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Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
HirndopingWarum wir nicht alles schlucken sollten
Univ.-Prof. Dr. Klaus Lieb
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Universitätsmedizin Mainz
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Erklärung von Interessenkonflikten
� Ab 2007 keinerlei persönliche Annahme mehr von Geldern oder anderen Zuwendungen der Industrie
� Als Klinikdirektor Letztverantwortung für die Annahme von Honoraren für die Durchführung klinischer Studien im Studienzentrum unserer Klinik
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Neurotechnologien
Hirndoping
Brain-Machine-Interface
Pharmakotherapie
Tiefe Hirn-stimulation+ andere Verfahren
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Was ist Hirndoping?
� Von „Hirndoping“ spricht man, wenn ein gesunder Mensch verschreibungspflichtige Medikamente oder illegale Substanzen einnimmt, um die Leistungsfähigkeit seines Gehirns zu steigern.Leistungsfähigkeit seines Gehirns zu steigern.
� vs. (neuropharmakologisches) Cognitive Enhancement
� vs. Drogenkonsum
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Individuelle Ziele von Hirndoping
� Vigilanzsteigerung, Aufheben von Müdigkeit
� Verbesserung von Aufmerksamkeit und Konzentration
� Gedächtnisverbesserung, Vorbeugung Gedächtnisabbau
� Stimmungsaufhellung, Verbesserte „Schwingungsfähigkeit“
� Aufheben sozialer Hemmungen in Gesellschaft
� Vergessen negativer Erlebnisse
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Gesellschaftliche Motive für Hirndoping
Gesellschaftlicher Wandel bedarf zunehmend geistiger Leistungen/ Fähigkeiten:
� Verbesserung schulischer Leistungen
� Verbesserung der Leistungsfähigkeit im Beruf
� Längerer Erhalt der Arbeitskraft im Alter
� Volle Ausschöpfung des „mentalen Kapitals“
� Hirndoping beim Militär
Beddington et al., Nature 2008:The Foresight Project on Mental Capital and Wellbeing
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Zum Hirndoping eingesetzte Substanzen
� (Psycho-) Stimulantien � Amphetamine
� Methylphenidat
� Modafinil� Modafinil
� Antidementiva (z.B. Acetylcholinesterase-Inhibitoren, NMDA-Rezeptor-Antagonisten)
� Antidepressiva (z.B. SSRI)
� ß-Blocker
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(Psycho-) Stimulantien
� Methylphenidat (Ritalin®, Concerta®, Equasym®, Medikinet®)� Indikation: ADHS im Kindes-/ Jugendalter (teilw. auch Narkolepsie)
� unterliegt dem BtM-Gesetz
� Amphetaminsalz/ -e (Adderall®)� Amphetaminsalz/ -e (Adderall®)� Indikation: ADHS im Kindes-/ Jugendalter (keine Zulassung in
Deutschland)
� (Dextro-) Amphetamin
� Ecstasy (illegale Droge)
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D1-R. und D2.-R. = Bindungsstellen (Rezeptoren) für Dopamin ( )α-R. und β–R. = Bindungsstellen (Rezeptoren) für Noradrenalin ( )
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
(Psycho-) Stimulantien zum Hirndoping
� Gute Effekte auf Vigilanz, Reaktionszeit und Aufmerksamkeit, v.a. nach Schlafentzug: Amphetamine >> Ritalin®
Substanz (Dosis)
Anzahl derRCTs
Schlaf-entzug
Anzahl derProbanden
Alter MüdigkeitVigilanz &Aufmerk-samkeit
Reaktionszeit SubjektiveSelbstein-schätzung
MPH(5 – 40 mg)
6 nein 205 18 – 40 k.A. ↑ (↓) o – (↑)
MPH(20 mg)
1 ja 20 20 – 31 k.A. k.A. k.A. o – (↑)
D-Amph.(10 – 20
mg)6 nein 154 18 – 44 (↓) ↑↑ ↓ ↑
D-Amph.(20 mg)
6 ja 331 18 – 36 ↓↓ ↑↑ ↓↓ o
Franke, Fellgiebel, Lieb (2009)
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Methylphenidatverordnungen in Deutschland
Aktuelle Prävalenzrate von ADHS bei Kindern:
� 6-jährige � 2,0%
� 9-jährige � 6,6%
Methylphenidatverordnungen in Deutschland
35
40
45Methylphenidat
� 9-jährige � 6,6%
� 12-jährige � 6,3%
� 15-jährige � 6,1%
� 17-jährige � 5,4%
0
5
10
15
20
25
30
1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008
Jahr
Mio
. T
ag
esd
osen
Schwabe U. & Paffrath D. (Hrsg.): Arzneiverordnungs-Report 2008
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Modafinil (Vigil ®)
Indikationen:
� Narkolepsie
� chronisches Schichtarbeitersyndrom mit exzessiver Tagesschläfrigkeit
� Schlafapnoesyndrom mit exzessiver Tagesschläfrigkeit
NW bei kurzzeitiger Einnahme:
� Übelkeit, Schwindel, Hypertonie, Tachykardie, „Herzklopfen“, Tremor, Mundtrockenheit, Kopfschmerzen
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Modafinil (Vigil ®)
Wirkmechanismus� Unspezifisches Wirkprofil� Einwirkung auf Transporter des
dopaminergen und noradrenergen Systems mit gewisser Selektivität für Striatum und ThalamusStriatum und Thalamus
� Zusätzlich: Eingriffe in zentrale GABA-erge und glutamaterge Neurotransmittersysteme
Therapeutische Dosierung:� 2x tgl.; ges. 200 – 400 mg/ d
Missbrauch:� Jetlag, Wachmacher
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Modafinil zum Hirndoping?
