Embodied cognition en de verwerking van werkwoorden
bij afasie en de ziekte van Parkinson
-De rol van spiegelneuronen bij het benoemen van acties-
Franziska Lenz – s2136317
University of Groningen- Master Neurolinguïstiek
Docent: dr. D.A. de Kok
Datum: 05-07-2019
Aantal woorden: 15123
Inhoudsopgave
Samenvatting ...1
1. Inleiding ...2
1.1. De verwerking van werkwoorden voor het Nederlands ...3
1.2. Amnestische afasie en de verwerking van werkwoorden ...5
1.3. Afasie van Broca en de verwerking van werkwoorden ...5
1.4. Frequentie, voorstelbaarheid en verwervingsleeftijd...6
1.5. De ziekte van Parkinson en de verwerking van werkwoorden ...7
1.6. De theorie van embodied cognition...9
2. Methode... 19 2.1. Enquête ... 19 2.2. Pilot study ... 20 2.3. Huidig onderzoek ... 23 3. Resultaten ... 27 4. Discussie... 29
4.1. Amnestische afasie en embodied cognition ... 29
4.2. Afasie van Broca en embodied cognition ... 31
4.3. De ziekte van Parkinson en embodied cognition ... 33
4.4. Aandachtspunten en vervolgonderzoek ... 34
5. Conclusie ... 36
Literatuurlijst ... 37
Bijlage ... 41
Bijlage 1- Persoonsgegevens van deelnemers pilot study ... 41
Bijlage 2- Toestemmingsformulier participant video-opname ... 42
Bijlage 3- Uitkomsten pilot study per werkwoord ... 43
Bijlage 4- Overzicht testitems inclusief linguïstische factoren ... 43
Bijlage 5- Informatiebrief ... 44
Bijlage 6- Individuele scores per persoon ... 45
Bijlage 7- Individuele uitkomsten Fisher’s Exact toets per persoon met afasie ... 46
1
Samenvatting
De theorie van embodied cognition beschrijft dat bepaalde cognitieve processen samenhangen met de motorische hersengebieden. Om deze theorie te toetsen, is in het huidige onderzoek de focus gelegd op de verwerking van motorische werkwoorden in vergelijking met de verwerking van niet-motorische werkwoorden. Personen met een amnestische afasie, personen met een afasie van Broca en personen met de ziekte van Parkinson werden gevraagd om aan de hand van video-opnames acties te benoemen. Bij de doelitems werd rekening gehouden met linguïstische factoren, zoals frequentie en verwervingsleeftjd, en de conceptuele factor voorstelbaarheid. Uit het onderzoek kwam naar voren dat er bij zowel de personen met een amnestische afasie als bij de personen met een afasie van Broca geen verschil was tussen de verwerking van motorische werkwoorden en de verwerking van niet-motorische werkwoorden. Met betrekking tot de personen met de ziekte van Parkinson werd er wel een verschil in de werkwoordsverwerking gevonden. Ze hadden meer moeite met het benoemen van acties die een beweging uitdrukken dan met het benoemen van acties die geen beweging weergeven. De bevindingen met betrekking tot de personen met een afasie van Broca lijken in eerste instantie meer overeenkomsten te vertonen met de theorie van disembodied cognition. In samenhang met de uitkomsten van de andere twee onderzoeksgroepen, lijken er desondanksaanduidingen te zijn die de gehele bevindingen van het onderzoek kunnen verklaren ten aanzien van de embodied cognition.
2
1. Inleiding
In de huidige studie wordt de verwerking van werkwoorden onderzocht bij personen met afasie en bij personen met de ziekte van Parkinson. Afasie is een verworven taalstoornis die veroorzaakt wordt door een focaal hersenletsel nadat de taal verworven is (Bastiaanse, 2011). Het hersenletsel kan veroorzaakt zijn door een Cerebro Vasculair Accident (CVA), een trauma, tumor of een ontsteking in de hersenen. Er zijn verschillende afasiesyndromen. Een manier om de syndromen te classificeren is door naar de taalproductie te kijken: er zijn vloeiende sprekers en niet-vloeiende sprekers. De taalproductie van vloeiende sprekers met afasie is vloeiend. Mogelijke woordvindingsmoeilijkheden die door de afasie kunnen ontstaan, verstoren de communicatie en de taalproductie in mindere mate. Een voorbeeld hiervan is een persoon met een amnestische afasie. Niet-vloeiende sprekers hebben een verstoorde taalproductie die gekenmerkt wordt door een telegramstijl waarbij woorden met een grammaticale functie worden weggelaten. Inhoudswoorden, zoals werkwoorden en zelfstandige naamwoorden, worden vaak gebruikt. Een voorbeeld hiervan is iemand met een afasie van Broca. Afasiesyndromen kunnen niet één op één gerelateerd worden aan de plaats van het hersenletsel. De meeste afasiesyndromen worden echter geassocieerd met een laesie in een bepaald hersengebied. Een beschadiging van de linkerfrontaalkwab kan leiden tot grammaticale problemen. Deze zijn kenmerkend voor een afasie van Broca. Een beschadiging in de temporopariëtale gebieden leidt over het algemeen tot problemen op woordniveau. Deze problemen zijn een kenmerk voor een amnestische afasie (Bastiaanse, 2011).
De ziekte van Parkinson is een neurodegeneratieve ziekte waarbij hersencellen door een dopaminetekort afsterven. Dopamine is een neurotransmitter die erbij helpt om de prikkels uit de hersenen door te geven aan de spieren. Bij mensen met de ziekte van Parkinson is dit dus verstoord waardoor ze moeite hebben met de aansturing en de uitvoering van bewegingen (ParkinsonNet, 2019). Er zijn twee hoofdgroepen van deze ziekte: mensen die met name last hebben van trillende ledematen, en mensen waarbij de bewegingen trager worden of die last hebben van stijfheid.
