Little is known about the hormonal effects of puberty on the anatomy of the developing human brain. In a voxel-based morphometry study, sex-related differences in gray matter (GM) volume were examined in 46 subjects aged 8–15 years. Males had larger GM volumes in the left amygdala, whereas females had larger right striatal and bilateral hippocampal GM volumes than males. Sexually dimorphic areas were related to Tanner stages (TS) of pubertal development and to circulating level of steroid hormones in a subsample of 30 subjects. Regardless of sex, amygdala and hippocampal volumes varied as a function of TS and were associated with circulating testosterone (TEST) levels. By contrast, striatal GM volumes were unrelated to pubertal development and circulating steroid hormones. Whole-brain regression analyses revealed positive associations between circulating estrogen levels and parahippocampal GM volumes as well as between TEST levels and diencephalic brain structures. In addition, a negative association was found between circulating TEST and left parietal GM volumes. These data suggest that GM development in certain brain regions is associated with sexual maturation and that pubertal hormones might have organizational effects on the developing human brain.

Over the past decades the public health relevance of mental health conditions in children and adolescents has been of growing concern. However, so far no detailed epidemiological data has been available for a representative national sample in Germany.The present paper reports prevalence rates of general and specific mental health problems among children and adolescents in Germany and describes the link between symptoms and impairment as well as the treatment situation.The mental health module (BELLA study) examines mental health problems in a representative sub-sample of 2,863 families with children aged 7-17 from the National Health Interview and Examination Survey among Children and Adolescents (KiGGS). Mental health problems were determined using the extended version of the strengths and difficulties questionnaire (SDQ). Further standardised screening measures were employed to screen for anxiety disorders (SCARED), conduct disorder (CBCL), attention deficit-/hyperactivity disorder (FBB-HKS, Conners' Scale) and depressive disorders (CES-DC). Furthermore, substance abuse and suicidal tendencies were assessed. Health-related quality of life (HRQoL) and health care use were determined.Overall, 14.5% of the children and adolescents aged 7-17 fulfilled the criteria for at least one specific mental health problem associated with impairment, or had an overall mental health problem indicated by an abnormal SDQ score and present impairment. However, high comorbidity was found in the children concerned. Symptoms of overall mental health problems were present in 8.6% of the children and 6.6% of the adolescents. This number was reduced to prevalence rates of 6.3 and 4.9% when additional impairment was taken as a criterion. Irrespective of the type of disorder, fewer than half of the children affected were reported as receiving treatment. However, for those suffering from mental health problems, large impairments in HRQoL were observed.The observed prevalence of mental health problems as well as their large impact on well-being and functioning calls for early prevention. This is especially important with regard to the large decrease in HRQoL in the children and adolescents affected.

Although it has been suggested that social deficits of autism spectrum disorders (ASDs) are related to reward circuitry dysfunction, very little is known about the neural reward mechanisms in ASD. In the current functional magnetic resonance imaging study, we investigated brain activations in response to both social and monetary reward in a group of children with ASD, relative to matched controls. Participants with ASD showed the expected hypoactivation in the mesocorticolimbic circuitry in response to both reward types. In particular, diminished activation in the nucleus accumbens was observed when money, but not when social reward, was at stake, whereas the amygdala and anterior cingulate cortex were hypoactivated within the ASD group in response to both rewards. These data indicate that the reward circuitry is compromised in ASD in social as well as in non-social, i.e. monetary conditions, which likely contributes to atypical motivated behaviour. Taken together, with incentives used in this study sample, there is evidence for a general reward dysfunction in ASD. However, more ecologically valid social reward paradigms are needed to fully understand, whether there is any domain specificity to the reward deficit that appears evident in ASD, which would be most consistent with the ASD social phenotype.

Abstract Theoretical and empirical accounts suggest that adolescence is associated with heightened reward learning and impulsivity. Experimental tasks and computational models that can dissociate reward learning from the tendency to initiate actions impulsively (action initiation bias) are thus critical to characterise the mechanisms that drive developmental differences. However, existing work has rarely quantified both learning ability and action initiation, or it has tested small samples. Here, using computational modelling of a learning task collected from a large sample ( N =742, 9-18 years, 11 countries), we tested differences in reward and punishment learning and action initiation from childhood to adolescence. Computational modelling revealed that whilst punishment learning rates increased with age, reward learning remained stable. In parallel, action initiation biases decreased with age. Results were similar when considering pubertal stage instead of chronological age. We conclude that heightened reward responsivity in adolescence can reflect differences in action initiation rather than enhanced reward learning.

Abstract The COVID-19 pandemic appears to have had a considerable impact on the mental health of children and adolescents, particularly regarding eating disorders. However, it remains unclear whether the pandemic affected only the frequency or also the severity of eating disorders. We examined potential pandemic-related changes in the administrative prevalence of eating disorders in the outpatient sector compared with other mental disorders using German statutory health insurance data for the age group 10 to 16 years. We also examined disorder severity of anorexia nervosa using data from the multicenter German Registry of Children and Adolescents with Anorexia Nervosa in the same age group. Our results showed a marked increase in the administrative prevalence of eating disorders (based on documented diagnoses) in the outpatient sector among girls but not among boys. A similar pattern was found for internalizing disorders, whereas the administrative prevalences of externalizing disorders decreased. Regarding the severity of anorexia nervosa among inpatients, we found no pandemic-related changes in body mass index standard deviation score at admission, body weight loss before admission, psychiatric comorbidities and psychopharmacological medication. Given the administrative prevalence increase in the outpatient sector, the lack of impact of the pandemic on the inpatient sector may also be partly due to a shift in healthcare utilization towards outpatient services during the pandemic. Thus, the higher number of children and adolescents requiring specialized and timely outpatient care may be a major concern under pandemic conditions.

