Reaktivität in Gesprächssituationen als auch die durch emotionale Bilder oder willentlich evozierte Aktivität, z. B. in Experimenten, in denen mimische Reaktionen nachgeahmt oder nach Aufforderung imitiert werden sollten (Kring und Moran 2008). Eine reduzierte mimische Aktivität lässt sich bei schizophren Kranken auch im remittierten Stadium nachweisen und tritt vergleichbar auch bei Patienten mit einer Depression auf, bei diesen jedoch insbesondere in akuten Erkrankungsphasen (Trémeau et al. 2005). Zudem scheint die Fähigkeit schizophren Kranker, sich in einer Interaktionssituation auf den Gesprächspartner affektiv einzustellen, vermindert: Während sich Gesprächspartner üblicherweise den mimischen Reaktionen der Patienten anpassen (Krause et al. 1989), fällt es schizophren Kranken schwerer als gesunden Kontrollpersonen, dem Gesprächspartner ähnliche mimische Reaktionen zu zeigen, sich also »emotional anstecken« zu lassen (Falkenberg et al. 2008). Dies könnte einerseits im Sinne eines protektiven Mechanismus, i. e. einer Schutzreaktion der Patienten verstanden werden, nicht mit negativen Emotionen belastet zu werden (Falkenberg et al. 2008). Andererseits passt dies ebenso zu Befunden eines beeinträchtigten Empathievermögens schizophren Kranker (Derntl et al. 2009), wie Befunde, wonach eine reduzierte mimische Expressivität korrelativ mit Beeinträchtigungen in »Theory of Mind«-Funktionen einhergeht, d. h. mit einer verminderten Fähigkeit, sich in Gedanken und Gefühle anderer Personen hineinversetzen zu können (Brüne et al. 2009). Hierzu dürfte beitragen, dass schizophren Erkrankte über ihre Schwierigkeiten bei der Enkodierung mimischer Reaktionen hinaus auch erhebliche und verlaufsstabile Beeinträchtigungen aufweisen, mimischen Affektausdruck richtig zu dekodieren (Kohler et al. 2010).
Die in vielen Studien nachgewiesene Reduktion von Muskelaktivität im oberen Gesicht der Patienten wird vor dem Hintergrund diskutiert, dass aufgrund der unterschiedlichen Innervation von Ober- und Untergesichtsmuskulatur das Untergesicht über die Bindung an das motorische Sprachzentrum sowie an die Kaumuskulatur besser willentlich kontrollierbar ist, während das Obergesicht aufgrund eines engeren Zusammenhangs mit der Formatio reticularis und emotionssteuernden Zentren (Rinn 1984) stärker unwillkürlich innerviert ist. Die reduzierte Obergesichtsaktivität von Patienten mit Schizophrenie (oder auch Depression) erscheint daher am ehesten im Sinne einer verflachten emotionalen Reaktivität interpretierbar.
Unter den an der Emotionsregulation beteiligten neuronalen Strukturen wird insbesondere der Amygdala eine Schlüsselrolle bei der beeinträchtigten Dekodierung und Enkodierung emotionaler Reaktionen schizophren Kranker beigemessen (Aleman und Kahn 2005). Die Amygdala fungiert als zentrale Struktur in einem Netzwerk, bestehend aus dem medialen, präfrontalen und orbitalen Kortex sowie dem anterioren Cingulum und dem Inselkortex (Pinkham et al. 2003); hinzu kommen der Gyrus fusiformis, der Sulcus temporalis superior und der ventrolaterale präfrontale Kortex für die Dekodierung emotionaler Reaktionen im Rahmen sozial-kognitiver Prozesse (Pinkham et al. 2008). Mittels struktureller Magnetresonanztomographie (sMRT) konnte gezeigt werden, dass schizophren Erkrankte in der Amygdala eine bilaterale Reduktion der grauen Substanz im Umfang von 6–10 % im Vergleich zu Kontrollpersonen aufweisen (Aleman und Kahn 2005; Pinkham et al. 2003). In vielen funktionell bildgebenden Studien (fMRT) ( Kap. 5) wurde zudem deutlich, dass schizophren Kranke bei der Dekodierung von Gesichtern mit negativem Emotionsausdruck einhergehend