Impulsivity and its biomarkers: A focus on the tryptophan pathways and the moderating effects of physical exercise

Impulsivität ist ein komplexes, multidimensionales psychologisches Konstrukt, welches schwer zu konzeptualisieren ist, viele Facetten des täglichen Lebens beeinflusst und als transdiagnostischer Risikofaktor für ein breites Spektrum von Psychopathologien gilt. In Anbetracht der robusten Zusammenhänge zwischen emotionsbezogener Impulsivität, psychopathologische Befunde und Verhaltensweisen (z. B. pathologisches Glücksspiel, Drogenkonsum, Aggression und Suizid) hat sich ein wachsender Teil der Forschung auf die Differenzierung emotionsbezogener und nicht-emotionsbezogener Impulsivität konzentriert.
Mehrere physiologische, genetische und bildgebende Studien deuten auf eine neurobiologische Grundlage hin, die mit dem psychologischen Konstrukt der Impulsivität übereinstimmt. Obwohl mehrere biologische Marker für Impulsivität (z. B. systemische Serotoninspiegel, monoaminerge Polymorphismen, Marker für kortikale Aktivität, periphere Entzündungen und zirkulierende Tryptophankonzentrationen) gefunden wurden, ist die Neurobiologie des Konstrukts noch immer nicht vollständig verstanden. Darüber hinaus wurden bisher nur wenige Versuche unternommen, umfassende Ansätze zu kombinieren, die psychologische und biologische Marker umfassen. Daher wird in dieser Dissertation die emotionsbezogene und die nicht-emotionsbezogene Impulsivität aus psychologischer, genetischer, physiologischer und elektrophysiologischer Sicht betrachtet, um die zugrunde liegenden Mechanismen der Dimensionen besser zu verstehen.
Sobald die Prädiktoren und Mediatoren von Impulsivität bekannt sind, können Maßnahmen zur Verringerung der Impulsivität bei Einzelpersonen entwickelt und bewertet werden. Es hat sich gezeigt, dass körperliche Betätigung mehrere neurobiologische Marker von Impulsivität moduliert, darunter die periphere Entzündung und Verstoffwechselung von Tryptophan. Daher liegt die Vermutung nahe, dass sich körperliche Betätigung auch auf Impulsivität selbst auswirken kann. Diese Hypothese wurde in bahnbrechenden Forschungsarbeiten zur Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörung bestätigt. Diese zeigten, dass körperliches Training die Impulsivität der Teilnehmer signifikant reduziert. Demzufolge wird in dieser Arbeit auch die Wirkung von körperlicher Betätigung auf physiologische Marker der Impulsivität untersucht. Hierbei wird zwischen den emotionsbezogenen und nicht-emotionsbezogenen Formen von Impulsivität unterschieden.
Drei Veröffentlichungen wurden in den Kern dieser Doktorarbeit aufgenommen. Eine zusätzliche Veröffentlichung wurde für einführende Zwecke verwendet. Die erste Veröffentlichung stellt die Validierung der deutschen Version des Drei-Faktoren-Impulsivitäts-Indexes vor. Der Index untersucht emotionsbedingte und nicht-emotionsbedingte Impulsivität, sowie zukunftsträchtige Zusammenhänge zwischen körperlicher Bewegung und Impulsivität (siehe Artikel 2). In der zweiten Veröffentlichung wurde ein endophänotypischer Ansatz zur Beschreibung der Impulsivität verwendet, der auf den Polymorphismen von Genen, die an der Serotonin-Neurotransmission beteiligt sind, und auf Markern der kortikalen Aktivität beruht (siehe Artikel 3). Schließlich wurden in der dritten Veröffentlichung die Auswirkungen einer Trainingsinterventionsstudie auf psychologische und physiologische Marker der Impulsivität bei hoch emotional impulsiven Personen untersucht (siehe Artikel 4).
Die Ergebnisse dieser Arbeitlegen dar, dass emotionsbezogene und nicht-emotionsbezogene Impulsivität vermutlich auf leicht unterschiedlichen biologischen Mechanismen beruhen. Die meisten der in dieser Arbeit getesteten biologischen Marker für Impulsivität standen tatsächlich mit emotionsbezogener Impulsivität in Zusammenhang (d. h. Serotonintransporter-verknüpfte polymorphe Region, Monoaminoxidase A, präfrontale Alpha-Asymmetrie, individuelle Alpha-Peak-Frequenz, Tryptophanspiegel und Kynurensäure/Kynurenin). Darüber hinaus scheint es, dass die Tendenz zu später bereuenden Verhaltensweisen als Reaktion auf Emotionen eher von den erfassten serotonergen Markern abhängt, während kognitive und motivationale Reaktionen auf Emotionen eher mit Veränderungen in dem Kynurenin-Stoffwechsel zusammenhängen können. Schließlich deuten die Ergebnisse dieser Arbeit darauf hin, dass Sport eine vielversprechende Methode ist, um die Konzentration physiologischer Impulsivitätsmarker zu senken. Insbesondere hochintensives Intervalltraining zeigt die vielversprechendsten Ergebnisse, da es die Konzentration von einem breiten Spektrum von Impulsivitäts-Biomarkern und alle Formen von Impulsivität senkt. Diese Ergebnisse motivieren zur Entwicklung weiterer Studien, um diesen Forschungsansatz auf klinische Populationen zu übertragen.