fMRI bij analytisch vs niet-analytisch klinisch redeneren

Er wordt tegenwoordig in de literatuur ervan uitgegaan dat de mens beschikt
over 2 functioneel en wellicht anatomisch gescheiden geheugensystemen. Een
geheugensysteem wordt daarbij gedefinieerd als een verzameling mechanismen die
betrekking hebben op het verzamelen, opslaan en ophalen van informatie en die
volgens bepaalde wetmatigheden functioneren. Men spreekt eenvoudigweg van
Systeem 1 en Systeem 2.
Systeem 1 is een snel, *automatisch* en onbewust functionerend systeem; Systeem
2 is een langzaam, doelbewust (deliberative) en bewust (conscious) systeem.
Gesuggereerd wordt dat het Systeem 1 voor een deel bestaat uit geautomatiseerde
Systeem 2-processen, maar Systeem 1 kent ook mechanismen die eigen kennis over
ervaringen en omgeving opdoen. Gesteld wordt dat het geleidelijk opgebouwde
Systeem 1 veel robuuster is, wat maakt dat gevolgen van algemene veroudering
van het brein (dat betreft vooral veroudering van Systeem 2, met name de
hippocampus) lange tijd gecompenseerd kunnen worden. Inmiddels zijn er
aanwijzingen beschikbaar gekomen over de cerebrale functionele (neurale) basis
van de 2 systemen. Systeem 1, refleXief, wordt ook wel het X-systeem genoemd en
Systeem 2, refleCtief, het C-systeem. Systeem 1- processen correleren met
activatie van het X-systeem in de ventromediale prefrontale cortex, nucleus
accumbens, amygdala en laterale temporale cortex.

Systeem 2 activeert het C-systeem: netwerken in laterale prefrontale cortex,
hippocampus, mediale temporaalkwab en posterieure parietale cortex. Het
betreft hier overigens activatiestudies die betrekking hebben op onderscheid
tussen relatief simpele beslisprocessen. Er zijn geen onderzoeken bekend
waarbij middels functionele beeldvorming is nagegaan of hogere
orde-besluitvormingsprocessen (zoals het stellen van diagnoses) op deze wijze
van elkaar onderscheiden kunnen worden. In het huidige onderzoek worden voor
het eerst de neurale correlaten van het X- en C-systeem op het terrein van
medische expertise onderzocht. Neurologen verwerken typische NAR- en
AR-casussen, terwijl middels fMRI gekeken wordt naar op dat moment optredende
activatie van verschillende hersengebieden.

Nagaan of klinische ervaring gerelateerd kan worden aan activatieverschillen
bij functionele MRI. Op grond van eerdere experimenten door leden van de
onderzoeksgroep (Schmidt c.s., Erasmus Universiteit Rotterdam) is aangetoond
dat er bij klinisch redeneren sprake is van 2 vormen van denken, een
*automatische*, snelle, niet-analytische vorm van denken, die toepasbaar is op
de meeste patiëntcontacten en een langzamere, analytische vorm van denken, van
daadwerkelijk "klinisch redeneren", die toegepast moet worden voor
diagnostische problemen die moeilijk of ongewoon zijn. Dan, en alleen dan,
hoeft expliciete pathofysiologische kennis toegepast te worden. Inmiddels is
steeds meer bekend geworden over de omstandigheden die leiden tot analytisch
denken. Er zijn experimenten verricht waarin casus-materiaal en omstandigheden
zijn gemanipuleerd om te onderzoeken in welke situaties artsen vertrouwen op
efficiënt niet-analytisch redeneren en in welke situaties ook ervaren dokters
tijdrovend analytisch redeneren moeten toepassen. Er is indirect bewijs
(juistheid van gestelde diagnoses, snelheid van denkprocessen) en meer directe
vormen van bewijs (hardop denken, recall-onderzoek) voor de aanname dat dit
dualisme bestaat, maar direct bewijs hiervoor ontbreekt vooralsnog. Wij hopen
aan te tonen dat functionele beeldvorming middels fMRI een zinvolle manier is
om dit dualisme vanuit een geheel ander perspectief te bestuderen. We willen
onderzoeken of niet-analytisch redeneren (de methode van de expert) in een
ander aktivatiepatroon resulteert dan analytisch redeneren (de methode van de
niet-expert en de methode van de expert voor moeilijke of ambigue klinische
vraagstellingen). Verder willen we nagaan of dergelijke hogere
orde-besluitvormingsprocessen gerelateerd kunnen worden aan X- en C-systemen
door het aantonen van activatie in door andere onderzoekers aan deze systemen
gerelateerde hersengebieden.

