Graag wil ik U op de hoogte stellen van de resultaten van het fMRI-onderzoek “Vergelijkende fMRI-studie van het fronto-striatale systeem bij OCD, hypochondrie en paniek”.
Achtergrond van de studie
Hoewel behandeling mogelijk is voor zowel de dwangstoornis (ook wel obsessief-compulsieve stoornis (OCD) genoemd) als voor hypochondrie en paniekstoornis, is over de werking van de hersenen bij deze aandoeningen nog relatief weinig bekend. Uit wetenschappelijk onderzoek in het verleden is geconcludeerd dat hersenen bij mensen met angstklachten onder bepaalde specifieke omstandigheden anders functioneren dan bij de gemiddelde bevolking. Hiermee wordt niet bedoeld dat er sprake is van een hersenziekte. Er zijn aanwijzingen dat gevonden verschillen na een succesvolle behandeling verdwijnen. Verschillen werden met name gevonden voor hogere hersenfuncties zoals het onbewuste leervermogen, planning en aandacht. Deze hersenfuncties worden door specifieke gedeelten van de hersenen bestuurd, het fronto-striatale systeem (zie figuur 1) genoemd. Dit onderzoek beoogt inzicht te verwerven in het functioneren van deze specifieke gedeelten van de hersenen bij OCD, hypochondrie and paniekstoornis, gebruik makend van functionele MRI (fMRI).
Figuur 1.
Studie-opzet
Een grote groep proefpersonen werd opgenomen in de studie: 23 patiënten met OCD, 17 patiënten met hypochondrie, 18 patiënten met paniekstoornis en 22 gezonde controles. Geen van de proefpersonen gebruikte psychofarmaca (= medicatie welke invloed heeft op de werking van de hersenen) gedurende het experiment of in de daaraan voorafgaande weken. Alle proefpersonen werden psychiatrisch onderzocht en kregen uitleg over het onderzoek en de gebruikte fMRI-taken. Drie verschillende taken werden gebruikt: de Tower of London task (zie figuur 2), de Serial Response Time task en de Stroop task (figuur 3). De patiënten met een paniekstoornis deden alleen de Tower of London en de Stroop. Tijdens de scansessie, werd iedere 3 seconden de activiteit gemeten in de verschillende gebieden van de hersenen tijdens de uitvoering van de verschillende taken. Op deze manier werden honderden functionele MRI scans gemaakt per proefpersoon. Ook werd een zogenaamde structurele MRI-scan gemaakt in rust (om eventuele veranderingen in vorm of grootte van hersengebieden zichtbaar te kunnen maken). Analyses werden gedaan om de taakgerelateerde hersenactiviteit te vergelijken tussen de verschillende groepen patiënten en met controle proefpersonen.
Figuur 2 (links) en Figuur 3 (rechts).
De Tower of London (zie figuur 2) is een test voor ‘planning’. Onder planning wordt verstaan, de mogelijkheid tot het uitstippelen van een stappenplan om een specifiek doel te bereiken. De Tower of London bestaat uit een plankje met 3 stokjes van respectievelijk 1, 2 en 3 bal-lengten en 3 verschillend gekleurde ballen. In beeld worden 2 configuraties getoond, de beginconfiguratie en de doelconfiguratie. Aan de proefpersonen wordt gevraagd om het minimaal aantal stappen te tellen dat nodig is om van de begin- naar de doelconfiguratie te komen. Daarbij moet wel aan bepaalde spelregels worden voldaan: men mag slechts 1 bal tegelijkertijd van plaats veranderen en een bal kan alleen verplaatst worden als er geen bal bovenop ligt. Als controletaak werd gevraagd het totaal aantal blauwe en gele ballen te tellen.
