Gedeelde mechanismen in visuele perceptie tussen kinderen met een hoge familiaire kans op synesthesie en kinderen met een autisme spectrum stoornis

Het is recent (2013) bekend geworden dat synesthesie, het vermengen van de
zintuigen, tot wel 5 maal vaker voorkomt bij mensen met een autisme spectrum
stoornis (20% versus 2-4% in de gewone populatie). Voorbeelden van vormen van
synesthesie zijn het zien van kleuren voor letters of het proeven van smaken
voor geluiden en taal. In de DSM-5 zijn veranderingen in sensorische
informatieverwerking opgenomen in de diagnostische criteria voor autisme
spectrum stoornis (ASS). Sensorische dysregulatie wordt momenteel gezien als
een zeer belangrijk onderwerp binnen het onderzoeksveld van ASS. Er is een
groeiende hypothese in het ASS onderzoeksveld dat veel symptomen van ASS die te
maken hebben met *hogere* cognitieve taken (zoals sociale vaardigheden) hun
oorsprong hebben in veranderde sensorische waarneming op een heel basaal niveau
van informatieverwerking. Deze afwijkingen in sensorische regulatie zijn
mogelijk een kernaspect van de ASS problematiek en de ernst van ASS vraagt om
meer onderzoek naar deze sensorische dysregulatie om hier vervolgens
therapeutisch op te kunnen insteken. In ons onderzoek gaan we juist kijken naar
afwijkingen in de ontwikkeling van het basale visuele sensorische systeem in
jonge kinderen met ASS en potentiële synestheten. Omdat synesthesie een op
bevolkingsniveau ongewone sensorische aandoening is, maar bij ASS bij maar
liefst 20% van de patiënten voorkomt, is dit een aandoening die ons belangrijke
aanwijzingen zou kunnen geven over hoe sensorische informatieverwerking bij ASS
verloopt. Het onderzoek is dus gericht op synesthesie als onderdeel van en
handvat voor begrip van sensorische dysregulatie, en we betrekken daarbij de
uiteindelijke invloed van sensorische dysregulatie op het algehele ziektebeeld
d.m.v. diverse tests.

In ASS is detailwaarneming versterkt ten koste van de verwerking van globale
visuele informatie en bewegingszien. Wij willen dezelfde verschuiving laten
zien bij kinderen die een verhoogde kans (40%) hebben om synesthesie te
ontwikkelen (omdat 1 van hun ouders synesthesie heeft; synesthesie is
erfelijk). We testen specifiek de hypothese dat vroege veranderingen in visuele
informatieverwerking in het brein plaatsvinden bij zowel ASS patiënten als
synestheten en verband houden met het wel/niet ontwikkelen van synesthesie.
Kinderen van 4/5 jaar kijken naar grating stimuli met hoge of lage spatiele
frequentie terwijl we electrophysiologische signalen van het brein meten met
EEG. We onderzoeken kinderen voor het tot stand komen van synesthesie, om zo
synesthetische ervaringen te kunnen uitsluiten als oorzaak voor eventuele
veranderde visuele waarneming. In een longitudinale follow-up test kijken we of
synesthesie inderdaad is ontwikkeld (verwacht: 40% in de synesthesie groep en
20% in de autisme groep) en we vergelijken de uitkomsten van de kinderen met en
zonder synesthesie.

Onderzoeken of synesthesie en ASS tot dezelfde veranderingen in visuele
waarneming leiden, zoals af te leiden uit electrophysiologische signalen van
het brein tijdens visuele informatieverwerking. Een belangrijke vraag daarbij
is of de waargenomen veranderingen in de electrophysiologische signalen van het
brein op de leeftijd van 4/5 jaar verband houden met het wel/niet ontwikkelen
van synesthesie na het leren lezen (leeftijd 6/7 jaar).

