Linker prefrontale activiteit en de vrijwillige controle van sociaal emotioneel gedrag

Onderzoek heeft aangetoond dat de linker ventrolaterale prefrontale cortex
(vlPFC) betrokken is bij de controle van sociaal emotioneel gedrag. Dit sociaal
emotioneel gedrag kan gekwantificeerd worden door middel van de
approach-avoidance task (toenaderings-vermijdings taak), die eruit bestaat om
plaatjes van positieve en negatieve gezichten te benaderen of te vermijden door
een joystick naar je toe te trekken of van je af te duwen, respectievelijk. De
automatische emotionele reacties zijn om positive gezichten te benaderen en
negatieve gezichten te vermijden (affect-congruente conditie). Echter, in de
affect-incongruente conditie (vermijd positieve en benader negatieve
uitdrukkingen) worden langere reactietijden gemeten, omdat de automatische
emotionele tendensen onderdrukt moeten worden (het zogenaamde congruentie
effect). De hypothese van het onderzoek is dat dit congruentie effect groter
zal worden als de linker vlPFC afgeremd wordt door Transcraniële Magnetische
Stimuatie (TMS).

Het doel van deze studie is te onderzoeken of activiteit in de vlPFC
noodzakelijk is voor de controle van sociaal emotioneel gedrag. Om een causaal
verband aan te tonen, zal er gebruik worden gemaakt van TMS. Waarschijnlijk is
het congruentie effect op de approach-avoidance taak groter na inhibitie van de
linker vlPFC. Dit zou aantonen dat de vlPFC een cruciale rol speelt bij het
controleren van automatische emotionele tendensen.
Als secundaire doel van het onderzoek zullen cerebrale bloedstromingen in de
PFC gemeten worden door middel van Arterial Spin Labelling (ASL). Met deze
techniek krijgt de bloedtoevoer naar het gebied van interesse (PFC) een
magnetisch label, zodat de cerebrale bloedstroming in het specifieke gebied
gekwantificeerd kan worden. Wij verwachten dat de bloedtoevoer in de linker
vlPFC minder is na inhibitie door TMS.
Tevens zullen we hormonale waarden (cortisol en testosteron) meenemen. Het is
nameljk aangetoond dat deze hormonen een modulerend effect hebben op sociaal
emotioneel gedrag. De hypothese is dat we een positieve correlatie zullen
vinden tussen cortisol en het congruentie effect en een negatieve correlatie
tussen testosteron en het congruentie effect.

Het onderzoek zal bestaan uit vier sessies, die gescheiden zijn door ongeveer
een week. Tijdens de eerste sessie zal de motor threshold bepaald worden met
TMS (zodat de stimulatie intensiteit van de andere TMS-sessies hierop aangepast
kan worden) en zal een structurele MRI-scan gemaakt worden (zodat de TMS spoel
in de latere TMS-sessies accuraat gelokaliseerd kan worden op de vlPFC). Tevens
zullen we de participanten gedurende deze eerste sessie het continue (c)TBS
protocol laten ervaren. Dit protocol zal op lage intensiteit (80% aMT) en voor
zeer korte duur (20 seconden) worden toegepast. Zodoende is het voor de
participanten mogelijk tijdig aan te geven of ze door willen gaan met het
experiment . Tijdens de overige drie sessies, zullen er drie verschillende
off-line TMS protocollen aangeboden worden. Om te controleren voor de
verschillende effecten van theta burst stimulation op cerebrale bloedstroom,
zal de approach-avoidance taak uitgevoerd worden in een MRI- scanner. Hiermee
zullen we ASL kunnen meten. Verder zullen hormonale niveaus van cortisol en
testosteron gemeten worden tijdens het experiment.

Alle participanten zullen twee verschillende theta burst stimulaties van 600 pulsen en een repetitief TMS 5Hz. protocol van 200 pulsen aangeboden krijgen op 80% van hun actieve motor threshold tijdens de drie verschillende bezoeken: 1. Continue TBS (inhibitie) op the vlPFC (als experimentele interventie). 2. Repetitieve TMS (5 Hz.) op de vlPFC (om voor de effecten van stimulatie te controleren). 3. Continue TBS op de vertex (om voor het gebied te controleren). Alle TMS protocollen duren 40 sec.

De literatuur rapporteert voor repetatieve TMS protocollen dat sommige
proefpersonen een (milde) hoofdpijn, spierpijn en/of gevoelige hoofdhuid
ontwikkelen na stimulatie. In incidentele gevallen in de jaren 90 zijn
serieuzere nadelige effecten in gezonde proefpersonen, zoals epileptische
aanvallen, gerapporteerd voor repetatieve TMS met hoge intensiteit en hoge
frequentie. Daarom zijn er in 1998 zijn veiligheidsrichtlijnen opgesteld waarin
de maximale duur, intensiteit en frequentie van repetatieve TMS zijn
vastgelegd.

In het huidige voorstel voldoen onze stimulatie parameters aan de meest strikte
veiligheidsrichtlijnen. Alle proefpersonen zullen worden voorgeselecteerd op
relevante medische historie, drugsgebruik, hoofdtrauma, neurologische of
psychiatirsche aandoeningen, hartafwijkingen, pacemakers, medicinale pompen,
antidepressiva, neuroepileptica en familiaire geschiedenis van neurologische
afwijkingen, van psychiatrische afwijkingen of van epilepsie. Alle
proefpersonen zullen goed of gecorrigeerd zicht hebben. Tevens zullen alle
proefpersonen expliciet geïnformeerd worden dat ze hun deelname, zonder opgaaf
van reden, op elk moment kunnen stoppen. Alle studies zullen worden uitgevoerd
in samenspraak met een onafhankelijk arts (M.J. Zwarts) voor de behandeling en
nazorg van mogelijke nadelige medische effecten, waaronder een epileptische
aanval.

Voor aanvang van de studie zullen de proefpersonen een vragenlijst over hun
medische geschiedenis invullen. Zowel de naam van de subjecten als de datum van
het experiment en het toegepaste TMS protocol zullen worden genoteerd in een
TMS-logboek, dat alleen ter beschikking staat tot de TMS labmanager (M.A.M.
Munneke). Zodoende is het mogelijk om alle personen die participeren in TMS
experimenten te monitoren. Deze procedure is besproken met de CMO regio
Arnhem-Nijmegen tijdens een extra informatie meeting op 12-05-2009.