HERSENONDERZOEK BIJ JONGEREN: Bianca van den Bulk & Natasja van Lang 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

radiofrequentie spoel gradiënt spoelen magneet scanner 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)

Uit meta-analyse van Etkin & Wager (2007): …significante coactivatie van hersengebieden in fMRI studies bij volwassenen met PTSD, sociale angst of specifieke fobie…

Dorsomedial PFC (groen) en Ventromedial PFC (blauw) 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

Negatieve aandachtsbias 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: Verhoogde sensitiviteit voor negatieve stimuli (amygdala/limbisch systeem), & Verminderde zelfregulatie van deze sensitiviteit (PFC), waardoor er sprake is van verstoorde emotieregulatie zoals de aanwezigheid van een negatieve aandachtsbias Minder gevoelig voor positieve stimuli/beloningen (striatum) Specifieke behandelingen laten veranderingen zien in ook hersenactiviteit (medium effect sizes)

Waarom is dit soort onderzoek ook bij jongeren belangrijk? Aanwijzingen (maar minder consistent) dat ook jongeren een negatieve aandachtsbias hebben Hersenen (PFC gebieden en netwerken met o.a. amygdala en striatum) zijn nog in ontwikkeling 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…? Gastles Rijnlands Lyceum - 3 april 2012 Wanneer begint de adolescentie…? En wanneer is die afgelopen…? Sabine Peters & Barbara Braams 19

Adolescentie = opgroeien tot volwassene Gastles Rijnlands Lyceum - 3 april 2012 Adolescentie Adolescentie = opgroeien tot volwassene Leeftijd 5 10 15 20 25 Puberteit Adolescentie Hormonale veranderingen Cultureel bepaald Sabine Peters & Barbara Braams 20

Hersen ontwikkeling Basale functies (o.a. visie, tast, gehoor) tijd 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 Controlegebied ontwikkelt langzaam kind puber volwassene Controlegebied ontwikkelt langzaam kind puber volwassene Emotiegebied piekt in adolescentie 24

Subcorticale gebieden Kwetsbare balans Subcorticale gebieden Prefrontale gebieden Ontwikkeling Leeftijd Adolescentie Somerville et. al., 2010

Emotional Pathways’ Imaging Study in Clinical Adolescents 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

Longitudinaal onderzoek: 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? 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 31 (amygdala) Te veel gas (prefrontale cortex Te weinig rem symptomen 31

Wie? Bianca van den Bulk Marie-José van Hoof 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

Verschillen op eerste meting? 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 3 maanden 3 maanden Meting 1 Meting 2 Meting 3 Internaliserende stoornis N = 30 CBT/EMDR Internaliserende stoornissen N = 25 CBT/EMDR/Finished Internaliserende stoornis N = 22 Seksueel trauma N = 22 Seksueel trauma N = 16 Seksueel trauma N = 14 Gezonde controles N = 32 Gezonde contrrolese N = 27 Gezonde controles N = 26

Adolescenten zonder psychische klachten: 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 All participants were between 12 and 19 years old at TP 1. However, most participants were between 12 and 16 years old. They are right handed and they do not meet any contra-indication for MRI. The healthy control group adolescents were recruited through the internet and local advertisement. The adolescents with internalizing disorders were recruited via Curium-LUMC and GGZ kinderen en jeugd Rivieruinen, which are both institutes for child and adolescents psychiatry. The adolescents meet criteria for any anxiety and/or mood disorder, they do not use medication at all or stable SSRI use and they do not have any other co morbid disorder. Furthermore, all the adolescents were treatment naive at TP1. 35

Adolescenten met internaliserende stoornis: 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 All participants were between 12 and 19 years old at TP 1. However, most participants were between 12 and 16 years old. They are right handed and they do not meet any contra-indication for MRI. The healthy control group adolescents were recruited through the internet and local advertisement. The adolescents with internalizing disorders were recruited via Curium-LUMC and GGZ kinderen en jeugd Rivieruinen, which are both institutes for child and adolescents psychiatry. The adolescents meet criteria for any anxiety and/or mood disorder, they do not use medication at all or stable SSRI use and they do not have any other co morbid disorder. Furthermore, all the adolescents were treatment naive at TP1. 36

Vragenlijsten/Testen: 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) At each measurement the adolescents are scanned with MRI. We acquired task data, resting state, DTI, T1, MTI and MRS. Furthermore, all adolescents and their parents filled in a battery of questionnaires including questionnaires about symptomatology, coping, competency and pubertal stage. Also, at the first measurement IQ scores are acquired with the use of six subtests from the WISC/WAIS and two interviews were applied: one diagnostic interview with the adolescent and one of their parents and an attachment interview with the adolescent. 37

Taak Vier vragen: Hoe bang ben jij? Hoe blij ben jij? 4000 ms variabel tussen 500 – 6000 ms 3000 ms variabel tussen 500 – 6000 ms 3000 ms Vier vragen: Hoe bang ben jij? Hoe blij ben jij? Hoe breed is de neus? Passief kijken Drie verschillende expressies: Bang Blij Neutraal During each scansession participants performed an adapted version of the face attention paradigm developed by McClure and colleagues. In this task participants are stated with one of four questions: how afraid are you, how happy are you, how wide is the nose, passive viewing. After each question, 21 faces with either a happy, fearful or neutral expression are presented. During each face presentation, participants have to answer the previously stated question on a 4-point rating scale: not at all, a little, quite, very. After being presented with the 21 faces, participants will see one of the other questions. In total the task consists of three runs with a total of 84 trials per run 38

Veel verschillende condities Taak Veel verschillende condities Focus op vragen Focus op emoties Interactie tussen vragen en emoties Gedragsdata Reactie tijden Subjectieve scores fMRI data