De Invloed van Parkinson op Cognitieve
Flexibiliteit bij Verbale Taken
Masterthese van J.A.E. Gutter
Studentnummer: 10172068
Begeleider: Ben Schmand
Externe begeleider: Gert Geurtsen
Datum: januari 2017
Programmagroep Brein en Cognitie - Klinische Neuropsychologie
Afdeling Psychologie, Universiteit van Amsterdam
2 Inhoudsopgave
Abstract p. 3
De Invloed van Parkinson op Cognitieve Flexibiliteit bij Verbale Taken p. 4
Methode p. 8 Deelnemers p. 8 Materiaal p. 9 Procedure p. 10 Statistische Analyse p. 11 Resultaten p. 14 Discussie p. 20 Referenties p. 23
3 Abstract
Naast lichamelijke problemen rapporteren Parkinson patiënten vaak ook cognitieve problemen, waaronder problemen met aandachtsverplaatsing (cognitieve flexibiliteit). In dit onderzoek is de invloed van Parkinson op cognitieve flexibiliteit bij verbale taken onderzocht. Hierbij is gekeken hoe Parkinson patiënten presteren op fluency tests vergeleken met gezonde personen en dan met name naar verschilscores tussen enkelvoudige fluency en alternerende fluency. Bij fluency tests worden in één minuut zoveel mogelijk woorden opgenoemd binnen een categorie (semantisch), met een bepaalde beginletter (fonetisch) of afwisselend tussen categorieën en/of letters (alternerend). Hoe hoger de verschilscore tussen enkelvoudige fluency en alternerende fluency, hoe meer moeite aandachtsverplaatsing kost en dus hoe lager de cognitieve flexibiliteit. Indien er sprake is van verminderde cognitieve flexibiliteit zal het verschil in prestatie tussen enkelvoudige fluency en alternerende fluency dus groter zijn dan wanneer hier geen sprake van is. Uit het onderzoek kwam naar voren dat er geen verschil is tussen gezonde personen en Parkinson patiënten voor enkelvoudige fluency, maar wel dat Parkinson patiënten meer moeite hebben met alternerende fluency, wat wijst op verminderde cognitieve flexibiliteit.
4 De Invloed van Parkinson op Cognitieve Flexibiliteit bij Verbale Taken
De ziekte van Parkinson staat veelal bekend om de lichamelijke verschijnselen waar patiënten last van hebben, zoals trillen/beven, rigiditeit en problemen met lopen. Behalve deze lichamelijke problemen rapporteren Parkinson patiënten vaak ook cognitieve problemen, zoals moeite met het verdelen en verplaatsen van hun aandacht (verminderde cognitieve flexibiliteit), een vertraagde verwerking van/reactie op informatie (bradyfrenie) en problemen met executieve functies, waaronder plannen, probleemoplossend vermogen en inhibitie. Cognitieve flexibiliteit is het vermogen om flexibel van perspectief, focus of aandacht te kunnen wisselen (Diamond, 2006). Deze klachten komen dus geregeld voor bij de ziekte van Parkinson en worden onderzocht met verschillende neuropsychologische tests. Hierbij draait het er om vast te stellen welke invloed Parkinson heeft op de verschillende cognitieve functies en hoe dit terug te vinden is op deze tests.
Tijdens onderzoek naar de ziekte van Parkinson is met dergelijke tests enkele decennia geleden al gevonden dat niet-dementerende Parkinson patiënten moeite hebben met het snel afwisselen van mental sets, ook wel set-shifting of task-switching genoemd (o.a. Bowen, Hoehn & Yahr, 1972; Bowen, Burns, Brady & Yahr, 1976, allen aangehaald in Zec et al., 1999, Cools, Van Den Bercken, Horstink, Van Spaendonck & Berger, 1984 en Fimm, Bartl, Zimmermann & Wallesch, 1994). Task-switching/set-shifting wordt beschreven als het vermogen om het responsgedrag aan te passen aan veranderende omstandigheden (Gotham et al., 1988; Cools et al., 2001, beide aangehaald in Monchi et al., 2004) en is sterk gerelateerd aan cognitieve flexibiliteit (Liu, Fan, Rossi, Yao & Chen, 2015).
Dit gebrek in set-shifting blijkt bijvoorbeeld uit onderzoek van Cools et al. (1984) waarin Parkinson patiënten een verminderde bekwaamheid voor verplaatsing van aandacht vertoonden in verbale, figuratieve en motorische modaliteiten, wat aansluit bij de bovengenoemde rapportage van moeite met aandachtsverdeling-/verplaatsing.
5 Dit gebrek is vaker gevonden bij taken die interne aandachtscontrole vereisen zoals tests voor verbale vloeiendheid. Zo is meermaals aangetoond dat Parkinson patiënten slechter presteren dan gezonde personen op alternerende semantische fluency taken, waarbij snel afgewisseld moet worden tussen het noemen van woorden in verschillende categorieën (Cooper, Sagar, Jordan, Harvey & Sullivan, 1991; Gotham, Brown & Marsden, 1988; Rothlind & Brandt, 1993, allen aangehaald in Zec et al., 1999). Fluency taken zijn taken waarbij de deelnemer in één minuut tijd zoveel mogelijk woorden binnen een bepaalde categorie (semantische fluency), beginnend met een bepaalde letter (fonetische fluency) of afwisselend tussen verschillende categorieën of letters (alternerende fluency) op dient te noemen. Bij alternerende fluency wordt onderscheid gemaakt tussen fluency met een intra-dimensionele shift (wisselen tussen categorieën of tussen letters) en fluency met een extra-dimensionele shift (wisselen tussen een categorie en een letter). De gevonden resultaten, namelijk dat Parkinson patiënten slechter presteren op alternerende semantische fluency, passen bij de klachten over moeite met aandachtsverplaatsing/ verminderde cognitieve flexibiliteit.
Er is bij verschillende van de hierboven aangehaalde onderzoeken echter sprake van methodologische beperkingen, zoals het gebruik van slechts één semantische fluency test en één alternerende fluency test (Gotham, et al., 1988, aangehaald in Zec et al., 1999), of het wel aantonen van slechtere alternerende fluency, maar zonder bewijs voor een verschil hiervan met prestatie op enkelvoudige fluency. Dit maakt het onduidelijk of slechtere prestaties op alternerende fluency daadwerkelijk veroorzaakt worden beperkte set-shifting/task-switching of dat dit mogelijk een andere oorzaak heeft. Bovendien vonden Gurd en Ward (1989) dat Parkinson patiënten niet slechter scoren op alternerende fluency dan op semantische fluency, op basis waarvan zij concludeerden dat Parkinson niet leidt tot verslechterde task-switching.
