Hans Förstl (Hrsg.) Frontalhirn Funktionen und Erkrankungen 2., neu bearbeitete und erweiterte Auflage

Hans Förstl (Hrsg.)

Frontalhirn Funktionen und Erkrankungen

2., neu bearbeitete und erweiterte Auflage Mit 68 Abbildungen, davon einige in Farbe und 28 Tabellen

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Prof. Dr. Hans Förstl Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie Technische Universität München Klinikum rechts der Isar Ismaninger Str. 22 81675 München

ISBN 3-540-20485-7 Springer Medizin Verlag Heidelberg Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar. Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer Medizin Verlag. Ein Unternehmen von Springer Science+Business Media springer.de © Springer Medizin Verlag Heidelberg 2002, 2005 Printed in Germany Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Produkthaftung: Für Angaben über Dosierungsanweisungen und Applikationsformen kann vom Verlag keine Gewähr übernommen werden. Derartige Angaben müssen vom jeweiligen Anwender im Einzelfall anhand anderer Literaturstellen auf ihre Richtigkeit überprüft werden. Planung: Renate Scheddin Projektmanagement: Gisela Zech-Willenbacher Lektorat: Miriam Geißler, Neuss Design: deblik Berlin SPIN: 10938874 Satz: Fotosatz-Service Köhler GmbH, Würzburg Druck: Mercedes-Druck, Berlin Gedruckt auf säurefreiem Papier

26/3160/SM – 5 4 3 2 1 0

V

Vorwort zur 2. Auflage Michelangelo malte einen gehirnförmigen Mantel, aus dessen frontaler Konvexität der Schöpfer hinausgreift, um den auf einer kahlen Erde konkav hingelagerten, aus Ackerboden (adamah) geformten Menschen mit Geist zu versehen. Sucht man also nach einer frühen Darstellung (1510–1511) der »Theory of Mind« als bedeutender frontaler Leistung, ist sie in den Deckenfresken der Sixtinischen Kapelle zu finden. Das Frontalhirn unterstellt anderen jenen Geist, dessen Annahme Grundlage jeder sozialen Interaktion, damit jeder Moral und letztlich der höchsten Personifikation jenes sozialen Regelwerks darstellt, die eben auf dem Umschlagbild im Frontalhirn sitzt. Ähnlich wie andere psychische Probleme ist auch die Philosophie auf den Frontallappen angewiesen. Meilensteine der literarischen Verarbeitung frontaler Leistungen sind etwa die Odyssee (noch nicht aber Ilias; Jaynes 1976), die Meditationen über die erste Philosophie (Descartes 1642) und die Lehre vom Blick der anderen, von Scham und Stolz (Sartre 1943). Kant lieferte in seinen Hauptwerken ausführliche Kritiken von drei prominenten frontalen Regelkreisen. Da auch die Leser die zentrale Bedeutung des Frontalhirns erkannten und die 1. Auflage dieses Buches rasch aufkauften, fühlten sich Autoren, Verlag und Herausgeber verpflichtet, ihre Beiträge zu aktualisieren und zu erweitern; eine Reihe wichtiger Themen kam hinzu. Hans Förstl München, im Sommer 2004

Quellen Descartes R (1642) Meditationen über die Erste Philosophie, 2. Aufl. Ludwig Elsevier, Amsterdam Jaynes J (1976) The origins of consciousness in the breakdown of the bicameral mind. Houghton Mifflin, Boston Sartre JP (1943) L’Etre et le Néant. Librairie Gallimard, Paris

