The role of trauma and posttraumatic stress disorder in cognitive functioning and dementia: exploring trauma-related, behavioral, and psychosocial factors

Günak, Mia Maria (2025): The role of trauma and posttraumatic stress disorder in cognitive functioning and dementia: exploring trauma-related, behavioral, and psychosocial factors. Dissertation, LMU München: Fakultät für Psychologie und Pädagogik

Abstract

Dementia is a major global health challenge of the 21st century, with increasing longevity and population growth contributing to its rising prevalence. As no disease-modifying cure currently exists, research has increasingly focused on identifying modifiable risk factors to delay or prevent its onset. More recently, posttraumatic stress disorder (PTSD) has emerged as a potential factor increasing dementia risk. However, empirical research on this relationship is still rather in its early stages, and more studies are needed to confirm its role. Specifically, the underlying mechanisms linking PTSD to dementia risk, as well as potential influencing factors, remain unclear. Additionally, alternative explanations for this association have yet to be fully explored. Given that trauma exposure is a widespread global issue, likely to grow in significance, further research is crucial to establish its impact on dementia risk. The overarching aim of this thesis is to consolidate previous findings on PTSD as a risk factor for all-cause dementia while addressing gaps of previous research to inform targeted intervention strategies. To achieve this, the thesis examines not only PTSD but also childhood adversity as a precursor, dissociative disorders as a severe trauma-related psychopathology, and depression as a common comorbid condition among trauma-related disorders. Cognitive and neurological outcomes are examined through subjective cognitive functioning, objectively measured cognitive performance, and hippocampal volume – each relevant to dementia risk – and dementia. Study I investigated the association between PTSD severity – assessed through 1) sum score, 2) symptom clusters, and 3) individual symptoms – and subjective cognitive functioning in approximately 1,500 older U.S. veterans (Mdn = 65 years, IQR = 54-73), using network analyses cross-sectionally and longitudinally over three years. PTSD severity correlated with reduced cognitive functioning, particularly through the DSM-5 PTSD symptom clusters “marked alterations in arousal and reactivity associated with the traumatic event(s)” and “negative alterations in cognitions and mood associated with the traumatic event(s)”. The individual symptoms “having difficulty concentrating” and “trouble experiencing positive feelings (for example, being unable to feel happiness or have loving feelings for people close to you)” (American Psychiatric Association, 2013, pp. 271-272; Weathers et al. 2013, items 14 and 19) were robustly linked to reduced subjective cognitive functioning. These findings remained significant after adjusting for sociodemographic factors and depression and were replicated over time, highlighting the need to examine symptom-specific rather than universal PTSD-related associations with cognitive functioning. Study II extended these findings using data from the United Kingdom (UK) Biobank (N ≈ 500,000) to examine interrelationships between adverse childhood experiences (ACEs), PTSD, dissociative disorders, and depression in predicting dementia risk in middle-aged adults from the general population (mean age 56.58 years, SD = 8.07). Findings revealed that each additional PTSD symptom increased dementia risk by 9%, each additional ACE type by 10%, PTSD and depression diagnoses doubled the risk, and dissociative disorders nearly quadrupled it. Mediation analyses indicated that PTSD symptoms mediated the association between ACEs and dementia, whereas depression mediated smaller parts of the associations between ACEs, PTSD diagnosis, and dissociative disorders with dementia. These results suggest that depression, a well-established modifiable risk factor for dementia, does not fully account for the link between trauma-related psychopathologies and dementia, highlighting distinct and shared pathways among these conditions. Study III further examined the associations between trauma-related predictors, objective cognitive functioning, dementia risk, and hippocampal volume, again using the UK Biobank database. It also explored interactions with demographic, behavioral, and psychosocial factors, identifying distinct moderators for distinct predictor-outcome combinations. Childhood adversity, trauma-related psychopathology, and depression were associated with poorer cognitive functioning and a higher dementia risk. The moderating factors varied by predictors and outcomes. For example, hypertension was the strongest moderator of the association between ACEs and dementia, whereas smoking was the strongest moderator between PTSD diagnosis and dementia. These findings emphasize the need for targeted prevention strategies, suggesting that cognitive impairment and dementia risk in trauma-exposed individuals may be modifiable. In conclusion, this thesis advances the understanding of PTSD as a dementia risk factor by considering the heterogeneity of this disorder, childhood adversity, dissociative disorders, and depression while assessing multiple cognitive outcomes. The findings suggest that, while depression is a known risk factor, it does not solely account for trauma-related dementia risk. Furthermore, these associations may be either exacerbated or mitigated by various factors. While replication in future studies is necessary, the results highlight the potential of considering ACEs, PTSD, and dissociative disorders as additional modifiable risk factors for cognitive decline and dementia. The findings are discussed in the context of methodological limitations and clinical implications, offering directions for future research.