De Stroop (zie figuur 3) is een test voor ‘aandacht’. Met behulp van deze test wordt gekeken in hoeverre het de proefpersoon lukt de aandacht te richten op de kleur van de inkt van getoonde woorden, onafhankelijk van de inhoud van de woorden. Aan proefpersonen werd gevraagd zo snel als mogelijk de knop in te drukken die correspondeerde met de kleur van de inkt, onafhankelijk van de inhoud van het woord. Wanneer het antwoord beïnvloed wordt door de inhoud van het woord (zowel in reactietijd als in juistheid van het antwoord) is er sprake van interferentie. De in deze studie gebruikte Stroop-taak bestond uit een neutraal deel en een emotioneel deel. Tijdens het emotionele deel van de taak werden woorden getoond die betrekking hebben op OCD (b.v. vies, twijfel, etc.) en paniek (hartkloppingen, menigte, etc). Uitvoering van de taak tijdens deze emotionele woorden werd vergeleken met die tijdens neutrale woorden (tafel, ovaal, etc).
Tot op heden hebben we de analyses verricht op de hersenscans tijdens de Tower of London bij patiënten met OCD en gezonde controles en tijdens de Stroop bij alle 4 de groepen (OCD, paniek, hypochondrie en controles). Deze brief beperkt zich dan ook tot het beschrijven van die resultaten.
Resultaten Tower of London Task bij OCD in vergelijking tot gezonde controles
Vergeleken met gezonde controles maakten patiënten met OCD significant meer fouten tijdens de uitvoering van de Tower of London. Tijdens plannen worden verschillende gebieden van het fronto-striatale systeem geactiveerd, zowel bij gezonde controles als bij patiënten met OCD. Echter, vergeleken bij controles is dit fronto-striatale systeem bij mensen met OCD duidelijk minder actief (zie figuur 4). De verminderde responsiviteit van deze hersengebieden lijkt gecompenseerd te worden met verhoogde activiteit in andere gebieden (zie figuur 5). Tevens is in de OCD-groep verhoogde activiteit zichtbaar in gebieden die normaal actief worden als iemand stress ervaart.
Figuur 4 (links) en Figuur 5 (rechts).
Samengevat: verminderd planningsvermogen in OCD gaat samen met verminderde responsiviteit van het fronto-striatale systeem en verhoogde activiteit in stress- en compensatiegerelateerde hersengebieden.
Resultaten Stroop Task bij OCD, hypochondrie en paniek
Vergeleken met controles en patiënten met hypochondrie en paniek, hadden OCD patiënten slechtere scores op het neutrale deel van de Stroop. Bij zowel OCD als hypochondrie en paniek, ging het uitvoeren van dit deel van de taak samen met verhoogde activiteit in compensatiegerelateerde hersengebieden. Tijdens de uitvoering van het emotionele deel van de Stroop, is een duidelijk verschil zichtbaar tussen patiënten met OCD enerzijds en hypochondrie en paniek anderzijds. Patiënten met OCD hadden normale scores bij het kleur-noemen van OCD-gerelateerde woorden, maar dit ging gepaard met sterke activatie van specifieke gedeelten van het fronto-striatale systeem. Tevens was activatie zichtbaar van de beide amandelkernen. De amandelkern staat bekend om diens rol in emotionele informatieverwerking en angst. Patiënten met een paniekstoornis hadden slechtere scores bij het kleur-noemen van paniek-gerelateerde woorden. Terwijl OCD patiënten heel specifiek reageerden op OCD-gerelateerde woorden, niet op paniek-gerelateerde woorden, vertoonden patiënten met een paniekstoornis zowel op OCD-gerelateerde als op paniek-gerelateerde woorden een verhoogde activatie van het fronto-striatale systeem. Echter, alleen tijdens de paniek-gerelateerde woorden, was ook de verhoogde activiteit in de amandelkern zichtbaar. De geactiveerde fronto-striatale gebieden waren in patiënten met paniekstoornis uitgebreider dan bij patiënten met OCD. Patiënten met hypochondrie vertoonde een beeld dat sterk leek op die van patiënten met een paniekstoornis. Zij lieten echter geen activatie van de amandelkern zien.
Samengevat: op basis van deze studie kan geconcludeerd worden dat patiënten met OCD, hypochondrie en paniek, in vergelijking met controle proefpersonen, specifieke gebieden in de hersenen activeren tijdens kleur-noemen van emotionele woorden. OCD patiënten laten vooral een effect zien op aan hun ziekte-gerelateerde woorden, terwijl het effect bij patiënten met paniek en hypochondrie meer algemeen is (dus zowel op OCD-gerelateerde als op paniek-gerelateerde woorden). Zowel het fronto-striatale systeem als de amandelkern zijn hierbij actief.
