Datengetriebene Subtypisierung von Schizophrenie mittels Verlaufsmustern von Hirnatrophie und funktioneller Konnektivität

Warum diese Forschung wichtig ist

Schizophrenie betrifft weltweit Millionen von Menschen, doch Ärztinnen und Ärzte haben weiterhin Schwierigkeiten zu erklären, warum sich Patientinnen und Patienten so unterschiedlich präsentieren und warum Hirnbilder mitunter widersprüchliche Befunde liefern. Diese Studie geht dieses Rätsel an, indem sie eine einfache, aber kraftvolle Frage stellt: Was, wenn Schizophrenie keine einzige Hirnerkrankung ist, sondern mindestens zwei, die sich jeweils auf ihre eigene Weise im Gehirn über die Zeit entfalten? Durch die Kombination detaillierter Hirnbilder mit Messungen, wie Gehirnareale miteinander kommunizieren, zeigen die Forschenden unterschiedliche „Verläufe“ der Hirnveränderung auf, die helfen könnten zu erklären, warum Symptome und Bildgebungsbefunde so stark variieren — und wie Behandlungen künftig besser auf das Individuum zugeschnitten werden könnten.

Zwei verschiedene Wege im Gehirn

Das Team analysierte MRT-Hirnscans von 85 Menschen mit Schizophrenie und 224 gesunden Kontrollpersonen. Statt alle Patientinnen und Patienten zusammenzufassen, verwendeten sie ein datengetriebenes Werkzeug namens SuStaIn, das darauf ausgelegt ist, versteckte Subtypen und Krankheitsstadien aus Querschnittsdaten zu erkennen. Dieser Ansatz ermöglichte es ihnen, zu rekonstruieren, wie der Gewebeverlust bzw. die Atrophie sich offenbar über den Krankheitsverlauf im Gehirn ausbreitet. Die Analyse zeigte zwei klare Subtypen. In einer Gruppe, Subtype0 genannt, begannen Veränderungen im vorderen Bereich des Gehirns und in emotional relevanten Tiefenstrukturen und breiteten sich dann nach hinten aus. Im anderen Subtyp, Subtype1, starteten Veränderungen in visuellen Bereichen und tiefen Relaisarealen im hinteren Hirn und breiteten sich dann nach vorne. Beide Verläufe betrafen schließlich große Netzwerke, erreichten diese aber auf entgegengesetzten Wegen.

Wie sich Symptome und Denken unterscheiden

Diese hirnbasierten Subtypen waren keine rein mathematischen Konstrukte; sie stimmten mit realen Symptomen überein. Personen auf dem vorn-betonten Weg (Subtype0) zeigten intensivere „positive“ Symptome — hinzugefügte Erfahrungen wie Wahnvorstellungen und Halluzinationen — und eine stärkere Neigung zu Feindseligkeit, je weiter das Krankheitsstadium fortschritt. Bei denen mit dem hinten-betonten Verlauf (Subtype1) war eine stärkere soziale Zurückgezogenheit zu beobachten, ein „negatives“ Symptom, das durch Rückzug aus zwischenmenschlichen Beziehungen gekennzeichnet ist, selbst wenn man das scheinbare Stadium der Erkrankung kontrollierte. Interessanterweise schnitt Subtype0 bei einem Test zur verbalen Flüssigkeit, der die Fähigkeit erfasst, schnell Wörter abzurufen und zu organisieren, etwas besser ab, was darauf hindeutet, dass die beiden Hirnmuster mit unterschiedlichen Profilen von Denken und Verhalten verknüpft sind.

Gegensätzliche Muster in der Gehirnkommunikation

Über die Struktur hinaus untersuchten die Forschenden Ruhe‑fMRT, die erfasst, wie stark verschiedene Hirnregionen ihre Aktivität synchronisieren, wenn eine Person ruht. Auch hier divergierten die beiden Subtypen. Mit Fortschreiten von Subtype0 schwächte sich eine Schlüsselverbindung zwischen einer Region nahe dem hinteren Gehirn, die an Informationsintegration beteiligt ist (der Gyrus angularis), und einem Torbereich, der für Gedächtnis wichtig ist (der entorhinale Cortex). Diese „Hypokonnek­tivität“ deutet darauf hin, dass die Systeme des Gehirns zur Verknüpfung innerer Gedanken und Erinnerungen allmählich auseinanderfallen könnten, was Probleme beim Unterscheiden innerer Erfahrungen von der äußeren Realität erklärt. Im Gegensatz dazu vermehrten sich bei fortschreitendem Subtype1 mehrere Verbindungen — insbesondere solche, die visuelle Areale, emotionale Zentren und tiefe Belohnungs‑ und Erregungszentren verbinden. Diese „Hyperkonnektivität“ könnte ein Versuch des Gehirns sein, frühen Schäden in sensorischen und tiefen Strukturen entgegenzuwirken, sie könnte aber auch die Art und Weise verzerren, wie Wahrnehmungen, Gefühle und Motivation zusammengeführt werden.

Einordnung jahrzehntelanger widersprüchlicher Befunde

Jahrelang widersprachen sich bildgebende Studien zur Schizophrenie dahingehend, ob Patientinnen und Patienten zu wenig oder zu viel Konnektivität zwischen Hirnregionen zeigen. Diese Arbeit legt nahe, dass beide Sichtweisen zutreffen können, weil Studien bisher Mischungen unterschiedlicher Subtypen und Krankheitsstadien untersuchten. Wenn einige Patientinnen und Patienten einem vorn-betonten, sich abschwächenden Verbindungsverlauf folgen, während andere einem hinten-betonten, sich verstärkenden Verbindungsverlauf folgen, führt das Mittel über alle Betroffenen naturgemäß zu inkonsistenten Ergebnissen. Indem Patientengruppen in biologisch begründete Subtypen getrennt und das Fortschreiten jedes Einzelnen auf seiner eigenen Bahn geschätzt wird, bietet diese Studie einen Weg, diese Widersprüche zu entwirren.

Was das für die Behandlung bedeuten könnte

Für Laien ist die Kernbotschaft, dass Schizophrenie wahrscheinlich keine einheitliche Hirnerkrankung ist. Stattdessen scheint es mindestens zwei unterscheidbare Pfade zu geben, über die die Erkrankung das Gehirn umgestaltet: einer, der durch schrittweises Auseinanderfallen zentraler Denk‑ und Selbstnetzwerke gekennzeichnet ist, und ein anderer, bei dem die Kommunikation in Schaltkreisen, die Vision, Emotion und Motivation verbinden, ansteigt und möglicherweise überaktiv wird. Die Anerkennung dieser unterschiedlichen Wege könnte schließlich helfen, Behandlungen an die jeweilige Biologie der Patientin oder des Patienten anzupassen — in dem Sinne, gezielt Therapien auszuwählen, die überaktive Netzwerke dämpfen oder schwächer werdende unterstützen, und das zum jeweils passenden Zeitpunkt. Zwar ist die Studie querschnittlich und kann noch nicht beweisen, wie sich Individuen über Jahre verändern, doch sie legt ein wichtiges Fundament für präzisere, subtypspezifische Ansätze zum Verständnis und zur Behandlung von Schizophrenie.

Zitation: Yoshimaru, D., Ouchi, K., Shibukawa, S. et al. Data-driven schizophrenia subtyping via brain atrophy trajectories and functional connectivity. Transl Psychiatry 16, 229 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03968-w

Schlüsselwörter: Schizophrenie-Subtypen, Hirnkonnektivität, MRT-Hirnbildgebung, präzisionspsychiatrie, Hirnatrophie