Klinische Neurophysiologie 2016; 47(04): 208-212
DOI: 10.1055/s-0042-107237
Niels-A.-Lassen-Preis 2016
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Der Einfluss des MAOA Genotyps auf Ruhe-Netzwerke im menschlichen Gehirn

The Influence of MAOA Genotype on Resting-State Networks in the Human Brain
B. Clemens
1   Klinik für Psychiatrie, Psychotherapie und Psychosomatik, Medizinische Fakultät der RWTH Aachen, Aachen
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Publication Date:
18 July 2016 (online)

Zusammenfassung

Besonders im klinischen Alltag bei der Behandlung von psychiatrischen Patienten stellt erhöhte Aggression eine für den Krankheitsverlauf häufig negative und gleichzeitig auch für Ärzte und Patienten gefährliche Problematik dar. Einer der Hauptgründe für das Fehlen erfolgreicher Behandlungsmethoden bei pathologischer Aggression ist nach Meinung vieler Experten das unzureichende Verständnis der zugrunde liegenden multifaktoriellen Wirkungsmechanismen. Einen wichtigen Faktor in diesem Zusammenhang stellen genetische Faktoren dar, wobei hier das Monoaminooxidase-A (MAOA) Gen bereits mehrfach mit Aggression in Verbindung gebracht wurde. In der hier vorgestellten Arbeit wird erstmalig der Einfluss des MAOA Gens auf die Ruheaktivität des Gehirns bei gesunden Probanden untersucht. Entsprechend unserer Hypothesen gab es einen Gen-Effekt, wobei die Probanden mit der inaktiveren Variante des MAOA Gens, welche bereits in früheren Studien mit gesteigerter Aggressivität in Verbindung gebracht wurde, geringere Aktivität genau in den Hirnarealen aufwiesen, die normalerweise für die Kontrolle negativer Emotionen und die Inhibition impulsiver Handlungen zuständig sind. Abschließend werden mögliche Interpretationen dieser Ergebnisse und weiterführende Implikationen für die Behandlung und Erforschung von psychiatrischen Krankheiten erörtert.

Abstract

In the clinical practice, particularly during therapy sessions with psychiatric patients, heightened aggression constitutes a dangerous and detrimental situation for both clinicians and patients according to many experts. The primary reason for the lack of efficient treatment options for pathological aggression is an insufficient and incomplete understanding of the multi-factorial working mechanisms underlying aggression. In this context, genetic factors provide an important insight. Specifically, the monoamine oxidase A (MAOA) gene has been repeatedly linked to increased impulsiveness and aggression. In the present study, we examined for the first time the influence of different variants of the MAOA gene on resting-state networks in healthy volunteers. In accordance with our hypothesis, we found a substantial genetic influence on resting-state networks: participants with the low-activity MAOA genotype, which has been previously associated with increased aggression, exhibited decreased activity at rest in brain areas that are responsible for controlling negative emotions and inhibiting impulsive actions. Finally, we discuss possible interpretations of the present findings, as well as implications for future scientific investigations and treatment of psychiatric disorders.

 
  • Literatur

  • 1 Hornberg C, Schröttle M, Khelaifa N et al. Themenheft 42: Gesundheitliche Folgen von Gewalt – Unter besonderer Berücksichtigung von häuslicher Gewalt gegen Frauen. Robert Koch-Institut; Berlin: 2008
  • 2 Anderson CA, Bushman BJ. Human aggression. Annu Rev Psychol 2002; 53: 27-51
  • 3 Buckholtz JW, Meyer-Lindenberg A. MAOA and the neurogenetic architecture of human aggression. Trends Neurosci 2008; 31: 120-129
  • 4 Brunner HG, Nelen M, Breakefield XO et al. Abnormal behavior associated with a point mutation in the structural gene for monoamine oxidase A. Science 1993; 262: 578-580
  • 5 Caspi A, McClay J, Moffitt TE et al. Role of genotype in the cycle of violence in maltreated children. Science 2002; 297: 851-854
  • 6 Gallardo-Pujol D, Andrès-Pueyo A, Maydeu-Olivares A. MAOA genotype, social exclusion and aggression: an experimental test of a gene-environment interaction. Genes Brain Behav 2013; 12: 140-145
  • 7 McDermott R, Tingley D, Cowden J et al. Monoamine oxidase A gene (MAOA) predicts behavioral aggression following provocation. Proc Natl Acad Sci USA 2009; 106: 2118-2123
  • 8 Fan J, Fossella J, Sommer T et al. Mapping the genetic variation of executive attention onto brain activity. Proc Natl Acad Sci USA 2003; 100: 7406-7411
  • 9 Meyer-Lindenberg A, Buckholtz JW, Kolachana B et al. Neural mechanisms of genetic risk for impulsivity and violence in humans. Proc Natl Acad Sci USA 2006; 103: 6269-6274
  • 10 Eisenberger NI, Way BM, Taylor SE et al. Understanding genetic risk for aggression: clues from the brain’s response to social exclusion. Biol Psychiatry 2007; 61: 1100-1108
  • 11 Smith SM, Fox PT, Miller KL et al. Correspondence of the brain’s functional architecture during activation and rest. Proc Natl Acad Sci USA 2009; 106: 13040-13045
  • 12 Sabol SZ, Hu S, Hamer D. A functional polymorphism in the monoamine oxidase A gene promoter. Hum Genet 1998; 103: 273-279
  • 13 Greicius MD, Srivastava G, Reiss AL et al. Default-mode network activity distinguishes Alzheimer’s disease fromhealthy aging: evidence from functional MRI. Proc Natl Acad Sci USA 2004; 101: 4637-4642
  • 14 Mingoia G, Langenbein K, Dietzek M et al. Frequency domains of resting state default mode network activity in schizophrenia. Psychiatry Res Neuroim 2013; 214: 80-82
  • 15 Clemens B, Jung S, Mingoia G et al. Influence of anodal transcranial direct current stimulation (tDCS) over the right angular gyrus on brain activity during rest. PloS One 2014; 9: e95984
  • 16 Clemens B, Voß B, Pawliczek C et al. Effect of MAOA genotype on resting-state networks in healthy participants. Cereb Cortex 2015; 25: 1771-1781
  • 17 Glenn AL, Raine A. Neurocriminology: implications for the punishment, prediction and prevention of criminal behaviour. Nat Rev Neurosci 2014; 15: 54-63
  • 18 Nelson RJ, Trainor BC. Neural mechanisms of aggression. Nat Rev Neurosci 2007; 8: 536-546
  • 19 Siever LJ. Neurobiology of aggression and violence. Am J Psychiatry 2008; 165: 429-442
  • 20 Hornak J, Bramham J, Rolls ET et al. Changes in emotion after circumscribed surgical lesions of the orbitofrontal and cingulated cortices. Brain 2003; 126: 1691-1712
  • 21 Yang Y, Raine A. Prefrontal structural and functional brain imaging findings in antisocial, violent, and psychopathic individuals: a meta-analysis. Psychiatry Res Neuroim 2009; 174: 81-88
  • 22 Tiihonen J, Rautiainen MR, Ollila HM et al. Genetic background of extreme violent behavior. Mol Psychiatry 2015; 20: 786-792