De Bronnen van HallucinatiesfMRI bevindingen bij stemmenhoorders

Dr. R. Goekoop, AIOS psychiatrieParnassia BAVO Groep

Den Haag

• Functionele Magnetische Resonantie Imaging (fMRI).• “Noninvasief”: pijnloos en onschadelijk.• Digitale plaatjes van “hersenaktivatie”.

InleidingWat doet fMRI?

InleidingWat doet fMRI?

Neuronen Neuroglia Vaten (endotheel)

Na+

Ca+

Gluc.O2

K+

HCO3 -

Glutamate

NO

NO

NO

NO+

‘Neurovasculaire koppeling’ O2 rijk O2 arm

InleidingWat doet fMRI?

• Bandettini et al., 1995 (Int. J. Imag. Systems & Technology, 6, 133).

• ‘Blood Oxygenation Level Dependent’ Signal, of BOLD signaal

• Eerste experimenten bij ratten: 1990 Ogawa et al., PNAS 87 (24): 9868

Veel O2

‘HogeActiviteit’

‘LageActiviteit’

InleidingWat doet fMRI?

Weinig O2

MRI fMRIMRI (structureel) fMRI (functioneel)

InleidingWat doet fMRI?

‘Paradigma’ Stimulus

StimulusControle

Controle, etc.

Controle

“Contrast plaatje” Aftrekken

Projecteer : KLAAR!

• In de hallucinatie-studie moeten patienten een ballonnetje indrukken en loslaten op het begintijdstip en de duur van een hallucinatie vast te stellen:

TijdBallon

ingeknepenBallon

losgelatenBallon

ingeknepenBallon

losgelaten

Materiaal en MethodenTaak en condities

Conditie“Hallucinatie”

Conditie“Rust”

Conditie“Hallucinatie” …etc.

“Je bent een leugenaar….” “Je deugt niet….”

• Er wordt een model gemaakt van het signaalverloop in de tijd (~ trage hemodynamische respons):

TimeBalloonpress

Balloonrelease

Materiaal en MethodenDe hemodynamische respons

Condition“Hallucination”

Condition“Rest”

Condition“Hallucination” …etc.

Balloonpress

Balloonrelease

• Mate waarin de gemeten signaalveranderingen overeenkomen met het model wordt uitgedrukt in kleurtjes.

• 9 rechtshandige mannelijke patienten met therapie-resistente verbaal auditieve hallucinaties (stemmen).

• Totale taakduur: ~ 15 minuten.• Philips ACS-NT 3T scanner in het UMC, Utrecht.• Functionele imaging: EPI, 24 plakken, resolutie 4 x 4 x 4

mm, interslicegap 1 mm, TR 1.2s, 750 volumes.• Structurele imaging: T1-gewogen spin echo, 150

plakken, resolutie 1 x 1 x 1 mm, 1 volume.• Standaard event-related analyse.

Materiaal en MethodenPatienten & scanparameters

ResultatenEnkelvoudige patienten (standaard)

• Voorbeelden van patronen van hallucinatoire aktiviteit gedurende 1 scansessie (15 minuten):

Pat. 1

Pat. 2

Pat. 3

Pat. 4

Pat. 5

• Gem. aantal: 40.0 (SD 23.9), gem. duur: 3.8s (SD 5.2s)

ResultatenEnkelvoudige patienten (standaard)

• Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties:

Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05Courtesy UMC, K. v. Diederen

R L

ResultatenEnkelvoudige patienten (standaard)

• Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties:

Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05Courtesy UMC, K. v. Diederen

R L

ResultatenEnkelvoudige patienten (standaard)

• Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties:

Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05Courtesy UMC, K. v. Diederen

R L

• Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties:

ResultatenEnkelvoudige patienten (standaard)

Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05Courtesy UMC, K. v. Diederen

R L

ResultatenEnkelvoudige patienten (standaard)

Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

• Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties:

R L

• Voorbeeld hersenaktivatiepatroon bij een patient met verbaal auditieve hallucinaties:

ResultatenEnkelvoudige patienten (standaard)

Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

• Hersenaktivatiepatroon bij groep patienten met verbaal auditieve hallucinaties (n = 9, positive):

ResultatenGroep patienten (standaard)

Z = 2.3Cc p < 0.05

R L

• Hersenaktivatiepatroon bij groep patienten met verbaal auditieve hallucinaties (n = 9, negatief):

ResultatenGroep patienten (standaard)

Z = 2.3Cc p < 0.05

R L

Materiaal en MethodenTemporele analyses (model based)

SignaalIntensiteit

Hallucinatie wordt bewust ervaren als een auditieve stimulus

Voorbewustegebeurtenis?

- 3 s- 6 s 0 s 4 6 15 seconds

ResultatenTemporele Analyse, 1 patient

Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

R L

ResultatenTemporele Analyse, 1 patient

Z = 3.1, cluster corr. at p < 0.05

R L

Materiaal & MethodenModel Free Analyse

=

IC 1 +IC 2 +IC 3 +IC 4 +IC 5 +IC 6 …

Tijdserie

Onafhankelijkecomponenten

Beckmann e.a., Philosophical Transactions of the Royal Society, 360(1457):1001-1013, 2005.

ResultatenModel Free Analyse, 1 patient

ResultatenModel Free Analyse, 1 patient

ResultatenModel Free Analyse, 1 patient

ResultatenModel Free Analyse, 1 patient

ResultatenModel Free Analyse, 1 patient

• Met fMRI zijn de bronnen van hallucinaties te localiseren in zowel de ruimte als de tijd.

• Voorbewuste mentale processen gaan vooraf aan de bewuste mentale processen tijdens hallucinatoire hersenaktiviteit.

• Voor maximale effectiviteit kan het nodig zijn de rTMS behandeling te richten op gebieden die zijn betrokken bij voorbewuste processen.

• Is er een “Eerste Beweger” of “Primair Focus” bij stemmenhoorders? De tijd zal het leren….

Conclusies

AcknowledgementsProf. Dr. René Kahn, UMC.Dr. Iris Sommer, psychiater UMCDr. Bas Neggers, fysicus UMC, hoofd divisie hersenen.Drs. Antoin de Weijer, psycholoog, promovendus UMC.Drs. Kelly van Diederen, psycholoog, promovenda UMC

Prof. Dr. Wijbrand Hoek, opleider PBGDr. Jan Dirk Blom, psychiater PBGDrs. Karin Slotema, psychiater i.o., promovenda PBGDrs. J. Looijesteijn, AGIKO pychiatrie

… en alle anderen.