Een fMRI onderzoek naar de invloed van emotionele stimuli op instrumenteel gedrag in psychopathie.

Psychopathie wordt ten opzichte van andere neuropsychiatrische aandoeningen
gekarakteriseerd door instrumentele, koude, proactieve agressie. Het onderzoek
naar psychopathie heeft zich vooral gefocust op beperkingen in verschillende
leertaken en verwerking van aversieve stimuli. Afwijkingen in de ventromediale
prefrontale cortex (vmPFC) en amygdala zijn met deze beperkingen geassocieerd.
Dit onderzoek wordt het eerste onderzoek dat de interactie tussen aversieve
(Pavloviaanse) processen en instrumentele beslissingsprocedures onderzoekt door
gebruik te maken van een Pavloviaans Instrumenteel Transfer (PIT) paradigma en
een paradigma dat gebruik maakt van leren door bekrachtiging (reinforcement
learning, RL). In deze paradigma*s zal de neurale activiteit ín en,
belangrijker, de connectiviteit tussen de vmPFC en de amygdala bekeken worden.
PIT beschrijft hoe Pavloviaanse stimuli (die zowel beloning als straf
kunnen voorspellen) instrumentele reacties beïnvloeden. Aversieve stimuli (die
straf voorspellen) remmen bijvoorbeeld appetitief instrumenteel gedrag (zoals
toenadering), terwijl ze aversief instrumenteel gedrag bevorderen (zoals
terugtrekgedrag en passieve vermijding van gedrag om straf te ontlopen). Dit
paradigma maakt het mogelijk om een nieuwe hypothese over de pathofysiologie
van psychopathie te onderzoeken in de context van alternatieve, leidende
hypotheses over psychopathie: het violence inhibition model within the
integrateted emotion system, de somatic marker theorie en de response set
modulation hypothese.
Wij hypothetiseren dat psychopathie niet alleen gekarakteriseerd wordt
door een probleem in de verwerking van aversieve stimuli per se, en ook niet
door een gestoorde instrumentele belissingsprocedure per se, maar eerder door
een probleem in het bijsturen van doelgericht gedrag door aversieve stimuli,
maar zonder problemenin het bijsturen door appetitieve Pavloviaanse stimuli. De
verwachting is dat personen met psychopathie (PPs) bij aversieve Pavloviaanse
context ontremde toenadering laten zien, maar beperkt terugtrekgedrag en
vermijdingsgedrag ten opzichte controles zonder psychopathie. Naast deze
gezonde controles wordt het gedrag van PPs vergeleken met personen die tevens
met antisociale persoonlijkheidsstoornis (ASPD) gediagnosticeerd zijn, maar een
lage PPs score hebben. In tegenstelling tot PPs, laten personen met ASPD zonder
PPs (PASPD-Ps) veelal reactieve en minder tot geen instrumentele agressie zien.
Wij voorspellen dat PASPD-Ps juist een verhoogde reactie laten zien in de
desbetreffende Pavloviaanse context.
Aanvullend op het PIT paradigma wordt een geïntegreerd RL en Go/NoGo
paradigma gebruikt om de invloeden van belonende en straffende stimuli op
verschillende dimensies van gedrag (i.e. inhibitie vs. activatie) te
onderzoeken. Wij hypothetiseren dat psychopathie geen invloed heeft op het
verwerken van appetitieve of aversieve stimuli op zich, noch op de activatie of
inhibitie van gedrag op zichzelf, maar juist op de interactie tussen de
verwerking van affectieve stimuli en gedragsactivatie. Dientengevolge
verwachten we dat bij PPs er problemen zullen zijn met het passief vermijden
van straf terwijl we geen problemen verwachten bij het actief binnenhalen van
beloning.
Tot slot verwachten we dat de fMRI experimenten deze neuromodulatoire
effecten lokaliseren middels het registreren van veranderingen in
hersenactiviteit in subcorticale hersengeibeden, die geassocieerd zijn met
vewerking van appetitieve en aversieve stimuli, en in corticale gebieden die
gedragsregulerend werken.

Het belangrijkste doel is de rol van Pavloviaanse stimuli op instrumenteel
gedrag in PPs en PASPD-Ps te verduidelijken en het neurale substraat daarvan
bloot te leggen. Hiertoe zullen we fMRI data vergaren bij PPs, PASPD-Ps en
gezonde controles gedurende twee taken. Gebasseerd op voorgaande literatuur
voorspellen wij een abnormale uitvoering van de taak in PPs en PASPD-Ps.
Respectievelijk een verminderde en vergrote connectiviteit tussen amygdala en
de vmPFC en/of het striatum.

Het betreft een dwarsdoorsnede opzet met twee patiëntengroepen (PPs en
PASPD-Ps) en een gezonde controle groep met verglijkbare leeftijd, geslacht en
intelligentie. Er zal gebruik gemaakt worden van sapjes als bekrachters: een
oplossing van sucrose en citroenzuur zal als beloning en een
magnesiumsulfaatoplossing zal als straf dienen. Voor iedere fMRI sessie, zal
een korte kalibratietaak uitgevoerd worden om de magnesiumsulfaatoplossing te
titreren. Tijdens de scans, zullen de proefpersonen twee taken doorlopen. De
eerst taak geeft inzicht in de invloed van voorspellende, Pavloviaanse stimuli
(voor beloning of straf) op actieve toenadering en actief terugtrekken. De
tweede taak zorgt ervoor dat we de invloed van deze stimuli op actieve
toenadering en passieve vermijding kunnen meten. Hartslagfrequentie en
pupildilatatie (eyetracking) worden vervolgd om autonome reacties op de stimuli
te kunnen meten. Voor en na het scannen zullen verschillende vragenlijsten en
neuropsychologische tests afgenomen worden om onder andere te controleren voor
aandachtsstoornissen.

Deelnemers zullen twee afspraken krijgen. Voor en tijdens de eerste afspraak
zullen deelnemers informatie ontvangen, zullen er enkele diagnostische
interviews afgenomen en enkele vragenlijsten ingevuld worden. Tijdens de tweede
afspraak zullen deelnemers aan de beschreven experimentele taken deelnemen.
Tijdens deze taken zal fMRI-, gedrags- en psychofysiologische data verzameld
worden. De data verzameling van de tweede afspraak zal op het Donders Centre
for Cognitive Neuroimaging plaatsvinden. Er zijn geen speciale risico*s
verbonden aan dit onderzoek.