In het huidige onderzoek hebben zowel personen met een amnestische afasie als personen met een afasie van Broca en personen met de ziekte van Parkinson deelgenomen. Door middel van video-opnames werd aan hen gevraagd om acties te benoemen. Er is gekozen voor dynamisch materiaal. De reden hiervoor is dat uit onderzoek van Blankesteijn-Wilmsen et al. (2016) bleek dat er verschillen waren in de resultaten bij het gebruik van afbeeldingen dan wel video-opnames. Personen met afasie presteerden beter bij het benoemen van een actie wanneer deze dynamisch werd weergegeven in vergelijking met een statische weergave.
Eerst wordt in paragraaf 1.1. de verwerking van werkwoorden voor de Nederlandse taal beschreven. In de paragrafen 1.2. tot 1.5. wordt op de verwerking van werkwoorden bij personen met een amnestische afasie, personen met een afasie van Broca en bij personen met de ziekte van Parkinson
3 ingegaan. De linguïstische factoren die hierbij een rol spelen, worden eveneens kort beschreven. Er volgt een toelichting van de theorie van embodied cognition die vervolgens gerelateerd wordt aan de afasiesyndromen en de neurodegeneratieve ziekte.
1.1. De verwerking van werkwoorden voor het Nederlands
De verwerking van werkwoorden in het Nederlands zal worden beschreven aan de hand van een aangepast model van Levelt (1989). Er wordt ingegaan op de verwerking van werkwoorden op woordniveau. Daarna worden processen beschreven die bij de productie van werkwoorden eveneens een rol spelen. Deze worden door Levelt (1989) niet expliciet genoemd. Deze processen worden in het boek ‘Afasie’ van Bastiaanse (2011) beschreven.
Om een woord uit te kunnen spreken, worden een aantal stappen doorlopen. Bij het benoemen van een actie waarbij gebruik gemaakt wordt van een afbeelding, begint het taalproductieproces in het lexicon. Dit is onderverdeeld in een gedeelte voor lemma’s (woordbetekenissen) en een gedeelte voor lexemen (woordvormen). Eerst wordt een lemma in het lexicon geactiveerd. Een lemma bevat zowel semantische informatie als grammaticale informatie van een woord. Voorbeelden van de grammaticale informatie zijn de woordsoort en de argumentstructuur. Als het om een werkwoord gaat, bevat het lemma ook informatie over thematische en grammaticale rollen. Om bijvoorbeeld een afbeelding van de actie ‘horen’ te benoemen, wordt het lemma /horen/ met de volgende informatie geactiveerd: ‘horen’ betekent ‘waarnemen met het oor’, het is een werkwoord, het heeft twee argumenten, de thematische rollen zijn een agens en een thema, en de grammaticale rollen zijn onderwerp en lijdend voorwerp. De zojuist beschrevene informatie is van belang voor de volgende stap: de grammaticale codering. Deze vindt in de formulator plaats. Het lemma activeert een lexeem in het woordvormengedeelte van het lexicon waar de klankpatronen en klemtoonpatronen liggen opgeslagen. Deze zijn wederom van belang voor de fonologische codering die eveneens in de formulator plaatsvindt. Hierbij worden de juiste fonemen op de juiste plaats ingevuld en de fonologische regels van het Nederlands worden toegepast. De output is een fonetisch plan van /horen/ dat naar de articulatoren wordt gestuurd om het woord uit te spreken. In figuur 1 wordt het aangepaste model van Levelt (1989) schematisch weergegeven.
4 Figuur 1. Schematische weergave taalproductiemodel van Levelt (1989)
Noot. Aangepast van ‘Afasie en werkwoorden’, door Bastiaanse, R., & van Zonneveld, R., 2004, Stem-, Spraak- en Taalpthologie, 12(2), pp. 105-116.
In het boek ‘Afasie’ van Bastiaanse (2011) worden nog andere processen genoemd die bij de taalproductie een rol spelen. De beschrijving in het boek is gebaseerd op het taalverwerkingsmodel van Ellis en Young (1993) dat met name gericht is op de verwerking van zelfstandige naamwoorden. Desondanks gelden een aantal processen ook voor de verwerking van werkwoorden. De modules die hierbij een rol spelen, hebben een andere benaming dan in het model van Levelt (1989). Zoals in het model van Levelt (1989) begint het benoemen van een actie (zoals ‘horen’) middels een afbeelding in het semantische systeem waar een lemma geactiveerd wordt. Vervolgens activeert het lemma in het fonologische outputlexicon de onderliggende woordvorm. Alle gesproken woordvormen liggen daar opgeslagen. Zowel bij personen zonder taalstoornis als bij personen met afasie komt het wel eens voor dat niet de juiste onderliggende woordvorm geactiveerd wordt. De reden hiervoor is dat ook fonologisch verwante woordvormen in het fonologische outputlexicon liggen opgeslagen en dat er bovendien sprake is van een gespreide activatie. Gespreide activatie betekent dat naast het doelitem ook de verwante woordvormen gecoactiveerd worden. Bij de actie ‘horen’ wordt in het fonologische outputlexicon dan niet alleen de woordvorm voor /horen/ geactiveerd, maar ook woordvormen die fonologisch op het doellemma lijken, zoals /boren/ en /hopen/. Wanneer het fonologische outputlexicon naar behoren werkt en er dus geen sprake is van een stoornis, worden de fonologisch verwante woordvormen uitgedoofd waardoor het doelitem /horen/ geselecteerd wordt. De volgende stap is de fonologische codering. Hiervoor wordt de onderliggende woordvorm in de fonologische buffer vastgehouden om de juiste fonemen te selecteren, in te vullen en om de fonologische regels van het Nederlands toe te passen. Tussen het fonologische outputlexicon en de fonologische codering is er sprake van een wederkerige samenwerking. Op die manier treden er geen fouten op bij het toekennen van de juiste fonemen. Tot slot wordt het woord uitgesproken. In figuur 2 wordt de productie van gesproken woorden bij het benoemen van een afbeelding schematisch weergegeven.