Conclusies
- Het fronto-striatale systeem speelt een belangrijke rol bij dwangsymptomen.
- Een minder goed functionerend fronto-striataal systeem lijkt ten grondslag te liggen aan verslechterde planningscapaciteit bij OCD-patienten.
- Patiënten met angstklachten hebben meer moeite met het richten van de aandacht op de kleur van een woord, wanneer dit woord een voor hen emotioneel-relevante betekenis heeft.
- Een duidelijk verschil in hersenactiviteit is zichtbaar tussen OCD-patienten enerzijds en patiënten met paniek of hypochondrie anderzijds, tijdens het kleur-noemen van emotionele, ziekte-gerelateerde woorden.
- Tijdens het kleur-noemen van emotioneel-relevante woorden is niet alleen het fronto-striatale systeem verhoogd actief, maar ook de amandelkern. De amandelkern speelt een belangrijke rol bij angst.
NB. De hierboven beschreven verminderde scores bij patiënten t.o.v. gezonde controles op de Tower of London en de Stroop zijn weliswaar significant in een onderzoeksetting, maar deze verschillen zijn zo klein dat U daar in het dagelijks leven niets van zal merken. Met andere woorden: de bevindingen zeggen niets over intelligentie of normaal functioneren tijdens werk, studie of andere bezigheden.
Wat kunt u met deze wetenschap?
Huidige bevindingen hebben geen direct gevolg voor de klinische praktijk. Echter, een beter begrip over de veranderde functie van de hersenen bij mensen met verschillende soorten angstklachten, zal bij kunnen dragen aan verdere ontwikkelingen op het gebied van diagnostiek en behandeling in de toekomst.
Wat willen we nog meer weten?
Hoewel de resultaten van de Stroop al een duidelijk verschil laten zien tussen OCD enerzijds en paniek en hypochondrie anderzijds, zal in de toekomst vaker gekeken moeten worden of ‘afwijkingen’ bij een groep patiënten specifiek zijn voor alleen die patiënten, of meer algemeen voorkomen bij mensen met vergelijkbare aandoeningen. Om deze reden zullen we de gegevens van de Tower of London bij patiënten met paniek en hypochondrie ook nog analyseren, zodat deze vergeleken kunnen worden met die van OCD patiënten. Ook is het van belang te weten in hoeverre deze ‘afwijkende hersenactiviteit’ beïnvloed kunnen worden door therapie, zowel psychotherapie (b.v. cognitieve gedragstherapie) als medicatie. Omdat voor veel aandoeningen een genetische kwetsbaarheid lijkt te bestaan, is het verder ook interessant te weten of de hersenen van familieleden van patiënten die geen klachten hebben, vergelijkbare activatiepatronen laten zien als patiënten.
Het onderzoek waaraan U heeft deelgenomen heeft veel kennis opgeleverd. Deze kennis zal gedeeld worden met andere wetenschappers in de wereld, zodat het kan bijdragen aan verder onderzoek en uiteindelijk ook aan nieuwe ontwikkelingen in diagnostiek en behandeling. Binnen onze groep is inmiddels een nieuw fMRI project gestart: “Cognitieve flexibiliteit bij OCD en depressie”. Peter Remijnse, onderzoeker en psychiater in opleiding, zoekt voor dit onderzoek nog naar patiënten met OCD die daarvoor geen medicatie gebruiken. Voor informatie over deelname aan dit project kunt U contact met hem opnemen: 020-444 17 27, pl.remijnse@vumc.nl.
Tot slot wil ik U allen heel hartelijk bedanken voor Uw deelname aan het onderzoek. Zonder Uw inzet zou het onmogelijk zijn geweest tot de bovenbeschreven inzichten te komen.
Vriendelijke groet,
Odile van den Heuvel,
Onderzoeker en psychiater i.o.