Abstract

Demenz stellt eine der größten globalen gesundheitlichen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts dar (Livingston et al., 2017). Die steigende Lebenserwartung und das anhaltende Bevölkerungswachstum tragen maßgeblich zu ihrer zunehmenden Prävalenz bei (Prince et al., 2015). Da bislang keine krankheitsmodifizierende Therapie existiert, konzentriert sich die Forschung auf die Identifikation modifizierbarer Risikofaktoren, um den Krankheitsbeginn hinauszuzögern oder gar zu verhindern (Livingston et al., 2017, 2020, 2024). Der jüngste Bericht der Lancet-Kommission zur Demenzprävention, -intervention und -versorgung identifizierte 14 potenziell modifizierbare Risikofaktoren, die zusammen etwa 45% aller Demenzfälle ausmachen (Livingston et al., 2024). Zu diesen zählen unter anderem eine geringe Bildung, Depression, körperliche Inaktivität, Rauchen, erhöhter Blutdruck, exzessiver Alkoholkonsum und soziale Isolation. Diese Ergebnisse unterstreichen das erhebliche Präventionspotenzial: Nahezu die Hälfte aller Demenzfälle könnte theoretisch durch gezielte Interventionen verhindert werden. Diese Risikofaktoren wurden in systematischen Übersichtsarbeiten und Metaanalysen konsistent mit einem erhöhten Demenzrisiko in Verbindung gebracht. Die Ergebnisse der Kommission betonen zudem die Bedeutung der kognitiven und physischen Reservebildung über die gesamte Lebensspanne sowie den positiven Einfluss vaskulärer Gesundheit auf die Reduktion des altersbedingten Demenzrisikos. Neben diesen 14 etablierten Faktoren wurden weitere potenzielle Risikofaktoren für Demenz identifiziert. Durch die noch begrenzte Anzahl hochwertiger Studien und inkonsistenter Befunde wird die Anerkennung dieser primären modifizierbaren Faktoren bislang erschwert. Ein potenzieller Risikofaktor ist die Posttraumatische Belastungsstörung (PTBS), eine psychische Störung, die durch vier zentrale Symptomcluster gekennzeichnet ist: das Wiedererleben traumabezogener Erinnerungen, das Vermeiden von traumaassoziierten Aktivitäten, Personen und Orten, negative Veränderungen in Kognitionen und Stimmung sowie ein erhöhtes Erregungsniveau (American Psychiatric Association, 2013). Da PTBS durch eine gestörte autobiografische Erinnerung charakterisiert ist (Brewin et al., 1996; Ehlers & Clark, 2000; Foa & Kozak, 1986) und mit kognitiven Beeinträchtigungen assoziiert wurde (Schuitevoerder et al., 2013; Scott et al., 2015), haben mehrere Studien untersucht, ob PTBS mit einem erhöhten Demenzrisiko verbunden ist – mit positiven Ergebnissen (Günak et al., 2020; Stafford et al., 2022). Als potenzielle zugrunde liegende Mechanismen dieser Assoziation wurden verschiedene neurobiologische Prozesse vorgeschlagen, darunter das Konzept der allostatischen Last (englisch: „allostatic load“), das die kumulative physiologische Abnutzung des Organismus durch chronische Stressreaktionen beschreibt (Danese & McEwen, 2012; McEwen, 1993), eine Dysregulation der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennierenrinden-Achse (HPA-Achse), Neuroinflammation sowie strukturelle Hirnveränderungen, insbesondere eine Atrophie des Hippocampus (Alves De Araujo Junior et al., 2023; Greenberg et al., 2014). Weitere Erklärungsansätze umfassen beschleunigte Alterungsprozesse (Wolf, Maniates, et al., 2018) sowie genetische Prädispositionen (Averill et al., 2019). Darüber hinaus wurde das Konzept der kognitiven Reserve (englisch: „cognitive reserve“) (Stern, 2002, 2009, 2012) diskutiert, das sich auf die Fähigkeit des Gehirns bezieht, altersbedingten Abbau oder pathologische Veränderungen durch die Nutzung alternativer neuronaler Netzwerke oder kompensatorischer Mechanismen auszugleichen. Insgesamt befindet sich die Forschung in diesem Bereich jedoch noch in einem eher frühen Stadium, sodass weitere Untersuchungen erforderlich sind, um den Zusammenhang zwischen PTBS und Demenzrisiko besser zu verstehen. Zudem