VI

Vorwort zur 1. Auflage Die »frontale Hauptregion« sei die räumlich bei weitem ausgedehnteste Hauptzone der Großhirnrinde des Menschen; dies stellt Brodmann (1909) in seiner vergleichenden Lokalisationslehre der Großhirnrinde fest. Sie umfasse den ganzen vor dem Sulcus centralis gelegenen Stirnlappen mit Ausnahme der Regio praecentralis (Area gigantopyramidalis) und der Regio praecingularis an der Medianfläche der Hemisphären. Sie zeigt im Verlaufe der evolutionären Neokortikalisation auf dem Weg zum Homo sapiens die stärkste Größenzunahme und umfasst beim Igel weniger als 1%, Kaninchen 2,2%, fliegenden Hund 2,3%, bei der Katze 3,4%, beim Hund 6,9%, Maki 8,3%, Kapuzineraffen 9,2%, Gibbon 11,3%, Schimpansen 17% und beim Menschen 29% (Brodmann 1912). Histologisches Merkmal sei die geschlossene innere Körnerschicht. Diese Hirnregion erhält keine direkten sensorischen Afferenzen,sondern z.T.multimodal vorverarbeitete Informationen; der Großteil der Efferenzen verläuft über mehrere Stationen kurzer, sequenziell verschalteter Assoziationsfasern. Mit solchen hervorgehobenen Eigenschaften – Größe, Komplexität und Entbindung von einfachen sensorischen und motorischen Funktionen – empfiehlt sich diese Hirnregion als ein wesentliches anatomisches Korrelat menschlichen Geistes und damit auch seiner Erkrankungen. Dies belegen die Beiträge zu diesem Buch. Theodor Meynerts Auffassung »Psychiatrie – Klinik der Erkrankungen des Vorderhirns« (1884) – er verstand darunter den Neokortex – kann also noch weiter spezifiziert werden: Tatsächlich sind psychische Erkrankungen und eine Reihe neuropsychologisch definierbarer Störungen ohne eine Beteiligung des Präfrontalkortex nicht denkbar. Der Herausgeber ist den Autoren,Frau Pommering,Frau Nirschl sowie Frau Scheddin und Frau Zech vom Springer-Verlag,die an der Entstehung dieses Buches mit großem Enthusiasmus beteiligt waren, zu großem Dank verpflichtet. Hans Förstl München, im Frühjahr 2002

Literatur Brodmann K (1909) Vergleichende Lokalisationslehre der Großhirnrinde in ihren Prinzipien dargestellt aufgrund des Zellenbaues, Barth, Leipzig Brodmann K (1912) Neuere Ergebnisse über die vergleichende histologische Lokalisation der Großhirnrinde mit besonderer Berücksichtigung des Stirnhirns. Anat Anz 41 (Suppl): 157–216 Meynert T (1884) Psychiatrie. Klinik der Erkrankungen des Vorderhirns. Braumüller, Wien

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Inhaltsverzeichnis 1 Historische Konzepte der Frontalhirnfunktionen und -erkrankungen   .  .  .  .  .  .

10 Schizophrene Erkrankungen   .  .  .  .  .  .  .  . 213 1

B. Bogerts

H. Förstl

11 Affektive Störungen   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 233 I

F. Schneider; U. Habel, S. Bestmann

Grundlagen

2 Neurobiologische Grundlagen  .  .  .  .  .  .  .

15

12 Angsterkrankungen   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 267 G. Wiedemann

O. Gruber, T. Arendt, D. Y. von Cramon

3 Kognitive Neurologie und Neuropsychologie   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

13 Zwangsstörungen   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 293 41

A. Danek, T. Göhringer

4 Psychopathologie   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .

83

F. M. Reischies

5 Psychosomatische Aspekte am Beispiel der Alexithymie und chronischer Schmerzen   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 103 H. Gündel

6 Neurale Korrelate des Perspektivwechsels und der sozialen Kognition: vom Selbstbewusstsein zur »Theory of Mind«   .  .  .  . 129

R. Zimmer

14 Borderline- und antisoziale Persönlichkeitsstörung   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 321 H. J. Kunert, S. Herpertz, H. Saß

15 Alkoholabhängigkeit   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 347 A. Heinz, M. N. Smolka, K. Mann

16 Epilepsien   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 361 S. Noachtar

17 Schädel-Hirn-Trauma   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 377 C.-W. Wallesch

K. Vogeley, G. Fink

III Therapeutische Perspektiven II

Klinik

18 Grundsätzliche Überlegungen  .  .  .  .  .  .  . 387 C.-W. Wallesch

7 Neurodegenerative und verwandte Erkrankungen   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 143 H. Förstl

19 Neuropsychologische Therapieprogramme  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 395 S. Gauggel

8 Motion und Emotion: Morbus Parkinson und Depression   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 177

Glossar   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 417

M. R. Lemke

Farbtafeln  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 431 9 Vaskuläre Erkrankungen   .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 193 R. R. Diehl

Namen- und Sachverzeichnis   .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 437

IX

Autorenverzeichnis Arendt, Thomas, Prof. Dr.

Gruber, Oliver, Dr.

Paul-Flechsig-Institut für Hirnforschung, Abt. Neuroanatomie, Jahnallee 59, 04109 Leipzig

Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universitätskliniken des Saarlands, 66421 Homburg/Saar

Bestmann, Sven, Dipl.-Psych. Max-Planck-Institut für Biophysikalische Chemie Göttingen, Am Faßberg 11, 37077 Göttingen

Bogerts, Bernhard, Prof. Dr. Psychiatrische Klinik, Otto-von Guericke-Universität, Leipziger Str. 44, 39120 Magdeburg

Gündel, Harald, Priv.-Doz. Dr. Institut und Poliklinik für Psychosomatische Medizin, Psychotherapie und Medizinische Psychologie, Technische Universität München, Klinikum rechts der Isar, Langerstr. 3/1, 81675 München