6 Zec et al. (1999) hebben getracht de bovengenoemde onderzoeken te repliceren zonder de genoemde methodologische beperkingen. Zij vonden dat Parkinson patiënten niet slechter presteren op fonetische fluency, iets slechter op semantische fluency en duidelijk en consistent slechter op alternerende fluency. Dit ondersteunt de aanname dat er bij Parkinson patiënten sprake zou zijn van beperkte set-shifting en dus dat Parkinson patiënten daadwerkelijk moeite hebben met aandachtsverdeling/-verplaatsing.
Verslechterde set-shifting bij Parkinson patiënten is behalve met fluency tests ook gevonden met de Wisconsin Card Sorting Test (Bowen, Kamienny, Burns & Yahr, 1975, aangehaald in Zec et al., 1999 en Canavan, Passingam, Marsden, Quinn, Wyke, & Polkey, 1989). Dit is een neuropsychologische test van het vermogen tot abstract redeneren en het wisselen van cognitieve strategieën als reactie op onverwachte veranderingen (Berg, 1948 en Grant & Berg, 1948, beide aangehaald in Kohli & Kaur, 2006). Canavan et al. (1989) toonden aan dat Parkinson patiënten aanzienlijk vaker persevereren dan gezonde personen. Zij onderzochten echter ook prestaties op associatieve leertaken (Visual-Motor Associative Task en Visual-Visual Associative Task), waarbij door middel van feedbackverwerking de juiste oplossing gevonden moet worden. Zij vonden geen verschil tussen Parkinson patiënten en gezonde deelnemers op deze taken. Hoewel deze resultaten niets zeggen over de prestaties op fluency taken, doen ze dat wel over de onderliggende mechanismen die ook bij fluency een rol spelen, en ook hier is dus sprake van tegenstrijdige resultaten.
Kortom, er is al onderzoek gedaan naar cognitieve flexibiliteit bij Parkinson, maar de uitkomsten lopen uiteen, waarbij bovendien de methodologische kwaliteit wisselend is. Daarnaast is er in geen van bovengenoemde onderzoeken gekeken naar prestaties van Parkinson patiënten op fluency taken met extra-dimensionele shift. Het huidige onderzoek zal dit wel doen, waarbij er zal worden gekeken welke invloed Parkinson heeft op de cognitieve flexibiliteit bij verbale taken. Hopelijk verduidelijkt dit of er inderdaad sprake is van
verslechterd presteren op verbale vloeiendheid en een verminderde cognitieve flexibiliteit. Gezien de eerdergenoemde klachten die Parkinson patiënt
aandachtsverplaatsing en de ondersteuning
Parkinson een negatieve invloed heeft op de cognitieve flexibiliteit bij verbale taken. Concreet voor de onderzoeksresultaten
alternerende fluency dan gezonde personen en dat hun verschilscore tussen enkelvoudige fluency en alternerende fluency
verwacht dat Parkinson patiënten meer moe
dimensionele shift (tussen twee dimensies), wat zou betekenen dat de verschilscore tussen enkelvoudige fluency en alternerende
fonetisch) groter zal zijn dan de
fluency met een intra-dimensionele shift.
Figuur 1. Verwacht patroon van de patiënten.
Enkelvoudige fluency Alternerende fluency met intra
verslechterd presteren op verbale vloeiendheid en een verminderde cognitieve flexibiliteit. Gezien de eerdergenoemde klachten die Parkinson patiënten rapporteren
aandachtsverplaatsing en de ondersteuning hiervoor vanuit onderzoek, wordt verwacht dat Parkinson een negatieve invloed heeft op de cognitieve flexibiliteit bij verbale taken. Concreet voor de onderzoeksresultaten betekent dit dat Parkinson patiënten slechter zullen scoren op dan gezonde personen en dat hun verschilscore tussen enkelvoudige fluency groter zal zijn dan bij gezonde personen. Tevens wordt verwacht dat Parkinson patiënten meer moeite hebben met het maken van een extra dimensionele shift (tussen twee dimensies), wat zou betekenen dat de verschilscore tussen
en alternerende fluency met een extra-dimensionele shift (semantisch en fonetisch) groter zal zijn dan de verschilscore tussen enkelvoudige fluency
dimensionele shift.
Verwacht patroon van de fluency scores van gezonde personen en Parkinson
Alternerende fluency met
intra-dimensionele shift Alternerende fluency met extra-dimensionele shift
7 verslechterd presteren op verbale vloeiendheid en een verminderde cognitieve flexibiliteit. en rapporteren over vanuit onderzoek, wordt verwacht dat Parkinson een negatieve invloed heeft op de cognitieve flexibiliteit bij verbale taken. Concreet nson patiënten slechter zullen scoren op dan gezonde personen en dat hun verschilscore tussen enkelvoudige groter zal zijn dan bij gezonde personen. Tevens wordt ite hebben met het maken van een extra-dimensionele shift (tussen twee dimensies), wat zou betekenen dat de verschilscore tussen
dimensionele shift (semantisch en fluency en alternerende
scores van gezonde personen en Parkinson
Gezond Parkinson
8 Methode
Deelnemers
Gezonde deelnemers werden geworven uit de familie- en kennissenkring van de onderzoeker. Aan het onderzoek namen 30 gezonde personen deel, waaronder 11 mannen en 19 vrouwen. Zij hadden een gemiddelde leeftijd van 60.1 jaar (SD=7.1) en een gemiddeld opleidingsniveau van 5.2 (SD=0.8) op de schaal van educatieniveau volgens Verhage (1964), (zie de subsectie 'Procedure' voor de indeling van Verhage). Voorwaarde voor deelname aan het onderzoek was mentale gezondheid, vrij van dementie of een andere (cognitieve) stoornis. Tijdens de deelnemerwerving is aan potentiële deelnemers gevraagd of zij hieraan voldeden.