� Gute Effekte auf Vigilanz, Reaktionszeit und Aufmerksamkeit, v.a. nach Schlafentzugnach Schlafentzug
Franke, Fellgiebel, Lieb (2009)
Substanz(Dosis)
SchlafentzugAnzahl derRCTs
Anzahl derProbanden
Alter derProbanden
MüdigkeitVigilanz &Aufmerksamkeit
Reaktionszeit
Modafinil (200 –600mg)*
nein 6 218 19 – 67 o – (↓) (↑) ↓
ja 11 467 18 – 54 ↓↓ ↑↑ ↓↓
* Therapeutische Dosis 200-400mg/Tag
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Antidementiva
Inhibition der Acetylcholinesterase(ACh-I):
� Donepezil (Aricept®)� Rivastigmin (Exelon®)� Galantamin (Reminyl®)
Partieller Antagonismus am glutamatergen N-Methyl-D-Aspartat- (NMDA-) Rezeptor(NMDA-Antagonisten):
� Memantine (Axura®/ Ebixa®)� Galantamin (Reminyl®)� Tacrin (Cognex®)
� Indikation: leichte bis mittelschwere Alzheimer-Demenz
� NW: gastro-intestinale Symptome (z.B. Diarrhoe, Übelkeit, Erbrechen) Kopfschmerzen, Tremor, Appetitlosigkeit.
� Indikation: mittelschwere bis schwere Alzheimer-Demenz
� NW: Hypertonie, Kopfschmerzen, Schwindel, Schläfrigkeit und Obstipation
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Antidementiva zum Hirndoping?
� Keine konsistenten Effekte auf Aufmerksamkeit, Gedächtnis und Reaktionszeit
Donepezil
Substanz(Dosis)
Anzahl derRCTs
Anzahl derProbanden
Alter derProbanden
Aufmerksamkeit Reaktionszeit Gedächtnis
Donepezil(5 – 10 mg)
5 122 25 – 85 (↓) ↑ – ↓ o – ↑ – ↓
Rivastigmin(3 mg)
1 16 60 – 75 k.A. (↓) o – ↑ – ↓
Memantine(30 mg)
3 88 20 – 35 o o o – (↓)
Franke, Fellgiebel, Lieb (2009)
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Antidepressiva zum Hirndoping?
� Keine konsistenten Effekte auf die Stimmung oder soziale Fertigkeiten bei Gesunden
Franke, Fellgiebel, Lieb (2009)
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Antidepressiva zum Hirndoping?Therapeutische Dosierungen:� Fluoxetin: 20 – 60 mg/ d� Fluvoxamin: 100 – 300 mg/ d� Citalopram: 20 – 60 mg/ d� Escitalopram: 10 – 20 mg/ d� Paroxetin: 20 – 60 mg/ d� Sertraline: 50 – 200 mg/ d
� Wirkung von Antidepressiva bei Gesunden in klinischen, randomisierten, Placebo-� Wirkung von Antidepressiva bei Gesunden in klinischen, randomisierten, Placebo-kontrollierten, doppelblinden Studien:
Franke, Fellgiebel, Lieb (in Vorbereitung)
Substanz(Dosis)
Anzahl derStudien
Anzahl derProbanden
Alter derProbanden
Stimmung Selbsteinschätzung
Fluoxetin (20 mg) 3 42 21 – 45 o ↓
Fluvoxamin (50 – 100 mg) 3 30 21 – 50 o k.A.
