Hersenonderzoek bij jongeren

HERSENONDERZOEK BIJ JONGEREN:
Werken de hersenen bij jongeren met
emotionele stoornissen anders dan bij
leeftijdgenoten?
Bianca van den Bulk & Natasja van Lang
DOEL van deze presentatie:
Inzage in
…hoe emoties in de hersenen worden verwerkt,
…waar in de hersenen dit anders gaat of verstoord is
bij een klinische groep jongeren met emotionele
stoornissen (angst/depressie), &
...wat moeten we met deze informatie in de
praktijk?...
OPBOUW in de presentatie:
DEEL 1. Hersengebieden betrokken bij de emotieverwerking
-Hoe wordt dit in MRI onderzoek gemeten?
-Wat is er bekend uit MRI onderzoek bij volwassenen met emotionele
problemen?
-Waarom is dit soort onderzoek ook bij jongeren belangrijk?
DEEL 2. MRI onderzoek bij jongeren: Het EPISCA onderzoek
-Korte inzage in de normale hersenontwikkeling in de adolescentie
-Hoe worden emoties in ‘puberhersenen’ verwerkt?
-Het EPISCA onderzoek
-Verschil in hersenfunctioneren tussen jongeren met en zonder
emotionele stoornissen
-Mogelijke implicaties van de onderzoeksresultaten
INBEDDING IN EEN (MULTICENTER) ONDERZOEK
Curium-LUMC (coördinatie): drs. Paul Meens, drs. Bianca van den Bulk,
drs. Mirjam Rinne, drs. Moji Aghajani, dr. Natasja van Lang, Prof. dr.
Robert Vermeiren
Rivierduinen GGZ Kinderen en Jeugd: drs. Marie-José van Hoof, drs.
Carien Gelderblom, drs. Lilian Tham
Kinder- en Jeugd Trauma Centrum Haarlem: drs. Margreet Visser ,
Prof. dr. Francien Lamers-Winkelman
LUMC-Psychiatrie, Radiologie/LIBC: drs. Nienke Pannekoek, dr. Nic
van der Wee , Prof. dr. Mark van Buchem, Prof. dr. Serge Rombouts
Universiteit Leiden, Psychologie, Pedagogiek/LIBC: Prof. dr.
Eveline Crone, Prof. dr. Marinus van IJzendoorn
DEEL 1. Hoe wordt hersenactiviteit in MRI scan gemeten?
radiofrequentie spoel
gradiënt spoelen
magneet
scanner
beweegbare tafel
Bron: © National High Magnetic Field Laboratory
Hersenactiviteit tijdens een fMRI taak
Hersenactiviteit tijdens een fMRI taak
Een voorbeeld van een morphing taak:
begint links met 0% boosheid en
eindigt rechts met 100% boosheid
Uit: Dunning et al., 2010, Psychophysiology
DEEL 1. Hersengebieden betrokken bij emotieverwerking
Wat is er bekend uit MRI onderzoek bij volwassenen met emotionele
problemen?