ist unklar, welche Mechanismen dieser Beziehung tatsächlich zugrunde liegen, ob alternative Erklärungen existieren und welche Faktoren das erhöhte Demenzrisiko bei Personen mit PTBS beeinflussen könnten. Das übergeordnete Ziel dieser Dissertation, bestehend aus drei Studien, ist es, frühere Forschungsergebnisse zu PTBS als potenziellem Risikofaktor für Demenz zu festigen und darüber hinaus, bestehende Forschungslücken zu adressieren, um langfristig gezielte Interventionsstrategien zu ermöglichen. Neben PTBS werden dabei auch frühkindliche Traumata als prädisponierender oder auslösender Faktor (Messman-Moore & Bhuptani, 2017), dissoziative Störungen als schwerwiegende traumaassoziierte Psychopathologie (Şar, 2011) sowie Depression als häufige Komorbidität berücksichtigt (Flory & Yehuda, 2015; Şar, 2011; Schalinski et al., 2016). Kognitive Ergebnisse (englisch „outcomes“) werden anhand subjektiver kognitiver Leistungsfähigkeit, objektiv gemessener kognitiver Leistung, Hippocampusvolumen – jeweils als relevante Marker für das Demenzrisiko – sowie Demenz untersucht. Studie I hat den Zusammenhang zwischen PTBS und subjektiver kognitiver Leistungsfähigkeit bei etwa 1.500 älteren US-Veteranen (Mdn = 65 Jahre) unter Verwendung von Netzwerkanalysen sowohl querschnittlich als auch längsschnittlich über einen Zeitraum von drei Jahren untersucht. Die Schwere der PTBS korrelierte dabei mit einer verringerten subjektiven kognitiven Leistungsfähigkeit, insbesondere über die Symptomcluster „Deutliche Veränderungen des Erregungsniveaus und der Reaktivität im Zusammenhang mit dem oder den traumatischen Ereignissen“ sowie „Negative Veränderungen von Kognitionen und der Stimmung im Zusammenhang mit dem oder den traumatischen Ereignissen“ (American Psychiatric Association, 2013, S. 271-272; Falkai et al., 2015, S. 370-371). Die Symptome „Konzentrationsschwierigkeiten“ und „Anhaltende Unfähigkeit, positive Gefühle zu empfinden (z.B. Glück, Zufriedenheit, Gefühle der Zuneigung)“ waren wiederholt und robust mit kognitiven Beeinträchtigungen assoziiert. Diese Befunde sind auch nach Kontrolle soziodemografischer Faktoren und Depression bestehen geblieben und wurden über den dreijährigen Untersuchungszeitraum hinweg repliziert. Dies deutet darauf hin, dass bestimmte PTBS-Symptome sowohl zeitlich dem Auftreten als auch der Aufrechterhaltung einer verringerten subjektiven kognitiven Leistungsfähigkeit vorausgehen und statistisch damit assoziiert sind. Die Ergebnisse unterstreichen zudem die Relevanz der Untersuchung spezifischer PTBS-Symptomschweregrade sowie einzelner PTBS-Symptomcluster und -Symptome in Bezug auf die subjektive kognitive Leistungsfähigkeit – Zusammenhänge, die durch die ausschließliche Betrachtung von PTBS-Diagnosen oder Gesamtwerte auf Selbstberichtfragebögen möglicherweise verdeckt werden. Darüber hinaus wird die Notwendigkeit hervorgehoben, die zugrunde liegenden Mechanismen dieser Beziehungen weiter zu erforschen. Studie II erweiterte diese Erkenntnisse unter Verwendung von Daten aus der United Kingdom (UK) Biobank (N ≈ 500.000), um die Wechselwirkungen zwischen belastenden Kindheitserfahrungen (englisch: „adverse childhood experiences“, ACEs), PTBS, dissoziativen Störungen und Depression im Hinblick auf das Demenzrisiko bei Erwachsenen mittleren Alters zu untersuchen. Zu den ACEs zählen emotionale und physische Vernachlässigung sowie emotionale, physische und sexuelle Misshandlung (Kalmakis & Chandler, 2014; O’Neill et al., 2021). Die Ergebnisse haben gezeigt, dass jeder zusätzlicher Punkt auf einer PTBS-Symptom-Skala das allgemeine Demenzrisiko um 9% erhöhte, jede zusätzliche ACE-Art um 10%, während PTBS- und Depressionsdiagnosen das Risiko verdoppelten und dissoziative Störungen es nahezu vervierfachten. Mediationsanalysen ergaben, dass PTBS-Symptome den größten Teil der Assoziation zwischen ACEs und Demenz erklärten, während Depression einen geringeren