Raum:
Saal London 1
Topic:
Wissenschaftliches Programm
Topic 03: Psychotische Störungen, F2
Topic 13: Bildgebung, Neurophysiologie, Neuropsychologie
Format:
Symposium
Dauer:
90 Minuten
Besonderheiten:
Q&A-Funktion
Eine der einflussreichsten Theorien zur Pathophysiologie von Psychosen nimmt als zentralen Pathomechanismus eine Störung der funktionellen Balance exzitatorischer und inhibitorischer Netzwerke (E/I-Balance) an. Der E/I-Balance kommt eine Schlüsselrolle in der kortikalen Informationsverarbeitung zu. Entscheidend ist dabei das Zusammenspiel zwischen exzitatorischer glutamaterger Neurotransmission über N-methyl-D-Aspartat-Rezeptoren (NMDAR) und inhibitorischen GABAergen Einflüssen. Darüber hinaus unterliegt die E/I-Balance katecholaminerger und cholinerger Modulation. Neue Entwicklungen in Neuroimaging und computationalen Neurowissenschaften haben in den letzten Jahren entscheidende Erkenntnisse darüber ermöglicht, wie das komplexe Zusammenspiel verschiedener Neurotransmittersysteme mit Veränderungen der neuronalen Informationsverabeitung bei Psychosen zusammenhängt. In diesem interdisziplinären Symposium wird der aktuelle State-of-the-Art der klinisch orientierten Grundlagenforschung zur Rolle der E/I-Balance bei Psychosen diskutiert. Es werden neue Ergebnisse aus Neuroimagingstudien mit funktioneller Magnetresonanztomographie, Magnetenzephalographie und Magnetresonanzspektroskopie vorgestellt, die Marker veränderter E/I-Balance bei Psychosen untersucht haben. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf Veränderungen der E/I-Balance über den Verlauf psychotischer Störungen, vom erhöhten Psychoserisiko bis hin zu chronisch erkrankten Patienten mit Schizophrenie. Um spezifisch die Rolle gestörter NMDAR-Funktion zu beleuchten, werden hirnfunktionelle Veränderungen bei Patienten mit anti-NMDAR-Enzephalitis und bei Gesunden unter pharmakologischer Intervention mit NMDAR-Antagonisten präsentiert. Weiterhin werden aktuelle Ergebnisse pharmakologische MEG-Studien zur Modulation der E/I-Balance durch Katecholamine und Acetylcholin dargestellt. Schließlich wird die Relevanz veränderter E/I-Balance im Zusammenhang mit computationalen Modellen hierarchischer Inferenz diskutiert.
Die Rolle der E/I-Balance in computationalen Modellen hierarchischer Inferenz bei Psychosen
Philipp Sterzer, Berlin (Germany)
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Autor:in:
Philipp Sterzer, Berlin (Germany)
The balance between excitatory (E) and inhibitory (I) neurons in the cerebral cortex (‘E/I balance’) plays a central role in theories of information processing across the cortical hierarchy, such as Bayesian models of predictive coding. According to these predictive coding models, inferences regarding the state of the world are made by combining prior beliefs with sensory signals. It has been suggested that schizophrenia is characterized by a decreased precision of prior beliefs and a stronger weighting of sensory signals, leading to maladaptive inferences that result in delusions and hallucinations. E/I interactions have been proposed to implement the local comparison between internally generated predictions (feedback) and incoming evidence (feedforward). A disruption of E/I balance, e.g., due to changes in glutamatergic and GABAergic signaling, may thus account for the abnormalities in predictive predictive coding that have been implicated in schizophrenia. These include alterations in the precision of priors in perceptual inference as well as the increase in precision of prediction errors. Here, I will discuss behavioral, neurophysiological, and neuroimaging evidence of predictive coding alterations in schizophrenia in the light of E/I-balance disruption. Moreover, I will point out future research directions that will allow us to further characterize the mechanisms of altered predictive coding, including computational modeling, pharmacological manipulations and animal models for the targeted modulation of the specific neurotransmitter systems and neural circuits involved in the regulation of E/I balance.