Citalopram (20 – 40 mg) 7 161 19 – 59 o o
Escitalopram (10 – 20 mg) 2 39 19 – 36 o o
Paroxetin (10 – 40 mg) 8 169 21 – 85 o o
Sertraline (50 – 100 mg) 5 215 30 – 64 o k.A.
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Hirndoping – Nichts Neues?
Die wirksamen Substanzen sind schon lange bekannt und wirken unselektiv auf Neurotransmitter-Systeme
� Amphetamine – Anwendung und Missbrauch seit 1930 (z.B. als Benzedrin)
� Methylphenidat – Erstbeschreibung 1944, seit Jahrzehnten auf dem Markt
� Modafinil – seit den 1980er Jahren bekannt
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Potential neuer Substanzen: Spezifischer Ansatz an molekularen Zielstrukturen
Substanz/ -klasse Hersteller Wirkung Stand der Entwicklung
Calcium-Regulatoren (MEM 1003)
Roche (früher Memory Pharmaceuticals)
Regulation des Calcium-Einstroms
Phase I
CREB-Modulatoren (MEM 1414, Rolipram)
Roche (früher Memory Pharmaceuticals),
Helicon Therapeutics
G-Protein gekoppelte PDE-4-Blockade folgende Modulation des cAMP response element binding protein (CREB)
Phase II
protein (CREB)
AMPA-kine (Farampator, CX-717, )
Cortex Pharmaceuticals Modulation am glutamatergen AMPA-Rezeptor
Phase III
Acetylcholinrezeptor-Agonisten (MEM 3454/ R 3487, MEM 63908/ R 4996, ABT-089, ABT-418, SPD-503)
Roche (früher Memory Pharmaceuticals), Abbott, Shire
Agonistische Modulation am nikotinergen Acetylcholinrezeptor (insbes. α-7-Subtyp und α-2A-Subtyp)
Phase II
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Energy Drinks
� 1 Dose Red Bull ® (250 ml) = 80 mg Koffein, 1000 mg Taurin, 5,25 mg Glukose, 21,5 g Saccharose, 600 mg Glucuronolakton, Aromastoffe
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Tut es Koffein auch?
� Modafinil (400 mg) = D-Amphetamin (20 mg) = Koffein (600 mg)
� 40 – 100 mg Modafinil = 1 Tasse Kaffee� 40 – 100 mg Modafinil = 1 Tasse Kaffee
� „At the doses tested, caffeine, dextroamphetamine, and modafinil are equally effective for approximately 2–4 h in restoring simple psychomotor performance and objective alertness.“ (Wesensten NJ et al., J Sleep Res 2005)
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Prävalenzvergleich USA – Deutschland
8%
niemals jemals
� Repräsentativer Internet-/Online Survey unter 4600 20-jährigen College-Studenten
� Lebenszeitprävalenz für Amphetamine und Modafinil: 8%
92%
� Nicht repräsentative Befragung an 20.000 berufstätigen Erwachsenen
� Rücklauf ca. 15%
� Hohe Bereitschaft, Substanzen einzunehmen, wenn sicher
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Prävalenz unter Lesern der Zeitschrift „Nature“
B. Maher et al., Nature 2008
„20% used substances for cognitive enhancement“
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Wissenschaftliche Befragung von Schülern/Studierenden
� Volljährige Schüler (Gymnasien + Berufsschulen): 1.035 Probanden
� Studierende (alle drei Fakultäten): 512 Probanden
� Insgesamt 1.547 Probanden� Insgesamt 1.547 Probanden
Haben Sie jemals von Hirndoping gehört?
(Schüler)
26,0
9
1,5
16,1
8
1,5
18,8
4
2,9
72,4
182
,32
78,2
6
020406080
100
ja nein k.A.
%
männl.
weibl.
alle
Haben Sie jemals von Hirndoping gehört? (Studenten)
13,6
4
1
11,4
6
2,2
12,3
1,8
86,3
6
88,5
4
87,7
0
20
40
60
80
100
ja nein k.A.