Onderzoek met drie groepen (between-subjects vergelijking).
De groepsanalyses worden gedaan in combinatie met een cohort studie omdat
uitkomsten van een follow-up test zullen worden gecorreleerd met eerdere
fysiologische resultaten (EEG) en gedragsuitkomsten.

Meetmomenten:
- ADOS diagnostische test voor de ASD groep als onderdeel van de recrutering
- EEG-sessie (leeftijd: 4/5 jaar)
- Vragenlijsten voor ouders en synesthesietest voor kind op leeftijd 4/5 jaar
- Follow-up lees- en synesthesietest (leeftijd: 6/7).

Er zijn geen risico's verbonden aan deelname aan het onderzoek, omdat alle
gebruikte experimentele technieken gedragsmatig zijn of veilige niet-invasieve
technieken. De belasting voor de proefpersonen en de groepsgebondenheid van de
proefpersonen zijn beschreven in Hoofdstuk 11.4 van het Onderzoeksprotocol
behorende bij de studie. Hier volgt een korte samenvatting.

De belasting voor de proefpersonen:

Er zijn 4 onderdelen binnen het onderzoek:
- ADOS diagnostische test voor de ASS groep als onderdeel van de recrutering
- EEG-sessie (leeftijd: 4/5 jaar)
- Vragenlijsten voor ouders en synesthesietest voor kind op leeftijd 4/5 jaar
- Follow-up lees- en synesthesietest (leeftijd: 6/7).

De gedragstests en het invullen van de vragenlijsten kunnen vanuit huis
plaatsvinden, en het afnemen van de ADOS bij de ASS kinderen op het eigen
behandelcentrum van de kinderen. Gezien de aard van de tests schatten we de
belasting van deze onderzoeken daarom in als gering. Het EEG onderzoek zal
plaatsvinden op ons onderzoeksinstituut en zoals aangegeven in het
onderzoeksprotocol in Hoofdstuk 8.3 en Hoofdstuk 11.4 zullen wij de afname van
EEG zo veilig, prettig en voorspelbaar mogelijk maken voor de kinderen - met
name voor de kinderen met ASS.
Karakter Universitair Centrum, betrokken bij de rekrutering en opzet
van deze studie, heeft zeer veel ervaring in het doen van wetenschappelijk
onderzoek met jonge kinderen met ASS. Er lopen onderzoeken bij zeer jonge
kinderen maar ook studies met oudere kinderen met ingewikkelde
onderzoeksprotocollen (met MRI en bloeddprikken) bij kinderen van 8 jaar en
ouder met autisme of ADHD, of agressie. De medewerkers (ook van het onderzoek)
zijn getraind in het bieden van een zo veilig, prettig en voorspelbaar
mogelijke situatie. Voor de voorbereiding van de EEG-sessie hanteren wij het
volgende protocol voor de ASS patiënten.
Voor het bezoek aan het EEG-lab op het Donders Instituut krijgen de
ASS patiëntjes een EEG cap mee naar huis om zich bekend te kunnen maken met hoe
de cap eruit ziet en aanvoelt (minimaal 1 week voor het bezoek aan het
EEG-lab). Bij het overhandigen van de cap aan de ouders zal worden toegelicht
hoe de cap op het hoofd van het kind zal worden geplaatst tijdens de EEG afname
en zal worden uitgelegd dat het ook noodzakelijk kan zijn om het hoofd van het
kind aan te raken tijdens het aanbrengen van de gel in de elektrodes, zodat dit
ook thuis voorbereid kan worden. Kinderen krijgen foto*s van het gebouw van het
EEG-lab, waaronder foto*s van de ingang aan de buitenkant, de entree binnen, de
gang, de deur van het lab, de algemene ruimte in het lab en het EEG-kabinet.
Dit kan de kinderen helpen om zich voor te bereiden op hun bezoek aan het lab.
Ouders worden ook in het telefoongesprek met de hoofdonderzoeker voorbereid op
de procedures en wordt er nagevraagd wat de mogelijke reactie van hun kind zou
kunnen zijn. Er wordt ook gevraagd welk speelgoed eventueel een goede afleiding
voor het kind zou kunnen zijn tijdens het voorbereiden van de EEG sessie.
Gedurende het bezoek aan het zeer kindvriendelijke EEG-lab zal de
voorbereiding van het EEG gedaan worden door ervaren onderzoekers die de EEG
cap snel en met minimale ongemakken kunnen aanbrengen. Het lab is erg ruim en
licht en heeft speelgoed voorhanden. In een omvangrijke studies met baby*s
worden hier zonder problemen EEG tests afgenomen. De kinderen worden tijdens
het onderzoek geïnformeerd over elke volgende stap, ter voorbereiding en om de
voorspelbaarheid te verhogen. Ook volgt na elke stap een beloning (speelgoed of
inkleuren EEG diploma). De ouder/verzorger van het kind blijft te allen tijden
bij het kind en het kind kan ook bij de ouder/verzorger op schoot zitten als
dit gewenst is. Al deze maatregelen zijn bedoeld om de belasting voor de
kinderen zo minimaal mogelijk te houden.