Bij dit onderzoek zijn de proefpersonen (20 ervaren neurologen) hun eigen
controle. Na een validatie-onderzoek, dat recent is uitgevoerd in de regio
Rotterdam onder 17 ervaren neurologen, zullen proefpersonen binnen de scanner
ieder circa 20 casus oplossen, waarvan 10 aangetoond niet-analytisch denken
stimuleren en 10 analytisch denken. De casus bestaan uit 10 zinnen, 60-80
woorden in totaal. Iedere casus kent 2 varianten, een straightforward variant
(niet-analytisch) en een ingewikkelde variant waarbij middels het inbrengen van
1-3 ruisgegevens analytisch denken wordt gestimuleerd, waarbij uiteindelijk wel
dezelfde diagnose gesteld moet kunnen worden. De derde conditie bestaat uit een
neutrale, niet-medische stimulus, om het effect van het lezen later te kunnen
elimineren. De casus wordt door een beamer op een scherm geprojecteerd in 2x 5
zinnen. Na afloop worden middels een semigestructureerd interview aandacht
besteed aan onderwerpen als zekerheid van gestelde diagnoses, de ervaren moeite
die het kostte om de casus op te lossen en de ervaren complexiteit van de
casus, resulterend in een opinie van de proefpersoon zelf over de gevolgde
denkstrategie per casus.

Omdat uitspraken over fMRI aktivatie uitsluitend op groepsniveau gedaan kunnen
worden, is gekozen voor een aantal van 20 proefpersonen, een geaccepteerd
aantal bij fMRI onderzoeken. Het testmateriaal is in een separaat onderzoek,
uitgevoerd vanuit de faculteit Psychologie van de Erasmus Universiteit door mw.
L. Verheul, Bsc o.l.v. dr. A. de Bruin, psycholoog), gevalideerd door 26
casussen in een 50% niet analytische (NAR) en 50% analytische variant (AR) voor
te leggen aan 17 ervaren neurologen (zelfde criteria als fMRI-onderzoeksgroep,
zie hieronder) in de regio Rotterdam-Tilburg-Amsterdam. Dit onderzoek is
inmiddels afgerond. In deze pilotstudie bleek het mogelijk te zijn om te
differentiëren in efficiëntie (NAR > AR) en effectiviteit (NAR > AR). Niet
analytische casus werden gemiddeld in 48 seconden opgelost (inclusief het typen
van de gestelde diagnose), analytische casus in 70 seconden. De beste 21best
discriminerende casussen worden gebruikt voor het fMRI-onderzoek.

Deelnemers zullen aan een 3 Tesla magnetisch veld worden blootgesteld. Tot nu
toe zijn er geen nadelige effecten beschreven. In uitzonderlijke gevallen wordt
een perifere zenuw (in de buik) gestimuleerd door de veranderende magnetische
velden. Dit zorgt voor een tintelend gevoel maar is niet schadelijk.
Het betreft een eenmalige sessie van 2 uur (waarvan maximaal 1 uur onderzoek in
de MRI-scanner, voorafgegaan door een instructiesessie en gevolgd door een
nabespreking van maximaal 30 minuten).
Uit eerder onderzoek blijkt dat ervaren neurologen over het algemeen zeer
geïnteresseerd zijn in hun eigen gedachteprocessen.