Abstract The C-terminal binding protein 2 ( CTBP2 ) gene (translational isoforms: CTBP2-L/S, RIBEYE) had been identified by a cross-trait analysis of genome-wide association studies for anorexia nervosa (AN) and body mass index (BMI). Here, we did a mutation analysis in CTBP2 by performing polymerase chain reactions with subsequent Sanger-sequencing to identify variants relevant for AN and body weight regulation and ensued functional studies. Analysis of the coding regions of CTBP2 in 462 female patients with AN (acute or recovered), 490 children and adolescents with severe obesity, 445 healthy-lean adult individuals and 168 healthy adult individuals with normal body weight detected 24 variants located in the specific exon of RIBEYE. In the initial analysis, three of these were rare non-synonymous variants (NSVs) detected heterozygously in patients with AN (p.Arg72Trp - rs146900874; p.Val289Met -rs375685611 and p.Gly362Arg - rs202010294). Four NSVs and one heterozygous frameshift variant were exclusively detected in children and adolescents with severe obesity (p.Pro53Ser - rs150867595; p.Gln175Arg fs Ter45 - rs141864737; p.Leu310Val - rs769811964; p.Pro397Ala - rs76134089 and p.Pro402Ser - rs113477585). Ribeye mRNA was detected in mouse hypothalamus. No effect of fasting or overfeeding on murine hypothalamic Ribeye expression was determined. Yet, increased Ribeye expression was detected in hypothalami of leptin-treated Lep ob/ob mice. This increase was not related to reduced food intake and leptin-induced weight loss. We detected rare and frequent variants in the RIBEYE specific exon in both patients with AN and in children and adolescents with severe obesity. Our data suggest RIBEYE as a relevant gene for weight regulation.

Introduction. Immunoglobulins (Ig) reactive with α-melanocyte-stimulating hormone (α-MSH), an anorexigenic neuropeptide, are present in humans and were previously associated with eating disorders. In this longitudinal study involving patients with anorexia nervosa (AN), we determined whether α-MSH in serum is bound to IgG and analyzed long-term dynamics of both α-MSH peptide and α-MSH-reactive Ig in relation to changes in BMI and gut microbiota composition. Methods. The study included 64 adolescents with a restrictive form of AN, whose serum samples were collected at hospital admission, discharge, and during a 1-year follow-up visit, and 41 healthy controls, all females. Results. We found that in both study groups, approximately 40% of serum α-MSH was reversibly bound to IgG and that levels of α-MSH-reactive IgG, but not of α-MSH peptide in patients with AN were low at hospital admission, but recovered 1-year later. Total IgG levels were also low at admission. Moreover, BMI-standard deviation score (SDS) correlated positively with α-MSH IgG in both groups studied, but negatively with α-MSH peptide only in controls. Significant correlations between the abundance of specific bacterial taxa in the gut microbiota and α-MSH peptide and IgG levels were found in both study groups, but they were more frequent in controls. Conclusion/Discussion. We conclude that IgG in the blood plays a role as an α-MSH binding protein, whose characteristics are associated with BMI in both patients with AN and controls. Furthermore, the study suggests that low production of α-MSH-reactive IgG during the starvation phase in patients with AN may be related to altered gut microbiota composition.

Eating disorders and substance use disorders frequently co-occur. Twin studies reveal shared genetic variance between liabilities to eating disorders and substance use, with the strongest associations between symptoms of bulimia nervosa (BN) and problem alcohol use (genetic correlation [rg], twin-based=0.23-0.53). We estimated the genetic correlation between eating disorder and substance use and disorder phenotypes using data from genome-wide association studies (GWAS). Four eating disorder phenotypes (anorexia nervosa [AN], AN with binge-eating, AN without binge-eating, and a BN factor score), and eight substance-use-related phenotypes (drinks per week, alcohol use disorder [AUD], smoking initiation, current smoking, cigarettes per day, nicotine dependence, cannabis initiation, and cannabis use disorder) from eight studies were included. Significant genetic correlations were adjusted for variants associated with major depressive disorder (MDD). Total sample sizes per phenotype ranged from ~2,400 to ~537,000 individuals. We used linkage disequilibrium score regression to calculate single nucleotide polymorphism-based genetic correlations between eating disorder and substance-use-related phenotypes. Significant positive genetic associations emerged between AUD and AN (rg=0.18; false discovery rate q=0.0006), cannabis initiation and AN (rg=0.23; q<0.0001), and cannabis initiation and AN with binge-eating (rg=0.27; q=0.0016). Conversely, significant negative genetic correlations were observed between three non-diagnostic smoking phenotypes (smoking initiation, current smoking, and cigarettes per day) and AN without binge-eating (rgs=-0.19 to -0.23; qs<0.04). The genetic correlation between AUD and AN was no longer significant after co-varying for MDD loci. The patterns of association between eating disorder- and substance-use-related phenotypes highlights the potentially complex and substance-specific relationships between these behaviors.