key: cord-0019832-r2cf3lov
authors: Walter, Henrik; Daniels, Anna; Wellan, Sarah A.
title: Kognitive Neurowissenschaft des Positiven: Positive Valenzsysteme der Research-Domain-Criteria-Initiative
date: 2021-08-10
journal: Nervenarzt
DOI: 10.1007/s00115-021-01167-0
sha: 3ec6254a24e0098b68f882a4b6e2b4763621a9ff
doc_id: 19832
cord_uid: r2cf3lov

In this paper, the domain positive valence systems (PVS) of the Research Domain Criteria (RDoC) matrix and its subconstructs are presented and discussed. The PVS basically reflect different forms and aspects of reward processing. These have been investigated in psychiatry in the context of addiction, schizophrenia and depression for decades; the latter are therefore not the topic of this paper. This article presents the heuristic value of the RDoC system in understanding other disorders and constructs, namely the transdiagnostic symptom of anhedonia, autism spectrum disorder and eating disorders. In addition, it outlines how the PVS domain has also enriched the clinical perspective of traditional psychopathology and stimulated the development of new behavioral measurement instruments. Finally, the limitations and potential future developments of the framework are discussed.

in voller Konsequenz umgesetzt wurde. Ein Grund für diesen neuen Ansatz war die Unzufriedenheit mit einer rein symptombasierten DSM-5-Klassifikation. RDoC wollte dagegen einen neuen, systematischen Forschungsrahmen für die Psychiatrie bereitstellen, in dessen Zentrum die Idee steht, psychische Störungen als gestörte Funktion neuronaler Schaltkreise ("circuits") aufzufassen. Das Grundkonzept ist eine evidenzbasierte Systematik neurokognitiver Funktionen, von denen verlangt wurde, dass sie mit bekannten neuronalen Schaltkreisen in Verbindung gebracht werden können. Diese Domänen und ihre Subkonstrukte (vgl. den Einführungsartikel von Hirjak, Schwarz und Meyer-Lindenberg in dieser Ausgabe von Der Nervenarzt) sollen dann auf verschiedenen Ebenen ("units of analysis"), vom Gen bis zum Selbstbericht, bei allen psychischen Störungen erforscht werden. Dies ist eine systematische Forschungsstrategie, die langfristig dazu führen könnte, entweder neue Krankheitsentitäten zu etablieren oder Gruppen von Erkrankungen neu zu stratifizieren (d. h. in Subgruppen zu differenzieren). Mit anderen Worten: Der RDoC-Ansatz ist psychiatrische Forschung als angewandte kognitive Neurowissenschaft [41] .

In der ersten Version der RDoC-Matrix wurden aufgrund von Konsensuskonferenzen mit Experten 23 verschiedene psychologische Konstrukte identifiziert, die in fünf verschiedene Domänen ("domains of functioning") kategorisiert wurden [8] . Dies waren "negative Valenzsysteme", "positive Valenzsysteme" (PVS), "kognitive Systeme", "Systeme für soziale Prozesse" und "Erregungs-/modulatorische Systeme". Das System ist von der Anlage her offen für Erweiterungen. So wurde tatsächlich kürzlich als sechste Domäne "sensomotorische Systeme" [28] hinzugefügt und einige Konstrukte und Subkonstrukte wurden bearbeitet, geändert oder ergänzt. Hier werden wir uns auf positive Valenzsysteme fokussieren.

Bei positiven Valenzen (PVS) geht es nicht, wie der Laie vielleicht vermuten würde, um Glück, Liebe, Empathie, Bewunderung oder Verehrung (Themen der positiven Psychologie), sondern ausschließlich um Belohnungsverarbeitung. Dies hat zum einen damit zu tun, dass die Rolle von Verstärkern seit dem Behaviorismus sehr detailliert untersucht worden ist, zum anderen damit, dass die neuronalen Schaltkreise der Belohnungsverarbeitung im Tier und inzwischen auch im Menschen recht gut bekannt sind.

