Aarzelingen en intenties tijdens een actie

Wij zijn in staat een ander zijn overtuigingen, gemoedstoestand en intenties te
herkennen, te begrijpen. Dit vermogen, grofweg ondergebracht onder het label
*mentalizing* (ontwikkeling van een Theory of Mind), beschouwt men als de
basis van onze sociale vaardigheden. Eerdere studies hebben ontdekt dat
autistische mensen vaak problemen hebben met taken die begrip vragen voor de
overtuigingen van een ander (met name false believe taken). Dit is
waarschijnlijk een van de meest algemeen voorkomende gebreken in de autistische
populatie, samen met slecht oogcontact en stereotype herhalende gedragingen.
Echter, recente testresultaten van deze vaardigheid in gezonde populatie,
ongeveer 4 jaar oud, past niet bij het vroege verloop van autistische
symptomen.

De oorzaak moeite om andere mensen te begrijpen, moet ergens anders liggen. In
een vaardigheid waar autistische kinderen niet in slagen te ontwikkelen in de
leeftijd van 1 tot 2 jaar. Een hypothese is dat een tekort in het
spiegelneuronensysteem betrokken is in een vroeg stadium van deze pathologie.

Spiegelneuronen zijn neuronen van de ventrale pre-motorische (vPM) en de
inferieur parietale (IP) cortex die beiden worden gevuurd tijdens het uitvoeren
van een handeling en tijdens het zien van een gelijksoortige handeling door een
ander uitgevoerd. Neuronen met een dergelijke spiegelmogelijkheid zouden de
observeerder in staat moeten stellen de geziene handeling uit te voeren/vast te
stellen en via dit proces eenvoudig het doel ervan moeten begrijpen.

Intracraniale opnames in de aap suggereren dat de MNS niet alleen de bewegingen
van de handeling van een ander codeert, maar ook het directe doel van de
handeling. In feite worden de spiegelneuronen geactiveerd zelfs als het laatste
deel van de handeling (het grijpen) niet zichtbaar is. Tenslotte, de
spiegelneuronen worden ook gevuurd als het geluid als resultaat van een gewone
handeling door een ander uitgevoerd, wordt gehoord.

Sommige experimenten in mensen suggereren zelfs dat spiegelneuronen niet alleen
slechts een rol zouden hebben bij het achterhalen van het directe doel van de
handeling, maar ook in het begrijpen van de gemoedstoestand en de overtuigingen
van de handelende persoon.
De resultaten van een onderzoek met mensen bijvoorbeeld suggereren dat de
activiteit van de vMPC wordt afgestemd op de context van de handeling (iemand
een kopje zien pakken om te drinken activeert de vPMC sterker dan dezelfde
handeling zien in de context het opruimen van een tafel).
Bewijs van dysfunctioneren van de MNS in autisme is er nauwelijks. Enkele
studies hebben afwijkingen gevonden in MNS functioneren, andere studies
benadrukken echter het feit dat autistische personen niet het verwachte profiel
laten zien van iemand met een MSN afwijking.
Autistische personen zijn in het bijzonder heel goed in staat na te bootsen en
te leren van nabootsing, zij tonen soms echolalia (woord-voor-woord herhalng
van wat zij hebben gehoord zonder veel begrip), en kunnen uitzonderlijke
handvaardigheden ontwikkelen (zoals beeldhouwen, kunstnijverheid of het
vermogen muziekinstrumenten te bespelen)

Anderzijds wordt op de hypothese dat de MNS zelf zou voorzien in de toepassing
van hogere niveaus van intenties, overtuigingen en gemoedstoestanden, ook
kritiek uitgeoefend. Een mogelijkheid is echter een samenwerking tusssen de
MNS en de middelste prefrontale cortex (MPFC), een gebied dat een centrale rol
speelt in denken over zichzelf en anderen.
Ons onderzoek is ontworpen om de relaties tussen de MNS en de MPFC te
onderzoeken, waarvan we vermoeden dat deze zijn verstoord in het spectrum van
autistische stoornissen.