Voor de data van Parkinson patiënten (onder medicatie) is gebruik gemaakt van twee verschillende data sets, waarvan de data al eerder zijn verzameld. Hiervan zijn alleen de data gebruikt van patiënten waarbij dezelfde testvarianten zijn afgenomen als bij de gezonde deelnemers. Er werd een dataset gebruikt voor de analyse van alternerende fluency met intra-dimensionele shift en een dataset voor de analyse van alternerende fluency met extra-dimensionele shift. In de intra-extra-dimensionele Parkinson groep zijn data opgenomen van 22 Parkinson patiënten, waaronder 9 mannen en 13 vrouwen met een gemiddelde leeftijd van 62.2 jaar (SD=7.6). Het gemiddelde opleidingsniveau was 4.2 (SD=1.7) op de schaal van Verhage. Deze dataset is afkomstig van het onderzoek van Smeding et al. (2006). De dataset van de extra-dimensionele Parkinson groep bevat data van 148 Parkinson patiënten, waaronder 95 mannen en 53 vrouwen, met een gemiddelde leeftijd van 62.4 jaar (SD=6.9) en een gemiddeld opleidingsniveau van 5.2 (SD=1.2) op de schaal van Verhage. Deze dataset is afkomstig van het Academisch Medisch Centrum (AMC) te Amsterdam, waarvan de data zijn verzameld bij patiënten die gescreend werden voor een diepe hersenstimulatie operatie. Zie tabel 1 voor een overzicht van de demografische gegevens in klinische gegevens van de groepen.
9 Tabel 1
Demografische gegevens en klinische gegevens van de groepen Groep (N)
Gezond (30) dimensioneel (22) Parkinson intra- dimensioneel (148) Parkinson
extra-M (SD) M (SD) M (SD)
Man/vrouw-verhouding (in n) 11/19 9/13 95/53 Leeftijd (n jaren) 60.1(7.1) 62.2 (7.6) 62.4 (6.9) Opleidingsniveau (Verhage) 5.2 (0.8) 4.2 (1.7) 5.2 (1.2) Ziekteduur (in jaren) - 13.3 (4.7) onbekend
UPDRS III on - 21.2 (9.2) 20.3 (9.2)
UPDRS III off - 43.6 (12.5) 43.1 (11.1) Materialen
Voor de fluency taken werd gebruik gemaakt van de DAT-versie van de Controlled Oral Word Association Test (COWAT, Nederlandse bewerking) voor fonetische fluency, de subtest Woordopnoemen van de Groninger Intelligentie Test-2 (GIT-2) voor semantische fluency en een subtest van de Parkinson's Disease - Cognitive Rating Scale (PD-CRS) voor extra-dimensionele alternerende fluency. Voor alle fluency tests geldt een voldoende tot goede betrouwbaarheid en validiteit (Schmand, Groenink & Van den Dungen, 2008 (COWAT), Groninger Intelligentie Test 2, Cotan documentatie, 2006 (GIT-2) en Pagonabarraga et al., 2008 (PD-CRS)). De intra-dimensionele alternerende fluency ging volgens de wijze van Downes, Sharp, Costall, Sagar en Howe (1993), aangehaald in Smeding et al. (2006). Bij de fonetische fluency worden er drie keer zoveel mogelijk woorden opgenoemd met een specifieke beginletter allen in één minuut tijd, in dit geval de letters D, A en T. Bij de semantische fluency gebeurt hetzelfde, maar dan met twee categorieën; dieren en beroepen. De intra-dimensionele fluency bevat een fonetische variant: in twee minuten tijd afwisselend zoveel mogelijk woorden opnoemen met de letters P en G, en een semantische variant: in twee minuten tijd afwisselend zoveel mogelijk lichaamsdelen en steden opnoemen. Ten slotte is er de extra-dimensionele fluency waarbij wordt afgewisseld tussen fonetisch en semantisch,
10 oftewel: in één minuut tijd worden er afwisselend zoveel mogelijk woorden opgenoemd beginnend met een specifieke beginletter en binnen een bepaalde categorie. In dit geval zijn dat de letter S en de categorie kledingstukken.
Procedure
Het onderzoek heeft bij de gezonde deelnemers thuis plaatsgevonden, in een rustige omgeving, zonder andere aanwezigen of andere afleidende factoren. Aan het begin van het onderzoek kreeg de deelnemer algemene informatie over het onderzoek, was er de mogelijkheid om vragen te stellen en werd het informed consent formulier ondertekend. Voorafgaand aan het testen is er gevraagd naar eventuele cognitieve stoornissen, de geboortedatum en het opleidingsniveau van de deelnemer. Opleidingsniveau werd hierbij onderverdeeld in één van de zeven categorieën, zoals volgens Verhage (1964).
Deze categorieën zijn:
1. lagere school niet afgemaakt 2. lagere school afgemaakt
3. middelbare school niet afgemaakt 4. LBO/VMBO diploma
5. MULO/MAVO/MBO diploma 6. HAVO/VWO/HBO diploma 7. universiteit
Van de patiënten werden leeftijd en opleidingsniveau ook vastgelegd. Aangezien de data van de extra-dimensionele Parkinson groep verzameld zijn als onderdeel van een cognitieve screening ging de verzameling hiervan anders dan bij de gezonde groep. De testafname bij de patiënten vond plaats in het AMC, uitgevoerd door een neuropsycholoog. De data van de intra-dimensionele Parkinson groep zijn verzameld voor het onderzoek van Smeding et al.
11 (2006), ook in een ziekenhuis (meestal het AMC). Hierbij vond testafname plaats in de ochtend, uitgevoerd door een neuropsycholoog of gesuperviseerde testassistent.