Wie schon erwähnt, entstand die initiale RDoC-Systematik aufgrund eines kontrollierten Prozesses, bei dem ausgewählte Experten neurokognitive Funktionen nach bestimmen Kriterien im Konsensverfahren zusammengestellt [27] enthielten die PVS lediglich fünf Konstrukte, nämlich "Annäherungsmotivation", "initiale Ansprechbarkeit auf Belohnung", "anhaltende Ansprechbarkeit auf Belohnung", "Belohnungslernen" und "Gewohnheit". Doch schon bald wurde aufgrund der Vielzahl von Forschungsbefunden in diesen Bereichen klar, dass weitere Konstrukte Berücksichtigung finden sollten. In der Revision von 2018 (vgl. dazu [29] Das zweite PVS-Hauptkonstrukt ist das Belohnungslernen ("reward learning"): Wo kann man Nahrung finden? Wie lernt man die Wege dorthin, oder, um im Beispiel zu bleiben, wie kommt man am ehesten an Schokolade? Darunter fällt erstens probabilistisches und Verstärkungslernen ("probabilistic and reinforcement learning"), also der jeweils positive Teil von Versuch und Irrtum, Belohnung und Bestrafung in der Dressur und umgangssprachlich auch als "Zuckerbrot und Peitsche" ("stick and carrot") bekannt. Es ist nicht nur das zentrale Element des Lernens bei Tieren, sondernbestimmtauch, obunsdasgefällt oder nicht, einen Großteil menschlichen Verhaltens. Zweitens fällt darunter der Belohnungsvorhersagefehler ("reward prediction error"). Das neuronale Belohnungssystem kodiert nämlich nicht nur die Erwartung und den Erhalt von Belohnung, sondern repräsentiert auch deren Differenz, den "Fehler"; präziser, die Abweichung der tatsächlichen Belohnung von deren Vorhersage, d. h. ob etwas besser oder schlechter als erwar-tet ist, was sich analog zum invasiven Tierexperiment beim Menschen sehr gut mit der funktionellen Bildgebung zeigen lässt. Und drittens fallen unter Belohnungslernen die Gewohnheiten ("habits"): Wenn ein Organismus etwas erlernt hat, wird es zunehmend automatisch durchgeführt. Der initial als sehr belohnend empfundene Konsum geht dabei nicht mehr unbedingt mit positiven Gefühlen einher: Man nascht, raucht, trinkt und verhält sich vielleicht nur noch aus Gewohnheit [12] . Neurobiologisch wird dies mit einer Verlagerung der Reaktionen im Belohnungssystem vom ventralen (mesolimbischen) zum dorsalen (motorischen) Striatum in Verbindung gebracht ("ventral-to-dorsal shift").

Als drittes Hauptkonstrukt listet die RDoC-Matrix unter den PVS schließlich die Bewertung von Belohnung ("reward valuation") auf. Die Bewertung von Belohnung hängt erstens davon ab, wie groß und wie wahrscheinlichdie Belohnung ist ("reward/reward probability"), zweitens, wie lange es dauert, bis man sie erhält ("delay" -in der Regel werden spätere Belohnungen abgewertet = "temporal discounting") und zeigt sich schließlich drittens darin, wie viel Anstrengung ("effort") ein Organismus bereit ist aufzuwenden, um eine mögliche Belohnung zu erhalten [29] . [11, 14, 24] und der Depression [5, 14, 21, 24, 38, 43] . In der Sucht beispielsweise spielen am Beginn die initiale Ansprechbarkeit auf Drogen sowie die verminderte Fähigkeit zum Belohnungsaufschub (Verzögerung) wesentliche Rollen. Im weiteren Verlauf werden durch Prozesse des Belohnungslernens Verhaltensmuster etabliert, die dann den Drogenkonsum zur Gewohnheit werden lassen. Im Bereich der Schizophrenie wurde insbesondere der Vorhersagefehler bei der Wahnentstehung untersucht [7, 11] . Und bei der Depression ist die These der verminderten positiven Verstärker schon seit Jahrzehnten eine Säule des Depressionsverständnis und im Bereich der Behavioral-Activation-Therapie [20] 

Belohnungsverarbeitung · Anhedonie · Essstörungen · Autismusspektrumstörung · Selbstbericht

In this paper, the domain positive valence systems (PVS) of the Research Domain Criteria (RDoC) matrix and its subconstructs are presented and discussed. The PVS basically reflect different forms and aspects of reward processing. These have been investigated in psychiatry in the context of addiction, schizophrenia and depression for decades; the latter are therefore not the topic of this paper. This article presents the heuristic value of the RDoC system in understanding other disorders and constructs, namely the transdiagnostic symptom of anhedonia, autism spectrum disorder and eating disorders. In addition, it outlines how the PVS domain has also enriched the clinical perspective of traditional psychopathology and stimulated the development of new behavioral measurement instruments. Finally, the limitations and potential future developments of the framework are discussed.