PFC: (regulatie/controle
centrum)
Striatum: (beloningscentrum)
Amygdala: (onderdeel van
limbisch systeem: centrum
voor herkenning van gevaar en
emoties)
…significante coactivatie
van hersengebieden in fMRI studies bij volwassenen met
PTSD, sociale angst of specifieke fobie…
Uit meta-analyse van Etkin & Wager (2007):
Activiteit in:
Amygdala (rood)
Dorsomedial PFC (groen) en
Ventromedial PFC (blauw)
Uit: Kim et al., 2011
Bij volwassenen met emotionele stoornissen (t.o.v controles):
-Hogere scores op de vragen in de fMRI-taak over
angst/boosheid/dreiging
-Meer amygdala activiteit
-Minder activiteit in de PFC gebieden
-Lagere scores op de fMRI taakvragen over positieve emoties
(blijdschap/beloningen)
-Minder striatum activiteit
-Soms een associatie tussen hersenactiviteit en de ernst van
symptomen of gebruik van minder adaptieve
copingstrategieen, rapportage van laag zelfbeeld
Bij volwassenen met emotionele stoornissen (t.o.v controles):
-Hypergevoelig voor
angstige/negatieve stimuli
(meer amygdala activiteit),
-Te weinig controle hierop
(minder activiteit in de PFC
gebieden; samenhang met
copingstrategieen, laag
zelfbeeld?), &
-Minder gevoelig voor
beloningen (positieve
stimuli; minder striatum
activiteit)
Negatieve
aandachtsbias
O.a. uit: Etkin & Wager, 2007;
Hulvershorn et al., 2011; Shechner et
al., 2012
PFC (verlaagd)
Striatum (verlaagd)
Amygdala (verhoogd)
Aanwijzingen voor verstoorde werking van de hersenen op
meerdere vlakken: HERSENNETWERKEN/-CIRCUITS:
-fMRI: activiteit bij het doen van een fMRI taak
-fMRI: activiteit bij het niets doen (Resting-State fMRI)
Aanwijzingen voor verstoorde werking van de hersenen op
meerdere vlakken: HERSENNETWERKEN/-CIRCUITS:
-Structurele MRI: grootte en vorm van hersengebieden
-Structurele MRI: vormen van de zenuwbanen (witte banen
tussen hersengebieden: DTI)
-E.a.
Samenvatting verstoorde hersenwerking bij volwassenen
met emotionele stoornissen:
Disbalans in het emotionele hersencircuit:
1) Verhoogde sensitiviteit voor negatieve stimuli
(amygdala/limbisch systeem), &
2) Verminderde zelfregulatie van deze sensitiviteit (PFC),
waardoor er sprake is van verstoorde emotieregulatie
zoals de aanwezigheid van een negatieve aandachtsbias
3) Minder gevoelig voor positieve stimuli/beloningen
(striatum)
4) Specifieke behandelingen laten veranderingen zien in
ook hersenactiviteit (medium effect sizes)
Waarom is dit soort onderzoek ook bij jongeren belangrijk?
1) Aanwijzingen (maar minder consistent) dat ook
jongeren een negatieve aandachtsbias hebben
2) Hersenen (PFC gebieden en netwerken met o.a.
amygdala en striatum) zijn nog in ontwikkeling
3) Aandacht focussen is in adolescentie nog ‘plastisch’
en kan daarmee een goed middel zijn om beter te
leren omgaan met negatieve gevoelens (Shechner et
al., 2012)
Wanneer begint de
adolescentie…?
En wanneer is die
afgelopen…?
Adolescentie
Adolescentie = opgroeien tot volwassene
Leeftijd
5
10
15
20
Puberteit
Adolescentie
Hormonale
veranderingen
Cultureel bepaald
25
Hersen ontwikkeling
tijd
Basale functies
(o.a. visie, tast, gehoor)
Complexe functies
(o.a. taal, fijne motoriek)
Nóg complexere
functies: PFC
(o.a. Impuls beheersing,
plannen, werkgeheugen)
Ontwikkeling grijze stof verschilt per gebied
Normale ontwikkeling
• Inside  Outside
• Bach  Front
• Bottom  Top
• Executive functions
develop until mid
20’s
Gogtay, 2004
Verschillende trajecten
Giedd et al.,
2000; 2004
Child
Adolescent
Adult
Controle vs. Emotie
10
5
0
kind
puber
volwassene
Controlegebied ontwikkelt langzaam
10
5
0
kind
puber
volwassene
Emotiegebied piekt in adolescentie
Kwetsbare balans
Subcorticale gebieden
Ontwikkeling
Prefrontale gebieden
Leeftijd
Adolescentie
Somerville et. al., 2010
EPISCA
• Emotional Pathways’ Imaging Study in
Clinical Adolescents
• Samenwerking tussen:
– Curium-LUMC
– GGZ kinderen en jeugd rivierduinen
– Kinder en Jeugd Trauma Centrum, Haarlem
Doel
• Inzicht krijgen in hoe de hersenen van jongeren
met psychische klachten omgaan met emoties
• Onderzoeken of er veranderingen plaatvinden in
de hersenen na het krijgen van behandeling
• Onderzoeken waarom sommige jongeren wel
verbeteren na behandeling en anderen niet
• Niet meteen klinische implicaties, wel meer
kennis en mogelijk in de toekomst implicaties
voor de praktijk
Wat?
