Stress, Resilienz und der positive Bewertungsstil: Eine Untersuchung des Zusammenhangs mit kortikaler Dicke im präfrontalen Kortex und methodische Evaluation manueller Korrekturen in der Verarbeitung der kortikalen Dicke

Abstract

Hintergrund. Lang andauernde Stressbelastungen können zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen, wobei es individuelle Unterschiede in Form und Ausmaß der Auswirkungen gibt. Resilienz beschreibt die Aufrechterhaltung der mentalen Gesundheit trotz widriger Umstände. Resilienzfaktoren sind soziale, psychologische oder biologische Variablen, die Resilienz begünstigen und somit als Schutzfaktoren für die psychische Gesundheit wirken. Sie stellen eine Prädisposition oder eine Bedingung dar, die die Aktivierung der Resilienzmechanismen in Stresssituationen wahrscheinlicher macht. Bei Letzteren handelt es sich um psychische, körperliche oder somatische Prozesse, die eine akute Stressreaktion optimal regulieren. Ein wichtiger Resilienzfaktor ist der positive Bewertungsstil (engl. positive appraisal style [PAS]), der sich durch die Tendenz auszeichnet, bedrohliche Situationen positiv zu bewerten, ohne dabei in unrealistische oder wahnhafte Einschätzungen zu verfallen. PAS wird als gemeinsame Endstrecke diskutiert, in die andere Resilienzfaktoren direkt oder indirekt münden und über die sie ihre protektive Wirkung auf die psychische Gesundheit entfalten. PAS spielt eine bedeutende Rolle bei der Emotionsregulation. Im Zusammenhang mit PAS konnten mittels funktioneller Magnetresonanztomografie (MRT) Aktivierungen in bestimmten Hirnregionen nachgewiesen werden. Von besonderer Bedeutung ist der präfrontale Kortex (engl. prefrontal cortex [PFC]), der als essentielle Region vieler höherer Funktionen, insbesondere der Verhaltens- und Emotionsregulation, gilt. Motivation. Trotz umfangreicher Forschung zur funktionellen Aktivierung des PFC in Emotionsregulationsprozessen im Allgemeinen ist wenig darüber bekannt, wie funktionelle Aktivierungen mit strukturellen Veränderungen im Gehirn korrelieren. Die Untersuchung der kortikalen Dicke (engl. cortical thickness [CT]) im PFC könnte wichtige Einblicke in die neuronalen Grundlagen der Resilienz liefern. Zudem besteht der Bedarf, die Methoden der manuellen Oberflächenkorrekturen bei der Analyse der CT zu hinterfragen, um den Aufwand, die Effektivität und den Nutzen dieser Techniken zu evaluieren. Fragestellung. Diese Dissertation widmet sich folgenden Fragen: Besteht ein Zusammenhang zwischen PAS und der CT in präfrontalen Regionen? Aufgrund der neuronalen Plastizität kann angenommen werden, dass eine funktionelle Aktivierung bestimmter Hirnregionen zu strukturellen Veränderungen führt, was eine Zunahme der CT zur Folge haben kann. Basierend auf Daten vorheriger Metaanalysen wurden die CT des dorsomedialen PFC (dmPFC), des dorsolateralen PFC (dlPFC), des anterioren Cingulums (ACC), des ventrolateralen PFC (vlPFC) sowie die durchschnittliche CT über den gesamten Kortex analysiert. Da PAS als Resilienzfaktor die Art und das Ausmaß der Stressreaktion auf Stressoren beeinflusst, wird in diesem Zusammenhang auch die Wirkung von Stressor-Reaktivität (SR) und Stressorexposition auf die CT in präfrontalen Regionen sowie auf die IV durchschnittliche CT untersucht. Die SR stellt das Residuum einer Regressionsgeraden zwischen Stressorexposition und gesundheitlichen Auswirkungen dar und erlaubt eine Einschätzung der individuellen psychischen Gesundheitsprobleme in Abhängigkeit der Stressorexposition innerhalb einer Stichprobe. SR ist somit ein Konstrukt zur Messung von Resilienz. Die Stressorexposition wurde anhand potenziell stressauslösender Situationen des bisherigen Lebens, sogenannter Lebensereignisse (engl. life events [LE]), analysiert. Besonderes Augenmerk wurde auf manuelle Oberflächenkorrekturen gelegt, deren statistische Aussagekraft unter Berücksichtigung des hohen Aufwandes überprüft wurde. Ergebnisse. Es wurde kein signifikanter Zusammenhang zwischen PAS, SR oder LE und der CT in ausgewählten Regionen nachgewiesen. Explorative Analysen zeigten jedoch positive Zusammenhänge zwischen PAS und dem lateralen orbitofrontalen Kortex (OFC) sowie zwischen SR und dem medialen OFC und dem rostralen Gyrus frontalis medius. Für LE wurden explorativ negative Zusammenhänge mit der CT des inferioren Gyrus frontalis, der Pars orbitalis, der Pars triangularis und dem rostralen Anteil des Gyrus frontalis medius gefunden. Hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen LE und subkortikalen Regionen zeigte sich ein positiver Effekt auf das Volumen des Globus pallidus. Manuelle Korrekturen hatten keinen signifikanten Einfluss auf die Ergebnisse. Schlussfolgerung. Insgesamt wurden in Regionen, welche in früheren Studien eine funktionelle Aktivierung bei Emotionsregulationsaufgaben zeigten, keine Unterschiede der CT in Abhängigkeit von PAS, SR oder LE gefunden. Weitere Ergebnisse zum Nutzen manueller Korrekturen deuten darauf hin, dass in Studien mit hohen Probandenzahlen und aus ökonomischen Gründen, insbesondere in robusten Regionen, auf aufwendige Korrekturen verzichtet werden kann.

