Cartografie van sociale cognitienetwerken en hun veranderingen bij patiënten met epilepsie (SocrAlt)

Sociale cognitie verwijst naar het vermogen om het gedrag en de emoties van anderen te begrijpen en om zijn eigen gedrag aan te passen aan de sociale context. Het is een cognitieve functie van hoge orde, waarvoor verschillende processen nodig zijn: bepaalde informatie identificeren als een sociale betekenis (zoals emoties of gezichtsuitdrukkingen), deze informatie decoderen, de emotionele toestand van iemands gesprekspartner uit die informatie afleiden en die informatie gebruiken en die gevolgtrekkingen om zijn eigen gedrag aan te passen.

Deficiënties in de sociale cognitie komen voor bij veel neurologische (lobaire frontotemporale dementie, epilepsie…) of psychiatrische (schizofrenie, autismespectrumstoornissen…) ziekten en leiden tot een aanzienlijke verslechtering van de levenskwaliteit van de patiënten en belemmeren hun integratie in de samenleving. Hersenveranderingen en pathofysiologische mechanismen die tot die tekortkomingen leiden, zijn echter nog steeds slecht bekend.

Hersengebieden die ten dienste staan ​​van de sociale cognitie zijn de afgelopen jaren bestudeerd, maar een globaal beeld van dit netwerk ontbreekt. De meeste onderzoeken richtten zich inderdaad op een bepaald aspect van sociale cognitie, zoals bijvoorbeeld de herkenning van gezichtsemoties. De belangrijkste corticale gebieden en wittestofbanen die betrokken zijn bij de opeenvolgende stadia van de sociale cognitie worden daarna hervat.

1. Neurologische basis van perceptie van sociale prikkels Sociale prikkels in het dagelijks leven vinden voornamelijk plaats in de visuele modaliteit en ten tweede in de auditieve modaliteit. De meerderheid van de bestaande onderzoeken richtte zich dus op visuele sociale prikkels.

   De allereerste stap van een verwerking van visuele sociale prikkels is de identificatie ervan, en verschillende corticale gebieden zijn gewijd aan de herkenning van een prikkel die specifiek door een ander mens wordt uitgezonden. Sommige gebieden vertoonden een hoge specificiteit voor menselijke gezichtsherkenning: het Occipital Face Area (OFA) in de onderste occipitale gyrus en het Fusiform Face Area (FFA) in de spoelvormige gyrus. Evenzo zijn sommige gebieden gewijd aan de herkenning van menselijke lichamen: het Extrastriate Body-gebied in de laterale occipito-temporale cortex en het Fusiform Body-gebied in de spoelvormige gyrus.

   Een ander corticaal gebied dat al vroeg betrokken is bij menselijke interactie, is het achterste deel van de superieure temporale sulcus (pSTS). Het achterste deel van de laterale en superieure temporale kwab is een gebied dat gespecialiseerd is in bewegingswaarneming, en sommige delen ervan reageren alleen op de beweging van levenloze objecten (Areas MT/V5), terwijl de pSTS specifiek reageert op de waarneming van een beweging die wordt gemaakt door een biologisch levend wezen, vooral een ander mens. Elektrofysiologische studies bevestigden dat neuronen in dit gebied specifiek reageren op de waarneming van bewegingen van andere menselijke proefpersonen, terwijl ze niet worden geactiveerd tijdens zelfgemaakte bewegingen en dus niet als spiegelneuronen werken.

   Zodra is vastgesteld dat een stimulus door een ander mens is uitgezonden en daarom een ​​sociale betekenis heeft, zullen andere gebieden de verwerking van sociaal-specifieke informatie uitvoeren. De amygdala is een belangrijk onderdeel van deze volgende stap en wordt in verband gebracht met het herkennen van gezichtsemoties en het beoordelen van de betrouwbaarheid. Laesies van de amygdala werden in verband gebracht met een tekort aan emotionele herkenning, wat leidde tot stoornissen in de sociale interactie.

   De belangrijkste wittestofkanalen die bij die vermogens betrokken zijn, zijn de inferieure longitudinale fasciculus en de inferieure fronto-occipitale fasciculus, die de occipitale cortex verbindt met de temporale en frontale cortex. De ontwikkeling van die traktaten correleerde met gezichtsherkenning bij gezonde proefpersonen en hun veranderingen werden gevonden bij proefpersonen met ontwikkelingsprosopagnosie.

2. Neurologische basis van begrip van sociale interactie Op basis van die stimuli moet een proefpersoon vervolgens het gedrag van een andere persoon interpreteren en diens emoties, overtuigingen en doelstellingen afleiden. De theorie van de geest verwijst naar het vermogen om de mentale toestand van een ander onderwerp af te leiden, en is onlangs verdeeld in "koude" (of "cognitieve") theorie van de geest, die het vermogen aanduidt om de gedachte van een ander onderwerp af te leiden, en "heet" (of "empathische") theorie van de geest, die het vermogen aangeeft om zijn emoties af te leiden. Dit laatste vermogen staat dicht bij, maar verschilt van empathie, het vermogen om de affectieve toestand van een ander onderwerp te delen en te ervaren.