Concept Lexicon Lemma’s Lexeem Formulator Grammaticale codering Fonologische codering Articulator
5 Bij het benoemen van acties waarbij geen afbeeldingen, maar dynamisch materiaal in vorm van video-opnames wordt ingezet, worden dezelfde stappen doorlopen.
→ ↔ →
Figuur 2. Schematische weergave productie van gesproken woorden Noot. Aangepast model van ‘Afasie’, door Bastiaanse, R., 2011, p. 100.
1.2. Amnestische afasie en de verwerking van werkwoorden
Bij personen met een amnestische afasie is er sprake van een vloeiende spraakproductie die gekenmerkt wordt door woordvindingsproblemen. Deze moeilijkheden kunnen zich uiten in pauzes, omschrijvingen van het doelwoord of zinnen zoals ‘Hoe heet het ook alweer?’ of ‘Ik kom er niet op.’. Deze problemen kunnen ook tijdens het schrijven optreden. Daarnaast is het taalbegrip over het algemeen goed. Alleen grammaticaal complexe zinnen vormen een uitdaging voor deze personen. Het herhalen van woorden en zowel het hardop als begrijpend lezen gaan personen met een amnestische afasie goed af (Bastiaanse, 2011).
Personen met een amnestische afasie hebben meer moeite met de verwerking van werkwoorden dan met de verwerking van zelfstandige naamwoorden (Jonkers, 1998). In een aantal studies werd onderzocht welke factoren bij de verwerking van werkwoorden een rol spelen. Jonkers en Bastiaanse (2007) gingen na in hoeverre de conceptuele factor instrumentaliteit en de lexicale factor naamsverwantschap hierbij van invloed zijn. Uit het onderzoek kwam naar voren dat personen met een amnestische afasie instrumentele werkwoorden beter opriepen dan niet-instrumentele werkwoorden. Hetzelfde effect werd met betrekking tot naamsverwantschap gevonden: werkwoorden die naamsverwant waren aan zelfstandige naamwoorden werden door personen met een amnestische afasie beter opgeroepen dan werkwoorden zonder naamsverwantschap.
1.3. Afasie van Broca en de verwerking van werkwoorden
De taalproductie van personen met een afasie van Broca is niet-vloeiend. Dat houdt in dat het spreektempo vertraagd is en dat de taalproductie gekenmerkt wordt door een telegramstijl: inhoudswoorden, zoals zelfstandige naamwoorden, werkwoorden en bijvoeglijke naamwoorden, komen in de spontane taal van personen met een afasie van Broca voor. Daarentegen worden functiewoorden, zoals lidwoorden, voorzetsels en persoonlijke voornaamwoorden, vaak weggelaten. Daarnaast hebben personen met een afasie van Broca ook moeite met de vervoeging van werkwoorden en met meervoudsuitgangen van zelfstandige naamwoorden. Het taalbegrip is meestal niet gestoord. Alleen
Semantisch systeem (lemma activatie) Fonologisch outputlexicon (woordvorm) Fonologische codering (selectie & invulling fonemen) Articulatie
6 grammaticaal complexe zinnen zijn voor personen met een afasie van Broca moeilijker te begrijpen. Bij dit afasiesyndroom is er dus sprake van een gestoorde grammatica (Bastiaanse, 2011).
Personen met een afasie van Broca hebben net zoals personen met een amnestische afasie meer moeite met de verwerking van werkwoorden dan met de verwerking van zelfstandige naamwoorden (Jonkers & Bastiaanse, 1996). Anders dan bij personen met een amnestische afasie lijken echter syntactische en semantische factoren, zoals de argumentstructuur en de thematische rollen, van invloed te zijn bij de verwerking van werkwoorden (Jonkers & Bastiaanse, 1996; Kemmerer & Tranel, 2000; Kim & Thompson, 2000, 2004). Dit sluit aan bij de bevindingen van Zingeser en Berndt (1990). Zij vonden eveneens dat personen met een grammaticale stoornis meer moeite hebben met een woordcategorie die grammaticaal complexer is (werkwoorden) dan met een grammaticaal eenvoudigere woordcategorie (zelfstandige naamwoorden).
1.4. Frequentie, voorstelbaarheid en verwervingsleeftijd
Andere linguïstische factoren die bij de verwerking van werkwoorden een rol spelen, zijn frequentie en verwervingsleeftijd. Deze zijn naast de factor naamsverwantschap met een zelfstandig naamwoord van invloed op het oproepen van een werkwoord op lexeemniveau. Ook de conceptuele factor voorstelbaarheid is van invloed op de verwerking van werkwoorden. In het fonologische outputlexicon is er sprake van een frequentie-effect: hoogfrequente woordvormen worden makkelijker geactiveerd dan laagfrequente woorden. De conceptuele factor voorstelbaarheid beschrijft hoe concreet of abstract een woord is. Volgens Bird, Howard en Franklin (2003) heeft deze factor ermee te maken dat personen met afasie over het algemeen meer moeite hebben met de verwerking van werkwoorden dan met de verwerking van zelfstandige naamwoorden. Werkwoorden zijn namelijk abstracter dan zelfstandige naamwoorden. Een voorbeeld van een werkwoord met een hoge voorstelbaarheid is ‘snijden’. Deze handeling kan eenvoudig worden uitgebeeld. Daarentegen is het werkwoord ‘denken’ abstract en heeft dus een lage voorstelbaarheid.
