Grenzen und Gefahren des pharmakologischen Neuroenhancements
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Grenzen und Gefahren des pharmakologischen Neuroenhancements
Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Grenzen und Gefahren des pharmakologischen Neuroenhancements Klaus Lieb Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Universitätsmedizin Mainz Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Normality, Normalization and Enhancement in the Neurosciences: Ethical, Sociocultural and Neuropsychiatric Aspects of Cognitive Enhancement Prof. Dr. Thomas Metzinger (Mainz) Ethische und anthropologische Aspekte: Normalität, Normalisierung und kognitives Enhancement aus philosophischer Perspektive Prof. Peter B. Reiner, VMD, PhD (Vancouver, CA) International Neuroethics: Enhancement, Drugs and Devices Prof. Dr. Klaus Lieb (Mainz) Kognitives Enhancement aus neuropsychiatrischer Perspektive Prof. Dr. Norbert Paul (Mainz) Die Konstruktion von Wissen, Werkzeugen und ihre Anwendung in den Neurowissenschaften aus epistemologischer Perspektive Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Forschungsprojekte Systematische Literatursuche zur Wirkung von: Methylphenidat, Amphetamine, Modafinil, Koffein, Energy Drinks, Antidepressiva (SSRI), Antidementiva (Acetylcholinesterase-Inhibitoren, Memantine), Ginkgo biloba bei Gesunden Survey zum Gebrauch von neurokognitiv enhancenden Substanzen und psychosoziale Aspekte Schülern (> 18. Lj.) Studierenden (Medizin, Pharmazie, BWL/ VWL) Survey zu Ginkgo biloba und zum gesundheitsbewussten Verhalten von Älteren (> 60. Lj.) Bundesweite Umfrage an Universitäten (Seniorenstudium, Studium des 3. Lebensalters, …) Literaturstudie: Wirkungsweise von Ginkgo biloba aus wissenschaftlicher Literatur, Arzneimittelfachinformation, Informationen der Hersteller in BRD, CH, AU Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Normality, Normalization and Enhancement in the Neurosciences: Ethical, Sociocultural and Neuropsychiatric Aspects of Cognitive 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 Erklärung von Interessenkonflikten Seit 2007 keinerlei persönliche Annahme von Geldern oder anderen Zuwendungen der Pharmazeutischen Industrie Studienzentrum der Klinik: Klinische Studien, auch in Kooperation mit der Pharmazeutischen Industrie Ziel: Innovation und Unabhängigkeit Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Grenzen und Gefahren des Neuroenhancements (NE) Definition und Möglichkeiten Verbreitung Risiken Grenzen Alternativen Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Was ist pharmakologisches Neuroenhancement? Von „pharmakologischem Neuroenhancement“ spricht man, wenn ein gesunder Mensch psychoaktive Substanzen aller Art einnimmt, um die Leistungsfähigkeit seines Gehirns zu steigern. „Hirndoping“: …..verschreibungspflichtige Medikamente oder illegale Substanzen….. Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Individuelle Motive für NE 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 NE 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 neuropharmakologischen Enhancement gegenwärtig eingesetzte Substanzen Nicht verschreibungspflichtige Substanzen: Coffein Ginkgo biloba, Johanniskraut etc. (Psycho-) Stimulantien Amphetamine (z.B. Adderall® nur in USA, illegale Präparate) Methylphenidat (z.B. Ritalin®; BtmVV) Modafinil (Vigil®) Antidementiva (z.B. Acetylcholinesterase-Inhibitoren, NMDARezeptor-Antagonisten) Antidepressiva (z.B. SSRI) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Begrenzte Wirksamkeit von Stimulantien bei Gesunden Stimulantien, Modafinil und Coffein führen zu: Vigilanzsteigerung, Aufheben von Müdigkeit Verbesserung von Aufmerksamkeit und Konzentration Sie verbessern nicht: Unser Gedächtnis, Allgemeine Lernleistungen Sie machen uns nicht klüger Sie wirken nicht „von allein“ Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Keine Wirksamkeit von Antidementiva bei Gesunden Donepezil Keine konsistenten Effekte auf Aufmerksamkeit, Gedächtnis und Reaktionszeit