Bij de gezonde deelnemers begon het testen met het afnemen van een extra-dimensioneel
alternerende fluency test. Dit was of de S-kledingstuk variant of een andere variant (F-meubelstuk), welke niet gebruikt is voor dit onderzoek, maar werd afgenomen in het kader
van het verzamelen van normgegevens. Het testen begon dus met het afnemen één van de extra-dimensionele alternerende fluencies. Bij de ene helft van de deelnemers werd als eerst de variant S-kledingstuk afgenomen en helemaal aan het einde van de gehele testprocedure de F-meubelstuk variant, bij de andere helft van de deelnemers ging dit andersom. Tussen deze twee varianten in werden de enkelvoudige fluencies en de intra-dimensionele alternerende fluencies afgenomen (zowel fonetisch als semantisch), waarbij ook werd afgewisseld tussen de volgorde. Bij de helft van de deelnemers werd als eerst de fonetische enkelvoudige en fonetisch alternerende variant, gevolgd door de semantische enkelvoudige en semantische alternerende variant, bij de overige deelnemers werd de volgorde van afname van fonetisch en semantisch omgewisseld en werd begonnen met de semantische fluencies. Het toekennen van een volgorde is voor alle deelnemers willekeurig gebeurd. De antwoorden van de deelnemer werden door de proefleider genoteerd en tevens opgenomen, zodat eventuele gemiste antwoorden later konden worden toegevoegd op het scoreformulier. Na afloop van het onderzoek werd de deelnemer gevraagd hoe hij/zij deelname aan het onderzoek had ervaren en werden eventuele vragen nog beantwoord.
Statische analyses
Voor het uitvoeren van de statische analyses is gebruik gemaakt van het programma SPSS, waarbij bij elke analyse een alpha van .05 (eenzijdig) werd gehanteerd.
12 Omdat er verschillende tijdspannes zijn gebruikt bij de verschillende soorten fluencies (fonetische fluency totaal drie minuten, semantische fluency totaal twee minuten, intra-dimensioneel alternerend beide twee minuten (dus vier minuten totaal) en extra-intra-dimensioneel alternerend één minuut), konden sommige scores niet direct met elkaar vergeleken worden. Om deze verschillen in tijdspanne en daarmee in score te neutraliseren zijn er een aantal nieuwe variabelen gemaakt, door totaalscores te delen en/of vermenigvuldigen. Zo is er bijvoorbeeld voor de totaalscore op fonetische fluency een variabele gemaakt voor het gemiddelde in twee minuten, door de totaalscore in drie minuten te vermenigvuldigen met 2/3. Op deze manier konden de scores binnen een groep op de fonetische fluency en de semantische fluency met elkaar worden vergeleken. Dit is voor meerdere variabelen gedaan, zodat een verschil in tijdspanne nooit verantwoordelijk is voor een (niet werkelijk bestaand) verschil in score. Zie tabel 2 voor een voorbeeld van de omrekening van de behaalde scores van de gezonde groep.
Tabel 2
Voorbeeld omrekening behaald aantal woorden naar aantal woorden in één, twee of vier minuten (scores van gezonde groep)
Fluency variant (aantal minuten tijdens afname)
Behaald aantal woorden Aantal woorden in 1 minuut Aantal woorden in 2 minuten Aantal woorden in 4 minuten M (SD) M (SD) M (SD) M (SD) Fonetisch (3) 38.0 (11.6) n.v.t. 25.3 (7.7) n.v.t. Semantisch (2) 44.3 (9.7) n.v.t. - n.v.t. Enkelvoudig totaal (5)1 81.9 (19.2) 16.4 (3.8) n.v.t. 69.6 (16.0) Fonetisch alternerend (2) 23.6 (7.1) n.v.t. - n.v.t. Semantisch alternerend (2) 35.1 (7.5) n.v.t. - n.v.t. Intra-dim. alternerend (4)2 58.4 (12.9) 14.6 (3.2) n.v.t. - Extra-dimensioneel alternerend (1) 14.4 (4.4) - n.v.t. n.v.t.
1 Enkelvoudig totaal (5) is de som van de fonetische fluency en de semantische fluency. 2 Intra-dimensioneel alternerend (4) is de som van de fonetisch alternerende fluency en de
semantisch alternerende fluency.
13 Wanneer het bij een analyse draait om een vergelijking tussen de groepen (en dus niet een vergelijking binnen een groep) zijn er geen gemiddelden berekend. Dit is omdat hiervoor gestandaardiseerde scores zijn gebruikt, waarbij het verschil in tijdspanne niet van invloed is. Deze gestandaardiseerde scores zijn verkregen door middel van regressieanalyses, waarbij voor elke fluency variant een verwachte score is berekend. Het oorspronkelijke doel van het gebruik van deze gestandaardiseerde scores was het kunnen corrigeren voor de invloed van covariabelen. Dit is gedaan omdat sekse, leeftijd en opleidingsniveau van invloed kunnen zijn op de woordproductie bij fluency tests (o.a. Cohen & Stanczak, 2000; Troyer, 2000 en Kosmidis, Vlahou, Panagiotaki, & Kiosseoglou, 2004) en een verschil in deze factoren dus een mogelijk verschil in woordproductie tussen de twee groepen zou kunnen verklaren. Om hiervoor te kunnen corrigeren is door middel van regressieanalyses bepaald wat de invloed van elk van deze factoren is op de scores bij de data van de gezonde groep. Vervolgens zijn de bijbehorende regressieformules opgesteld om daarmee de verwachte fluency scores te berekenen, zie bijlage 1 voor een overzicht van de regressieformules. Met de verwachte fluency score, de daadwerkelijk fluency score en de SEE (Standard Error of the Estimate) van
de regressieanalyse is voor elke fluency variabele de demografisch gecorrigeerde z-score (=effectgrootte) berekend, met bijbehorend betrouwbaarheidsinterval (CI) van 90%.
De betrouwbaarheidsintervallen van deze z-scores van verschillende groepen kunnen vervolgens vergeleken worden om te bepalen of er sprake is van een verschil in prestatie tussen de groepen. Wanneer de betrouwbaarheidsintervallen niet overlappen, zijn deze verschillend van elkaar en daarmee dus ook de fluency scores van de groepen. Vervolgens kan er met gebruik van een t-test worden getoetst of dit verschil tussen de groepen significant is. Op deze manier kunnen de scores van twee groepen worden vergeleken, zonder invloed van sekse, leeftijd of opleidingsniveau.