Habel, Ute, Dr. Dipl.-Psych. Cramon, Yves D. von, Prof. Dr. Max-Planck-Institut für Neurologische Forschung, Arbeitsbereich Neurologie, Stephanstr. 1a, 04103 Leipzig

Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Heinrich-Heine-Universität, Bergische Landstr. 2, 40629 Düsseldorf

Heinz, Andreas, Prof. Dr. Danek, Adrian, Prof. Dr. Neurologische Klinik und Poliklinik, Klinikum der LMU Großhadern, Marchioninistr. 15, 81377 München

Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Charité Berlin, Schumannstr. 20–21, 10117 Berlin

Diehl, Rolf R., Priv.-Doz. Dr.

Herpertz, Sabine, Prof. Dr.

Klinik für Neurologie mit Klinischer Neurophysiologie, Alfried-Krupp-Krankenhaus, Alfried-Krupp-Str. 21, 45117 Essen-Rüttenscheid

Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie am Zentrum für Nervenheilkunde, Universitätsklinikum Rostock, Gehlsheimer Str. 20, 18147 Rostock

Fink, Gereon R., Prof. Dr. Institut für Medizin, Forschungszentrum Jülich, 52425 Jülich

Kunert, Hanns Jürgen, Dr. Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, RWTH Aachen, Pauwelsstr. 30, 52075 Aachen

Förstl, Hans, Prof. Dr. Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Technische Universität München, Klinikum rechts der Isar, Ismaninger Str. 22, 81675 München

Lemke, Matthias R., Priv.-Doz. Dr. Rheinische Kliniken Bonn, Kaiser-Karl-Ring 20, 53111 Bonn

Mann, Karl, Prof. Dr. Gauggel, Siegfried, Prof. Dr. Institut für Psychologie, Technische Universität Chemnitz, Wilhelm-Raabe-Str. 43, 09120 Chemnitz

Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, J 5, 68159 Mannheim

Göhringer, Thomas

Noachtar, Soheyl, Priv.-Doz. Dr.

Neurologische Klinik und Poliklinik, Klinikum der LMU Großhadern, Marchioninistr. 15, 81377 München

Neurologische Klinik und Poliklinik, Klinikum der LMU Großhadern, Marchioninistr. 15, 81377 München

X

Autorenverzeichnis

Reischies, Friedel M., Prof. Dr.

Wallesch, Claus-Werner, Prof. Dr.

FU Berlin, Klinikum Benjamin Franklin, Psychiatrische Universitätsklinik, Eschenallee 3, 14050 Berlin

Universitätsklinikum Otto-von-Guericke-Universität, Zentrum für Nervenheilkunde, Leipziger Str. 44, 39120 Magdeburg

Saß, Henning, Prof. Dr. Klinik für Psychiatrie u. Psychotherapie, Universitätsklinikum der RWTH Aachen, Pauwelsstr. 30, 52074 Aachen

Schneider, Frank, Prof. Dr. Dr. Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie/ Universitätsklinikum der RWTH Aachen, Pauwelsstr. 30, 52074 Aachen

Smolka, Michael N., Dr. Zentralinstitut für Seelische Gesundheit, Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie, J 5, 68159 Mannheim

Vogeley, Kai, Priv.-Doz. Dr. Dr. Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Universitätsklinikum Bonn, Sigmund-Freud-Str. 25, 53105 Bonn

Wiedemann, Georg, Priv.-Doz. Dr. Klinikum der Johann-Wolfgang-Goethe-Universität, Zentrum der Psychiatrie und Psychotherapie, Heinrich-Hoffmann-Str. 10, 60528 Frankfurt am Main

Zimmer, Reinhilde, Dr. Klinik und Poliklinik für Psychiatrie und Psychotherapie, Technische Universität München, Klinikum rechts der Isar, Ismaninger Str. 22, 81675 München

XI

Abkürzungsverzeichnis ACA ACC ACI ACM AcomA AcomP ACP ACTH AD ADHS APT AV AVM BA BADS BPS CANTAB CCT CET CMA COMT COWAT CPT CRF, CRH CS CT DLDH