De verwervingsleeftijd geeft aan op welke leeftijd men een woord heeft verworven. Actiewerkwoorden, zoals ‘eten’ en ‘drinken,’ worden vroeg verworven. Een vaak voorkomende twee-woordsuiting van een kind is bijvoorbeeld ‘koekje eten’. Mental state werkwoorden die men gebruikt om emoties en gedachtes uit te drukken, worden pas later verworven. Een kind tussen drie en vier jaar begint deze werkwoorden correct toe te passen (Huttenlocher, Smiley & Charney, 1983).
Bastiaanse, Wieling en Wolthuis (2016) hebben onderzocht in hoeverre de factor frequentie van invloed was op het oproepen van werkwoorden en het oproepen van zelfstandige naamwoorden wanneer er rekening werd gehouden met andere factoren, zoals verwervingsleeftijd en voorstelbaarheid. 54 personen met verschillende afasiesyndromen, waaronder onder andere afasie van Broca, amnestische afasie, globale afasie en afasie van Wernicke, namen deel aan het onderzoek. Ze werden gevraagd om objecten en acties te benoemen. Verder werd er een zinscompletietaak afgenomen, waarbij óf een infinitief óf een vervoegde vorm van een werkwoord diende te worden ingevuld. De onderzoekers
7 vonden dat de woordcategorie, verwervingsleeftijd en voorstelbaarheid van invloed waren op het oproepen van zelfstandige naamwoorden en werkwoorden. Zelfstandige naamwoorden waren makkelijker op te halen dan werkwoorden. Daarnaast was een woord makkelijker op te roepen wanneer het vroeg verworven werd of concreet was. Met betrekking tot de factor frequentie werd gevonden dat lemmafrequentie een rol speelt bij het benoemen van objecten: hoe hoger de frequentie van een zelfstandig naamwoord was, hoe makkelijker kon het worden opgeroepen. Dit effect werd niet voor het benoemen van acties gevonden.
1.5. De ziekte van Parkinson en de verwerking van werkwoorden
Na Alzheimerdementie is de ziekte van Parkinson de meest voorkomende neurodegeneratieve ziekte (Homayoun, 2018). Deze ziekte werd eerder als een motorische stoornis beschouwd, omdat het eerste kenmerk de achteruitgang in de motoriek is. Toch heeft de ziekte van Parkinson ook een effect op niet-motorische functies, zoals cognitie, emoties en de zintuigen. De oorzaak van Parkinson is niet helemaal duidelijk, maar zowel genetische factoren als omgevingsfactoren spelen hierbij een rol. Zenuwcellen die dopamine produceren, sterven in het hersengebied substantia nigra af. Hierdoor ontstaat een tekort aan dopamine. Dit zorgt voor de motorische beperkingen die mensen met deze ziekte met name ondervinden. De hoofdkenmerken zijn tremoren, waarbij ledematen beginnen te trillen, stijfheid en bradykinesie wat mensen met Parkinson vaak als vermoeidheid en vertraagde bewegingen omschrijven. Ook komen er houdings- en evenwichtsproblemen voor waardoor ook valbeurten bij het te lang staan kunnen optreden. Personen met de ziekte van Parkinson ervaren soms ook het zogenaamde
freezing: De benen bevriezen tijdens het lopen waardoor men niet verder kan lopen en ‘vastplakt’. De
fijne motoriek gaat eveneens achteruit, waardoor kleine handelingen zoals het aankleden of het omdraaien in bed moeilijker worden. Bovendien is de mimiek betroffen door de verandering in de fijne motoriek. Met verloop van de ziekte kunnen er nog andere klachten optreden, zoals cognitieve stoornissen, slikproblemen of hallucinaties.
In een aantal studies werd aangetoond dat personen met de ziekte van Parkinson meer moeite hebben met de verwerking van werkwoorden dan met de verwerking van zelfstandige naamwoorden (Cotelli et al., 2007; Rodríguez-Ferreiro, et al., 2009). Péran et al. (2009) deden onderzoek naar de verwerking van werkwoorden en de verwerking van zelfstandige naamwoorden bij 34 personen met de ziekte van Parkinson. Een zelfstandig naamwoord of een werkwoord werd auditief aangeboden aan de participant. Afhankelijk van de conditie werd de participant gevraagd om een zelfstandig naamwoord of een werkwoord te produceren dat semantisch gerelateerd is aan de stimulus. Er waren vier condities: ‘naamwoord – naamwoord’, ‘naamwoord – werkwoord’, ‘werkwoord – werkwoord’, ‘werkwoord – naamwoord’. In de conditie ‘naamwoord – naamwoord’ hoorde de participant een zelfstandig naamwoord en diende vervolgens een zelfstandig naamwoord te genereren dat semantisch gerelateerd is aan de stimulus. In de conditie ‘werkwoord – naamwoord’ werd een werkwoord auditief aangeboden en de participant diende een zelfstandig naamwoord op te noemen dat een semantische relatie had met
8 de stimulus. Bij de testitems werd rekening gehouden met woordlengte en frequentie. De prestaties van de personen met de ziekte van Parkinson werden vergeleken met de prestaties van een controlegroep. Uit het onderzoek bleek dat de personen met de ziekte van Parkinson vergeleken met de controlegroep moeite hadden met de productie van werkwoorden (condities ‘naamwoord- werkwoord’ en ‘werkwoord- werkwoord’). Met betrekking tot de productie van zelfstandige naamwoorden werd er geen verschil gevonden tussen de twee groepen. Zowel de personen met de ziekte van Parkinson als de controlegroep scoorden slechter op de productietaken van werkwoorden. Toch maakten de personen met de ziekte van Parkinson meer fouten. Daarnaast hadden ze meer moeite met het produceren van een werkwoord wanneer er een zelfstandig naamwoord auditief werd aangeboden (conditie ‘naamwoord – werkwoord’). In deze conditie is het van belang om tussen verschillende woordcategorieën te schakelen. Volgens Péran et al. (2009) is er sprake van een gestoorde werkwoordsproductie bij personen met de ziekte van Parkinson. Deze stoornis zou verklaard kunnen worden door de aangedane motorische schors. Deze is in de buurt van de frontaalkwab waar de representaties van werkwoorden liggen opgeslagen.