14 Resultaten
Voorafgaand aan de analyses werd bepaald of er aan alle voorwaarden is voldaan om de analyses uit te voeren. Uit de Shapiro-Wilk toets bleek dat voor drie variabelen geen sprake was van een normale verdeling; de semantische fluency voor beide Parkinson groepen, p=.04 (intra-dimensionele groep), p=.01 (extra-dimensionele groep) en de extra-dimensionele alternerende fluency van de Parkinson groep, p=.05. Er is geprobeerd een datatransformatie uit te voeren om de data alsnog aan de assumptie van normaliteit te laten voldoen, maar dit had geen effect. Er bleek bij het plotten van de volgens de Shapiro-Wilk toets niet normaal verdeelde data echter, dat de lijnen van deze variabelen op de grafieken vrijwel hetzelfde verloop hebben als die van de gezonde data, welke volgens diezelfde toets niet significant en dus wel normaal verdeeld zijn. Bovendien kan een significant resultaat op een normaliteitstest het gevolg zijn van een grote steekproef. Om die redenen is besloten geen aanpassingen te doen aan het statistische plan, maar de data-analyse uit te voeren zoals vooraf gepland.
Levene's Test of Equiality of Variances was in het geval van de meeste analyses niet significant en dus werd er aan de assumptie van homogeniteit van variantie voldaan. Wanneer dit niet het geval was is hiervoor gecorrigeerd door de testuitslag te gebruiken horend bij aanname van ongelijke varianties.
15 Tabel 3
Gemiddeld aantal opgenoemde woorden per fluency variant per groep Groep (N) Gezond
(30) dimensioneel (22) Parkinson intra- dimensioneel (148) Parkinson extra-Aantal woorden
Fluency variant (aantal minuten) M (SD) M (SD) M (SD) Fonetisch (3) 38.0 (11.6) 31.1 (15.3) 36.9 (12.8) Semantisch (2) 44.3 (9.7) 36.8 (10.2) 41.0 (12.5) Enkelvoudig totaal (5) 81.9 (19.2) 67.1 (23.3) 78.1 (22.9) Enkelvoudig totaal(1)1 16.4 (3.8) n.v.t. 15.6 (4.6) Enkelvoudig totaal (4)2 69.6 (16.0) 57.6 (18.9) n.v.t. Fonetisch alternerend (2) 23.6 (7.1) 17.9 (7.5) - Semantisch alternerend (2) 35.1 (7.5) 27.8 (8.1) - Intra-dimensioneel alternerend (4) 58.4 (12.9) 45.6 (14.3) - Intra-dimensioneel alternerend (1)3 14.6 (3.2) 11.4 (3.6) - Extra-dimensioneel alternerend (1) 14.4 (4.4) - 10.8 (4.1)
1 Enkelvoudig totaal (1) is de som van de fonetische en semantische fluency vermenigvuldigd met 1/5. 2 Enkelvoudig totaal (4) is de som van de fonetische en semantische fluency vermenigvuldigd met 4/5 3 Intra-dimensioneel alternerend (1) is de som van de fonetisch alternerende fluency en de semantisch
alternerende fluency vermenigvuldigd met 1/4.
Noot. Voor uitleg over het berekenen van scores in een ander aantal minuten dan de oorspronkelijke afnameduur zie paragraaf 'statische analyses' (vanaf p.11) en tabel 2.
Tabel 4
Uitkomsten t-test per combinatie van vergeleken fluency varianten per groep
1 Voor het vergelijken van intra-dimensioneel alternerende fluency en extra-dimensioneel
alternerende fluency bij Parkinson patiënten is gebruik gemaakt van
Groep (N)
Gezond (30) dimensioneel (22) Parkinson intra- dimensioneel (148) Parkinson extra-Vergeleken variabelen t(29) p t(21) p t(147) p Enkelvoudige fluency (4) Intra-dimensioneel alternerende fluency (4) 5.41 <.01 6.40 <.01 - - Semantische fluency
Semantisch alternerende fluency 6.33 <.01 6.75 <.01 - - Fonetische fluency
Fonetisch alternerende fluency 1.65 .05 2.89 <.01 - - Enkelvoudige fluency (1) Extra-dimensioneel alternerende fluency 3.10 <.01 - - 16.82 <.01 Intra-dimensioneel alternerende fluency (1) Extra-dimensioneel alternerende fluency 0.84 .814 z=-0.61, [-0.95, -0.25]1 z=-0.81, [-0.95, -0.66]1
16 In lijn met de verwachtingen werd door middel van gepaarde t-tests gevonden dat zowel de gezonde groep als de intra-dimensioneel alternerende Parkinson groep significant beter presteerde op enkelvoudige fluency dan op intra-dimensioneel alternerende fluency, t(29)=5.41, p<.01 (gezond), t(21)=6.40, p<.01 (Parkinson). Ook wanneer de scores voor fonetische en semantische fluency apart van elkaar bekeken werden bleek dit significante verschil te bestaan. Beide groepen presteren significant beter op semantisch enkelvoudige fluency dan op semantisch alternerende fluency, t(29)=6.33, p<.01 (gezond), t(21)=6.75, p<.01 (Parkinson) en significant beter op fonetisch enkelvoudige fluency dan op fonetisch alternerende fluency, t(29)=1.65, p=0.05 (gezond), t(21)=2.89, p=.01 (Parkinson). Tevens werd gevonden dat de gezonde groep en de extra-dimensioneel alternerende Parkinson groep beide significant beter presteerden op de enkelvoudige fluencies dan op de extra-dimensioneel alternerende fluency, t(29)=3.10, p=.002 (gezond), t(147)=16.82, p<.01 (Parkinson). Zie tabel 3 voor de gemiddelde scores, zie tabel 4 voor een overzicht van de test resultaten.
Tenslotte werd door middel van een gepaarde t-test voor de gezonde groep onderzocht of de scores op alternerende fluency met extra-dimensionele shift lager waren dan de scores op alternerende fluency met intra-dimensionele shift. Uit de analyses bleek dat er geen sprake was van een significant betere prestatie op de intra-dimensioneel alternerende fluency dan op de extra-dimensioneel alternerende fluency, t(29)=-0.24, p=.814 (gezond), wat dus tegen de verwachting inging. Zie tabel 3 voor de gemiddelde scores en tabel 4 voor een overzicht van de test uitslagen. Voor de deelnemers met Parkinson kon het verschil tussen intra-dimensioneel alternerende fluency en extra-intra-dimensioneel alternerende fluency niet op deze manier bepaald worden, omdat de data van twee aparte groepen afkomstig is en er dus gecorrigeerd moet worden voor de invloed van sekse, leeftijd en opleidingsniveau. Zoals eerder beschreven is voor het corrigeren van deze invloeden gebruik gemaakt van regressieanalyses, waarmee de effectgroottes (met 90% CI) zijn berekend. Op die manier zijn
17 de effectgroottes van de intra-dimensioneel alternerende fluency van de ene Parkinson groep en extra-dimensioneel alternerende fluency van de andere Parkinson groep berekend. Wanneer de CI van deze effectgroottes niet overlappen is er sprake van een verschil tussen de effectgroottes en daarmee dus ook tussen de fluency scores. Door dit te doen werd, tegen de verwachting in, gevonden dat er voor de (gecombineerde) Parkinson groep geen significant bestond tussen intra-dimensioneel alternerende fluency, z=-0.61 [-1.06, -0.16] en extra-dimensioneel alternerende fluency, z=-0.81 [-0.97, -0.65]. Zie tabel 3 voor de gemiddelde scores en tabel 4 voor een overzicht van de test uitslagen.