Background. Long-term exposure to stress can lead to health impairments, although there are individual differences in the form and extent of the effects. Resilience describes the maintenance of mental health despite adverse circumstances. Resilience factors are social, psychological or biological variables that favour resilience and thus act as protective factors for mental health. They are predispositions or conditions that increase the likelihood of activating resilience mechanisms. These are mental, physical or somatic operations that regulate acute stress response to an optimal level. An important resilience factor is the positive appraisal style (PAS), which is characterised by the tendency to evaluate threatening situations positively without falling into unrealistic or delusional assessments. PAS is considered a common final pathway through which resilience factors exert their protective effect on mental health, either directly or indirectly. PAS plays a central role in emotion regulation. In association with PAS, functional magnetic resonance imaging (MRI) has shown activation in specific brain regions. Of particular importance is the prefrontal cortex (PFC), which is considered an essential region for many higher functions, especially behavioural and emotional regulation. Motivation. Despite extensive research on the functional activation of the PFC in emotion regulation processes in general, little is known about how functional activations correlate with structural changes in the brain. Investigating cortical thickness (CT) in the PFC could provide important insights into the neural basis of resilience. There is also a need to evaluate methods of manual surface corrections when analysing the CT to evaluate the effort, effectiveness and benefits of these techniques. Research question. This dissertation is dedicated to the investigation of PAS and its correlation to the CT in the PFC. Due to neuronal plasticity, it can be assumed that functional activation of certain brain regions leads to structural changes, resulting in an increase of the CT. Based on data from previous meta-analyses, CT of the dorsomedial PFC (dmPFC), the dorsolateral PFC (dlPFC), the anterior cingulate cortex (ACC), the ventrolateral PFC (vlPFC) and the mean CT were analysed. As PAS as a resilience factor has an impact on the response to stress, the effect of stress is also analysed. SR represents the residual of a regression line between stressor exposure and health effects and allows an assessment of individual mental health problems as a function of stressor exposure within a sample. SR is therefore a construct for measuring resilience. Exposure to stress was analysed based on potentially stress-inducing situations in life to date, so-called life events (LE). Particular attention was paid to manual surface corrections. Their statistical significance was critically evaluated given the high methodological effort involved. Results. No significant correlation was found between PAS, SR or LE and the CT in specific brain regions. However, exploratory analyses showed positive correlations between PAS and VI the lateral orbitofrontal cortex (OFC) as well as between SR and the medial OFC and the rostral middle frontal gyrus. For LE, exploratory negative correlations were found with the CT of the inferior frontal gyrus, the pars orbitalis, the pars triangularis and the rostral division of the middle frontal gyrus. Regarding the correlation between LE and subcortical regions, there was a positive effect on the volume of the globus pallidus. Manual corrections had no significant impact on the results. Conclusion. Overall, no differences in CT were found as a function of PAS, SR or LE in regions that showed functional activation in emotion regulation tasks in previous studies. Further results on the benefit of manual corrections indicate that in studies with large numbers of subjects and for economic reasons, especially in robust regions, elaborate corrections can be waived.