Colman et al. (2009) gingen na in hoeverre er een samenhang bestond tussen een mogelijk gestoorde werkwoordsproductie in zinsverband en executieve functies die van belang zijn voor de verwerking van zinnen. Hierbij horen onder andere aandacht, werkgeheugen, inhibitie en set-switching. Voor set-swtiching moet men in staat zijn om tussen twee taken te kunnen schakelen. Hierbij spelen ook de executieve functies aandacht en inhibitie een rol. 28 Nederlandse personen met de ziekte van Parkinson deden mee aan het onderzoek. De prestaties van deze groep werden vergeleken met een controlegroep die gematcht werd op leeftijd en opleidingsniveau. In het onderzoek werd gebruik gemaakt van een productietaak van werkwoorden en er werd een neuropsychologisch onderzoek afgenomen. De productietaak bestond uit een zinscompletietaak waarbij regelmatige en onregelmatige werkwoorden moesten worden ingevuld. De zinnen werden aan de hand van drie linguïstische variabelen geconstrueerd: finietheid van het werkwoord, positie in de zin en tense. Finietheid houdt in dat er een vervoegd werkwoord of een infinitief moest worden ingevuld. Daarnaast varieerde de positie in de zin. De ene keer was de tweede dan wel de finale positie in de zin leeg. Bovendien kwamen in de productietaak zowel zinnen in de verleden tijd als zinnen in de tegenwoordige tijd aan bod. Boven iedere zin werd een afbeelding getoond die de betekenis van de zin weergaf. Met behulp van het neuropsychologisch onderzoek werden de cognitieve functies van de participanten in kaart gebracht. Door middel van neuropsychologische tests werden de cognitieve functies aandacht, werkgeheugen, set-switching, inhibitie, verbale vloeiendheid en de verwerking van abstracte structuren onderzocht. Uit het onderzoek bleek dat beide groepen over het algemeen beter scoorden op het invullen van een werkwoord in de tweede positie van een zin dan op het invullen van een werkwoord in de finale positie van een zin. Verder werden minder fouten gemaakt wanneer een finiete werkwoordsvorm dan een infinitief moest worden ingevuld. Daarnaast hadden beide groepen meer moeite met het invullen van werkwoorden in de verleden tijdsvorm dan met het invullen van werkwoorden in de tegenwoordige tijdsvorm of het invullen van infinitieven. In vergelijking met de controlegroep scoorden de personen met de ziekte van
9 Parkinson significant slechter op de productietaak. Met betrekking tot de cognitieve functies werd er tussen de groepen alleen een verschil gevonden in de visuele aandacht en het set-switching. Er werden voor de andere cognitieve functies geen verschillen tussen de twee groepen gevonden. Colman et al. (2009) concludeerden dat er bij personen met de ziekte van Parkinson sprake is van executieve dysfuncties. Ze vonden een correlatie tussen de productietaak en zowel het werkgeheugen als het set-switching. Personen zonder een neurodegeneratieve ziekte of een andere stoornis produceren werkwoorden automatisch. Dit wordt mede mogelijk gemaakt door de basale ganglia. Omdat deze bij de personen met de ziekte van Parkinson niet naar behoren werkt, zijn zij niet in staat om werkwoorden automatisch te produceren. Volgens de onderzoekers moeten zij hun werkgeheugen meer inspannen. Het gevolg hiervan is een overbelasting van het werkgeheugen die de fouten op de productietaak kunnen verklaren. Dat er een tekort met betrekking tot het set-switching werd gevonden, verklaren de onderzoekers als volgt: in hun studie werden de participanten geïnstrueerd om een verleden tijdsvorm in te vullen wanneer er in de zin een bijwoordelijke bepaling in de verleden tijd aanwezig was. Wanneer dit niet het geval was, moest een tegenwoordige tijdsvorm worden ingevuld. Volgens de onderzoekers waren de personen met de ziekte van Parkinson niet in staat om tussen de twee tijdsvormen van een werkwoord te schakelen wanneer er een zin voorkwam zonder bijwoordelijke bepaling. Zij bleven als het ware in de vorige zin hangen die in de verleden tijd was.
