Some Neuroscience Stuff

Raskin Psych 60

Brittany Adler 11/14/05

Obsessive Compulsive Disorder An obsessive compulsive individual engages in ritualistic behaviors in order to  relieve anxiety caused by repeated, intrusive thoughts.  Although she feels that the  behaviors will attenuate her obsession, the behaviors are burdensome and often are not  associated with the obsession in a realistic way. Obsessive Compulsive Disorder (OCD)  has a lifetime prevalence rate in the US of 2.5% and is the fourth most common  psychiatric disorder.  No studies thus far have found any sex differences in the prevalence  of OCD.  Risk of developing OCD is elevated prior to puberty and from 40­50 years of  age (Husted et al.). The syndrome PANDAS, in which a child acquires OCD or tic symptoms after a  streptococcal infection, suggests that these disorders may have an autoimmune basis.  Only a small proportion of children develop a neuropsychiatric disorder following  streptococcal infection.  It is likely that OCD symptomatology in PANDAS patients is  caused by targeting of the basal ganglia by antistreptococcal­antineuronal antibodies  (Husted et al.).  PANDAS symptoms are caused by Group A Streptococcus (GAS) and are  generally episodic or sawtooth.  One study by Murphy et al. sought to determine a  relationship between the symptom course (episodic, sawtooth, stable or remitting) and  GAS antibody fluctuations.  In this study, 25 referred children from 6­17 years of age 

were diagnosed with a Tic disorder and/or OCD according to the CYBOCS and YGTSS.  Over a 9 to 22 month period, changes in symptoms, severity of choreiform movements,  and GAS titers (to measure streptococcal antibodies) within each subject were measured 6  to 15 times.  The children were grouped according to their symptom course into a 15­ person ESC (episodic/sawtooth) group and a 10­person SRC (stable/remitting) group.  The ESC group thus resembled the fluctuating symptom intensity observed in PANDAS  syndrome.  Similar to children with PANDAS, the ESC group was largely male and had a  shorter duration of OCD, although there was no significant difference in duration for the  Tic disorder.  This study found neurologic criteria, measured by choreiform movements,  unable to distinguish between ESC and SRC groups.  Furthermore, PANDAS­like ESC  children had elevated streptococcal titers associated with symptom exacerbation  (measured by a greater than 9­point change on CYBOCS and 14­point change on  YGTSS).  The titers rarely normalized in this group throughout the period of observation,  suggesting that recent exposure to GAS may have lead to the drastic symptom  fluctuations apparent in ESC (and PANDAS) children.  This idea was further supported  by the finding that Tic symptom exacerbations and titer increases occurred most  frequently in the fall/winter, when GAS infections are at their peak (Murphy et al). OCD is a chronic illness and few afflicted individuals ever experience a complete  remission of symptoms, even after treatment.  Only a 25­35% reduction in the patient’s  score on the Yale­Brown Obsessive Compulsive Scale (Y­BOCS) is considered an 

adequate response to a treatment.  40­60% of patients do not even experience this modest  degree of symptom relief.  Such nonresponsive patients are placed in two categories: 1)  treatment­resistant patients, who do not respond to at least two SRI trials and 2) the more  severe treatment­refractory patients, who fail to respond to at least three SRI trials, two  augmentation strategies, and behavioral therapy.  30­40% of patients are treatment­ refractory (Husted et al.). Glutamatergic neurons in the orbitofrontal cortex are overactive in OCD patients.  Because 5­HT inhibits these neurons, drugs that increase 5­HT release (such as SRIs) are  often effective in treating OCD.  Increased levels of dopamine in the cortico­striatal­ thalamic­cortical system are also implicated in OCD, which may explain why atypical  antipsychotics (dopamine antagonists) are effective augmentation strategies.  One double­ blind, placebo­controlled study found that risperidone combined with an SRI improved  OCD symptoms compared to an SRI and placebo (Hustsed et al.). Several studies have shown clomipramine (an SRI) to be more effective than  SSRIs in reducing OCD symptoms in adults.  However, there is no consensus on  responses in OCD children and adolescents to various drugs.  In a meta­analysis by Geller  et al. of 12 double­blind, controlled studies totaling 1044 children and adolescents, the  efficacies of 4 SSRIs (paroxetine, fluoxetine, fluvoxamine, and sertraline) and  clomipramine were assessed. There was overall a significant (.46) mean difference  between drug and placebo treatments that amounted to a 4 point difference on the Y­

