Den stressade hjärnan
Prof Peter Währborg MD PhD FESC
SLU/Sahlgrenska Academy,
Göteborg, Sweden
Disposition
• Det var en gång ………
• Stress och stressrelaterade
tillstånd
• Vad händer i kroppen vid stress
(stressens fysiologi)
• Den stressade hjärnan
Jag läste i tidningen…..
Mänskligheten klarar inte mycket mer ! Världen är för stor för oss. För mycket
händer, för många brott, för mycket våld och
spänning. Hur mycket du än försöker,
kommer du efter i utvecklingen. Det är en
ständigt ökande press för att orka med
tempot …. man förlorar fotfästet.
Vetenskapen gör nya upptäckter i en takt
som gör att man hopplöst famlar i häpnad.
Den politiska kartan ändras i en hastighet så
man tappar andan i försök att hålla reda på
vem det är som styr. Allt går för högtryck…
The Atlan*c Journal – 16 juni, 1833 ! Det var en gång…..
Förändring
Kulturen
?
Biologin
Ardipithecus ramidus, (”Ardi”)
Australopithecus afarensis (”Lucy”)
H Erectus
Kronologisk tid
Wilson EO. Biophilia: The Human Bond with Other Species.
Cambridge, MA: Harvard Univ. Press,1984.
Währborg P. Snigelbiologi och raketkultur. I Bjursell G och
Westerhäll Vahlne L, Kulturen och hälsan, Santérus Bokförlag,
Stockholm, 2008.
• Ett evolutionsbiologiskt perspektiv
• Stress och stressrelaterade
tillstånd
• Vad händer i kroppen vid stress
(stressens fysiologi)
• Den stressade hjärnan
Vad är stress?
• De psykiska och fysiska reaktioner som
uppträder vid yttre eller inre påfrestningar och
som till följd därav ger upphov till
funktionsstörningar av potentiellt patologisk
natur.
Stress
STRESSORER
Allostatisk
Anpassning
ohälsa?
PREVENTORER
Beteende
Utmattning
Fysiologiska reaktioner
via nerver och hormoner
Organpåverkan – symtom - sjukdom
Långvarig stress
Stressreaktion: Normal reaktion på adekvata
stimuli
Prodromalfas: Förlängd stressreaktion på
adekvata stimuli med relativt försämrad
återhämtning (Anpassningsstörning, ”Burnout”)
Akutfas: Ibland abrupt insjuknande –
symtomatisk fas (UMS, ASD)
Återhämtningsfas: Återhämtning från akuta
symtom, inadekvat reaktion även på adekvata
stimuli (UMS, PTSD)
Kul så länge det varar !
Währborg P: Stress och den nya ohälsan, 2009
Åsberg et al. LT 2010;107(19-20):1307-1310
Stressad - men inte sjuk
Irritabilitet, ”hostilitet”
Reducerad mental produktivitet
innovativitet,kreativitet
Störd sömn, aptit, sexuallitet (CNS)
”Autonoma symtom”
spänningsrelaterad värk,
hjärtklappning, mag- tarmbesvär
_________________________
Frekvent korttidsfrånvaro
Tilltagande olust och bristande motivation
Utmattningsspiralen
Ur askan
i elden !
Sjuk av stress (F43.8.A)
för
Trötthet – utmattning
både mentalt och fysiskt
Dysterhet – förstämning
Motivationslöshet – apati
Neurokognitiv störning
(minne, koncentration,
exekutiva funktioner)
Akut/Posttraumatiskt
stressyndrom (ASD/PTSD)
• Ett allt vanligare tillstånd
– livstidsprevalens
– män ca 5%,
– kvinnor ca 10 %
Sjukdomar som förorsakar
sjukskrivning
Psykiska besvär (inkl. stress) står för 43,2 % Psykiska besvär + rörelseorganen står för 65,3 % Psykiska besvär, rörelsorganen + saknas står för 74,4 % FK (SCB )officiell statistik SEP 2011
• Ett evolutionsbiologiskt perspektiv
• Stress och stressrelaterade
tillstånd
• Vad händer i kroppen vid stress
(stressens fysiologi)
• Den stressade hjärnan
Via katekolaminer noradrenalin, adrenalin SNS Walter Bradford Cannon 1871-1945
Resulterar i ”autonom obalans” Währborg 2002
Uppgivenhetsstress
Hans Selye 1907-1982
Larm
Anpassning
Utmattning
Endokrin aktivering vid stress
Regulatoriska peptider
Oxytocin
Vasopressin
Währborg 02
HPA axeln vid stress
Hippocampus
5 HT t,1a,2
Hypothalamus
?
