Kartografi av socialt kognitionsnätverk och deras förändringar hos patienter med epilepsi (SocrAlt)

Social kognition avser förmågan att förstå andras beteenden och känslor, och att anpassa sitt eget beteende utifrån det sociala sammanhanget. Det är en kognitiv funktion av hög ordning, som kräver flera processer: att identifiera viss information som bär en social betydelse (som känslor eller ansiktsuttryck), avkoda denna information, härleda det känslomässiga tillståndet hos ens samtalspartner från den informationen och använda den informationen och dessa slutsatser för att anpassa sitt eget beteende.

Sociala kognitionsbrister finns i många neurologiska (lobar frontotemporal demens, epilepsi...) eller psykiatriska (schizofreni, autistiska spektrumstörningar...) sjukdomar och leder till avsevärd försämring av patienternas livskvalitet och hämmar deras integration i samhället. Men hjärnförändringar och patofysiologiska mekanismer som leder till dessa brister är fortfarande dåligt kända.

Hjärnområden som tjänar den sociala kognitionen har studerats under de senaste åren, men en global syn på detta nätverk saknas. Faktum är att de flesta studier fokuserade på en viss aspekt av social kognition, som till exempel ansiktsigenkänning. De huvudsakliga kortikala områdena och vita substansområdena som är involverade i de successiva stadierna av den sociala kognitionen återupptas därefter.

1. Neurologisk grund för perception av sociala stimuli Sociala stimuli i vardagslivet finns främst i visuell modalitet, och för det andra i auditiv modalitet. Majoriteten av befintliga studier fokuserade alltså på visuella sociala stimuli.

   Det allra första steget i bearbetning av visuella sociala stimuli är dess identifiering, och olika kortikala områden ägnas åt igenkännandet av ett stimuli som specifikt avges av en annan människa. Vissa områden visade en hög specificitet för mänskligt ansiktsigenkänning: Occipital Face Area (OFA) i den inferior occipital gyrus, och Fusiform Face Area (FFA) i fusiform gyrus. På liknande sätt är vissa områden ägnade åt att känna igen människokroppar: området Extrastriate Body i den laterala occipito-temporala cortexen och Fusiform Body Area i den fusiforma gyrusen.

   Ett annat kortikalt område tidigt involverat i mänsklig interaktion är den bakre delen av den övre temporala sulcus (pSTS). Den bakre delen av den laterala och överlägsna tinningloben är ett område som är specialiserat på rörelseuppfattning, och vissa av dess delar reagerar bara på rörelsen av livlösa föremål (Areas MT/V5), medan pSTS reagerar specifikt på uppfattningen av en rörelse gjord av en biologiskt levande varelse, särskilt en annan människa. Elektrofysiologiska studier bekräftade att neuroner i detta område specifikt reagerar på observation av rörelser gjorda av andra mänskliga försökspersoner, medan de inte aktiveras under självgjorda rörelser, och därmed inte fungerar som spegelneuroner.

   När en stimulans väl har identifierats som sänds ut av en annan människa och därför har en social betydelse, kommer andra områden att utföra bearbetning av social-specifik information. Amygdala är en nyckelkomponent i detta nästa steg och har förknippats med ansiktsigenkänning och pålitlighetsbedömning. Lesioner i amygdala var associerade med emotionell igenkänningsbrist som ledde till försämring av social interaktion.

   De huvudsakliga vita ämnesområdena som är involverade i dessa förmågor är den nedre longitudinella fasciculus och den nedre fronto-occipital fasciculus, som förbinder occipital cortex med temporal och frontal corticus. Dessa kanalers utveckling korrelerade med ansiktsigenkänning hos friska försökspersoner och deras förändringar hittades hos försökspersoner med utvecklingsprosopagnosi.

2. Neurologisk grund för förståelse av social interaktion Utifrån dessa stimuli måste en subjekt sedan tolka en annan persons beteende och sluta sig till dess känslor, övertygelser och mål. Theory of mind hänvisar till förmågan att härleda ett annat ämnes mentala tillstånd, och har nyligen delats upp i "kall" (eller "kognitiv") teori om sinne, som betecknar förmågan att härleda en annan subjekts tanke, och "het" (eller "empatisk") teori om sinnet, som betecknar förmågan att härleda sina känslor. Denna sista förmåga är nära, men skild från empati, som är förmågan att dela och uppleva det affektiva tillståndet hos ett annat ämne.

   Theory of mind har kopplats till ett hjärnnätverk som kallas mentaliserande nätverk, som involverar temporoparietal junction, posterior cingulum cortex, mediala precuneus och temporala polerna. Å andra sidan är neurala baser för empatin baserade på ett specifikt spegelnätverk för känslor: många funktionella MRI-studier visade liknande aktivering av kortikala områden när man upplever en känsla och observerar någon annan som upplever den. Detta har upptäckts för olika känslor, såsom: smärta, inklusive social smärta, såsom lidande som upplevs i en situation av social utslagning (främre insula och främre cingulum cortex), avsky (främre insula) eller ånger (främre cingulum cortex och orbitofrontal bark).