• Longitudinaal onderzoek:
– Drie meting met behulp van MRI
– Verschillende vragenlijsten en interviews
• Verschillende groepen:
– Jongeren met internaliserende stoornissen
– Jongeren die meervoudig seksueel zijn
misbruikt
– Jongeren zonder psychische klachten
Emotionele stoornissen?
• Emotionele stoornissen:
– Angst en stemmingsstoornissen
– Veel overlap in symptomatologie
– Hoge comorbiditeit in kindertijd en
adolescentie
– Vaak samen genomen in onderzoek
– Persisteerd in de volwassenheid
Emotionele stoornissen?
•
•
•
•
•
Angst- en/of stemmingsstoornis
Ontwikkeld zich vaak tijdens adolescentie
Problemen met het reguleren van emoties
Behandeling: CGT
Onderzoek: afwijkende activatie patronen
in de amygdala
Emotionele snelweg
Te veel gas
(amygdala)
symptomen
Te weinig rem
(prefrontale
cortex
Wie?
Bianca van den Bulk
Controle groep + Int groep
Longitudinale data
Marie-José van Hoof
Trauma groep + Controle groep
Hechting
Paul Meens
Int groep + Controle groep
Eerste meting
Mirjam Rinne
Trauma groep + Controle groep
Longitudinale data
Carien Gelderblom
Onderzoeksassistent
Onderzoeksvragen
• Verschillen op eerste meting?
– Taak
– Resting state
– DTI
• Hoe betrouwbaar is het MRI signaal over
tijd?
– Controle groep
– Internaliserende groep
• Wat is het effect van behandeling?
EPISCA
Meting 1
3
maanden
Internaliserende
stoornis
N = 30
Meting 2
3
maanden
Meting 3
Internaliserende
stoornis
N = 22
Internaliserende
stoornissen
N = 25
CBT/EM
DR/Finis
hed
CBT/EM
DR
Seksueel trauma
N = 22
Seksueel trauma
N = 16
Seksueel trauma
N = 14
Gezonde
controles
N = 32
Gezonde
contrrolese
N = 27
Gezonde
controles
N = 26
Deelnemers
• Over het algemeen:
– Tussen de 12 en 19 jaar oud
– Rechtshandig en geen contra-indicaties MRI
• Adolescenten zonder psychische klachten:
– Geworven via Curium-LUMC, locale media en
website
– Rapporteren geen psychische klachten
Deelnemers
• Adolescenten met internaliserende
stoornis:
– Geworven via Curium-LUMC en GGZ Kinderen
en Jeugd Rivierduinen
– Klinische diagnose van angst en/of depressie
– Geen medicatie of stabiel SSRI gebruik
– Geen trauma of andere comorbide stoornis
– ADIS: angststoornis en/of stemmingsstoornis
– Vragenlijsten: significant meer symptomen
dan gezonde adolescenten
Methode
• MRI scan:
– Taak
– Resting state, T1, DTI, MTI, MRS
• Vragenlijsten/Testen:
– o.a. symptomen, coping, competentie beleving,
puberteit
– IQ (6 subtesten WISC of WAIS)
• Interviews:
– ADIS
– Adolescent attachment interview (AAI)
Taak
4000 ms
variabel tussen
500 – 6000 ms
Vier vragen:
• Hoe bang ben jij?
• Hoe blij ben jij?
• Hoe breed is de neus?
• Passief kijken
3000 ms
variabel tussen
500 – 6000 ms
3000 ms
Drie verschillende expressies:
• Bang
• Blij
• Neutraal
Taak
• Veel verschillende condities
– Focus op vragen
– Focus op emoties
– Interactie tussen vragen en emoties
• Gedragsdata
– Reactie tijden
– Subjectieve scores
• fMRI data