Reward processing · Anhedonia · Eating disorders · Autism spectrum disorder · Selfreport instruments spektive betonen (so ähnlich wie oben bei der Sucht kurz geschildert). Und drittens wollen wir ein Hauptargument gegen das RDoC, nämlich dass es als Forschungssystematik ganz interessant sein mag, klinisch jedoch unbrauchbar sei, entkräften, indem wir zeigen, wie es ganz konkret in die Klinik übertragen werden kann und wie es u.a. dazu geführt hat, ein neues, PVS-spezifisches Instrument zu entwickeln.

Der Begriff der Anhedonie, die Unfähigkeit Lust und Freude zu empfinden, wurde 1896 durch den französischen Psychologen Theodule Ribot in Analogie zur Analgesie -der Unfähigkeit, Schmerz zu empfinden -in die Literatur eingeführt [30] . Genau das versteht auch der klinisch tätige Psychiater darunter. Anhedonie ist eines der Hauptsymptome der Depression nach DSM-5 und der International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems 10 (ICD-10), aber auch ein wichtiges Symptom der Schizophrenie und bei Abhängigkeitserkrankungen; darüber hinaus tritt sie jedoch auch bei einer großen Anzahl anderer psychischer Störungen auf und ist [14, 36] und/ oder das anstrengungsbasierte Entscheiden gestört sein [5, 38] . Dies hat natürlich Implikationen für die Behandlung. Diese sind schon in der Verstärkertheorie der Depression von Lewinsohn [25] und heute in der Behavioral-Activation-Therapie [20] gesehen und umgesetzt worden: Dort gilt, einen anhedonen depressiven Patienten dazu zu bringen, etwas zu tun, um überhaupt erst die Möglichkeit zu eröffnen, positive Erfahrungen zu machen. Eine Erkenntnis aus tierexperimentellen Untersuchungen ist zudem, dass für die Erwartung und das Belohnungslernen das Dopamin eine zentrale Rolle spielt, während der eigentliche Genuss beim Konsum vor allem durch Opioide vermittelt wird -im normalen Kontext durch endogene Opioide, bei der Opioidabhängigkeit durch künstliche [4] . Die Rolle des Dopamins erklärt unter anderem die unerwünschten Nebenwirkungen antidopaminerger Substanzen wie klassischen Antipsychotika mit resultierender Amotivation und verminderter Lernfähigkeit.

Neuere klinische Fragebögen zur Anhedonie versuchen, die verschiedenen Komponenten auch im Selbstbericht zu erfassen (z. B. die TEPS -Temporal Experience of Pleasure Scale [13] oder die DARS -Dimensional Anhedonia Rating Scale [31] ). Allerdings zeigt sich, dass die neurobiologisch differenzierbaren Komponenten im Selbsterleben nur selten getrennt werden können (mehr dazu im Abschnitt "Selbstbericht über PVS"). 

In einem ähnlichen Ansatz, also RDoC-PVS als heuristischer Rahmen, Analyse der Literatur und Formulierung eines Entwicklungsmodells, untersuchten Tschida et al. Autismusspektrumstörungen [40] . Als Hintergrund dient die soziale Motivationshypothese des Autismus: Autistische Personen erleben soziale Aspekte aus ihrer Umwelt als weniger belohnend, also Freude bereitend, als neurotypische Individuen und entwickeln daher auch weniger soziale Fertigkeiten, was zu einem selbstverstärkenden Kreislauf führt. Neben den sozialen Belohnungen betonen neuere Ansätze auch die belohnende Wirkung von RRBIs ("restricted and repetitive behaviors and interests"), also stereotypen, ritualisierten Verhaltensmustern und Interessen. Die Autoren identifizierten in einer präregistrierten Literatursuche nach den PRISMA("preferred reporting items for systematic reviews and metaanalyses")-Richtlinien von initial 334 letztendlich 34 Arbeiten, die sie ausführlich evaluierten, ohne sie aber, wegen der geringen Anzahl pro (Sub-)Konstrukt, zu metaanalysieren. Sie führten aber ausführliche Detailanalysen der Ergebnisse pro (Sub-)Konstrukt durch, die hier zusammenfassend geschildert werden.