Substanz (Dosis) Donepezil (5 – 10 mg) Rivastigmin (3 mg) Memantine (30 mg) Anzahl der RCTs Anzahl der Probanden Alter der Probanden Aufmerksamkeit Reaktionszeit Gedächtnis 5 122 25 – 85 (↓) ↑–↓ o–↑–↓ 1 16 60 – 75 k.A. (↓) o–↑–↓ 3 88 20 – 35 o o o – (↓) Franke, Fellgiebel, Lieb (2009) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Keine Wirksamkeit von Antidepressiva bei Gesunden 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, Placebokontrollierten, doppelblinden Studien: Anzahl der Studien Anzahl der Probanden Alter der Probanden 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. Substanz (Dosis) Franke, Fellgiebel, Lieb (2009) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Nichts Neues (?) Wirksame Stimulantien zum neuropharmakologischen Enhancement sind schon lange bekannt Amphetamine – Anwendung und Missbrauch seit 1930 (z.B. als Benzedrin) Methylphenidat – Erstbeschreibung 1944, seit Jahrzehnten auf dem Markt Modafinil – seit den 1980er Jahren bekannt Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Antidepressiva-Entwicklung Unselektive Wirkung – Bsp. Stimulantien Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie D1-R. und D2.-R. = Bindungsstellen (Rezeptoren) für Dopamin ( ) α-R. und β–R. = Bindungsstellen (Rezeptoren) für Noradrenalin ( ) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Wirkmechanismen von Antidepressiva auf Enzym- bzw. Transporter-Ebene MAO-Hemmer (z.B. Tranylcypromin) MAO 5-HTT NA-T SSNRI TCA (z.B. Clomipramin) (z.B. Venlafaxin) SSRI (z.B. Citalopram) 5-HT NA TCA (z.B. Nortriptylin) SNRI (z.B. Reboxetin) Monoamin-Hypothese der Depression Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Substanzen mit Ansatz an molekularen Zielstrukturen in der „pipeline“, aber Anwendung in weiter Ferne Substanz/ -klasse Hersteller Wirkung Stand der Entwicklung Calcium-Regulatoren (MEM 1003) Roche (früher Memory Pharmaceuticals) Regulation des CalciumEinstroms 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 AMPA-kine (Farampator, CX-717, ) Cortex Pharmaceuticals Modulation am glutamatergen AMPARezeptor Phase III AcetylcholinrezeptorAgonisten (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 α2A-Subtyp) Phase II Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Prävalenzvergleich USA – Deutschland Repräsentativer Internet-/Online Survey unter 4600 20-jährigen College-Studenten Lebenszeitprävalenz niemals jemals für Amphetamine und Modafinil: 8% 8% 92% Befragung an 20.000 berufstätigen Erwachsenen Rücklauf ca. 15% Hohe Bereitschaft, Substanzen einzunehmen, wenn sicher Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Prävalenz unter Lesern der Zeitschrift „Nature“ „20% used substances for cognitive enhancement“ B. Maher et al., Nature 2008 Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Studie zur Häufigkeit von NCE in Deutschland 1.035 Schüler Während der letzten 2 Schuljahre (> 18 Jahre) 12 Gymnasien und Berufsschulen Kleine und größere Städte Gute und schlechte Schulnoten 512 Studierende Universität Mainz: Medizinische, pharmazeutische und wirtschaftswissenschaftliche Fakultät Vorgehen: „Paper-and-pencil“-Fragebogen • • • • Soziodemographische Daten Ausschluss ADHS Fragen zum Wissensstand zum NCE Prävalenz des Gebrauchs und Einstellungen dazu Erhebungen in Schul- Universitätsklassen, hohe Responserate, jedoch nicht-randomisierte, nicht repräsentative Befragung Franke, Lieb et al., Pharmacopsychiatry (in press) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Wissen über neuropharmakologisches Cognitive Enhancement (NCE) bei Schülern und Studierenden in Deutschland Wissen über NCE n % Sum 1547 100.00 Cognitive Enhancement 1259 81,38 Prescription stimulants 615 39,75 Illicit stimulants 898 58,05 Antidementives 75 4,85 Caffeinated substances 1363 88,11 Coffee 1243 80,35 Caffeinated Drinks 1255 81,12 Caffeine tablets 1133 73,24 Ginkgo biloba 246 15,69 Modafinil 63 4,07 Franke, Lieb et al., (in press) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Häufigkeit von NCE bei Schülern und Studierenden