Groepsgebondenheid:

Er zijn drie redenen waarom dit onderzoek groepsgebonden is wat betreft de
leeftijd van de proefpersonen.

Ten eerste is een onderzoeksdoel om meer kennis te vergaren over afwijkingen in
de ontwikkeling van het visuele sensorische systeem in jonge kinderen met ASS
met betrekking tot synesthesie. Sensorische dysregulatie is momenteel een heel
belangrijk onderwerp binnen het autisme veld (Green et al. 2016) en is
geïncludeerd in de recente DSM-5 als diagnostisch criterium voor ASS. Er is een
groeiende hypothese in het ASS onderzoeksveld dat veel symptomen van ASS die te
maken hebben met *hogere* cognitieve taken (zoals sociale vaardigheden) hun
oorsprong hebben in veranderde sensorische waarneming op een heel basaal niveau
van informatieverwerking. Omdat synesthesie een op bevolkingsniveau ongewone
sensorische aandoening is, maar bij ASS bij maar liefst 20% van de patiënten
voorkomt, is dit een aandoening die ons belangrijke aanwijzingen zou kunnen
geven over hoe sensorische informatieverwerking bij ASS verloopt. De
gedetailleerde klinische relevantie van het onderzoek is omschreven op pag.
12/13 van het onderzoeksprotocol.
Als we de vroege ontwikkeling van ASS symptomen beter willen begrijpen om
eerder ingrijpen en betere behandelingen mogelijk te maken, moeten we ook op
een jonge leeftijd de sensorische waarneming onderzoeken. Vandaar dat we dit
observationele onderzoek juist bij deze jonge populatie willen uitvoeren. We
willen daarbij benadrukken dat onze geïntegreerde aanpak met verschillende
tests (fysiologisch EEG en gedragsmaten, gecombineerd met follow-up tests) ook
voor de individuele deelnemers zelf in klinisch opzicht zeer nuttig kan zijn.

De tweede reden om het onderzoek met jonge kinderen uit te voeren is dat de
hoeveelheid beschikbaar hersenonderzoek naar visuele waarneming in kinderen van
deze leeftijd met een vorm van autisme zeer beperkt is. Onze studie zal daarom
een grote toegevoegde waarde hebben.

Een derde reden om specifiek de leeftijdsgroep te onderzoeken tussen het 4e en
5e levensjaar is dat we voor de synesthesie en ASS groep verwachten dat visuele
waarneming al is veranderd voordat synesthesie wordt ontwikkeld. Met andere
woorden, dat veranderingen in sensorische prikkelverwerking voorafgaan aan
symptomen. Alleen door kinderen op deze leeftijd te testen, welke nog geen
synesthesie hebben ontwikkeld kunnen we dit aantonen. Hiervoor testen we
kinderen op een leeftijd voordat zij letters kunnen herkennen (voordat ze naar
groep 2 gaan of in het begin van groep 2).