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Titel: Der Zusammenhang von Bindungssicherheit und einer Oxytocinrezeptor-Genvariation mit neuralen Korrelaten sozialer Kognition und Hirnmorphometrie
Autor: Schneider-Haßloff, Henriette
Weitere Beteiligte: Kircher, Tilo (Prof. Dr.)
Veröffentlicht: 2017
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2017/0572
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2017-05729
DOI: https://doi.org/10.17192/z2017.0572
DDC: Medizin, Gesundheit
Titel(trans.): Association of Attachment Security and an Oxytocin Receptor Genetic Variant with Neural Correlates of Social Cognition and Brain Morphometry
Publikationsdatum: 2017-10-04
Lizenz: https://rightsstatements.org/vocab/InC-NC/1.0/

Dokument

Schlagwörter:
Funktionelle Kernspintomografie, Voxel-based morphometry, sMRT, Oxytocin, Attachment security, Gen-Umwelt-Interaktion, FMRT, Bindungsstil, sMRT, Neurowissenschaft;, Voxel-based morphometry, Entwicklungspsychologie, Bindungssicherheit, Alexithymie, Mentalisierung;, Bindung, rs53576, Social Neuroscience, Attachment style, Gene-environment interaction, Th, rs53576, fMRT, Attachment

Zusammenfassung:
Die Entwicklung des menschlichen Gehirns sowie soziokognitiver und -emotionaler Fähigkeiten wird nicht nur von genetischen Faktoren, sondern auch von frühen Fürsorge­erfahrungen beeinflusst. Die Bindungs­theorie liefert ein Konzept für das Verständnis der soziokognitiven und -emotionalen Entwicklung des Menschen als Folge früher sozialer Fürsorgeerfahrungen und biologischer Veran­lagungen⁠. Individuelle Bindungs­stile entwickeln sich im Laufe des Lebens zu einer relativ stabilen Persönlich­keits­eigenschaft, die soziale Kognitionen, soziales Verhalten und den Umgang mit belast­en­den Lebensereignissen (wie z.B. emotionalen Verlusterfahrungen) beein­flusst. Auf physiologischer Ebene ist das menschliche Bindungs­system mit dem Oxytocin­system verknüpft, das allgemein eine bedeutsame Funktion für soziales Verhalten und soziale Kognitionen hat⁠. Das Oxytocinsystem wird durch frühe Eltern-Kind-Inter­aktionen in seiner Entwicklung geprägt. In humangenetischen Studien war der Gen­polymorphismus rs53576 des Oxytocin­rezeptors (OXTR) mit Unterschieden in der Sensitivität für soziale Reize ⁠assoziiert und interagierte mit frühen sozialen Lebens­erfahrungen auf die Ausprägung sozioemotionaler Persönlichkeits­eigenschaften⁠. Fragestellung: In dieser Arbeit sollte untersucht werden, wie neurale Korrelate der Mentalisierung und die Hirnmorphometrie a) mit der kindlichen Bindungssicherheit unter Berücksichtigung des OXTR-Genpolymorphismus rs53576 und b) mit dem Bindungsstil im Erwachsenenalter zusammenhängen. Methoden: In einer Stichprobe von gesunden Student(inn)en wurden die neuralen Korrelate der Mentalisierung unter Anwendung der funktionellen Magnet­resonanz­tomographie (MRT) während der Bearbeitung einer sozial interaktiven Theory-of-Mind-Aufgabe (ToM, Gefangenen­dilemma, n= 164) erhoben. Die Hirn­morpho­metrie wurde mithilfe der strukturellen MRT und dem Verfahren der voxelbasierten Morphometrie (VBM, n=196) als Volumen der grauen Substanz bestimmt. Des Weiteren wurden Fragebögen eingesetzt, um die kindliche Bindungssicherheit (CAS, „Hazan-Shaver“-Skala), den Bindungsstil im Erwachsenenalter („Relationship Scales Questionnaire“, Subskalen „ängstlicher Bindungsstil“ (ANX) und „vermeidender Bindungsstil“ (AV)), die Alexithymie im Erwachsenen­alter („Toronto Alexithymia Scale 20“) und die Anzahl emotionaler Verlust­erfahrungen (AL, „List of Threatening Experiences Questionnaire”, VBM: n=192) zu erfassen. Die OXTR-Genvariation rs53576 (G/A) wurde durch Genotypisierung der DNA aus Blut­proben bestimmt (ToM: n=163, VBM: n=195). Ergebnisse: Signifikante Interaktionseffekte von rs53576 und CAS (d.h. eine GxU-Interaktion) zeigten sich für ANX, Alexithymie, Hirnstruktur und -funktion: Strukturelle GxU-Inter­aktions­effekte wurden in einem bilateralen fronto-parietalen und links­temporalen Netz­werk (ein­schließlich Hippo­kampus und Amygdala) beobachtet. Funktionelle GxU-Inter­aktions­effekte fanden sich in einem rechts­frontalen und bilateralen parieto-temporo-okzipitalen ToM-assoziierten Netz­werk. GG-Homozygote waren im Vergleich zu A-Allel-Trägern empfänglicher für CAS in Bezug auf das Volumen grauer Substanz, ANX und Alexithymie. Einige der beobachteten GxU-Interaktionseffekte waren sexuell dimorph. Strukturelle und funktio­nelle GxU-Interaktionseffekte überlappten zum Teil regional und waren, wie exploratorische Regressions­analysen zeigten, unter­einander und mit der Ausprägung von ANX und Alexithymie assoziiert. Des Weiteren wurde bei GG-Homozygoten ein signifikant höheres Volumen der grauen Substanz im Temporalpol und Hippokampus beobachtet. Die Bindungsstile des Erwachsenenalters AV und ANX unterschieden sich signifikant in ihrem Zusammenhang mit ToM-assoziierten neuralen Aktivierungen (u.a. in den bilateralen inferioren Frontalgyri (IFG), dem rechten mittleren Cingulum und der Amygdala) und dem Volumen der grauen Substanz im Pars opercularis des linken IFG. Diskussion: Interaktionseffekte von CAS und rs53576 wurden insbesondere für das Volumen und die Aktivierung von Hirnregionen beobachtet, die in soziale Kognitionen wie ToM und das Spiegelneuronensystem involviert sind. Des Weiteren zeigten sich strukturelle GxU-Interaktions­effekte und genetische Haupteffekte in Hirnarealen mit Funktionen für die Gedächtnisbildung. Genetische Effekte auf das Gedächtnis und/oder epigenetische Mechanismen könnten den beobachteten GxU-Interaktionseffekten auf Hirnstruktur, -funktion und Persönlichkeitseigenschaften zugrunde liegen. Die Bindungsstile ANX und AV waren signifikant unterschiedlich mit ToM-assoziierten neuralen Aktivierungen und mit dem Volumen von Hirnregionen assoziiert, die in die Emotions­regulation involviert sind. Die Ergebnisse dieser Arbeit tragen zu einem besseren Verständnis der biologischen Aspekte von Bindung bei. Sie liefern weitere Hinweise, wie sich die neuro­biologischen Grundlagen der sozialen Kognition im Zusammenspiel von Bindungs­sicherheit und Genetik möglicherweise entwickeln.