in Deutschland n % Prescription stimulants 19 1,23 Illicit stimulants 40 2,59 Caffeinated substances 950 61,41 Caffeine tablets 162 10,47 Caffeinated Drinks 604 39,04 Coffee 823 53,2 Antidementives 3 0,19 Ginkgo biloba 31 2 Modafinil 1 0,06 Prevalences of use 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Pr es cr ip % of studnets and pupil misusing tio n st im ul Ill C an ic af it fe ts s in t i m at ul ed an su ts bs t C an af ce fe s i n C e af t ab fe in le at ts ed D rin ks C An of tid fe e em en G tiv in es kg o bi lo ba M od af in il Misuse of Franke, Lieb et al., Pharmacopsychiatry (in press) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Neuropharmakologisches cognitive enhancement (NCE) bei Schülern und Studierenden ist assoziiert mit: Männlichem Geschlecht Schlechten Schulnoten Erhöhtem Alkoholkonsum Gebrauch von Kokain Franke, Lieb et al., (in preparation) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Characteristics and attitudes of users and non-users of stimulants for NCE User* (n = 20) Non-user (n = 20) P-value Gender 14 male 6 female 14 male 6 female 1.00 Age (yrs) 25.8 ± 2.8 25.5 ± 2.6 0.69 Grade 3.1 ± 1.3 school exam 3.0 ± 1.1 0.80 Grade University 3.3 ± 0.98 0.29 2.85 ± 1.60 *13 used amphetamines and 7 methylphenidate Franke, Hildt, Lieb et al., (in revision) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Users of stimulants in contrast to non-users: More often consumed illicit drugs More often suffered from abuse or addiction to drugs Motives for use of stimulants : To increase one`s own cognitive capabilities To cope with pressure in private life Franke, Hildt, Lieb et al., (in revision) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Voraussetzungen für eine etwaige Einnahme Schüler Studierende (n=1035) (n=512) Franke, Lieb et al., (in Vorbereitung) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Should Neuroenhancers be given to …..? pupils students (n=1035) (n=512) 80 70 60 50 40 yes 30 no 20 10 0 lowperformer aging process pilots physicians percentage of stud ents (%) percentage of pupils (%) 90 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 yes no low- aging process performer pilots physicians Franke, Lieb et al., (in preparation) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie pupils students (n=1035) (n=512) 35 35 30 30 45 n= 1035 40 Is it fair if someone does "braindoping"? Is it fair if someone "Braindoping" if others do does "braindoping"? so? 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 0 n= 1035 no way probably maybe quite sure sure no way probably maybe quite sure sure percentage students [%] percentage of of pupils pupils [%] percentage [%] Fairness n= 512 35 Is it fair if someone does "braindoping"? 30 "Braindoping" if others do so? 25 20 15 10 5 0 no way probably maybe quite sure sure Franke, Lieb et al., (in preparation) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Entscheidend: Verfügbarkeit und Sicherheit Gesetzeslage schränkt Gebrauch bei Gesunden ein (AMG, BtmVV) Unklare Sicherheitslage bei Gesunden und v.a. bei Kindern Risiko-Nutzen-Verhältnis ungünstig Risiko: Kontrollverlust und Überschätzung der eigenen Fähigkeiten Veränderung der Persönlichkeit? Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Nebenwirkungen - Risiken Stimulantien: Unruhe, Erregungszustände Neurotoxizität bei längerer Einnahme Auslösung psychischer Erkrankungen Abhängigkeitsentwicklung Antidepressiva (SSRIs): Serotonerges Syndrom mit Angst, Unruhe, Diarrhö bis hin zu Bewusstlosigkeit Angst und Suizidalität Störungen des Wasser- und Salzhaushaltes Antidementiva Übelkeit, Herzrhythmusstörungen Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Auslösung psychischer Erkrankungen und Abhängigkeitsgefahr durch Stimulantien Substanzkonzentration Applikation Applikation Applikation Applikation Zeit Dopaminfreisetzung Zeit Substanzkonzentration Zeit Applikation Dopaminfreisetzung Zeit Abhängigkeitsgefahr v.a. bei dopaminergen Substanzen und tonischer DA-Freisetzung Auslösung von Manien und