PVN
CRH
Hypophysis
Lipoprotein lipase
Immunol.
suppression
ACTH
NRD
NRM
NRM
NRD
Adrenal
cortex
Depression
Volumereduction
Insulin resistance
Cholesterol
Cortisol
Inflammatorisk ak*vitet • Ett evolutionsbiologiskt perspektiv
• Stress och stressrelaterade
tillstånd
• Vad händer i kroppen vid stress
(stressens fysiologi)
• Den stressade hjärnan
Hjärnan – owner´s manual
Stor – hjärnceller och signalsubstanser
Den neurobiologiska utvecklingen - associationsbanor
Pannlobernas unika betydelse
Relationerna
Den synaptiska plasticiteten
Jag har opererat
tusentals hjärnor
men aldrig
sett en tanke
Hur ett barn blir till --- del 2
Bildas 100 miljarder nervceller Väger 3-­‐400 gram = 10% av kroppsvikten 200.000 celler/min ! Alla celler
färdigbildade vid 20 v fosterålder
Under det första
levnadsåret utvecklas en
enorm mängd
nervcellskopplingar
(synapser). Strax före
ettårsdagen bildas en miljon
nya synapser i sekunden!!
Thomas J. Carew et al., A tropomyosin-related kinase
B ligand is required for ERK activation, long-term
synaptic facilitation, and long-term memory in
Aplysia,
Proceedings of the National Academy of Sciences,
September 8, 2006
Barnets och den vuxnes
neurobiologiska utveckling
Från spädbarn – småbarn – tonåring – ungdom -­‐ vuxen Sist ”mognar” de delar som sköter kontrollen
över beteende och emotioner
Bär ditt barn som den sista
droppen vatten..
De delar av hjärnan som påverkas mest av *dig stress är de som utvecklas långsamt under nyföddhetsperioden och har höga koncentra*oner av glukokor*koidreceptorer
Teicher et al 2006
Limbiska systemet –
emotionernas centrum
Kropp och själ i ny belysning – tankar
kan bromsa emotionella reaktioner
Neocortex – high road
Sensory
talamus
Stimulus
Hud, öron, ögon etc
Efter bl.a.Le Doux, The Emotional Brain, 1995
1. Squire LR, Kandel ER Memory – from mind to
molecules. Woodbury (NY): Roberts & Company Publ.
2009, sid 184-5
19 millisekunder 1
12 millisekunder 1
”low road”
Amygdala
Response
”Playing dead”
PAG
ANS
PVN Hypothalamus crh
Startle reflex
Amygdala
• s
Währborg 2002
From LeDoux 1998
Amygdala – centrum för
känsloreaktioner
• Ångest är associerad med ökad
aktivitet oberoende av orsak
• Kronisk stress leder till hypertrofiska
reaktioner med ökad volym och
synapsnybildning
Hur regleras amygdalas
aktivitet?
• Aktivitet i främre delen av gyrus cinguli
minskar aktivitet i amygdala
• Vid posttraumatisk stress saknas
normal dämpning av amygdala
• Aktivitet av amygdala styrs bl a av CRF.
Amygdala - efferent aktivering
Amygdala
Hypothalamus
CRH-release
ANS activation
Periaqueductal grey
Endorfinerg activity
Execution of freeze-reactions
Startle-reflex
Effects on noradrenalin, serotonin
and dopamin
Vid PTSD är stressreaktionen svår
och ofta långvarig
Vid posttraumatisk stress saknas normal dämpning av
amygdala
konstant påslag av svår stress
Leder All nedsaB affektkontroll: irrita*on, vredesutbroZ aggession impulsivitet Cortisol påverkar cellaktivitet
och genexpression
Kortisolreaktioner vid stress
A.Normal stress
B. Utan habituering
C. Normal adaptation
D. Prolongerad stress
E. “Utbränd”
Kortisol i hjärnan på gott och ont
Låg/normal
Stimulerar
Uppmärksamhet
och minneslagring
Hög halt
h.c. atrofi
stimulerar
nedbrytning
av nervceller
Skilland i nervpåverkan mellan
hon- och handjur
KORTVARIG SVÅR STRESS
Hannar: ökar dendritbildning
Honor: minskad dendritbildning
Vid långvarig stress är det sannolikt omvänt
Dalla C, Whetstone AS, Hodes GE, Shors TJ. Stressful experience has opposite effects on dendritic
spines in the hippocampus of cycling versus masculinized females. Neurosci Lett. 2009 ;2;449(1):52-6.