1.6. De theorie van embodied cognition
Er wordt veel onderzoek gedaan om de werking van de hersenen en met name de samenwerking van de verschillende hersengebieden in kaart te brengen. De theorie van de embodied cognition wordt op dit moment veel onderzocht. Deze theorie beschrijft dat de cognitieve processen samenhangen met de motorische hersengebieden. Er zijn een aantal aanwijzingen gevonden die deze theorie steunen. Gallese, Fadiga, Foggassi en Rizzolatti (1996) onderzochten makaken, een apen species, en vonden dat neuronen in de ventrale premotorische cortex van de apen activatie vertoonden wanneer zij zagen dat iemand bijvoorbeeld een banaan greep. Deze handeling voert de aap in zijn dagelijkse leven uit. De neuronen die de activatie vertoonden, worden spiegelneuronen genoemd. De activatie van deze spiegelneuronen is niet alleen te zien wanneer een handeling geobserveerd wordt. Ook wanneer de aap een geluid hoort dat gerelateerd is aan een voor hem bekende handeling, bijvoorbeeld het openen van een noot (Kohler et al., 2002), worden deze neuronen geactiveerd. Dit fenomeen wordt motor resonance genoemd: wanneer je ziet dat iemand iets doet, worden dezelfde hersengebieden geactiveerd dan wanneer je zelf de handeling uitvoert (Zwaan &Taylor, 2006). Volgens Umiltà et al. (2001) worden de spiegelneuronen echter alleen dan geactiveerd wanneer de aap begrijpt wat het doel van de handeling is. In hun experiment testten zij daarom twee condities: in conditie 1 werd voedsel achter een scherm verstopt. De aap zag vervolgens hoe een hand achter het scherm greep. Door deze handeling werd gesuggereerd dat de hand het voedsel zou grijpen. In conditie 2 zag de aap ook hoe iemand zijn hand achter het scherm deed, maar dit keer lag er niets te eten. Ook hierbij zag de aap dat er geen voedsel
10 werd neergelegd. Alleen in de eerste conditie vertoonden de spiegelneuronen van de aap activatie. Umiltà et al. (2001) concludeerden dat het begrip over de intentie van een actie van belang is om de spiegelneuronen te activeren. De gebieden die bij de apen hierbij samenwerken, zijn de sulcus temporalis superior (STS) die geactiveerd wordt door auditieve en visuele stimulatie, en de hersengebieden voor de handmotoriek (PF en F5) die input van de STS ontvangen. Wanneer een persoon ziet dat iemand een handeling uitvoert die typisch is voor een mens, is er eveneens sprake van een activatie in de hersenen. De hersengebieden bij de mens zijn het gebied van Brodmann 44 (onderdeel van het gebied van Broca) en de premotorische schors (het gebied van Brodmann 6), de cortex parietalis posterior en de STS. In figuur 3 zijn de hersengebieden gekenmerkt door de bijhorende nummeringen. Er zijn eveneens aanwijzingen gevonden dat de visuele en motorische componenten van spiegelneuronen in de rechterhemisfeer geactiveerd worden (Zadeh, Koski, Zaidel, Mazziotta & Iacoboni, 2006).
Figuur 3. Schematische weergave van hersengebieden in de linkerhemisfeer, onder andere het gebied van Broca (Brodmann 44, 45), premotorische schors (Brodmann 6), sensomotorische schors (1, 2, 3)
Overgenomen van ‘The Human Brain’ van de Universiteit van Michigan, 2019, (http://umich.edu/~cogneuro/jpg/Brodmann.html)
Buccino et al. (2004) vonden dat er een verhoogde bloedstroom naar de premotorische schors optreedt wanneer een mens een actie ziet die binnen het handelingsspectrum van een mens valt. De participanten waren in een scanner die het gehele lichaam door middel van functional magnetic
resonance imaging (fMRI) opnames scande. Rode bloedcellen in de bloedvaten bevatten hemoglobine
dat zuurstof absorbeert. Wanneer een bepaald hersengebied meer activatie vertoont, treedt een verlaging van het hemoglobine en een verhoging van kooldioxide op. Er is dan zuurstofarm hemoglobine in het bloed. Vervolgens wordt de bloedstroom naar dat hersengebied verhoogd waardoor zuurstofrijk hemoglobine het zuurstofarme hemoglobine vervangt. Deze verandering wordt in fMRI onderzoek door detectoren waargenomen, omdat de magnetische eigenschappen van het hemoglobine veranderen. In de studie van Buccino et al. (2004) was de verhoogde bloedstroom te zien wanneer een persoon of een aap bijvoorbeeld met de lippen een beweging uitvoerde die op ‘smakken’ leek. Zodra er echter een faciale beweging te zien was die buiten het handelingsspectrum van een mens lag, zoals blaffen, werd alleen de
11 visuele cortex geactiveerd, maar niet de premotorische cortex. Anders dan bij de apen reageren de spiegelneuronen van mensen ook bij gezichtsuitdrukkingen en wanneer er geen duidelijke intentie aanwezig is (Grèzes, Armony, Rowe, & Passingham, 2003). Het fenomeen van motor resonance is niet alleen te zien door middel van fMRI studies. Als men bijvoorbeeld blokken wil stapelen, kijkt men ernaar en vervolgens richten de ogen de focus op de plek waar men de blokken precies wil stapelen. Tijdens deze handeling worden bepaalde hersengebieden geactiveerd. Wanneer iemand anders deze handeling ziet, maken de ogen dezelfde beweging. Het verschil is dat de andere persoon de handeling niet uitvoert. Uit het onderzoek van Flanagan en Johansson (2003) bleek echter dat er wat de activatie van de hersengebieden betreft, geen verschil is tussen de uitvoering van de handeling en de observatie van de uitvoering. Volgens de onderzoekers wordt de handeling in principe in gedachte uitgevoerd, waardoor deze activatie optreedt.
Op het gebied van taal worden ook aanwijzingen gevonden voor de theorie van de embodied cognition. Fadiga, Craighero, Buccino en Rizzolatti (2002) onderzochten de waarneming van spraakklanken door middel van Transcraniële Magnetische Stimulatie (TMS). Uit hun onderzoek kwam naar voren dat de tongspieren dezelfde activatie vertoonden wanneer de participant een woord hoorde als wanneer de participant het woord uitsprak. Deze uitkomsten komen overeen met de zogenaamde
motor theory of speech perception van Liberman en Mattingly (1985). Volgens deze theorie worden niet
de klankpatronen van de gesproken taal geïdentificeerd, maar de bewegingen van het spraakkanaal in gang gezet wanneer men spraakklanken waarneemt. Daardoor is de activatie in de motorische schors te verklaren.