Psychosen Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Ist die Gehirnleistung unbegrenzt steigerbar? Hirndoping-Effekt in Abhängigkeit vom Ausgangsniveau Leistungsniveau Hirndoping Hirndoping Aktivierungsniveau U er nt ak ie t iv ru ng M er ti tl e ie iv t Ak n ru g Ü be ra ie iv t k ng u r Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Koffein tut es auch Modafinil (400 mg) = D-Amphetamin (20 mg) = Koffein (600 mg) 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) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Beispiele für wirksame Alternativen Gute Ausbildung und frühzeitige Behebung von Lernproblemen Zeitplanung und (rechtzeitiges) Lernen Ausreichender Schlaf Gesunde Ernährung und Sport Kaffeekonsum Artemis und Winkler, 2010 Klaus Lieb Hirndoping Warum wir nicht alles schlucken sollten Klaus Lieb Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie (Psycho-) Stimulantien Methylphenidat (Ritalin®, Concerta®, Equasym®, Medikinet®) Indikation: ADHS im Kindes-/ Jugendalter (teilw. auch Narkolepsie) unterliegt dem BtM-Gesetz Amphetaminsalz/ -e (Adderall®) Indikation: ADHS im Kindes-/ Jugendalter (keine Zulassung in Deutschland) (Dextro-) Amphetamin Ecstasy (illegale Droge) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Methylphenidatverordnungen in Deutschland Methylphenidatverordnungen in Deutschland 45 Methylphenidat 40 35 Mio. Tagesdosen Aktuelle Prävalenzrate von ADHS bei Kindern: 6-jährige 2,0% 9-jährige 6,6% 12-jährige 6,3% 15-jährige 6,1% 17-jährige 5,4% 30 25 20 15 10 5 0 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 Jahr Schwabe U. & Paffrath D. (Hrsg.): Arzneiverordnungs-Report 2008 Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie (Psycho-) Stimulantien zum Hirndoping Gute Effekte auf Vigilanz, Reaktionszeit und Aufmerksamkeit, v.a. nach Schlafentzug: Amphetamine >> Ritalin® Substanz (Dosis) MPH (5 – 40 mg) MPH (20 mg) D-Amph. (10 – 20 mg) D-Amph. (20 mg) Vigilanz & Aufmerksamkeit Reaktionszeit Müdigkeit 18 – 40 k.A. ↑ (↓) o – (↑) 20 20 – 31 k.A. k.A. k.A. o – (↑) nein 154 18 – 44 (↓) ↑↑ ↓ ↑ ja 331 18 – 36 ↓↓ ↑↑ ↓↓ o Anzahl der RCTs Schlafentzug Anzahl der Probanden 6 nein 205 1 ja 6 6 Alter Subjektive Selbsteinschätzung Franke, Fellgiebel, Lieb (2009) 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 Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Modafinil (Vigil ®) Wirkmechanismus Unspezifisches Wirkprofil Einwirkung auf Transporter des dopaminergen und noradrenergen Systems mit gewisser Selektivität für Striatum und Thalamus Zusätzlich: Eingriffe in zentrale GABAerge und glutamaterge Neurotransmittersysteme Therapeutische Dosierung: 2x tgl.; ges. 200 – 400 mg/ d Missbrauch: Jetlag, Wachmacher Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Modafinil zum Hirndoping? Gute Effekte auf Vigilanz, Reaktionszeit und Aufmerksamkeit, v.a. nach Schlafentzug Substanz (Dosis) Modafinil (200 – 600mg)* Schlafentzug Anzahl der RCTs Anzahl der Probanden Alter der Probanden Müdigkeit Vigilanz & Aufmerksamkeit Reaktionszeit nein 6 218 19 – 67 o – (↓) (↑) ↓ ja 11 467 18 – 54 ↓↓ ↑↑ ↓↓ * Therapeutische Dosis 200-400mg/Tag Franke, Fellgiebel, Lieb (2009) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Antidementiva Partieller Antagonismus am glutamatergen N-Methyl-DAspartat- (NMDA-) Rezeptor (NMDA-Antagonisten): Inhibition der Acetylcholinesterase (ACh-I): Donepezil (Aricept®) Rivastigmin (Exelon®) Galantamin (Reminyl®) Tacrin (Cognex®) Indikation: leichte bis mittelschwere Alzheimer-Demenz NW: gastro-intestinale Symptome (z.B. Diarrhoe, Übelkeit, Erbrechen) Kopfschmerzen, Tremor, Appetitlosigkeit. Memantine (Axura®/ Ebixa®) Indikation: mittelschwere bis schwere Alzheimer-Demenz NW: Hypertonie, Kopfschmerzen, Schwindel, Schläfrigkeit und Obstipation Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Antidementiva Donepezil Rivastigmin Galantamin Memantine Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Tut es Koffein auch? Modafinil (400 mg) = D-Amphetamin (20 mg) = Koffein (600 mg) 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) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie (Psycho-) Stimulantienmissbrauch BRD vs. USA L ebens z eitpraev alenz Häufigkeit von (Psycho-) Stimulantienmissbrauch % S timulantiengebrauch "J a" S timulantiengebrauch "Nein" 8% 6 5 5 92% 4 3, 1 männl. weibl. alle 2, 2 3 1, 5 2 P raev alenz innerhalb des letz ten J ahres 0, 5 0, 3 0, 2 S timulantiengebrauc h "J a" 0 0 0 0, 3 0, 5 1 1 he on at le tz te n tz te le 6% W oc M Ja s tz te le je m al hr s S timulantiengebrauc h "Nein" 94% % (Psycho-) Stimulantien MPH Amphetamine männl. 