Tenkning og atferd ved frontale hjerneskader: gir nyere metoder for måling av hjerneaktivitet mer presis diagnostikk?
Prosjekt
- Prosjektnummer
- 2007040
- Ansvarlig person
- Johan K. Stanghelle
- Institusjon
- Sunnaas sykehus HF
- Prosjektkategori
- Forskningsprosjekt
- Helsekategori
- Neurological
- Forskningsaktivitet
- 4. Detection and Diagnosis
Rapporter
Prosjektet ” Tenkning og atferd ved frontale hjerneskader” undersøker hvilke konsekvenser skader i ulike deler av hjernens fremre områder, frontallappene, har for overordnet kontroll av tenkning, atferd og følelser.Skade eller sykdom som rammer hjernens frontallapper kan medføre svekket oppmerksomhetsregulering, arbeidshukommelse, mental fleksibilitet samt evnen til abstrakt tenkning og planlegging. Noen ganger endres også den normale kontroll av følelsesuttrykk og atferd. Frontale funksjonsforstyrrelser kan ha vidtrekkende følger for personens mulighet til deltakelse i arbeid og sosialt liv. Tidlig og presis problemidentifisering og diagnostisering vil bidra til mer målrettet og forløpstilpasset behandling.
Vi undersøker effekter av skader avgrenset til visse områder av frontallappene da forskning tyder på at ulike deler av frontallappene er involvert i kontroll av dels ulike aspekter ved tenkning og atferd. Det kan være vanskelig å fange opp reguleringsvansker ved hjelp av tradisjonelle nevropsykologiske tester. Det benyttes en bred metodisk tilnærming som inkluderer nevropsykologiske tester, intervju og spørreskjema, samt teknikker for funksjonell hjerneavbildning. Såkalte ”event-related potentials” (ERP), basert på EEG registrering av hjernens elektriske aktivitet, og funksjonell MRI (fMRI) benyttes for måling av hjerneaktivitet under tre eksperimentelle oppgaver som er utviklet av forskergruppen. De metodiske innfallsvinklene utfyller hverandre og fanger opp aspekter ved hjernefunksjon på flere analysenivå. Strukturelle MRI metoder som tillater detaljerte analyser av hjerneanatomi og forbindelser mellom hjernestrukturer gir detaljert dokumentasjon av skadens lokalisering og omfang.
Rekruttering av pasienter har gått etter planen. Flesteparten av de 34 pasientene hadde hjernetumor, hjerneblødning, eller traumatisk påført hjerneskade. Pasientene ble hovedsakelig rekruttert fra Oslo Universitetssykehus - Rikshospitalet og Sunnaas sykehus HF, mens vi fra 2009 også inkluderte pasienter med frontale tumorer fra OUS - Ullevål.
Forskningsgruppen arrangerte symposium (Cognitive control and the prefrontal cortex: neurophysiological and clinical aspects of executive function deficits) på 11th European conference of psychology, Oslo, 7-10 juli 2009. Gruppen presenterte foredrag basert på funn fra ERP og fMRI studiene. I en oppgave som krever oppmerksomhetskontroll var hovedfunn hva angår ERP data at hverken orbitofrontal (undersiden av frontallappene) eller lateral (på siden) frontal skade påvirket den såkalte P300 (største EEG utslag over bakre hjerneområder) responsen til auditive mål-stimuli. Frontal skade var derimot assosiert med redusert P300 respons (største utslag over frontale hjerneområder) til nye og uventede stimuli. Det andre foredraget omhandlet hvilke hjerneregioner som aktiveres ved krav til tilbakeholdelse av handlinger som allerede er i gangsatt. Hos friske kontroller var vellykket hemming relatert til aktivering av inferior (nedre) del av frontallappene, mens mislykket stopping aktiverte et nettverk som assosieres med overvåking av atferd (frontale barkområder og nedre deler av parietallappene). Vellykket stopping hos pasientene var mulig uten å rekruttere de samme hjerneområdene som hos friske personer. For de med orbitofrontal skade ga ikke vellykket eller mislykket stopping noen signifikant forskjell i hjernens aktiveringsmønster. Disse resultatene rapporteres nå i artikler som skal publiseres i internasjonale tidsskrifter. Innledende analyse av ERP-data fra inhiberingsstudien er påbegynt. Alle deltakere i studien har gjennomgått bred nevropsykologisk kartlegging. Disse dataene analyseres nå med tanke på å utforske hvorvidt man ved hjelp av standardiserte nevropsykologiske tester og/eller spørreskjema fanger opp de vansker mennesker med frontale hjerneskader rapporterer i dagliglivet. Resultater av dette vil bli rapportert i vitenskapelig publikasjon ila 2010. Resultater fra prosjektet vil presenteres på internasjonale kongresser i 2010. Det antas at ph.d. kandidat M. Løvstad leverer sitt doktorgradsrabeide til UiO ila 2011.
Prosjektet Tenkning og Atferd ved Frontale hjerneskader” vil med en rekke ulike metodiske tilnærminger undersøke effekten av skader i ulike deler av hjernens fremre områder, de såkalte frontallappene. Skader i frontallappene gir typisk vansker med overordnet kontroll av tenkning, følelser og atferd.Skade eller sykdom som rammer hjernens frontallapper kan blant annet medføre svekket oppmerksomhetsregulering, arbeidshukommelse, mental fleksibilitet, abstrakt tenkning og planleggingsevne. Noen ganger endres også den normale kontroll av følelsesuttrykk og atferd. Frontale funksjonsforstyrrelser kan ha vidtrekkende følger for personens mulighet til deltakelse i arbeid og sosialt liv.