mit einer schlechteren Erkennensleistung eine verminderte Amygdalaaktivierung zeigen. Bei einer ausgeprägten Affektverflachung – die sich üblicherweise vor allem in einer verminderten mimischen Expressivität widerspiegelt – fand sich bei den Patienten zudem eine dauerhafte Aktivitätsreduktion in der Amygdala, den medial präfrontalen Strukturen und im Hippocampus (Aleman und Kahn 2005). Auch in weiteren an der Emotionsregulation beteiligten neuronalen Strukturen finden sich im Vergleich zu gesunden Personen Volumenreduktionen (z. B. Inselkortex) oder eine reduzierte Aktivität bei der Dekodierung mimischer Reaktionen (z. B. anteriores Cingulum, Orbitofrontalkortex) (Aleman und Kahn 2005). Aus diesen Forschungsergebnissen leiten die Autoren ab, dass strukturelle Veränderungen in der Amygdala, in Kombination mit einer verminderten Interkonnektivität ( Kap. 6) mit präfrontalen Regionen sowie einer Imbalance im Dopaminsystem, zu einer Abschwächung der Kontrolle des präfrontalen Kortex als übergeordneter Schaltstelle auf die Amygdala führen und damit der beeinträchtigten emotionalen Expressivität (Affektverflachung) und den schlechteren Leistungen beim Erkennen von mimischem Affektausdruck zugrunde liegen.
Gesten wie Arm-, Hand- und Fingerbewegungen übernehmen im Rahmen des nonverbalen Verhaltens vielfältige Funktionen. Sie unterstützen und illustrieren Sprache, können diese gar ersetzen, sind soziale Signale und nicht zuletzt auch Ausdruck emotionaler Prozesse (Ellgring 1989). Der Effekt von Gesten ist am größten, wenn diese motorische Aktionen beschreiben anstatt abstrakte Themen und nicht völlig redundant zum Gesprochenen auftreten. Zudem scheinen Kinder stärker von Gesten zur Untermalung des Gesprochenen zu profitieren als Erwachsene (Hostetter 2011). Fehlt die Gestik zur Untermalung des Gesprochenen, wird die Sprache als nicht so effektiv erlebt und die semantische Information wird schlechter kommuniziert (Beattie und Shovelton 2002).
Zur Erfassung von Gestik und, allgemeiner, auch von Körperbewegungen, werden in der Regel indirekte Beobachtungsmethoden im Sinne von Kodier- oder Kategoriensystemen verwendet. In den insgesamt sehr ähnlichen Notationssystemen werden »körperfokussierte« (selbstmanipulative) von »objektfokussierten« Bewegungen abgegrenzt (Ekman und Friesen 1969; Freedman 1972; Wallbott 1982). Erstere sind sprachunabhängig und werden auch als Adaptoren oder Manipulatoren bezeichnet. Letztere sind im Wesentlichen sprachbegleitend oder – unterstützend und werden als Illustratoren bezeichnet. Davon abgegrenzt werden nochmals symbolische Gesten mit eindeutiger Bedeutung (Embleme) sowie die Kommunikation steuernde Regulatoren. Andere Systeme unterscheiden ähnlich zwischen ikonischen Gesten, die die Semantik des Gesprochenen widerspiegeln, deiktischen Bewegungen oder auch Schlagbewegungen zur Betonung des Gesprochenen sowie metaphorischen Gesten zur Repräsentation abstrakter Inhalte (McNeill 1992). Neben dieser funktionalen Klassifikation wurde auch verschiedentlich versucht, auf der Grundlage physikalischer Merkmale großräumige Gesten unter der Beteiligung von Ober- und/oder Unterarm gegenüber kleinräumigen Gesten der Hand oder der Finger abzugrenzen (Ellgring 1989). Als Grundlage für solche Kodiersysteme dienen üblicherweise Videoaufnahmen gestischer Aktivität z. B. in dyadischen Interaktionssituationen. In Beurteilungsskalen zur Erfassung von Negativsymptomatik wird die Gestik vereinzelt, jedoch ebenfalls separat im Rahmen eines klinisch-psychopathologischen Interviews erhoben, so z. B. in der SANS und der Motor Affective Syndrome Scale (MASS) (Trémeau et al. 2008).