Insgesamt waren die Arbeiten von hoher Qualität. Im Bereich der Ansprechbarkeit auf Belohnung fanden sich Unterschiede zwischen Patienten-und Kontrollgruppen zumeist nur auf neuronaler, nicht auf Verhaltensebene. Unterschiede der neuronalen Aktivierung zum Zeitpunkt der initialen Ansprechbarkeit [22] . Jede Frage ist auf einer 9-Punkte-Skala zu bewerten, die von "extrem zutreffend (im Original: "true") für mich" bis hin zu "extrem unzutreffend ("untrue") für mich" (Übersetzungen H.W.) geht, und zwar wegen der Relevanz der Fragen für die Depression, bezogen auf den Zeitraum der letzten zwei Wochen; es handelt sich also um einen State-Fragebogen. Mit der PVSS-21 steht damit erstmals ein umfassender PVS-RDoC-inspirierter, validierter Fragebogen für die Forschung zur Verfügung. Allerdings zeigen die Studien, dass die einzelnen PVS-Subkonstrukte im subjektiven Selbstbericht durch den Fragebogen nicht differenzierbar waren, in Übereinstimmung mit anderen Fragebogenstudien, etwa im Bereich der Anhedonie, die ebenfalls nur Belohnungstypen unterscheiden konnten (z. B. bei der DARS [31, 44] ). Was bedeutet das? Sind sie damit weniger real? Es spricht zunächst lediglich dafür, dass neurobiologische Differenzierungen der PVS dem Selbsterleben, gemessenanhand vonFragebögen, offenbar nicht zugänglich sind. Es könnte jedoch sein, dass es PVS-Subtypen gibt, bei denen eher die Erwartung von Belohnung, bei anderen der Genuss von Belohnung und bei wieder anderen eher die Berechnungen der nötigen Anstrengung zum Erhalt der Belohnung gestört sind. Dies lässt sich aber nicht per Fragebogen herausfinden, wäre allerdings über andere Untersuchungsebenen möglich, wie behaviorale Paradigmen oder die funktionelle Bildgebung: Genau deshalb verfolgt das RDoC ja auch einen multidisziplinären Mehrebenenansatz. In der Bildgebung des Belohnungssystems gibt es dazu schon länger eine Reihe von Untersuchungen, die etwa die Antizipation verschieden wahrscheinlicher monetärer Belohnungen mit dem Vorhersagefehler gleichzeitig untersuchen (für eine frühe Arbeit vgl. [1]) oder die Belohnungstypen vergleichen [35] . Es existieren aber noch keine systematischen Untersuchungen zur neurobiologischen Differenzierung multipler oder gar aller PVS-Konstrukte oder Belohnungstypen. Zudem ist der Mehrebenenansatz mit der Schwierigkeit konfrontiert, dass die verschiedenen Ebenen auch unterschiedliche Schwerpunkte setzen. So erwies sich vor allem der neurobiologisch beim Menschen praktisch noch gar nicht untersuchte Belohnungstyp "Hobbys" im Selbstbericht als prädiktiv für Psychopa-thologie, während etwa in der Bildgebung überwiegend mit dem sehr gut skalierbaren und leicht einsetzbaren sekundären Verstärker kleiner Geldmengen gearbeitet wird. Auch folgt die PVSS-21 dem RDoC-Ansatz darin, Belohnungslernen aus dem Selbstbericht komplett auszuschließen, obwohl dem Lernen aber möglicherweise gerade in Krisenzeiten wie der gegenwärtigen COVID-19("corona virus disease 2019")-Pandemie eine wichtige Rolle bei der Stressbewältigung zukommt [9] . Und letztlich sei auch hier noch einmal darauf hingewiesen, dass im PVSS-21 wie bei fast allen anderen Fragebögen zur Belohnung (und zu Persönlichkeitseigenschaften) der biologisch und psychologisch so wichtige primäre Verstärker und Belohnungstyp Sexualitätnichtberücksichtigtbzw.explizit ausgeschlossen wurde. In diesem Fall lag es einfach nur daran, dass das Item zu viel Varianz aufwies und nicht reliabel genug war. Das ist v. a. daher schade, da in anderen Untersuchungen, insbesondere in den USA, das Thema Sexualität auch aus kulturellen Gründen (Scheu, solche Fragen zu stellen oder zu beantworten) oft gar nicht untersucht wird. Während Fragebogenentwicklung oft auf möglichst kontext-und altersgruppenübergreifende Anwendbarkeit ihrer Fragen zielt, haben experimentelle Paradigmen den Vorteil, den tatsächlich erlebten Belohnungstyp kontrollieren zu können -natürlich mit der Einschränkung von Durchführbarkeit im Labor.