Ons experiment zal zowel de rol van het spiegelneuronensysteem (MNS) als van de
Theory of Mind gebieden vaststellen voor het begrijpen van een ander
onmiddellijke intenties en van de gemoedstoestand (eerste intentie)
We willen de hypothese testen dat het trekken van conclusies over de eerste
intenties van iemand op basis van bewegingen van een actie van een persoon dit
een samenwerking vereist tussen de vPMC (MNS) en de MPFC (Theory of Mind
gebied).
In tegenstelling hiermee wordt niet verondersteld dat het trekken van
conclusies over het directe doel van een handeling van iemand, dit tussenkomst
van de theory of mind gebieden nodig heeft.
Het spiegelneuronensysteem is waarschijnlijk toereikend genoeg om de
onmiddelijke intentie van de acteur te begrijpen, zelfs als het doel van de
actie buiten het zicht is.
We willen aantonen dat autistische personen een intacte werkzaamheid laten zien
van het spiegelneuronensysteem tijdens onmiddelijke intenties, maar dat het
patroon van connectiviteit tussen vPMC en MPFC tijdens het uitvoeren van eerste
intenties wordt verstoord en de mate van verstoring op dit niveau aansluit bij
de door de patient uitgevoerde theory of mind taken.

Voor de huidige studie hebben we een nieuwe serie stimuli ontwikkeld welke
gebruikt kan worden voor zowel het proces van het begrijpen van een ander zijn
intenties tijdens een handeling als dat van de gemoedstoestand. De stimuli zijn
filmpjes van een acteur die een bal in een doos oppakt.
De acteur zit achter een tafel. Alleen zijn bovenlichaam is zichtbaar; zijn
hoofd is buiten het gezichtsveld van de camera. De camera toont de hand van de
acteur tot deze in de doos verdwijnt. Er bevinden zich altijd 2 ballen in de
doos; een is groot en een is klein. De twee ballen verschillen in kleur en
kleurintensiteit. Soms pakt de acteur verschillende kleuren en verschillende
kleurintensiteiten. Soms werd de acteur gezegd welke bal te pakken (groot of
klein) en soms werd de acteur gevraagd de bal te pakken met de minst sterke
kleur. In deze laatste conditie lijkt de acteur te aarzaleen. Sommige van deze
aarzelingen zijn onmiskenbaar, zelfs op een 2-sec.clip. Het getuige zijn van
een aarzeling geeft directe informatie over de gemoedstoestand van de handelend
persoon.
Twaalf acteurs, meestal collega*s en familieleden, waren betrokken in het
creeren van de stimuli. Aan alle acteurs werd het experiment uitgelegd, ook
ondertekenden zij een toestemmingsverklaring. De acteurs zijn tussen de 6 en 55
jaar, de helft van hen is mannelijk. We besloten acteurs te includeren van
verschillende leeftijd en geslacht om de diversiteit in bewegingspatronen te
versterken - om zodoende het mechanisme (MNS) en de diversiteit van karakters
te stimuleren - en ook elk beroep op het mechanisme van Theory of Mind.

Dezelfde filmpjes kunnen gebruikt worden voor verschillende vragen: een dat de
MNS aanspreekt (bijv. pakt hij/zij de grote of kleine bal?), een waarbij
inlevingsvermogen wordt gevraagd (bijv. was hij/zij gevraagd de bal met de
lichtste kleur te pakken?, en twee controlevragen, een w.b. toeschrijving van
eigenschappen (bijv. Is hij/zij een erg slim persoon?) en een laag niveau
visuele conditie (bijv. is het puntje van de kin te zien op de video?)
Er werden nog twee extra sets filmpjes gemaakt van elke acteur voor controle
condities. Een serie filmpjes toont de acteurs die een zinloos gebaar boven de
doos maken, en een serie filmpjes toont de acteur die een bal oppakt van de
tafel met daarop de doos aan de zijkant. Deze laatste conditie maakt het
mogelijk de eventuele verschillen te controleren met vorige onderzoeken waar
de doel van de actie altijd zichtbaar was.