5,0 4,0 1,0 weibl. 2,2 1,5 0,7 alle 3,1 2,3 0,8 On-Line-Survey unter 4580 20jährigen College-Students Teter, CJ. et al (2006): Illicit Use of Specific Prescription Stimulants Among College Students: Prevalence, Motives, and Routes of Administration Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Prävalenzvergleich USA – Deutschland Repräsentativer Internet-/Online Survey unter 4600 20-jährigen College-Studenten Lebenszeitprävalenz niemals jemals für Amphetamine und Modafinil: 8% 8% 92% Nicht repräsentative Befragung an 20.000 berufstätigen Erwachsenen Rücklauf ca. 15% Hohe Bereitschaft, Substanzen einzunehmen, wenn sicher Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Prävalenz unter Lesern der Zeitschrift „Nature“ „20% used substances for cognitive enhancement“ B. Maher et al., Nature 2008 Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Survey zum Gebrauch von neurokognitiv enhancenden Substanzen und psychosoziale Aspekte I Schüler (> 18. Lj.): Teilnehmerzahl: 1.035 Schüler Schulformen: Berufsschulen Gymnasien Städte: Kaiserslautern (~ 100.000 Einwohner) Trier (~ 100.000 Einwohner) Frankfurt a.M. (~ 660.000 Einwohner) Fragebogen (paper & pencil): standardisierte Testinstrumente Fragen zu Einnahmeverhalten, Einstellungen zu neurokognitivem Enhancement Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Survey zum Gebrauch von neurokognitiv enhancenden Substanzen und psychosoziale Aspekte II Studierende (> Grundstudium): Teilnehmerzahl: 512 Teilnehmende Fakultäten der Universität Mainz Medizinische Fakultät Fakultät für Pharmazie Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät Fragebogen: standardisierte Testinstrumente Fragen zu Einnahmeverhalten, Einstellungen zu neurokognitivem Enhancement Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Wissenschaftliche Befragung von Schülern/Studierenden Volljährige Schüler (Gymnasien + Berufsschulen): 1.035 Probanden Studierende (alle drei Fakultäten): 512 Probanden Insgesamt 1.547 Probanden männl. 100 72 ,4 1 82 ,3 2 78 ,2 6 % 87 ,7 % 88 ,5 4 alle 80 60 16 ,1 8 18 ,8 4 26 ,0 9 0 ja nein k.A. 1, 8 k.A. 2, 2 nein 1 ja 12 ,3 20 11 ,4 6 13 ,6 4 2, 9 1, 5 40 1, 5 100 80 60 40 20 0 Haben Sie jemals von Hirndoping gehört? (Studenten) weibl. 86 ,3 6 Haben Sie jemals von Hirndoping gehört? (Schüler) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Was wird eingenommen & Prävalenzen Lebenszeit-Prävalenz für Hirndopingmittel (Schüler + Studenten) 60 46 ,3 9 51 ,0 4 55 , 53 68 ,8 1 % 38 ,3 39 ,0 2 50 40 30 1, 3 2, 58 4, 49 2, 2 0, 5 65 1, 29 10 11 ,7 9, 2 62 10 ,4 7 20 gy En er K of fe in ta b le t Dr in ks te n en Dr og e K af fe ill eg al e St im ul an tie n 0 männl. weibl. alle Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Survey zum Hirndoping unter 18 – 22-jährigen Schülern (Berufsschulen + gymnasialen Oberstufe) Energy Drinks zur geistigen Leistungssteigerung eingenommen niemals jemals innerhalb der letzten 12 Monate innerhalb der letzten 30 Tage innerhalb der letzten 7 Tage (Psycho-) Stimulantien zur geistigen Leistungssteigerung eingenommen niemals jemals 2% (16) 16% (163) 7% (72) 11% (114) 57% (587) 98% (1019) 9%(99) n = 1.035 Franke, Lieb et al., (submitted) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Survey zum Hirndoping unter Studierenden der Universität Mainz Energy Drinks zur geistigen Leistungssteigerung eingenommen niemals jemals innerhalb der letzten 12 Monate innerhalb der letzten 30 Tage innerhalb der letzten 7 