Audtitieve affectieve informatieverwerking en de rol van persoonlijkheid

Er is relatief weinig bekend over de manier waarop de menselijke hersenen
affectieve informatie verwerken in de auditieve modaliteit. Twee prominente
auditieve dragers van emotionele informatie zijn spraak-prosodie en muziek. Het
voorgestelde onderzoek richt zich op de vraag hoe emotionele informatie uit
spraak-prosodie en muziek verwerkt wordt door de hersenen.

De manier waarop we iets zeggen kan belangrijker zijn bij het overbrengen van
een emotionele boodschap dan wat we zeggen. Deze prosodische laag van spraak
maakt gebruik van variatie in akoestische parameters zoals toonhoogte, ritme en
spectrale balans om zowel emotionele- als talige informatie over te brengen.
Eerder onderzoek suggereert dat er bij de perceptie van emotionele prosodie een
bilateraal temporofrontaal netwerk betrokken is met relatieve rechtszijdige
hemisferische lateralisatie. Twee belangrijke vragen betreffende de neurale
correlaten van emotionele prosodische perceptie zijn echter nog onbeantwoord.
Ten eerste is er in eerder onderzoek veelal uitsluitend emotionele prosodie
gepresenteerd. Hiermee is het onduidelijk of het eerder genoemde netwerk
specifiek is voor emotionele prosodische perceptie of dat het eerder betrokken
is bij de waarneming van prosodie in het algemeen (inclusief talige prosodie).
In het voorgestelde onderzoek zal daarom behalve emotionele prosodie ook
niet-emotionele (talige-) prosodie worden aangeboden terwijl er met fMRI
metingen worden gedaan van de hersenactiviteit. Op deze manier kan onderzocht
worden welk neuraal netwerk specifiek is voor de perceptie van emotionele
prosodie.
Ten tweede bestaat er discussie over de de aard van de rechtszijdige
hemiferische lateralisatie die gezien wordt bij emotionele prosodische
perceptie. Twee hypotheses zijn voorgesteld. Akoestische lateralisatie
hypotheses stellen dat lateralisatie van prosodische perceptie wordt bepaald
door de aard van het akoestisch materiaal. De functionele lateralisatie
hypothese daarentegen stelt dat lateralisatie wordt bepaald door de
communicatieve functie van het prosodisch materiaal: emotionele prosodie is
rechts gelateraliseerd en talige prosodie meer links gelateraliseerd. Het
testen van deze twee hypotheses vereist dat of de aard van het akoestisch
materiaal constant gehouden wordt terwijl de prosodische functie wordt
gevarieerd of vice versa. In het huidige onderzoek wordt daarom bij identiek
akoestisch materiaal de prosodische functie gevarieerd terwijl de
hersenactiviteit gemeten wordt met fMRI om zo de genoemde hypotheses van
prosodische lateralistatie direct met elkaar te kunnen vergelijken.

Ook muziek maakt gebruik van variatie in akoestische parameters zoals tempo en
toonsoort om emotionele informatie over te brengen. Interacteert emotionele
muziek (ondanks haar kunstmatige karakter) met andere affectieve stimuli? Deze
vraag kan beantwoord worden middels het zogenaamde 'affectieve priming
paradigma'. In dit paradigma evalueren proefpersonen de affectieve valentie
(positief versus negatief) van een target stimulus: de target wordt
voorafgegaan door een prime die affectief congruent of incongruent kan zijn met
de target. Als proefpersonen minder tijd nodig hebben om een target
(bijvoorbeeld het woord ZON) te beoordelen als het vooraf wordt gegaan door een
affectief congruente prime (bijvoorbeeld het woord LIEFDE) spreekt men van een
'affectief priming effect'. Twee mechanismen zijn voorgesteld ter verklaring
van het affectieve priming effect. De 'spreiding van activatie' -verklaring
stelt dat de verwerking van affectief congruente targets wordt versneld omdat
activatie van de prime door een netwerk van affectief gerelateerde concepten
spreidt: de prime pre-activeert daarmee affectief gerelateerde concepten en
versnelt de respons voor affectief congruente targets. De
reponscompetitie-verklaring daarentegen, stelt dat een affectieve prime
automatisch tot een neiging leidt om overeenkomstig de valentie van de prime te
reageren. Dit leidt tot responsfacilitatie (en daarmee superieure prestatie)
voor targets met dezelfde valentie als de prime en responscompetitie
(inferieure prestatie) als de valentie van prime en target verschillend zijn.
Het fundamentele verschil tussen de twee voorgestelde mechanismen is daarmee
dat de 'spreiding van activatie' -verklaring affectieve priming effecten
verklaart aan de hand van interactie tussen prime en target op een conceptueel
niveau, terwijl de responscompetitie-verklaring interactie op respons niveau
postuleert.
Een recente van het affectieve priming paradigma gebruik makende studie beweert
steun te hebben gevonden voor interactie tussen affectieve muziek en taal op
het conceptuele niveau. Visueel gepresenteerde emotionele woorden werden 200
milliseconden later gevolgd door akkoorden die of plezierig (positief) of
onplezierig (negatief) klonken. Proefpersonen moesten beslissen of de target
akkoorden plezierig of onplezierig klonken. Men vond een affectief priming
effect en het contrasteren van incongruente met congruente trials ging gepaard
met activatie in de rechter superieure temporale sulcus (STS). Hoewel de
auteurs suggereren dat het affectieve priming effect en de activiteit in de
rechter STS het gevolg waren van de interactie tussen muziek en taal op het
conceptuele niveau kan reponscompetitie als een alternatieve verklaring niet
worden uitgesloten. In de huidige studie worden daarom twee muzikale affectieve
priming taken afgenomen die bij identiek stimulus materiaal de mogelijkheid van
het optreden van responscompetitie variëren terwijl er met fMRI
hersenactiviteit wordt gemeten. Deze manipulatie maakt het mogelijk om te
testen welke van de twee voorgestelde mechanismen verantwoordelijk is voor
muzikale affectieve priming effecten.