DLPFC

Arteria cerebri anterior »anterior cingulate cortex«, anteriorer zingulärer Kortex Arteria carotis interna Arteria cerebri media Arteria communicans anterior Arteria communicans posterior Arteria cerebri posterior adrenokortikotropes Hormon Alzheimer-Demenz »Attention-deficit-hyperactivity«Syndrom Aufmerksamkeits-ProzessTraining Arteria vertebralis arteriovenöse Malformationen Brodmann-Area »behavioural assessment of the dysexecutive syndrome« Borderline-Persönlichkeitsstörung »Cambridge neuropsychological test-automated-battery« »cranial computed tomography«, kraniale Computertomographie Cognitive-Estimation-Test »cingular motor area«, zinguläre Motorarea Catecho-O-Methyl-Transferase »controlled oral word association test« »continuous performance task« Cortisol-releasing-Faktor, Cortisol-releasing-Hormon »contention scheduling« Computertomografie »dementia lacking distinctive histopathology«, Demenz ohne distinkte Histopathologie »dorsolateral prefrontal cortex«, dorsolateraler präfrontaler Kortex

DSM DTI ECD EDA EEG EKT EMG ESR EXIT FAB FBI FDG FE FEF FLS fMRT FTD GABA GSK3 HAMD HERA 5-HIAA HMPAO ICB ICD IWM LPFC LTP MAO MAP

»Diagnostic and Statistical Manual of Mental Diseases« »diffusion tensor imaging« »99mTc-ethyl cysteinate dimer« elektrodermale Aktivität Elektroenzephalogramm Elektrokrampftherapie Elektromyogramm »emotional self rating scala« »executive interview« »frontal assessment battery« »frontal behavioral inventory«, frontales Verhaltensinventar Fluordesoxyglukose Frontallappenepilepsie »frontal eye field«, frontales Augenfeld »frontal lobe score« funktionelle Magnetresonanztomografie frontotemporale Degeneration Gamma-Aminobuttersäure Glykogen-Synthase-Kinase 3 Hamilton-Depressions-Skala »hemispheric encoding and retrieval asymmetry« 5-Hydroxyindolessigsäure Hexamethylpropylenamine oxime intrazerebrale Blutung International Classification of Diseases »internal working model«, inneres Arbeitsmodell »lateral prefrontal cortex«, lateraler präfrontaler Kortex »long term potentiation« Monoaminoxidase Mikrotubulus-assoziiertes Protein

XII

Abkürzungsverzeichnis

MCA MD MIT MOFC MOG MPFC MRS MRT MS MST NAA NBTS NIRS NIST NMDA NPGi OFC ORT PANDAS

PET PFC pORT 1PP 3PP PTSD PVN QEEG rCBF REM

Arteria cerebri media mediodorsal »magnetization transfer imaging« »medial orbitofrontal cortex«, medialer orbitofrontaler Kortex »myelin oligodendrozyte glycoprotein« »medial prefrontal cortex«, medialer präfrontaler Kortex Magnetresonanzspektroskopie Magnetresonanztomografie multiple Sklerose »magnetic seizure therapy«, Magnetkrampftherapie N-Acetyl-Aspartat »Neurobehavioural-RatingScale« Nah-Infrarot-Spektroskopie Nucleus interstitialis striae terminalis N-Methyl-D-Aspartat Nucleus paragigantocellularis »orbitofrontal cortex«, orbitofrontaler Kortex Object-Reversal-Test »pediatric autoimmune neuropsychiatric disorders associated with streptococcal infections« Positronenemissionstomografie präfrontaler Kortex Probability-Object-Reversal-Test Erste-Person-Perspektive Dritte-Person-Perspektive posttraumatische Belastungsstörung Nucleus paraventricularis quantitatives Elektroenzephalogramm »regional cerebral blood flow«, regionaler zerebraler Blutfluss »rapid eye movements«

rTMS SAE SAS SEF SHT SLP SMA SPECT SPM SSMA SSRI

TAP TAS TE TIA TKS TMS ToM TOOTS VA VBR VD VMPFC

VNS VT VTA WCST WML ZMT ZS

repetitive transkranielle Magnetstimulation subkortikale arteriosklerotische Enzephalopathie »supervisory attentional system« »supplemental eye field«, supplementäres Augenfeld Schädel-Hirn-Trauma standardisierte Link’sche Probe supplementär-motorische Area Single-PhotonenEmissionscomputertomografie »standard progressive matrices« supplementär sensomotorisches Areal »selective serotonin reuptake inhibitor«, selektiver SerotoninWiederaufnahmehemmer Testbatterie zur Aufmerksamkeitsprüfung Toronto-Alexithymie-Skala Temporallappenepilepsie transitorische ischämische Attacke Test zum kognitiven Schätzen transkranielle Magnetstimulation »theory of mind« »time out of the spot« ventral-anterior »ventricle-to-brain-ratio« vaskuläre Demenz »ventromedial prefrontal cortex«, ventromedialer präfrontaler Kortex Vagusnerv-Stimulation Verhaltenstherapie ventrales tegmentales Areal Wisconsin-Card-Sorting-Test »white matter lesion« Ziel-ManagementTrainingsgruppe Zwangsstörung