Teil der Zusammenhänge zwischen ACEs, PTBS und dissoziativen Störungen mit Demenz vermittelte. Die Befunde legen nahe, dass Depression – obwohl ein etablierter Risikofaktor für Demenz – nicht allein für das erhöhte Demenzrisiko im Zusammenhang mit traumaassoziierten Psychopathologien verantwortlich ist. Dies unterstreicht die Bedeutung sowohl gemeinsamer als auch spezifischer Prozesse zwischen traumaassoziierten Psychopathologien und Depression in ihrem Zusammenhang mit Demenz. Studie III untersuchte diese traumaassoziierten Prädiktoren weiter in Bezug auf objektive kognitive Leistungsfähigkeit, Demenzrisiko und Hippocampusvolumen, erneut unter Verwendung der UK Biobank-Daten. Zudem wurden Interaktionen mit demografischen, verhaltensbezogenen und psychosozialen Faktoren (Alter, Geschlecht, ethnische Zugehörigkeit, Bildung, Deprivation, Rauchen, Alkoholkonsum, körperliche Aktivität, erhöhter Blutdruck, soziale Aktivitäten) analysiert. Die moderierenden Faktoren variierten je nach Prädiktor und Ergebnis. So war beispielsweise Bluthochdruck der stärkste Moderator der Assoziation zwischen ACEs und Demenz, während Rauchen die stärkste Moderation zwischen PTBS-Diagnose und Demenz zeigte. Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit gezielter Präventionsstrategien und legen nahe, dass kognitive Beeinträchtigungen und das Demenzrisiko bei Menschen mit Traumaerfahrungen und traumabezogenen Störungen potenziell veränderbar sind. Die vorliegende Dissertation weist zwei zentrale Stärken auf. Erstens wurde die Heterogenität von Trauma und damit verbundener Psychopathologie auf zwei Ebenen berücksichtigt: Zum einen wurden sowohl die PTBS-Diagnose als auch einzelne PTBS-Symptome untersucht, wobei PTBS den primären Fokus dieser Arbeit bildet. Zum anderen wurden verschiedene Formen von Trauma und traumaassoziierter Psychopathologie einbezogen. Dazu zählen belastende Kindheitserfahrungen, eine spezifische Form von Trauma, die nicht nur hochprävalent sind (Madigan et al., 2023), sondern auch einen bedeutsamen Prädiktor für die Entwicklung traumaassoziierter Psychopathologien darstellen (Schalinski et al., 2016). Zusätzlich wurden dissoziative Störungen als eine besonders schwere Form traumaassoziierter Psychopathologie berücksichtigt (American Psychiatric Association, 2013; Dalenberg et al., 2012; Vissia et al., 2016). Dieser Ansatz ermöglichte eine differenzierte Untersuchung von traumatischem Stress in Bezug auf kognitive Outcomes. Darüber hinaus wurde Depression als zusätzlicher Prädiktor einbezogen – eine Störung, die häufig komorbid mit PTBS und dissoziativen Störungen auftritt (Flory & Yehuda, 2015; Şar, 2011; Schalinski et al., 2016) und deren Rolle im Zusammenhang mit kognitiven Beeinträchtigungen und Demenz in der bisherigen Forschung vorrangig untersucht wurde. Zweitens wurde eine umfassende Erfassung kognitiver Outcomes über die verschiedenen Studien hinweg vorgenommen. Diese Arbeit untersuchte sowohl die subjektive kognitive Leistungsfähigkeit (Studie I), als auch die objektiv gemessene kognitive Leistungsfähigkeit (Studie III) sowie die Diagnose einer Demenz (Studie II und Studie III). Durch die Berücksichtigung mehrerer Ebenen kognitiver Messung konnten sowohl frühe kognitive Beeinträchtigungen als auch schwerwiegendere neurodegenerative Verläufe erfasst werden. Da sowohl subjektive als auch objektive kognitive Beeinträchtigungen mit einem erhöhten Demenzrisiko assoziiert wurden (Brodaty et al., 2017; Mitchell et al., 2014; Pike et al., 2022) und als potenzielle Frühwarnzeichen gelten (wenn auch nicht zwingend) (Gauthier et al., 2006; Jonker et al., 2000; Reid & MacLullich, 2006; Zucchella et al., 2018), ermöglichte dieser facettenreiche Ansatz eine differenzierte Untersuchung der relevanten Zusammenhänge. Weitere Stärken dieser Arbeit sind die verschiedenen angewandten statistischen Methoden: eine Netzwerkanalyse (Studie I), Mediationsanalysen (Studie II) und Moderationsanalysen (Studie III). Diese unterschiedlichen methodischen Ansätze ergänzten sich gegenseitig und lieferten eine tiefere sowie umfassendere Perspektive auf die untersuchten Zusammenhänge. Zu den methodischen Einschränkungen dieser Dissertation gehört das Beobachtungsdesign der Studie, das keine kausalen Schlussfolgerungen zulässt. Zudem liegt der Fokus auf westlichen Ländern (USA, Großbritannien), wodurch die Generalisierbarkeit der Ergebnisse auf andere Bevölkerungen eingeschränkt ist. Eine weitere Limitation ist die fehlende Differenzierung zwischen verschiedenen Demenzsubtypen wie Alzheimer-Demenz, vaskulärer Demenz oder frontotemporaler Demenz. Darüber hinaus wurden traumatische Erfahrungen im Erwachsenenalter nicht berücksichtigt, ebenso wenig wie der genaue Zeitpunkt belastender Kindheitserfahrungen. Um diese Einschränkungen zu adressieren, sollten zukünftige Studien auf vielfältigere Bevölkerungen ausgeweitet werden, Demenzsubtypen differenzierter analysiert und sowohl traumatische Erfahrungen im Erwachsenenalter als auch das zeitliche Auftreten von Kindheitstraumata berücksichtigt werden. Zudem sollte erforscht werden, ob kognitive Trainingsansätze die kognitiven Folgen traumaassoziierter Störungen abmildern und möglicherweise das Demenzrisiko verzögern können. Darüber hinaus ist es essenziell, den Einfluss traumafokussierter Psychotherapie – welche als erste Wahl bei der PTBS-Behandlung empfohlen wird (Martin et al., 2021) – auf das erhöhte Risiko für kognitive Beeinträchtigungen und Demenz bei PTBS-Betroffenen zu untersuchen. Ebenso sollte erforscht werden, ob die gezielte Förderung kognitiv stimulierender Aktivitäten zur Prävention oder Verlangsamung kognitiven Abbaus beitragen kann, indem sie die kognitive Reserve stärkt. Für die klinische Praxis scheint es wichtig, dass behandelnde Psychotherapeut:innen die kognitiven Vulnerabilitäten im Zusammenhang mit traumaassoziierter Psychopathologie und das damit einhergehende erhöhte Demenzrisiko über die Lebensspanne hinweg erkennen. Zukünftige Forschung sollte zudem untersuchen, ob Personen mit traumaassoziierten Störungen systematisch auf kognitive Beeinträchtigungen gescreent werden sollten und ob eine frühzeitige Erkennung die Wirksamkeit gezielter Interventionen erhöhen könnte. Insgesamt trägt die Dissertation insofern zum Verständnis von PTBS als Risikofaktor für Demenzerkrankungen bei, indem sie die Heterogenität der Störung, belastende Kindheitserfahrungen, dissoziative Störungen und die häufige Komorbidität mit Depression berücksichtigt, während sie gleichzeitig verschiedene kognitive Outcomes analysiert. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Schwere der PTBS-Symptome eine entscheidende Rolle spielt, dass bestimmte Symptome besonders relevant sein könnten und dass Depression allein das traumaassoziierte Demenzrisiko nicht vollständig erklärt. Diese Zusammenhänge können durch traumaassoziierte, verhaltensbezogene und psychosoziale Faktoren entweder verstärkt oder abgemildert werden. Während eine Replikation dieser Befunde in zukünftigen Studien erforderlich ist, stützen die Ergebnisse der Dissertation die Evidenz für die Aufnahme von PTBS als potenziellen modifizierbaren Risikofaktor in zukünftige Aktualisierungen des Lancet-Kommissionsberichts. Darüber hinaus unterstreichen die Befunde die Bedeutung belastender Kindheitserfahrungen und dissoziativer Störungen als weitere potenzielle Einflussfaktoren auf kognitive Beeinträchtigungen und Demenzrisiko, was wiederum weitere Untersuchungen erfordert.

• Dokumententyp: Dissertationen (Dissertation, LMU München)
• Themengebiete: 100 Philosophie und Psychologie ; 100 Philosophie und Psychologie > 150 Psychologie
• Fakultäten: Fakultät für Psychologie und Pädagogik
• Sprache der Hochschulschrift: Englisch
• Datum der mündlichen Prüfung: 11. Juli 2025
• 1. Bericht­erstatter:in: Ehring, Thomas