Tijdens het fMRI experiment zullen zowel autistische personen als controle
deelnemers een serie verschillende taken uitvoeren terwijl hun hersenactiviteit
wordt opgenomen in een 3.0T scanner met standaard image parameters.

1. Uitvoeringstaak
Een taak is het uitvoeren van grijpbewegingen. De resultaten van deze taak
zullen worden gebruikt om de hersengebieden betrokken bij het uitvoeren van
grijpbewegingen af te bakenen. Dit is een standaard procedure om de
vermoedelijke lokatie van de MNS te omlijnen. De deelnemers zal worden
gevraagd een bal naast hen op te pakken als zij een toon horen, en de bal terug
te leggen voor de volgende toon ( 8 sec. later). Er zijn twee verschillende
tonen. Bij een lage toon zal de deelnemer worden gevraagd de bal links op te
pakken, en als een hoge toon wordt gehoord de bal rechts van hem/haar.
Deelnemers zullen 15 keer een bal oppakken, van elke kant. Delen zijn
gescheiden door een pauze van 12 sec.

2. Theory of Mind taak
Een andere taak zal worden gebruikt om de hersengebieden te lokaliseren die
betrokken zijn bij het gebruik van de Theory of Mind. In deze taak zullen
deelnemers 24 kleine verhaaltjes lezen over de vorming van een representatie
die niet met de werkelijkheid overeen komen. De verhaaltjes zijn ongeveer 32
woorden lang en worden in 10 sec. gepresenteerd. Vervolgens zullen de
deelnemers een antwoord aankruisen over de representatie. Tussen elk verhaaltje
zit een pauze van 15 sec.

3. Action monitoring
In dit experiment zullen de deelnemers een numerieke strooptaak uitvoeren
waarbij ze het grootst aantal van twee getallen, die in omvang varieren, aan
moeten geven. Incongruente items (bijv. groot getal in klein lettertype) zijn
gemixt met congruente items. Items zullen worden gepresenteerd in blokken van 5
(5 sec. per item) en de deelnemer antwoordt via een van de twee knoppen die
overeen komt met de kant van de juiste respons.
In een controle conditie, worden letter-getalparen getoond op een scherm en de
deelnemers moeten de kant van de letter aangeven. De timing van de stimuli is
hetzlefde als voor de hoofdconditie. Blokken van 2 condities wisselen af en
zijn gescheiden door een pauze van 12 sec.

4. Observatie taken
Tot slot, in de hoofdtaak, zullen de deelnemers grijpbewegingen en
betekenisloze gebaren zien en zullen ze verschillende vragen hierover
beantwoorden. Items duren 12 sec. en zijn samengesteld uit 6 filmclips (elk ca.
1,5 sec.), gescheiden door een kruis. In de 6 filmclips wordt dezelfde acteur
gebruikt die de grijp- en betekenisloze bewegingen uitvoert. Items worden
voorafgegaan door een vraag van een-woord en de deelnemer moet deze antwoorden
nadat deze de 6 clips heeft gezien. Er zijn 6 verschillende condities:

C1: Toeschrijving van eerste intentie / gemoedstoestand (Koos hij/zij minstens
3 maal de bal met de lichtste kleur of niet?)
C2: Toeschrijving van onmiddellijke intentie (Pakt hij/zij de grote bal
minstens 3 keer of niet?)
C3: Toeschrijving van persoonlijkheidskenmerken (Is hij/zij een erg slimme
persoon of niet?of is hij/zij erg zelfverzekerd of niet?)
C4: Visuele controle (Was de punt van deekin op de video minstens 3 keer
zichtbaar?)
C5 Betekenisloos (Raakte hij/zij de doos minstens 3 keer of niet?)
C6: Volledig zicht controle (Pakte hij/zij de grote bal minstens 3 keer of
niet?)