Hoewel het onderzoek zich primair richt op de neurale achtergrond van algemene
affectieve informatieverwerking (die stabiel is tussen individuen), is het
bekend dat er individuele verschillen zijn in affectieve informatieverwerking.
Een beter begrip van de neurale mechanismen die de modulatie van affectieve
verwerking door persoonlijkheidseigenschappen onderliggen zou implicaties
kunnen hebben voor de preventie en behandeling van stemmingsstoornissen en
vormt het secundaire doel van de voorgestelde studie. Een probleem met eerder
onderzoek is dat veelal de modulerende invloed een enkele persoonlijkheidstrek
is onderzocht op de neurale mechanismen van affectieve verwerking. Daarmee
rijst te vraag of eerder gevonden modulatie van affectieve informatieverwerking
specifiek is voor de betreffende persoonlijkheidstrek. In de huidige studie
wordt daarom direct vergeleken hoe drie verschillende persoonlijkheidstrekken
op neuraal niveau affectieve informatieverwerking moduleren: trek-angst,
pessimisme en alexithymie.

Het primaire doel van het onderzoek is de neurale basis van affectieve
informatieverwerking te onderzoeken in de auditieve modaliteit. Meer specifiek
is het primaire doel om (1) te onderzoeken welk neuraal netwerk specifiek
betrokken is bij de waarneming van emotionele prosodie en hoe dit netwerk
gelateraliseerd is en (2) te onderzoeken welk mechanisme muzikale affectieve
priming onderligt.

Het secundaire doel van het onderzoek is te onderzoeken hoe affectieve
informatieverwerking op neuraal niveau gemoduleerd wordt door
persoonlijkheidseigenschappen.

Het voorgestelde onderzoek is een experimenteel onderzoek met een
within-subject design; iedere proefpersoon ondergaat in random volgorde de
verschillende experimentele condities van de experimentele taken terwijl met
(event related-) fMRI de hersenactiviteit gemeten wordt.
De rol van persoonlijkheid wordt onderzocht door scores op
persoonlijkheidsvragenlijsten te correleren met de hersenactiviteit die
gevonden wordt tijdens deze experimentele taken.

Functionele magnetische kernspinresonantie imaging (fMRI) is een non-invasieve
techniek die al decennia zonder negatieve consequenties voor de gezondheid
gebruikt wordt: er zijn geen risico's bekend van deelname aan fMRI-onderzoek.

Wel wordt er van de proefpersonen een tijdsinvestering van 2 uur gevraagd. Deze
tijdsinvestering bestaat uit een eenmalig 2 uur durend bezoek aan het LUMC.
Deze 2 uur wordt besteed aan oefenen van de experimentele taken (ongeveer 15
minuten), het uitvoeren van deze taken in de scanner terwijl er met fMRI
hersenactiviteit gemeten wordt (ongeveer 1 uur) en het invullen van de
persoonlijkheidsvragenlijsten (ongeveer een half uur). Proefpersonen worden
voor hun inspanningen financieel gecompenseerd a 10 euro per uur.