   Förbindelser mellan dessa områden beror huvudsakligen på den övre longitudinella fasciculus. Morfologiska mätningar av denna trakt associerades med prestationer i känslomässig igenkänning och empati. Andra trakter involverade i empati och teori om sinnet är den uncinate fasciculus, cingulum och den bågformade fasciculus.

3. Social kognitionsbrist hos patienter med epilepsi Social kognitionsstörning i samband med epilepsi har beskrivits sedan början av 1900-talet. Faktum är att psykiatrisk litteratur från denna period använde termen "epileptisk personlighet" för att beteckna en kombination av kognitiva symtom hos patienter med epilepsi, under interiktal period, inklusive sociala störningar (såsom egocentricitet och förlust av empati). Även om denna stereotypa skildring senare visade sig vara felaktig, har nyligen genomförda studier under de senaste decennierna, tack vare framsteg inom neuropsykologi och neuroimaging, visat förekomsten av social kognitionsförsämring hos patienter med epilepsi.

   De flesta av dessa studier gjordes på patienter med medial temporallobsepilepsi (MTLE). Olika studier visade teorier om sinnesnedsättning, både i dess grundläggande och mer komplexa komponenter, hos patienter med MTLE. Dessa patienter uppvisade också brist på ansiktsigenkänning.

   Social kognitionsbrist hittades även vid andra epilepsisyndrom. Patienter med fokal frontal epilepsi presenterade således teorin om sinnesnedsättning, liknande patienter med MTLE, såväl som försämring av ansiktsigenkänning, minskad empati och förändring av beslutsfattande i sociala sammanhang. Patienter med idiopatisk generaliserad epilepsi uppvisade också social kognitionsförsämring, såsom teori om sinnesnedsättning hos patienter med juvenil myoklonisk epilepsi.

   Mekanismerna för dessa förändringar är dock fortfarande dåligt kända. Eftersom sociala kognitionsbrister finns vid olika typer av epilepsi, antas det att dessa brister inte beror på den kausala hjärnskadan (särskilt vid idiopatisk generaliserad epilepsi, där det inte finns någon skada), utan kan bero på en förändring av socialt kognitionsnätverk, sekundärt till anfallen. Debutåldern kan också vara en viktig faktor: MTLE och idiopatisk generaliserad epilepsi börjar klassiskt under tonåren, medan det sociala kognitionsnätverket, ett av de sista hjärnnätverken att mogna, ännu inte är helt definierat. Anfallen kan därför störa dess mognad, samtidigt som de inte har någon effekt på andra hjärnnätverk som redan uppnått sin slutliga vuxenkonfiguration.

4. Mål För att undersöka mekanismerna för social kognitionsnedsättning hos patienter med epilepsi kommer vi att uppnå en komplett strukturell och funktionell social kognitionsatlas hos 20 patienter med läkemedelsresistent medial temporallobsepilepsi. Dessa patienter kommer att inkluderas bland patienter som genomgår preoperativ bedömning på sjukhuset Pitie-Salpetriere.

Som en del av sin preoperativa bedömning kommer patienter att få en komplett neuropsykologisk bedömning, inklusive en specifikt dedikerad neuropsykologisk bedömning validerad på franska (Batteries de Cognition Sociale BCS).

Ett första neuroavbildningsprotokoll kommer att utföras, inklusive ett strukturellt och ett funktionellt förvärv. Det strukturella förvärvet, utfört på en 3T MRI, kommer att innefatta en anatomisk T1-sekvens, en High Angular Resolution Diffusion Imaging HARDI för att bedöma morfologin och de makrostrukturella egenskaperna hos långa och korta vita substanser involverade i social kognition, och kvantitativ MRI och hybriddiffusion Avbildning av HYDI för att bedöma deras mikrostruktur. Det funktionella förvärvet, utfört på en ultrahögfälts 7T MRI, kommer att inkludera ett vilotillståndsförvärv och aktiveringsförvärv under specifika sociala kognitionsuppgifter.

Gemensam analys av strukturella och funktionella anslutningar kommer att göra det möjligt för forskarteamet att bedöma förändringarna av sociala kognitionsnätverk hos patienter med epilepsi.

En andra postoperativ bedömning kommer att utföras ett år efter operationen. Patienterna kommer sedan att ha en klinisk utvärdering, inklusive en ny neuropsykologisk bedömning, och samma neuroimagingprotokoll, för att bedöma omorganisationen av socialt kognitionsnätverk ett år efter operationen och ett år efter epilepsiremission.