In een andere studie werd onderzocht of motor resonance ook voorkomt bij het begrijpen van zinnen. Glenberg en Kaschak (2002) lieten participanten zinnen horen die een actie uitdrukten, zoals
‘He opened the drawer’ (‘Hij opende de la’) en vroegen aan de participanten om per zin te beoordelen
of deze logisch was. Hiervoor drukten de participanten op een knop die óf naar hun lichaam toe wees óf verder weg was van het lichaam. Uit het experiment bleek dat de participanten sneller de dichtstbijzijnde knop gebruikten wanneer de gehoorde zin een beweging naar het lichaam toe omschreef dan wanneer de betekenis van de zin een beweging weg van het lichaam uitdrukte. Voor de voorbeeldzin zou dit betekenen dat de participanten sneller op de knop drukten die dichtbij was, omdat je een la opent door deze naar je toe te trekken.
De vraag is of de activatie van de motorische hersengebieden een effect heeft op de taalmodaliteiten of of deze weinig uitwerkingen heeft op de taalverwerking. Om dit nader te onderzoeken stimuleerden Pulvermüller, Hauk, Nikulin en Ilmoniemi (2005) door middel van TMS bij een aantal participanten de gebieden in de linker hemisfeer die verantwoordelijk zijn voor de motoriek van benen en armen. Tijdens de stimulatie van deze gebieden werd een lexicale decisietaak bij de participanten afgenomen. Ze lazen een aantal werkwoorden die óf de uitvoering van een actie met de armen óf die een uitvoering van een actie met de benen uitdrukten. De woorden werden op een scherm gerepresenteerd. De participanten werden gevraagd om per woord aan te geven of het gelezen woord
12 een actie omschreef waarbij de armen en handen of de benen een rol spelen. Hierbij werden de reactietijden gemeten. Uit het onderzoek kwam naar voren dat de participanten een werkwoord dat de uitvoering met de arm omschreef, sneller aan de arm relateerden wanneer ook het hersengebied voor de arm- en handmotoriek gestimuleerd werd dan wanneer het gebied voor de beenmotoriek gestimuleerd werd, en andersom. De wetenschappers concludeerden dat de corticale systemen in de hersenen voor taal en acties samenwerken en dat er bovendien sprake is van een categorisch specifieke samenwerking. Tettamanti, Buccino, Saccuman en Gallese (2005) trokken dezelfde conclusie uit hun fMRI onderzoek. Zinnen die een actie met de mond, hand of been omschreven, werden auditief aangeboden aan participanten terwijl de activiteit van de motorische hersengebieden rondom het gebied van Broca, de inferieure pariëtaalkwab, de sulcus intraparietalis en het achterste gedeelte van de gyrus temporalis medius werden gemeten. De onderzoekers vonden dat deze hersengebieden die voor de uitvoering en observatie van een actie verantwoordelijk zijn, inderdaad geactiveerd werden, toen de participanten de zinnen hoorden.
De bovengenoemde onderzoeken ondersteunen de theorie van embodied. Er zijn echter ook een aantal onderzoeken die andere uitkomsten vonden. Crivelli, Sabogal Rueda en Balconi (2018) maten de hersenactiviteit van de premotorische cortex en de somatosensorische gebieden door middel van
functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) techniek. De opnames werden tijdens de afname van vier
taken gemaakt. Eerst werden de participanten gevraagd om een alledaagse handeling te observeren. Daarna zagen de participanten weer een handeling terwijl ze naar een beschrijving van dezelfde handeling luisterden. Een andere taak bestond alleen uit het luisteren naar de beschrijving zonder video-opname. In een andere conditie voerden de deelnemers een handeling uit en wederom een andere keer voerden de deelnemers een taak uit, terwijl ze de beschrijving hoorden. Uit het onderzoek kwam naar voren dat de minste hersenactiviteit in de linker hemisfeer werd gemeten wanneer de participanten enkel een handeling observeerden en wanneer de observatie in combinatie met de auditieve beschrijving optrad. Een hogere activatie was te zien wanneer er alleen naar de beschrijvingen werd geluisterd. De meeste hersenactiviteit werd bij de uitvoering van een handeling gemeten. Dit gold ook voor de uitvoering in combinatie met de beschrijving. Volgens de onderzoekers is de observatie van een handeling alleen niet genoeg om de sensomotorische gebieden te activeren.