Eine inzwischen breit angewendete, alternative Methode zur Erfassung von Psychopathologie ist die Verwendung mobiler Geräte mit Apps, auch bekannt als EMA ("ecological momentary assessment"), ESM ("experience sampling methodology") oder digitale Phänotypisierung. Der Vorteil dieser Art der Datenerfassung liegt auf der Hand: Sie beschränkt sich nicht auf das Ausfüllen eines Fragebogens, bei dem man Auskunft über die letzten zwei Wochen geben muss mit allen möglichen Verzerrungen und Fehlern, sondern kann das momentane Befinden mehrmals From laboratory to life: associating brain reward

with real-life motivated behaviour and symptoms of depression in non-help-seeking young adults

Pleasure systems in the brain

Computational mechanisms of effort and reward decisions in patients with depression and their association with relapse after antidepressant discontinuation

Neuroimaging of reward mechanisms in gambling disorder: an integrative review

Disrupted prediction-error signal in psychosis: evidence for an associative account of delusions

Toward the future of psychiatric diagnosis: the seven pillars of RDoC

Learning it the hard way-how enjoying life and positive appraisal buffer the negative effects of stressors on mental health in the COVID-19 pandemic

The neurobiology of anhedonia and other reward-related deficits

Abnormal reward prediction-error signalling in antipsychotic naive individuals with firstepisode psychosis or clinical risk for psychosis

Neural systems of reinforcement for drug addiction: from actions to habits to compulsion

Anticipatory and consummatory components of the experience of pleasure: a scale development study

Anticipatory pleasure for future experiences in schizophrenia spectrum disorders and major depression: a systematic review and meta-analysis

The dynamical signature of anhedonia in major depressive disorder: positive emotion dynamics, reactivity, and recovery

Positive affective functioning in anhedonic individuals'dailylife:anythingbutflatandblunted

Addiction as learned behavior patterns

Neuroscience of apathy and anhedonia: a transdiagnostic approach

Transforming diagnosis

Behavioral activation treatment for depression: returning to contextual roots

Reward processing in depression: a conceptual and meta-analytic review across fMRI and EEG studies

The positive valence systems scale: development and validation

Striatal development in autism: repetitive behaviors and the reward circuitry

Anhedonia in depression and schizophrenia: a transdiagnostic challenge

Changing reinforcing events: an approach to the treatment of depression

Experience sampling methodology in mental health research: new insights and technical developments

Positive valence systems: workshop proceedings

RDoC changes to the matrix (CMAT) workgroup update: addition of the sensorimotor domain

RDoC changes to the matrix (CMAT) workgroup update: proposed positive valence domain revisions

Ribot T (1896) La psychologie des sentiments

Development and validation of the dimensional anhedonia rating scale (DARS) in a community sample and individuals with major depression

Reward learning through the lens of RDoC: a review of theory, assessment, and empirical findings in the eating disorders

Meaning in life and self-control buffer stress in times of COVID-19: moderating and mediating effects with regard to mental distress

Potential vulnerabilities of neuronal reward, risk, and decision mechanisms to addictive drugs

Processing of primary and secondary rewards: a quantitative meta-analysis and review of human functional neuroimaging studies

Depressive symptoms and the anticipation and experience of uplifting events in everyday life

New dimensions and new tools to realize the potential of RDoC: digital phenotyping via smartphones and connected devices

Effort-based decision-making in major depressive disorder: a translational model of motivational anhedonia

Assessment of anhedonia in adults with and without mental illness: a systematic review and meta-analysis

A systematic review of the positive valence system in autism spectrum disorder

Research domain criteria (RDoC): psychiatric research as applied cognitive neuroscience

Glück im Unglück. (An)hedonie aus Sicht der kognitiven Neurowissenschaft und Psychiatrie

Anhedonia as a central factor in depression: neural mechanisms revealed from preclinical to clinical evidence

State anhedonia in young healthy adults: psychometric properties of the German dimensional anhedonia rating scale (DARS) and effects of the COVID-19 pandemic

Potential applications of the national institute of mental health's research domain criteria (RDoC) to clinical psychiatric practice: how RDoC might be used in assessment, diagnostic processes, case formulation, treatment planning, and clinical notes