   De theory of mind is gekoppeld aan een hersennetwerk dat het mentaliserende netwerk wordt genoemd en dat de temporopariëtale overgang, de posterieure cingulumcortex, de mediale precuneus en de temporale polen omvat. Aan de andere kant zijn de neurale bases van de empathie gebaseerd op een specifiek spiegelnetwerk voor emoties: veel functionele MRI-onderzoeken toonden een vergelijkbare activering van corticale gebieden aan bij het ervaren van een emotie en het observeren van iemand anders die het ervaart. Dit is gevonden voor verschillende emoties, zoals: pijn, inclusief sociale pijn zoals het lijden ervaren in een situatie van sociale uitsluiting (insula anterior en cingulum anterior), walging (insula anterior), of spijt (cortex cingulum anterior en orbitofrontaal). schors).

   Verbindingen tussen die gebieden zijn voornamelijk afhankelijk van de superieure longitudinale fasciculus. Morfologische metingen van dit kanaal werden geassocieerd met prestaties in emotieherkenning en empathie. Andere banen die betrokken zijn bij empathie en theory of mind zijn de uncinate fasciculus, het cingulum en de arcuate fasciculus.

3. Sociale cognitiedeficiëntie bij patiënten met epilepsie Sociale cognitiestoornissen geassocieerd met epilepsie worden sinds het begin van de 20e eeuw beschreven. In de psychiatrische literatuur uit deze periode werd inderdaad de term 'epileptische persoonlijkheid' gebruikt om een ​​combinatie van cognitieve symptomen aan te duiden bij patiënten met epilepsie tijdens de interictale periode, waaronder sociale stoornissen (zoals egocentrisme en verlies van empathie). Hoewel deze stereotiepe voorstelling later onjuist bleek te zijn, hebben recente onderzoeken die in de afgelopen decennia zijn uitgevoerd, dankzij de vooruitgang in neuropsychologie en neuroimaging, de aanwezigheid van sociale cognitiestoornissen bij patiënten met epilepsie aangetoond.

   De meeste van die studies werden gedaan bij patiënten met mediale temporaalkwabepilepsie (MTLE). Verschillende onderzoeken hebben de theorie van geestesstoornissen aangetoond, zowel in de basiscomponenten als in de meer complexe componenten, bij patiënten met MTLE. Die patiënten presenteerden zich ook met een gebrek aan gezichtsemotieherkenning.

   Deficiëntie van sociale cognitie werd ook gevonden bij andere epilepsiesyndromen. Patiënten met focale frontale epilepsie vertoonden dus theorie van de stoornis van de geest, vergelijkbaar met patiënten met MTLE, evenals stoornissen in de herkenning van gezichtsemoties, verminderde empathie en verandering van besluitvorming in sociale context. Patiënten met idiopathische gegeneraliseerde epilepsie vertoonden ook stoornissen in de sociale cognitie, zoals theory of mind-stoornissen bij patiënten met juveniele myoclonische epilepsie.

   De mechanismen van die veranderingen blijven echter slecht bekend. Aangezien tekortkomingen in de sociale cognitie worden gevonden bij verschillende soorten epilepsie, wordt aangenomen dat deze tekortkomingen niet te wijten zijn aan de oorzakelijke hersenlaesie (vooral bij idiopathische gegeneraliseerde epilepsie, waar er precies geen laesie is), maar het gevolg kunnen zijn van een verandering van de sociaal cognitienetwerk, secundair aan de aanvallen. De aanvangsleeftijd kan ook een belangrijke factor zijn: MTLE en idiopathische gegeneraliseerde epilepsie beginnen klassiek tijdens de adolescentie, terwijl het sociale cognitienetwerk, een van de laatste hersennetwerken dat volwassen wordt, nog niet volledig is gedefinieerd. De aanvallen kunnen daarom de rijping ervan verstoren, terwijl ze geen effect hebben op andere hersennetwerken die hun definitieve volwassen configuratie al hebben bereikt.

4. Doelstellingen Om de mechanismen van sociale cognitiestoornissen bij patiënten met epilepsie te onderzoeken, zullen we een complete structurele en functionele sociale cognitie-atlas realiseren bij 20 patiënten met geneesmiddelresistente mediale temporaalkwabepilepsie. Die patiënten zullen worden opgenomen onder de patiënten die preoperatief worden beoordeeld in het Pitie-Salpetriere-ziekenhuis.

Als onderdeel van hun preoperatieve beoordeling zullen patiënten een volledige neuropsychologische beoordeling ondergaan, inclusief een specifiek toegespitste neuropsychologische beoordeling gevalideerd in het Frans (Batteries de Cognition Sociale BCS).

Een eerste neuroimaging-protocol zal worden uitgevoerd, inclusief een structurele en een functionele acquisitie. De structurele acquisitie, uitgevoerd op een 3T MRI, omvat een anatomische T1-sequentie, een High Angular Resolution Diffusion Imaging HARDI om de morfologie en de macrostructurele kenmerken te beoordelen van lange en korte wittestofbanen die betrokken zijn bij sociale cognitie, en kwantitatieve MRI en hybride diffusie HYDI in beeld brengen om hun microstructuur te beoordelen. De functionele verwerving, uitgevoerd op een ultra-high-field 7T MRI, omvat een verwerving in rusttoestand en activeringsverwerving tijdens specifieke sociale cognitietaken.

Gezamenlijke analyse van structurele en functionele connectiviteit zal het onderzoeksteam in staat stellen de veranderingen van sociale cognitienetwerken bij patiënten met epilepsie te beoordelen.

Een jaar na de operatie vindt een tweede postoperatieve beoordeling plaats. Patiënten zullen dan een klinische evaluatie ondergaan, inclusief een nieuwe neuropsychologische beoordeling, en hetzelfde neuroimaging-protocol, om de reorganisatie van het sociale cognitienetwerk één jaar na de operatie en één jaar na remissie van epilepsie te beoordelen.