BOCS.  Although significant, the response to drugs compared to placebo was modest,  which suggests that more effective drugs or augmentation strategies are needed.  Further  analysis showed that differences between the drug and placebo groups were dependent on  the test used to measure outcome and on the drug administered.  Although the Y­BOCS,  NIMH Global OCD Scale, and CGI were sensitive to treatment differences, the Leyton  Obsessional Inventory did not show any change, which suggests that this test is not a good  measure of changes in symptoms with treatment.  Furthermore, while clomipramine was  the most effective drug used, there was no difference in efficacy among the four SSRIs.  Thus, an appropriate SSRI should be selected based on its side­effects for the individual  patient.  Despite clomipramine’s efficacy, it should only be used in severe cases of  treatment­resistant OCD because of its adverse side­effects.  Because clomipramine is a  nonselective drug, it is effective in treating ADHD and tic disorders, and so may be useful  for targeting comorbid symptoms (Geller & Biederman et al.). Neuroimaging studies have shown OCD patients to have neurological  dysfunctions that are similar to those observed in related disorders, such as Tourette’s  syndrome and body dysmorphic disorder (Rauch et al.).  MRI studies of OCD patients  have shown decreased volumes of the cortico­striatal­thalamo­cortical (CSTC) circuits,  which includes the orbitofrontal cortex (OFC), anterior cingulate cortex (ACC) and the  caudate nucleus (Husted et al.).  The striatum of OCD patients also has volumetric  abnormalities and has been implicated as the primary pathology responsible for CSTC 

dysfunctions.  Reduced levels of N­acetyl aspartate (NAA), a marker of healthy neurons,  are found in the striatum of OCD patients but not in the lenticulate, which suggests neural  degeneration of the striatum.  Some findings suggest that OCD patients experience  intruding (and often noxious) information that should otherwise be unconscious because  they are unable to involve the striatum in thalamic gating.  OCD patients also tend to have  increased baseline activity in the orbitofrontal cortex, cingulate gyrus, caudate nucleus,  and thalamus, possibly because of an imbalance in the direct and indirect pathways.  There is a correlation between activity in these regions and symptom expression.  Symptom reduction of OCD after therapy is associated with decreased activity  (normalization) in the OFC, ACC, and caudate.  Interestingly, brain activity in OCD  patients can often predict the patient’s response to therapy.  For instance, OFC  hyperactivity predicts poor response to SRI treatment and positive response to behavioral  therapy (Rauch et al.). There are other possibilities for OCD patients who are unresponsive to SRI  monotherapy.  Behavioral therapy exposes the patient to an anxiety­producing stimulus  and the compulsive response is suppressed until the stimulus is no longer feared. This  therapy is extremely effective and symptoms improve in 70­80% of patients, especially  when SSRI treatment is concurrent.  Furthermore, unlike pharmacological treatment,  patients do not relapse after the treatment is discontinued.  However, such therapy is very  stressful and over 25% of OCD patients cannot tolerate it.  For these patients, cognitive 

therapy is often used, in which the patient is encouraged to reflect on the perceived threat  and her controlling thoughts.  However many studies have shown cognitive therapy to be  ineffective (Husted et al.). Psychosurgery is an extreme measure if all other treatments fail.  Little is known  about the biological explanations for the efficacy of some psychosurgeries.  One study  found anterior cingulotomies, or the ablation of the anterior cingulate cortex and the  fibers of the cingulum, to improve symptoms in 43% of patients.  Interestingly, there is a  delay in symptom relief after surgery, which suggests that neural pathway reorganization  as well as neural interruption is responsible for the observed improvements (Husted et  al.).  Subcaudate tractotomies and bilateral orbitomedial leucotomies are also effective  because they interrupt fibers between the OFC/ACC and the thalamus and therefore  decrease overactivity.  Limbic leucotomies, anterior capsulotomies, vagus nerve  stimulation, and deep brain stimulation are also effective treatments for treatment­ refractory OCD patients (Rauch et al.). OCD has a high comorbidity rate with other psychiatric disorders.  There is a  significant overlap between ADHD and OCD, with an estimated 30% of OCD children  also afflicted with ADHD. Understanding ADHD and OCD comorbidity is important  because comorbid children often have poorer drug responses and so may need different  treatments.  ADHD symptoms usually occur several years before the onset of OCD  symptoms, which suggests that ADHD may be a distinct disorder in OCD children and is 

not mis­diagnosed simply because obsessions make children inattentive.  It is possible  that childhood OCD may be a distinct sub­type of OCD that is often accompanied by  comorbid ADHD.  One study by Geller et al. determined how comorbid ADHD affects  the expression of OCD.  By comparing referred OCD children with and without ADHD,  the authors found the two groups to be very similar, even in the prevalence and severity of  symptoms (as measured by the CY­BOCS).  With the exception of a higher frequency of  somatic obsessions in the comorbid children, OCD+ADHD and OCD children had  identical obsessive­compulsive symptoms.  The OCD+ADHD children performed worse  in school compared to the OCD children, but this is consistent with studies in pure  ADHD children.  The finding that ADHD does not impact the expression of OCD,  combined with a past finding that OCD does not affect the expression of ADHD, suggests  that comorbid children have two distinct disorders.  Interestingly, the rate of CD in the  OCD+ADHD children was strikingly low considering the high comorbidity rate of CD  and ADHD.  This suggests that the symptoms of CD are attenuated by the presence of  OCD in OCD+ADHD children (Geller & MBBS et al.). OCD is an extremely debilitating disorder that requires further attention such that  symptom relief can be maximized in patients.  We are just beginning to understand the  neurochemical basis of OCD, and new drug therapies look promising and are improving  many OCD patients’ lives.  Unfortunately, the high comorbidity rate of OCD with other  psychiatric disorders tends to decrease responsiveness to drug therapy.  New 

developments in drugs, behavioral therapies, and even psychosurgeries can help the many  OCD patients who are currently unresponsive to the numerous options of OCD therapy.