Tabel 5
Effectgroottes (z) met 90% betrouwbaarheidsinterval per fluency variant per groep
Op dezelfde manier, met vergelijking de effectgroottes, is vervolgens bepaald of de gezonde groep beter presteerde op fluency taken dan de (gecombineerde) Parkinson groep. Als eerste is dit gedaan voor de enkelvoudige fluency. Hieruit bleek, tegen de verwachting in, dat de prestatie van de gezonde groep, z=0 [-0.29, 0.28] niet significant verschilt van die van de Parkinson groep, z=-0.22 [-0.38, -0.06]. Ook wanneer enkelvoudige fluency wordt onderscheden in fonetische fluency en semantische fluency blijkt dat er voor beide fluency varianten geen sprake is van een significant betere prestatie van de gezonde groep ten
Groep (N) Gezond (30) Parkinson (170) Fluency variant z CI 90% z CI 90% Fonetisch 0 -0.28 ̶ 0.26 0.01 -0.14 ̶ 0.17 Semantisch 0.01 -0.39 ̶ 0.39 -0.47 -0.73 ̶ -0.21 Enkelvoudig 0 -0.29 ̶ 0.28 -0.22 -0.38 ̶ -0.06 Fonetisch alternerend 0 -0.29 ̶ 0.29 -0.50 -0.79 ̶ -0.19 Semantisch alternerend 0 -0.29 ̶ 0.25 -0.58 -1.02 ̶ -0.11 Intra-dimensioneel alternerend 0 -0.28 ̶ 0.28 -0.61 -0.95 ̶ -0.25 Extra-dimensioneel alternerend -0.01 -0.30 ̶ 0.27 -0.81 -0.95 ̶ -0.66
18 opzichte van de Parkinson groep. Zie tabel 3 voor de gemiddelde fluency scores, zie tabel 5 voor een overzicht van de effectgroottes met 90% betrouwbaarheidsinterval.
Vervolgens is vergeleken of de groepen verschillend presteerden op intra-dimensioneel alternerende fluency. Uit de analyse bleek, tegen de verwachting in, dat de gezonde groep, z=0 [-0.28, 0.28] niet beter presteerde op intra-dimensioneel alternerende fluency dan de Parkinson groep, z=-0.61 [-0.95, -0.25]. Bij het apart vergelijken van fonetisch alternerende fluency en semantisch alternerende fluency werd ook geen verschil gevonden tussen de gezonde groep en de Parkinson groep. Zie tabel 3 voor de gemiddelde fluency scores en tabel 5 voor een overzicht van de effectgroottes met 90% betrouwbaarheidsinterval.
Tenslotte is door middel van het vergelijken van betrouwbaarheidsintervallen van de effectgroottes van extra-dimensioneel alternerende fluency bepaald of er een verschil tussen de groepen bestond op deze fluency variant. Hieruit bleek dat de gezonde groep, z=-0.01 [-0.30, 0.27] beter presteerde dan de Parkinson groep, z=-0.81 [-0.95, -0.66]. Om te bepalen of dit een significant verschil is werd er een onafhankelijke t-test uitgevoerd. Uit deze test kwam naar voren dat de gezonde groep inderdaad beter presteerde op extra-dimensioneel alternerende fluency dan de Parkinson groep, t(176)=4.014, p<.001. Zie tabel 3 voor de gemiddelde fluency scores en tabel 5 voor een overzicht van de effectgroottes met 90% betrouwbaarheidsinterval.
Tot nu toe is gevonden dat zowel de gezonde groep als de Parkinson groep beter presteert op enkelvoudige fluency dan op fluency met intra-dimensionele en extra-dimensionele shift, maar gelijk presteert op fluency met intra-dimensionele shift en fluency met extra-dimensionele shift. En dat de gezonde groep en Parkinson groep hetzelfde presteren op enkelvoudige fluency en intra-dimensioneel alternerende fluency, maar dat de gezonde groep beter presteert op extra-dimensioneel altererende fluency. Het is opvallend dat de groepen gelijk lijken te presteren op intra-dimensioneel alternerende fluency en niet op
extra-19 dimensioneel alternerende fluency, terwijl er binnen de groepen geen verschil werd gevonden bij het vergelijken van deze twee fluency varianten. Als intra-dimensioneel alternerende fluency en extra-dimensioneel alternerende fluency voor beide groepen inderdaad even gemakkelijk is en ze hetzelfde presteren op intra-dimensioneel alternerende fluency, zouden ze ook gelijk moeten presteren op extra-dimensioneel alternerende fluency. Een tweede mogelijkheid zou zijn dat de Parkinson groep ook op intra-dimensioneel alternerende fluency minder goed zou moeten presteren dan de gezonde groep (net als op de extra-dimensioneel alternerende fluency en in lijn met de verwachting).
Vanwege deze tegenstrijdige informatie is er, ondanks dat de betrouwbaarheidsintervallen van de effectgroottes overlappen, een onafhankelijke t-test uitgevoerd op de effectgroottes (z-scores) van de intra-dimensioneel alternerende fluency scores van beide groepen. Uit deze test bleek dat de scores van de gezonde groep hoger waren dan die van de Parkinson groep, t(50)=2.19, p=.02. Dit past dus niet bij het resultaat van de overlappende betrouwbaarheidsintervallen, maar is wel in lijn met de verwachtingen. Zie tabel 3 voor de gemiddelde fluency scores.