De volgorde van conditie is gerandomiseerd. Er zijn 12 items per conditie (72
hersen mappen) en het aantal ja/nee antwoorden is gelijkmatig verdeeld over de
condities. Elk item zal worden gevolgd door een pauze van 10 sec. Beelden van
het totale brein zullen na 3 runs (elk 12 min.) worden gemaakt. Voordat het
experiment start zullen de deelnemers een paar onversneden clips zien die de
complete grijpbeweging van de acteurs presenteren en zal hen de mogelijkheid
worden gegeen een bal van elke grootte te manipuleren. Bovendien zullen de
deelnemers een paar taken doen als oefening.

De actie observeratie, handeling uitvoeren, monitoring en de theory of mind
condities zullen in afzonderlijke runs worden getest om afwijkingen in
cognitieve condities te voorkomen. Een volledige anatomische hersenscan zal van
elke deelnemer worden gemaakt om de activatie mappen erop aan te kunnen geven,
alsook een korte anatomische scan t.b.v. hergroepering. Tot slot zullen
diffusion tensor images nodig zijn voor een analyse van de ongeschonden staat
van de witte-stof corticale banen. De totale duur van het fMRI experiment is
85 minutens. IN een aparte sessie zullen de deelnemers een toegevoegde tests
uitvoeren m.b.t. functioneren van Theory of Mind en een IQ test.


Gedragstest

In de gedragstest zullen deelnemers dezelfde korte filmclips zien met
verschillende acteurs die ballen pakken uit de doos.
Ze zullen de grootte van de bal moeten beoordelen, de aarzelingen van de acteur
moeten ontdekken en de gerichtheid van de beweging moeten beoordelen. Later zal
ze ook gevraagd worden de zelfverzekerdheid of eigenwaarde van de acteur te
evalueren op een 5-puntsschaal. De 12 acteurs worden afzonderlijk getoond. ER
zijn 12 filmclips per acteur. De items en condites zijn pseudo-random gemixed.
Reacties en latenties worden op de computer opgenomen. Deelnemers zullen een
IRI empathie schaal worden gegeven voor correlatie met hun testresultaten, en
ook zal rechts- of linkshandigheid via de Edinburgh lijst worden vastgesteld.
De resultaten van de tests zullen worden gebruikt voor de analyse van de
fMRI-dat om het effect van de verschillende karakteristieken van de stimuli op
de hersenactiviteit te kunnen identificeren. De totale duur van de sessie is
ongeveer een uur.

BELASTING: De belasting bij de cognitieve testen is minimaal. Korte pauzes
zullen worden ingelast tussen de taken op verzoek van de deelnemer of als de
onderzoeker denkt dat dit nodig is.
Voor de MRI is de belasting hoger omdat deelnemers stil moeten liggen in een
begrensde ruimte terwijl ze hun taken uitvoeren. Echter onze ervaring is dat de
meeste deelnemers met of zonder ASD dit makkelijk aankunnen, en erg blij zijn
om hieraan deel te nemen. We hebben de totale duur van de MRI scan onder
anderhalf uur gehouden om de belasting te minimaliseren. Daarbij zal na 45
minuten de deelnemer worden gevraagd of hij/zij 5 minuten wil pauzeren.

RISICO: De experimenten zullen niet meer dan minimale risico voor deelnemers
inhouden.

VOORDEEL: De studie is niet bedoeld om de proefpersonen direct voordeel te
kunnen geven. Echter, de verzamelde gegevens tijdens dit onderzoek zullen ons
begrip over autisme en menselijke cognitie sterk verdiepen. Met name kan dit
onderzoek ons helpen verhelderen waarom autistische pesonen niet in staat zijn
de gemoedstoestand van iemand anders te herkennen.