%
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Was wird eingenommen & Prävalenzen
Lebenszeit-Prävalenz für Hirndopingmittel
(Schüler + Studenten)
46,3
951,0
4 55,6
8
39,0
2
53,8
1
50
60
%
2,25 4,
49
11,7
2
0,65 1,3
9,62
38,3
1,29 2,
58
39,0
2
10,4
7
0
10
20
30
40
Stim
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Kaf
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Drogen
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Dri
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männl.
weibl.
alle
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Voraussetzungen der eigenen Einnahme
Welche Voraussetzungen müsste ein
Hirndopingmittel erfüllen, damit Sie
selbst eines einnehmen würden?
82,5
60,5
20
6,5
67,5 80
,5
12
60,9
5,3 6,3 9,
9
60,7
6,3
83,8
10,6
85,5
83,6
85,8
84,6
78,3
10,1
020406080
100
%
Würden Sie Hirndopingmittel
einnehmen, wenn andere es tun?
29,5 33
21,5
12
3,5
33,5
31,8
29,6
4,3
0,4
32,1
32,1
26,9
6,8
1,5
05
10152025303540
niem
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männl. weibl. alle
0
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bhängig
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einen
Um
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den
männl. weibl. alle
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Hirndoping ist assoziiert:
� Mit männlichem Geschlecht
� Mit schlechteren Schulleistungen
� Mit erhöhtem Alkoholmissbrauch
� Mit häufigerer Einnahme von Kokain
Franke, Lieb et al., (in Vorbereitung)
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Ist die Gehirnleistung unbegrenzt steigerbar?Hirndoping-Effekt in Abhängigkeit vom Ausgangsniveau
Hirndoping
Le
istu
ng
sn
ive
au
Hirndoping
Aktivierungsniveau
Le
istu
ng
sn
ive
au
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Kognitive Top-Leistungen gehen mit Nachteilen in anderen Bereichen einher
� Savants, Autismus� Hat sich genetisch nicht durchgesetzt� Evolutionäre Grenze?
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Auslösung psychischer Erkrankungen und Abhängigkeitsgefahr
� Abhängigkeitsgefahr v.a. bei dopaminergen Substanzen und tonischer DA-Freisetzung
Applikation Applikation Applikation ApplikationZeit
Substanz-konzentration
Dopamin-freisetzung
� Auslösung von Manien und Psychosen
Zeit
Applikation
Zeit
Substanz-konzentration
Zeit
Dopamin-freisetzung
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Weitere Grenzen und potentielle Gefahren
� Gesetzeslage verbietet Gebrauch bei Gesunden – aber: Die Grenze zwischen gesund und krank ist unscharf
� Unklare Sicherheitslage bei Gesunden und v.a. bei Kindern
� Verantwortung: Überschätzung der eigenen Fähigkeiten, Kontrollverlust
� Veränderung der Persönlichkeit?
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Ethische Aspekte
� Biokonservative vs. Transhumanisten
� Unvereinbarkeit mit unserem Menschenbild und dem � Unvereinbarkeit mit unserem Menschenbild und dem Sinngehalt von Leistung
� Schlechtes Beispiel für Kinder und Heranwachsende
� Unfairness im Wettbewerb
� Verteilungsungerechtigkeiten
� Gesellschaftlicher Druck zur Einnahme
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Beispiele für wirksame Alternativen
� Gute Ausbildung und frühzeitige Behebung von Lernproblemen
� Zeitplanung und (rechtzeitiges) Lernen
� Ausreichender Schlaf
� Gesunde Ernährung und Sport
� Kaffeekonsum
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Fazit und Ausblick
� Es gibt wirksame Substanzen zum Hirndoping
� Die Nutzen-Schaden-Relation ist aber (noch) nicht positiv und es gibt wirksame und unschädliche Alternativen
� Die Gesetzeslage lässt einen Gebrauch nicht zu� Die Gesetzeslage lässt einen Gebrauch nicht zu
� Ärzte als „Gatekeeper“
� Die Gesellschaft muss sich heute der Frage stellen, welche Rahmenbedingungen sie dem Phänomen Hirndoping in Zukunft geben will (contra vorschnelle Liberalisierung)
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Normality, Normalization and Enhancementin the Neurosciences:Ethical, Sociocultural and Neuropsychiatric Aspects ofCognitive Enhancement
� Kognitives Enhancement aus neuropsychiatrischer Perspektive
� Andreas Franke� Andreas Fellgiebel� Caroline Bonertz� Michaela Christmann� Isabell Heinz� Ulrike Hahn� Nadja Schlich� Svea Hilgendorf� Klaus Lieb
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie
Artemis und Winkler, 2010
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Artemis und Winkler, 2010Klaus LiebHirndoping
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