Als laatste zouden de analyses worden uitgevoerd om te bepalen of de verschilscores tussen de enkelvoudige fluency en beide alternerende fluencies groter is voor de Parkinson groep dan voor de gezonde groep. Omdat eerder echter, tegen de verwachting in, gevonden is dat de gezonde groep en de Parkinson groep niet verschillend presteren op enkelvoudige fluency, zijn de verschillen tussen de groepen in alternerende fluency genoeg om te bepalen of de Parkinson groep meer moeite heeft met alternerende fluency ten opzichte van enkelvoudige fluency dan de gezonde groep. De vergelijking van verschilscores is dus niet nodig, omdat de baseline (enkelvoudige fluency) van beide groepen gelijk is. Dat wetende is het voldoende om te kijken naar de uitkomsten van de eerdere analyses m.b.t. verschil tussen de groepen op alternerende fluency. Voor intra-dimensioneel alternerende fluency werd geen duidelijk
20 resultaat gevonden of er verschil bestaat tussen de gezonde groep en de Parkinson groep. Voor de extra-dimensioneel alternerende fluency werd gevonden dat de gezonde groep beter presteert dan de Parkinson groep.
Discussie
Uit het onderzoek is naar voren gekomen dat gezonde personen en Parkinson patiënten beide minder goed presteren op een verbale taak wanneer er task-switching/set-shifting plaats moet vinden, wat zich uit in het opnoemen van minder woorden in dezelfde tijdeenheid. Dit geldt voor zowel set-shifting met een intra-dimensionele shift als met een extra-dimensionele shift. Personen hebben dus tijd nodig om te schakelen tussen sets (in dit geval verschillende categorieën of beginletters), waardoor het meer tijd kost om correcte antwoorden te geven dan wanneer er niet hoeft te worden geschakeld.
Opvallend is dat hoewel het moeten maken van een switch het presteren wel vermindert, de prestatie niet duidelijk verschillend lijkt voor het maken van een intra-dimensionele shift of een extra-dimensionele shift (voor zowel gezonde mensen als Parkinson patiënten). Aangezien er bij een extra-dimensionele shift een grotere wisseling plaatsvindt dan bij een intra-dimensionele shift, werd verwacht dat dit een negatieve invloed zou hebben op de prestatie. Hiervoor is echter geen ondersteuning gevonden in de vorm een significant resultaat, maar slechts een trend in de verwachte richting. Als er inderdaad geen verschil bestaat zou dit betekenen dat het maken van een extra-dimensionele shift niet meer moeite kost dan het maken van een intra-dimensionele shift en dat alleen het wel of niet maken van een shift van invloed is op de prestatie. Dit houdt in dat het niet uitmaakt of er tussen verschillende netwerken (fonetisch en semantisch) of tussen dezelfde soort netwerken (beide fonetisch of beide semantisch) moet worden gewisseld. Dit klinkt echter onwaarschijnlijk en ondanks dat de gevonden resultaten niet significant verschillen, is er dus wel sprake van een
21 trend in de verwachte richting. Deze trend lijkt aan te geven dat er wel sprake is van een verschil tussen het maken van een intra-dimensionele shift of een extra-dimensionele shift. Of dit inderdaad zo is zou door middel van vervolgonderzoek moeten blijken. Daarnaast kan onderzoek waarbij de focus ligt op het onderzoeken van de verbindingen van semantische en fonetische netwerken hieraan bijdragen. Met name interessant is dan het verschil tussen verbindingen tussen netwerken van dezelfde soort of van een verschillende soort. Overigens is het mogelijk dat de gevonden resultaten slechts een trend aangeven in plaats van een significant verschil, doordat er gebruik is gemaakt van niet normaal verdeeld data en/of door gebruik van data van twee verschillende groepen Parkinson patiënten. Het is dus hoe dan ook noodzakelijk om meer onderzoek te verrichten alvorens harde conclusies te kunnen trekken over verschillen tussen intra-dimensionele en extra-dimensionele shifts.
Met betrekking tot de verwachte verschillen tussen gezonde personen en Parkinson patiënten is niet, zoals verwacht werd, gevonden dat gezonde personen beter presteren op fluency zonder shifts. Dit toont aan dat Parkinson patiënten niet meer moeite hebben met woordvinding binnen een netwerk/set (semantisch of fonetisch) dan personen zonder Parkinson. Wanneer het draait om het afwisselen van sets (set-shifting) blijkt een verschil tussen de groepen afhankelijk van het soort shift (intra- of extra-dimensioneel). Parkinson patiënten hebben, zoals verwacht, meer moeite met het maken van een extra-dimensionele shift dan gezonde personen. Dit betekent dat het wisselen tussen netwerken van een verschillende soort (fonetisch naar semantisch en andersom) hen meer moeite kost. De verwachting dat Parkinson patiënten ook meer moeite hebben met het schakelen tussen netwerken van dezelfde soort (intra-dimensionele set-shifting) kan niet duidelijk worden ondersteund of verworpen. Hoewel Parkinson patiënten binnen een netwerk/set dus net zo goed kunnen presteren als gezonde personen kost het wisselen tussen netwerken (in ieder geval van verschillende soort) hen wel meer moeite dan gezonde personen. Dit betekent dat
22 het maken van de shift tussen netwerken/sets Parkinson patiënten meer moeite kost dan gezonde personen en de cognitieve flexibiliteit dus verminderd is.
De belangrijkste beperking van het huidige onderzoek, welke bij vervolgonderzoek voorkomen zou moeten worden, is het gebruik van twee verschillende Parkinson groepen met beperkte dataverzameling. Ten eerste hadden de gebruikte twee Parkinson groepen een verschillend gemiddeld opleidingsniveau, waardoor het hieraan matchen van de gezonde deelnemers niet mogelijk was voor beide groepen. Maar belangrijker nog heeft het gebruik van twee afzonderlijke Parkinson groepen met onvolledige data er bij het huidige onderzoek toe geleid dat het maken van één analyse onmogelijk was. De vooraf geplande analyse moest hierdoor worden verdeeld in een groot aantal losse analyses. Bovendien zorgde het gebruik van twee aparte groepen voor fluency met intra-dimensionele shift en fluency met extra-dimensionele shift voor beperkingen in het kunnen vergelijken van deze twee soorten fluency. Er konden namelijk geen verschilscores berekend worden tussen alternerende fluency met intra-dimensionele shift en fluency met extra-dimensionele shift voor de Parkinson groep. Wanneer er in vervolgonderzoek ondersteund kan worden dat er bij Parkinson patiënten sprake is van verminderde cognitieve flexibiliteit bij intra-dimensionele shifts, kan door middel van bovengenoemde verschilscores onderzocht worden of er bij Parkinson patiënten sprake is van een groter verschil tussen intra-dimensionele shifts en extra-dimensionele shifts dan bij gezonde personen. Dat wil zeggen dat niet alleen het schakelen op zich is aangedaan, maar dat Parkinson ook van invloed zou zijn op de verschillende soorten shifts. Het schakelen tussen verschillende netwerken zou dan meer belemmerd worden dan het schakelen tussen dezelfde soort netwerken. Op deze manier wordt er meer specifiek duidelijk over welke invloed Parkinson heeft op de cognitieve flexibiliteit.