Tage 10% (Psycho-) Stimulantien zur geistigen Leistungssteigerung eingenommen niemals jemals i nnerha l b der l etzten 12 Monate 5% 4% 0% 1% 12% 69% 99% n = 512 Franke, Lieb et al., (submitted) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Was wird zum „Hirndoping“ eingenommen ( Schüler + Studenten) n (Psycho-) Stimulantien Vigil ®/ Provigil ® (Modafinil) Antidementiva Kaffee Nikotin Koffeintabletten Energy Drinks Ecstasy Cannabis Kokain männl. N=623 14 0 0 318 118 73 289 6 71 18 weibl. N=925 6 1 0 505 151 89 315 4 50 3 Alle N=1548 20 1 0 823 269 162 604 10 121 21 w ah rs ch e in h männl. ho n rli ch sc ch e h si lic t e ch s ei s ni he rw lic ög l ic in al un te weibl. 1, 5 0, 4 3, 5 6, 8 4, 3 12 21 ,5 29 ,6 26 ,9 33 31 ,8 32 ,1 29 ,5 33 ,5 32 ,1 ei n U m st än de n Ab hä ng ig ke it rk ei ne n ke in e es uf lic h m pf ie hl t.. . % 40 35 30 25 20 15 10 5 0 m rs ch e em alle w ah weibl. ni männl. ei ts ch äd en eb er e ne hm en La ng z rb ei tg ke in e A Fr eu nd e ,1 20 12 9, 9 10 ,6 6, 5 6, 3 6, 3 5, 3 10 80 ,5 85 83 ,5 ,8 83 78 ,6 ,3 67 ,5 60 ,5 60 ,9 60 ,7 82 ,5 85 ,8 84 ,6 100 80 60 40 20 0 ei ve rk ä NW % fr ke in e Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Voraussetzungen der eigenen Einnahme Welche Voraussetzungen müsste ein Hirndopingmittel erfüllen, damit Sie selbst eines einnehmen würden? Würden Sie Hirndopingmittel einnehmen, wenn andere es tun? alle Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Hirndoping ist assoziiert: Mit männlichem Geschlecht Mit schlechteren Schulleistungen Mit erhöhtem Alkoholmissbrauch Mit häufigerer Einnahme von Kokain Franke, Lieb et al., (in Vorbereitung) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Survey zu Ginkgo biloba und zum gesundheitsbewussten Verhalten von Älteren (> 60. Lj.) Studierende > 60 Lj. Bundesweite Befragung Studium des 3. Lebensalters, Seniorenstudium, etc. 22 teilnehmende Universitäten (1.672 Fragebögen verschickt) Rücklauf: 36,1 % Teilnehmerzahl: ges. 603; eingeschlossen: 530 Fragebogen (paper & pencil): standardisierte Testinstrumente Fragen zu Einnahmeverhalten, Einstellungen zu Ginkgo und gesundheitsbewusstem Verhalten Literaturstudie: Wirkungsweise von Ginkgo biloba aus wissenschaftlicher Literatur, Arzneimittelfachinformation, Informationen der Hersteller in BRD, CH, AU Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Ginkgo biloba-Präparate Konsum im höheren Lebensalter (> 60. Lj.): (eigene Daten) Prävalenz Konsum von Ginkgo-Präparat "Nein" Konsum von Ginkgo-Präparat "Ja" 14% Hat Ihr Arzt Ihnen die Einnahme von Ginkgo-Präpraten empfohlen? 25% 0%5% 86% Ja 37% 33% Nein Nicht besprochen Abgeraten k. A. Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Ethische Aspekte Biokonservative vs. Transhumanisten Unvereinbarkeit mit unserem Menschenbild und dem Sinngehalt von Leistung Schlechtes Beispiel für Kinder und Heranwachsende Unfairness im Wettbewerb Verteilungsungerechtigkeiten Gesellschaftlicher Druck zur Einnahme Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Beispiele für wirksame Alternativen Gute Ausbildung und frühzeitige Behebung von Lernproblemen Zeitplanung und (rechtzeitiges) Lernen Ausreichender Schlaf Gesunde Ernährung und Sport Kaffeekonsum Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie 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 Ärzte als „Gatekeeper“ Die Gesellschaft muss sich heute der Frage stellen, welche Rahmenbedingungen sie dem Phänomen Hirndoping in Zukunft geben will (contra vorschnelle Liberalisierung) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Normality, Normalization and Enhancement in the Neurosciences: Ethical, Sociocultural and Neuropsychiatric Aspects of Cognitive 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 Ginkgo biloba Effekte auf Placebo-Niveau “The pharmacologic advantage of ginkgo seems to be a very tolerable side-effect profile, with a side-effect frequency at the placebo level.