De Bronnen van Hallucinaties fMRI bevindingen bij stemmenhoorders Dr. R. Goekoop, AIOS psychiatrie Parnassia BAVO Groep Den Haag

Inleiding Wat doet fMRI? Functionele Magnetische Resonantie Imaging (fMRI). “Noninvasief”: pijnloos en onschadelijk. Digitale plaatjes van “hersenaktivatie”.

Inleiding Wat doet fMRI?

Inleiding Wat doet fMRI? Neuronen Neuroglia Vaten (endotheel) Na+ Ca+ Gluc. O2 NO + NO K+ HCO3 - Glutamate ‘Neurovasculaire koppeling’ O2 rijk O2 arm

Inleiding Wat doet fMRI? Veel O2 Weinig O2 ‘Hoge Activiteit’ ‘Lage Activiteit’ Bandettini et al., 1995 (Int. J. Imag. Systems & Technology, 6, 133). ‘Blood Oxygenation Level Dependent’ Signal, of BOLD signaal Eerste experimenten bij ratten: 1990 Ogawa et al., PNAS 87 (24): 9868

Inleiding Wat doet fMRI? MRI (structureel) fMRI (functioneel) MRI fMRI Projecteer : KLAAR! ‘Paradigma’ Stimulus Controle Controle, etc. “Contrast plaatje” Aftrekken

Materiaal en Methoden Taak en condities In de hallucinatie-studie moeten patienten een ballonnetje indrukken en loslaten op het begintijdstip en de duur van een hallucinatie vast te stellen: Conditie “Hallucinatie” Conditie “Rust” Conditie “Hallucinatie” …etc. “Je bent een leugenaar….” “Je deugt niet….” Tijd Ballon ingeknepen Ballon losgelaten Ballon ingeknepen Ballon losgelaten

Materiaal en Methoden De hemodynamische respons Er wordt een model gemaakt van het signaalverloop in de tijd (~ trage hemodynamische respons): Condition “Hallucination” Condition “Rest” Condition “Hallucination” …etc. Time Balloon press Balloon release Balloon press Balloon release Mate waarin de gemeten signaalveranderingen overeenkomen met het model wordt uitgedrukt in kleurtjes.

Materiaal en Methoden Patienten & scanparameters 9 rechtshandige mannelijke patienten met therapie-resistente verbaal auditieve hallucinaties (stemmen). Totale taakduur: ~ 15 minuten. Philips ACS-NT 3T scanner in het UMC, Utrecht. Functionele imaging: EPI, 24 plakken, resolutie 4 x 4 x 4 mm, interslicegap 1 mm, TR 1.2s, 750 volumes. Structurele imaging: T1-gewogen spin echo, 150 plakken, resolutie 1 x 1 x 1 mm, 1 volume. Standaard event-related analyse.

Resultaten Enkelvoudige patienten (standaard) Voorbeelden van patronen van hallucinatoire aktiviteit gedurende 1 scansessie (15 minuten): Pat. 1 Pat. 2 Pat. 3 Pat. 4 Pat. 5 Gem. aantal: 40.0 (SD 23.9), gem. duur: 3.8s (SD 5.2s)

Resultaten Enkelvoudige patienten (standaard) Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties: R L Courtesy UMC, K. v. Diederen Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

Resultaten Enkelvoudige patienten (standaard) Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties: R L Courtesy UMC, K. v. Diederen Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

Resultaten Enkelvoudige patienten (standaard) Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties: R L Courtesy UMC, K. v. Diederen Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

Resultaten Enkelvoudige patienten (standaard) Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties: R L Courtesy UMC, K. v. Diederen Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

Resultaten Enkelvoudige patienten (standaard) Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties: R L Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

Resultaten Enkelvoudige patienten (standaard) Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties: Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

Resultaten Groep patienten (standaard) Hersenaktivatiepatroon bij groep patienten met verbaal auditieve hallucinaties (n = 9, positive): R L Z = 2.3 Cc p < 0.05

Resultaten Groep patienten (standaard) Hersenaktivatiepatroon bij groep patienten met verbaal auditieve hallucinaties (n = 9, negatief): R L Z = 2.3 Cc p < 0.05

Materiaal en Methoden Temporele analyses (model based) Signaal Intensiteit - 6 s Voorbewustegebeurtenis? - 3 s 0 s 4 6 15 seconds Hallucinatie wordt bewust ervaren als een auditieve stimulus

Resultaten Temporele Analyse, 1 patient Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

Resultaten Temporele Analyse, 1 patient Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

Materiaal & Methoden Model Free Analyse Tijdserie = Onafhankelijke componenten IC 1 + IC 2 + IC 3 + IC 4 + IC 5 + IC 6 … Beckmann e.a., Philosophical Transactions of the Royal Society, 360(1457):1001-1013, 2005.

Resultaten Model Free Analyse, 1 patient

Resultaten Model Free Analyse, 1 patient

Resultaten Model Free Analyse, 1 patient

Resultaten Model Free Analyse, 1 patient

Resultaten Model Free Analyse, 1 patient

Conclusies Met fMRI zijn de bronnen van hallucinaties te localiseren in zowel de ruimte als de tijd. Voorbewuste mentale processen gaan vooraf aan de bewuste mentale processen tijdens hallucinatoire hersenaktiviteit. Voor maximale effectiviteit kan het nodig zijn de rTMS behandeling te richten op gebieden die zijn betrokken bij voorbewuste processen. Is er een “Eerste Beweger” of “Primair Focus” bij stemmenhoorders? De tijd zal het leren….

Acknowledgements Prof. Dr. René Kahn, UMC. Dr. Iris Sommer, psychiater UMC Dr. Bas Neggers, fysicus UMC, hoofd divisie hersenen. Drs. Antoin de Weijer, psycholoog, promovendus UMC. Drs. Kelly van Diederen, psycholoog, promovenda UMC Prof. Dr. Wijbrand Hoek, opleider PBG Dr. Jan Dirk Blom, psychiater PBG Drs. Karin Slotema, psychiater i.o., promovenda PBG Drs. J. Looijesteijn, AGIKO pychiatrie … en alle anderen.