23 Referenties
Canavan, A. G. M., Passingham, R. E., Marsden, C. D., Quinn, N., Wyke, M., & Polkey, C. E. (1989). The performance on learning tasks of patients in the early stages of Parkinson's disease. Neuropsychologia, 27, 141-156.
Cohen, M. J., & Stanczak, D. E. (2000). On the reliability, validity, and cognitive structure of the Thurstone Word Fluency Test. Archives of Clinical Neuropsychology, 15, 267-279. Cools, A. R., Van Den Bercken, J. H. L., Horstink, M. W. I., Van Spaendonck, K. P. M., &
Berger, H. J. C. (1984). Cognitive and motor shifting aptitude disorder in Parkinson's disease. Journal of Neurology, Neurosurgery and Psychiatry, 47, 443-453.
Diamond, A. (2006). The early development of executive functions. In E. Bialystok & F. Graik (Red.) Lifespan cognition: mechanisms of change. (pp. 70-95) New York: Oxford University Press.
Fimm, B., Bartl, G., Zimmermann, P., & Wallesch, C. W. (1994). Different Mechanisms Underly Shifting Set on External and Internal Cues in Parkinson's Disease. Brain and Cognition, 25, 287-304.
Groninger Intelligentie Test 2 (2006). In Cotan Documentatie. Opgehaald op 22 april 2016, van http://www.cotandocumentatie.nl/test_details.php?id=100
Gurd, J. M., & Ward, C. D. (1989). Retrieval from semantic and letter-initial categories in patiens with Parkinson's disease. Neuropsychologia, 27, 743-746.
Kohli, A., & Kaur, M. (2006). Wisconsin Card Sorting Test: Normative data and experience. Indian Journal of Psychiatry, 48, 181-184.
Kosmidis, M. H., Vlahou, C. H., Panagiotaki, P., & Kiosseoglou, G. (2004). The verbal fluency task in the Greek population: Normative data, and clustering and switching strategies. Journal of the International Neurpsychological Society, 10, 164-172.
24 Liu, H., Fan, N., Rossi, S., Yao, P., Chen, B. (2015). The effect of cognitive flexibility on task
switching and language switching. International Journal of Bilingualism, 1-17.
Monchi, O., Petrides, M., Doyon, J., Postuma, R. B., Worsley, K., Dagher, A. (2004). Neural Bases of Set-Shifting Deficits in Parkinson's Disease. The Journal of Neuroscience, 24, 702-710.
Pagonabarraga, J., Kulisevsky, J., Llebaria, G., García-Sánchez, C., Pascual-Sedano, B., & Gironell, A. (2008). Parkinson's Disease-Cognitive Rating Scale: A New Cognitive Scale Specific for Parkinson's Disease. Movement Disorders, 23, 998-1005
Schmand, B., Groenink, S. C., & Van Den Dungen (2008). Letterfluency: psychometrische eigenschappen en Nederlandse normen. Tijdschrift voor Geronterologie en Geriatrie, 39, 64-76.
Smeding, H. M. M., Speelman, J. D.., Koning-Haanstra, M., Schuurman, P. R., Nijssen, P., van Laar, T., Schmand, B. (2006). Neuropsychological effects of bilateral STN stimulation in Parkinson disease: A controlled study. Neurology, 66, 1829-1837.
Troyer, A. K. (2000). Normative data for clustering and switching on verbal fluency tasks. Journal of Clinical en Experimental Neuropsychology, 33, 370-378.
Verhage, F. (1964). Intelligentie en leeftijd: Onderzoek bij Nederlanders van twaalf tot zevenenzeventig jaar. Proefschrift. Assen: Van Gorcum.
Zec, R. F., Landreth, E. S., Fritz, S., Grames, E., Hasara, A., Fraizer, W., Belman, J., Wainman, S., McCool, M., O'Connell, C., Harris, R., Robbs, R., Elble, R., & Manyam, B. (1999). A Comparison of Phonemic, Semantic, and Alternating Word Fluency in Parkinson's Disease. Archives of Clinical Neuropsychology, 14, 255-264.
25 Bijlage 1. Overzicht van de regressieformules en bijbehorende Standard Error of the Estimate (SEE). Regressieformules SEE LFv = 58.730-0.673*leeftijd+3.770*opleidingsniveau 10.172 CFv = 10.933+6.358*opleidingsniveau 8.270 EFv = 25.601+10.764*opleidingsniveau 17.316 ALFv = 12.034+2.210*opleidingsniveau 6.971 ACFv = 18.380-5,915*sekse+3.911*opleidingsniveau 6.256 IAFv = 32.722-6,674*sekse+5.708*opleidingsniveau 11.967 EAFv = 20.544-0,232*leeftijd+1.501*opleidingsniveau 3.905 VsEF-IAFv = 42.961+6.633*sekse+3.929*opleidingsniveau-0.735*leeftijd 11.757 VsEF-EAFv = 20.886+8.907*opleidingsniveau 15.212
LFv = letter fluency verwacht
CFv = categorie fluency verwacht
EFv = enkelvoudige fluency verwacht
ALFv = alternerende letter fluency verwacht
ACFv = alternerende categorie fluency verwacht
IAFv = intra-dimensioneel alternerende fluency verwacht
EAFv = extra-dimensioneel alternerende fluency verwacht
VsEF-IAFv = verschilscore enkelvoudige fluency - intra-dim. alternerende fluency verwacht