“ Trotzdem: Milliarden-Markt Einnahme von Ginkgo biloba, 120 – 360 mg mind. 1x bis max. 8 Monate Anzahl Studien Anzahl Probanden Alter Probanden Vigilanz & Aufmerksamkeit Reaktionszeit Müdigkeit Gedächtnis Stimmung Subjektive Selbsteinschätzung 16 1160 18 – 82 (↑) o o o – (↑) o (↑) Soholm B. (1998): Clinical improvement of memory and other cognitive functions by Ginkgo biloba: review of relevant literature. Adv Ther; 15: 54-65 Franke, Fellgiebel, Lieb (in Vorbereitung) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Ginkgo biloba Ginkgobaum aus Ostasien Frei verkäufliches „over-the-counter-drug“ Indikation: u.a. sog. „dementielles Syndrom“ Inhaltsstoffe: Flavonoide, Terpenoide Wirkmechanismen: Gesichert: antioxidativ Putativ: Verbesserung der Gewebeperfusion, anti-apoptotisch, neuroprotektiv, Verhinderung der β-Amyloid-Aggregation, Veränderung der Genexpression Empfohlene Dosierung: 120 mg Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Koffein Wirkmechanismus Inhibition der zyklischen Nukleotidphosphodiesterase-Aktivität Inhibition des Abbaus von zyklischem Adenosinmonophosphat (cAMP) Akkumulierung von cAMP Potentierung der Wirkung von cAMP (als second messenger) längere Persistenz der Adrenalinwirkung Blockade von Adenosinrezeptoren (A1, A2A) v.a. im Striatum Mobilisation von intrazellulärem Calcium Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Koffein – Wirkmechanismus Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Koffein im Vergleich Getränk Gehalt (mg/ Tasse = 150ml) Kaffe (gemahlen) 60 – 150 Kaffee (löslich) 40 – 100 Kaffee (entkoffeiniert) 1–8 Mate 25 – 50 Tee (schwarz) 25 – 100 Kakao (je nach Zubereitung) 2 – 50 Cola-Getränke 10 – 25 Nach Bützer, P (2008):Coffein-Dynamik Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Koffeindosierung & Nebenwirkungen Dosis (mg) Wirkung 200-400 Leistungssteigerung im Sport 500 Händezittern, Erregung, Schlaflosigkeit 6.000 Aufputschmittel bei einem Radrennen beim Sechstagerennen 10.000 Letal Koffeinkonsum von Voltaire (1694 – 1778) und Balzac (1799–1850): 5000 mg/ Tag NW: Tachykardien, Hypertonien, Extrasystolen, Schlaflosigkeit, innerer Unruhe, Reizbarkeit, Kopfschmerzen, vermehrtes Schwitzen, Tremor, Magen-DarmBeschwerden und in einzelnen Fällen allergische Reaktionen. Bützer, P (2008):Coffein-Dynamik Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Koffein & Energy Drinks Wirkung von Koffein und Energy Drinks unter Schlafentzug und ohne Schlafentzug bei Gesunden in klinischen, randomisierten, Placebo-kontrollierten, doppelblinden Studien Anzahl Studien Schlafentzug Anzahl Probanden Alter Probanden Müdigkeit Vigilanz & Aufmerksamkeit Reaktionszeit Gedächtnis (Dosis) Subjektive Selbsteinschätzung Koffein 6 nein 358 18 – 77 (↓) ↑ (↓) o (↑) 12 ja 538 18 – 38 ↓↓ ↑↑ ↓↓ ↑ (↑) 6 nein 174 18 – 35 (↓) ↑↑ ↓ o – (↑) (↑) Substanz (50 – 600 mg) Koffein (150 – 600 mg) Energy Drink (250 ml) Franke, Fellgiebel, Lieb (in Vorbereitung) Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie neuropsychologische Tests Medikamenteneinnahme neuropsychologische Tests Designs wissenschaftlicher Studien zur Wirksamkeitsüberprüfung von Hirndoping neuropsychologische Tests Medikamenteneinnahme neuropsychologische Tests studienspezifische & neuropsychologische Tests Schlafentzug studienspezifische & neuropsychologische Tests Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Donepezil and flight simulator performance: Effects on retention of complex skills Studiendesign: randomisierte, doppel-blinde, Placebo-kontrollierte ParallelGruppen-Studie Probanden: 18 Piloten im Alter zw. 30. – 70. Lj. (9 Verumgruppe, 9 Placebogruppe) Medikament: Donepezil (5mg/d) über 30 d gegenüber Placebo Flugsimulator: Frasca 141 flight simulator Tag 0: Trainingsflug über 75 min; Tag 0-30: Einnahme von Donepezil oder Placebo; Tag 30: 2 Post-treatment-Flüge Yesavage, JA et al (2002): Donepezil and flight simulator performance: Effects on retention of complex skills Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Donepezil and flight simulator performance: Effects on retention of complex skills Aufgaben: Konfrontation der Probanden mit komplexen Aufgaben (z.B. Notfallszenarien, Flugverkehrskommandos, etc.) Ergebnisse: Unterschiede in der Flugperformance zwischen Donepezil- und Placebogruppe an Tag 30 Verumgruppe schnitt besser ab Interpretation: verbesserte visuelle Verarbeitung, Steigerung der Aufmerksamkeit, Benefit für Erinnern und die Wiederholung von komplexen Trainingsflugaufgaben. Flugsimulatoraufgaben 0.8 0.6 0.4 0.2 A pp ro ac h Em er ge nc ie s av oi da nc e C om m un ic at io n Tr af fic F lig ht S um m ar y -0.2 S co re 0 Yesavage, JA et al (2002): Donepezil and flight simulator performance: Effects on retention of complex skills Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Prävalenzdaten aus den USA I On-Line auszufüllender/ durchzuführender Survey unter 4580 20-jährigen College-Studenten P räv alenz innerhalb des letz ten J ahres L ebens z eitpräv alenz S timulantiengebrauc h "J a" S timulantiengebrauc h "Nein" S timulantiengebrauc h "J a" S timulantiengebrauc h "Nein" 8% 6% 92% 94% Teter, CJ. et al (2006): Illicit Use of Specific Prescription Stimulants Among College Students: Prevalence, Motives, and Routes of Administration Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Praevalenzdaten aus den USA II On-Line auszufüllender/ durchzuführender Survey unter 4580 20-jährigen Studenten Teter, CJ. et al (2006): Illicit Use of Specific Prescription Stimulants Among College Students: Prevalence, Motives, and Routes of Administration Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Ergebnisse des DAK-Gesundheitsreportes 2009: Schwerpunktthema Doping am Arbeitsplatz Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Ergebnisse des DAK-Gesundheitsreportes 2009: Schwerpunktthema Doping am Arbeitsplatz Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Praevalenzvergleich USA – BRD Internet-/ On-line Survey unter 4600 20-jährigen College-Students niemals jemals Vor-Ort-Survey im Klassenverband unter 350 18 – 22-jährigen OberstufenSchülern niemals jemals 8% 2% 92% 98% Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Substanzkonzentration Zeit Applikation Applikation Applikation Applikation Dopaminfreisetzung Zeit Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Substanzkonzentration Zeit Applikation Dopaminfreisetzung Zeit Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Cristina M. Alberini, Stephen M. Taubenfeld and Ana Garcia-Osta: CREB and the CREB-C/EBPdependent Gene Expression Cascade in Long-term Memory. Cellscience Reviews Vol 2 No.2 Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie AMPA Depolarisierung NMDA cAMP CREB Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie AMPA Depolarisierung NMDA G-Protein cAMP CREB Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie AMPA NMDA Depolarisierung + G-Protein + PDE-2 CREB + – cAMP + Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie AMPAkine AMPA + G-Protein + PDE-2 CREBModulatoren NMDA Depolarisierung CREB + – cAMP + Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Koffein vs. Modafinil Koffein: Bis 600 mg Frei verkäuflich Überall erhältlich Geringer Preis „Uraltes Mittel“ Bei hoher Dosierung ausgeprägte NWs Modafinil: 200 – 400 mg Verschreibungspflichtig Nur in der Apotheke Hoher Preis Wenig klinische Erfahrungen Bei hoher Dosierung weit weniger ausgeprägte NWs Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Survey unter 18. – 22.-jährigen Schülern der gymnasialen Oberstufe: Einnahme von Substanzen, gezielt zur geistigen Leistungssteigerung K offeintabletten eing enommen z ur g eis tig en L eis tung s s teig erung K affeekons um z ur g eis tig en L eis tung s s teig erung niemals jemals innerhalb der letz ten 12 Monate innerhalb der letz ten 30 T age innerhalb der letz ten 7 T age niemals jemals innerhalb der letz ten 12 Monate innerhalb der letz ten 30 T age innerhalb der letz ten 7 T age 7% 3% 23% 1% 1% 52% 9% 7% 9% n = 350 88% Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie Prävalenz unter Lesern der Zeitschrift „Nature“ „20% used substances for cognitive enhancement B. Maher et al., Nature 2008