Summary:
Human socio-cognitive, -emotional and neural brain development is not only shaped by genes, but also by early caregiving experiences⁠. A framework for the understanding of the socio-cognitive and -emotional development as a consequence of early caregiving experiences and biological dispositions is offered by attachment theory⁠. Individual attachment styles evolve over time into a moderately stable personality trait that affect social cognition, social behavior and coping with stressful life events (like e.g. affective loss experiences)⁠. The attachment system is physiologically connected to the oxytocin system. The oxytocin system plays a significant role in human social behavior and cognition and its development is shaped by early parent-infant interactions. In human genetic approaches the polymorphism of the oxytocin receptor (OXTR) gene rs53576 has been linked to varying sensitivity to social stimuli⁠. Rs53576 also interacted with early social experiences to modulate socioemotional personality traits. Questions: This research project addressed the question how neural correlates of mentalizing and brain morphometry are associated a) with childhood attachment security taking the OXTR gene polymorphism rs53576 into account and b) with adult attachment style. Methods: In a sample of healthy students the neural correlates of mentalizing were investigated by functional magnetic resonance imaging (MRI) during a socially interactive theory-of-mind task (ToM, Prisoner's Dilemma Game, n=164). Brain morphometry was assessed as brain gray matter volume applying structural MRI and voxel-based morphometry (VBM, n=196). Questionnaires were administered to assess childhood attachment security (CAS, Hazan-Shaver Scale), adult attachment style (Relationship Scales Questionnaire, subscales „anxiety“ (ANX) and „avoidance“ (AV)), alexithymia (Toronto Alexithymia Scale 20) and the number of affective loss experiences (AL, List of Threatening Experiences Questionnaire, VBM: n=192). The OXTR gene variant rs53576 (G/A) was assessed by genotyping of DNA from blood samples (ToM: n=163, VBM: n=195). Results: Rs53576 and CAS significantly interacted (i.e. GxE-interaction) on ANX, alexithymia, brain morphometry and function: Structural GxE-interaction effects were observed in a bilateral fronto-parietal and left temporal network (including hippo­campus and amygdala). Functional GxE-interaction effects were found in a right frontal and bilateral parieto-temporo-occipital ToM-related neural network. GG-homozygotes compared to A-allele carriers were more susceptible to CAS with regard to brain morphometry, ANX and alexithymia. Some of the observed GxE-interaction effects were sexually dimorphic. Structural and functional GxE-interaction effects partially overlapped in several brain regions. Exploratory regression analyses showed that both structural and functional GxE-interaction effects were associated with each other and with ANX and alexithymia. Additionally GG-homozygotes compared to A-allele carriers displayed significantly higher gray matter volume in temporal poles and hippocampus. The adult attachment styles AV and ANX significantly differed in their association with ToM-related neural activations (in bilateral inferior frontal gyri (IFG), right middle cingulate cortex and amygdala among others) and brain gray matter volume in the pars opercularis of the left IFG. Discussion: Interaction effects of CAS and rs53576 on brain gray matter volume and ToM-related neural activations were particularly observed in brain areas that are involved in social cognition like ToM and the mirror neuron system. Structural GxE-interaction effects and genetic main effects were found in brain regions that are related to memory functions. Genetic effects on memory and/or epigenetic mechanisms could play a role in the observed GxE-interaction effects on brain structure, brain function and socioemotional personality traits. AV and ANX significantly differed in their association with ToM-associated neural activations and with the volume of brain regions which play a role in emotion regulation. The results of this research are a further step in understanding the biological under­pinnings of attachment. They offer new insights how the neurobiological foundations of social cognition might develop in an interplay of attachment security and genetic variations.

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