Bangasser DA, Shors TJ. Critical brain circuits at the intersection between stress and learning.
Neurosci Biobehav Rev. 2010;34(8):1223-33.
Fokala störningar vid utmaZningssyndrom Figure 7. A, Brain regions with significant brain activation differences during n-back compared to baseline. Less activation was found in left
ventrolateral frontal regions (local maxima x,y,z= -32, 34, 8) in the exhaustion syndrome group compared to depressed individuals and controls.
The blue bars show the mean brain activity levels in 2-back controls, depression, and work-related stress, respectively. B,
Brain regions with significant activation differences during n-back compared to baseline, with less activation in the right dorsolateral prefrontal cortex
(local maxima x,y,z= 26, 32, 24) in the exhaustion syndrome group compared to depressed individuals and controls. The red bars show the mean brain
activity levels in 2-back for controls, depression, and work-related stress, respectively. Error bars are standard error of means (SEM).
Förminskas Hippocampus vid
svår stress?
Vid svår stress
(PTSD – övergrepp)
8 – 12% reduktion
Även vid Cushings syndrom
och Depression
Dock ej vid utmattningssyndrom
Stor tvillingstudie talar
delvis emot (fMRI)
Starkman Monica et al. Hippocampal formation volume,
memory dysfunction, and cortisol levels in patients with Cushings
syndrome. Biol Psychiatry 1992;32: 756
Bremner et al Am J Psych 1995;152:973
Bremner et al Biol Psych 1997;41:23
Sheline et al Natl Acad Sci 1996;93
Frodl et al Arch Gen Psych 2008;65(10):1156-65
Andra delar av hjärnan tar också
skada av svår stress (PTSD)
anteriora cortex cinguli
Lägre densitet
emotionella problem
Botteron KN. Regional specificity of traumatic stress-related
cortical reduction: further evidence from a twin study of
post-traumatic stress disorder.
Biol Psychiatry. 2008;15;63(6):539-41
Vid depression ses också
densitetsminskning
Främre cingulum
Vä sida
Dorsomediala frontal cortex
Frodl TS, Loutsouleris N, Bottlender R et al.
Depression-related variation in brain
morphology over 3 years: effects of
stress? .Arch Gen Psych 2008;65:1156-65
Cellulära mekanismer
Starkman et al BioPsych
1992;32:756-765
McEwen B Ann NY
Acad Sci
1997;821:271-84
McEwen B NEJM
1998;338:171-79
Neuroendokrina effekter – neurogenes
BDNF
(Brain Derived Neutrophic
Factor
Skyddsfaktor
Ökar vid SSRI
Tack för uppmärksamheten !
Tidig stress -­‐ evidensläget Distress
Prenatal stress
Mus, marsvin, primater
Foster
Spädbarn
* ↑ Biologisk
* ↑ADHD
* ↑Behavioural
problems
* ↑Trait-Anxiety
↑Hyperactivity,
↑Behavioural
problems
stress-aktivitet
(HPA-axel)
* Hyperaktivitet
(↑Locomotor activity)
* ↓Nyfikenhet,
motivation
(Exploration)
(e.g. Deminiere et al., 1992; Kapoor & Matthews,
2005; Peters, 1986; Vallee et al., 1997; Van den
Hoove et al., 2005, Coe et al., 2003; Schneider et al.,
2004)
(Gutteling et al., 2005; O‘Connor et al., 2002, 2003;
Rodriguez & Bohlin, 2005; Van den Bergh & Marcoen,
2004)
(Kelly et al., 2001; Lahti et al., in press; Linnet et al., 2006;
Lundgren et al., 2001; Nilsson et al., 2001; Thapar et al., 2005;
van Os et al., 2001)