Vi undersøker effekter av skader avgrenset til visse områder av frontallappene da senere års forskning tyder på at ulike deler av frontallappene er involvert i kontroll av dels ulike aspekter ved tenkning og atferd. Det kan være vanskelig fange opp reguleringsvansker utelukkende ved hjelp av tradisjonelle nevropsykologiske tester. Det benyttes derfor en bred metodisk tilnærming som inkluderer nevropsykologiske tester, intervju og spørreskjema, samt teknikker for funksjonell hjerneavbildning. Såkalte ”event-related potentials” (ERP), basert på EEG registrering av hjernens elektriske aktivitet, og funksjonell MRI (fMRI) benyttes for måling av hjerneaktivitet under tre eksperimentelle oppgaver som er utviklet av forskergruppen. De ulike metodiske innfallsvinklene utfyller hverandre og fanger opp aspekter ved hjernefunksjon på flere analysenivå.
I første del av 2008 ble omfattende metodeutvikling og utprøving av eksperimentene på friske personer sluttført. Ti friske kontrollpersoner og 25 pasienter med påvist skade i frontallappene ble deretter undersøkt i løpet av 2008. Flesteparten av pasientene hadde hjernetumor, hjerneblødning, eller traumatisk påført hjerneskade. Pasientene ble hovedsakelig rekruttert fra Rikshospitalet og Sunnaas sykehus. Fra 2009 vil pasienter med frontale tumorer også rekrutteres fra Ullevål divisjonen av det nye Oslo Universitetssykehus. Pasientrekrutteringen går raskere enn ventet og vi forventer å nå målsettingen om minst 45 undersøkte pasienter innen utgangen av 2009.
Marianne Løvstad, psykologspesialist ved Sunnaas sykehus, er ansatt som stipendiat ved Sunnaas sykehus. I tillegg til henne er det ansatt en stipendiat i prosjektet ved Rikshospitalet HF. Forskergruppen består av flere andre forskere ved Universitetet i Oslo, Rikshospitalet, Universitetet i Lund og UCLA Berkeley. Marianne Løvstads doktorgradsarbeid vil ha hovedfokus på nevropsykologisk funksjon og ERP-data, samt sammenhengen mellom disse. Databearbeiding og analyser gjøres fortløpende. Vi er i ferd med å oppsummere atferdsresultater og ERP data fra eksperimentet som skal inngå i gruppens første publikasjon. Denne vil omhandle effekter av skader i ulike frontale områder (laterale og orbitofrontale) for oppmerksomhetskontroll. I løpet av 2008 holdt forskergruppen flere foredrag om prosjektet i ulike faglige fora (blant annet i forbindelse med Nasjonal Forskningsdag på Sunnaas sykehus). I løpet av rapporteringsåret er det holdt jevnlige prosjektmøter med nasjonale og internasjonale samarbeidspartnere. De første resultatene fra prosjektet vil bli lagt frem på ”11th European Congress of Psychology” som finner sted i Oslo 7-10 juli 2009, og der gruppen er invitert til å arrangere symposium over temaet ”Cognitive control and the prefrontal cortex: neurophysiological and clinical aspects of executive function deficits". I 2009 vil prosjektet ha fokus på fortsatt datainnsamling, analyse og har laget plan for publisering av de første artiklene.
Prosjektet Tenkning og Atferd ved Frontale hjerneskader” vil med en rekke ulike metodiske tilnærminger undersøke effekten av skader i ulike deler av hjernens fremre områder, de såkalte frontallappene. Skader i frontallappene gir typisk vansker med overordnet kontroll av tenkning, følelser og atferd.Prosjektet ”Tenkning og atferd ved frontale hjerneskader” har fra januar 2007 vært finansiert fra Helse Sør-Øst. Psykologspesialist Marianne Løvstad ble ansatt som doktorgradsstipendiat ved Forskningsavdelingen Sunnaas sykehus HF fra 1. mars 2007. Hovedveieleder for hennes arbeid er psykologspesialist, Ph.D. Anne-Kristin Solbakk ved Rikshospitalet HF. Førsteamanuensis Tor Endestad ved Universitetet i Oslo, Psykologisk Institutt er biveileder, det samme er Magnus Lindgren, dosent ved Universitetet i Lund. Løvstad er f.o.m. høsten 2007 tatt opp ved Psykologisk Institutt ved UiO sitt doktorgradsprogram og følger undervisningsprogrammet der.
2007 har i stor grad vært benyttet til utforming av de eksperimentelle paradigmer som skal benyttes for å undersøke informasjonsprosessering hos mennesker med skader i ulike deler av hjernens fremre områder, frontallappene. Tre eksperimenter er nå klare og ferdig utprøvd på friske personer. Eksperimentene måler funksjoner knyttet til impulshemming, nyorientering og forventning om fremtidige hendelser. Tilgjengelig litteratur gir grunn til å tro at disse funksjonene vil være påvirket i ulik grad av skade i ulike deler av frontallappene. Under løsning av oppgavene vil man ved hjelp av EEG-baserte metoder måle nevrofysiologisk aktivitet knyttet til de ulike oppgavtypene. Man vil også undersøke hvordan oppgaveløsning henger sammen med hvordan pasientene fungerer i dagliglivet og med hvor stor grad av kognitive funksjonsforstyrrelser de har.
Ved inngangen til 2008 er pilotering av eksperimenter ferdigstilt, pasienter rekrutteres fortløpende of datainnsamling er pbegynt.
eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT
Alle henvendelser rettes til eRapport