Papeo, Negri, Zadini en Rumiati (2010) onderzochten onder andere de verwerking van werkwoorden bij patiënten met een hersenletsel in de linker hemisfeer. Ze lieten de participanten video-opnames zien waarbij de daarin uitgebeelde actie moest worden benoemd. Daarnaast werden de deelnemers gevraagd om acties zelf uit te beelden. Uit het onderzoek bleek dat er op groepsniveau een correlatie bestond tussen het benoemen van een actie en de vaardigheid om deze uit te beelden. Wanneer de participanten in staat waren om een actie te benoemen, hadden ze ook geen moeite om dezelfde actie uit te voeren. Deze uitkomsten werden echter niet gevonden wanneer de resultaten per participant werden geanalyseerd. Sommige patiënten hadden moeite met het benoemen van een actie, maar waren in staat om deze uit te voeren. Andere participanten ondervonden moeite met de uitvoering van de actie,
13 maar niet met het benoemen. Deze bevinding werd ook in de begripstaak gevonden: wanneer een participant de actie niet begreep, betekende dit niet dat hij niet in staat was om deze uit te beelden, en andersom. Papeo, Negri, Zadini en Rumiati (2010) concludeerden dat de verwerking van actiewerkwoorden onafhankelijk is van de uitvoering van de bewegingen en dat er dus sprake is van een dubbele disassociatie. Postle, McMahon, Ashton, Meredith en de Zubicaray (2008) kritiseren dat er in andere studies alleen actie werkwoorden als testitems aan bod kwamen die gerelateerd zijn aan lichaamsdelen, zoals benen, armen en handen. Om zeker te zijn dat de motorische hersengebieden van belang zijn bij de representatie van actiewerkwoorden, zou je volgens de onderzoekers ook woorden moeten gebruiken die niet direct gerelateerd zijn aan een lichaamsdeel. Daarom kwamen in hun onderzoek naast actiewerkwoorden (gerelateerd aan een lichaamsdeel) ook concrete zelfstandige naamwoorden, non-woorden en een aantal tekens zoals ‘#’ aan bod. Een fMRI opname werd bij ieder participant gemaakt om na te gaan welke hersengebieden een activatie vertoonden bij de verwerking van deze woorden en tekens. De taken die werden afgenomen, bestonden uit het bekijken van video-opnames waarbij een handeling met de voet, hand of mond werd uitgebeeld, een lexicale taak en een imitatietaak. De lexicale taak bestond uit het lezen van woorden en tekens. Bij de imitatietaak zag de participant eerst de uitvoering van een handeling in een korte opname en werd vervolgens gevraagd om dezelfde actie te imiteren. De onderzoekers vonden dat de spiegelneuronen inderdaad geactiveerd werden wanneer de participanten een handeling observeerden of zelfs uitvoerden. Bij de uitvoering van een beweging met de arm werd het hersengebied geactiveerd dat gerelateerd is aan de armmotoriek. Daarentegen werd dit effect niet gevonden bij de verwerking van actiewerkwoorden. Hierbij vertoonde de motorische schors wel activatie, maar deze was niet categorisch specifiek. De arm-werkwoorden activeerden bijvoorbeeld niet het gebied in de hersenen dat gerelateerd is aan de arm- en handmotoriek. Daarnaast bleek uit het onderzoek dat de premotorische schors activatie vertoonde bij de verwerking van non-woorden. Volgens de onderzoekers worden bij het lezen van non-woorden de articulatoren in werking gezet. Dit komt overeen met de bevinding dat het hersengebied dat gerelateerd is aan de mondmotoriek de meeste activatie vertoonde tijdens het lezen van non-woorden. Postle, McMahon, Ashton, Meredith en de Zubicaray (2008) concludeerden dat de motorische hersengebieden wel geactiveerd worden bij de verwerking van actiewerkwoorden. Dit levert volgens hen echter geen bewijs ervoor op dat de semantische representaties in deze gebieden liggen opgeslagen. Anders had een werkwoord dat een beweging met een bepaald lichaamsdeel uitdrukt, het hersengebied moeten activeren dat gerelateerd is aan de motoriek van hetzelfde lichaamsdeel.
In de volgende paragrafen wordt de theorie van embodied cognition gerelateerd aan afasie en de ziekte van Parkinson.
1.6.1. Embodied cognition en afasie
Zoals eerder beschreven, werden spiegelneuronen voor de eerste keer in het hersengebied F5 van de makaken ontdekt (Gallese, Fadiga, Foggassi & Rizzolatti, 1996). In de hersenen van een mens
14 komen deze spiegelneuronen in het gebied van Broca voor dat onderverdeeld is in de gebieden van Brodmann 44 en 45. Het gebied Brodmann 44 vertoont overeenkomsten met het hersengebied F5 van de makaken. Binkofski en Buccino (2004) vonden dat het gebied Brodmann 44 geactiveerd wordt door motorische functies die verder geen linguïstische functie hebben. Een voorbeeld hiervan is de uitvoering van complexe bewegingen met de hand. Uit een ander onderzoek (Horwitz et al., 2003) bleek dat het hersengebied Brodmann 45 activatie vertoont bij de taalproductie. Dat is het geval bij zowel gesproken taal als bij gebarentaal.
Rodriguez, Raymer en Gonzales Rothi (2006) onderzochten het oproepen van zelfstandige naamwoorden en werkwoorden bij vier mensen met afasie. De participanten volgden een langdurig behandeltraject met twee tot drie sessies per week waarbij ze een semantisch-fonologische training en een gebaren- werkwoord training ondergingen. 60 zwart-wit getekende afbeeldingen werden hierbij ingezet. De semantisch-fonologische training bestond uit vier stappen: de onderzoeker liet een afbeelding zien en benoemde het doelitem. Vervolgens oefende de participant het woord. In de volgende stap beantwoordde de participant een aantal ja/nee- vragen over het woord met betrekking tot de semantiek en de fonologie. In de derde stap produceerde de participant drie keer het doelwoord. In de laatste stap liet de onderzoeker weer de afbeelding zien en liet deze door de participant beschrijven. De gebaren-werkwoord training bestond eveneens uit vier stappen. Deze verschilden alleen van de andere training daarin dat naast het uitspreken van het doelwoord ook het maken van het bijhorende gebaar van belang was. Daarnaast werd er geen vraag gesteld over het doelwoord. De tweede stap bestond uit het maken van het bijhorende gebaar zonder afbeelding. Na het behandeltraject werd nagegaan of er vooruitgang werd geboekt met betrekking tot het oproepen van zelfstandige naamwoorden en werkwoorden. Uit het onderzoek kwam naar voren dat alle participanten na het behandeltraject beter in staat waren om de concepten van de geoefende woorden op te roepen. Woorden die gedurende de behandelingen niet aan bod kwamen, waren echter nog steeds lastig voor hen. Een enkele persoon met conductieafasie boekte in beide trainingseenheden significant vooruitgang op het benoemen. Volgens deze studie lijkt embodied cognition niet van toepassing te zijn. De onderzoekers verklaarden dit als volgt: bij de participant die vooruitging, was het oproepen van werkwoorden minder gestoord dan bij de andere participanten. Daarnaast werden de woordvindingsmoeilijkheden veroorzaakt door een fonologische stoornis. De benoemstoornis van de andere deelnemers werd door een semantisch onderliggende stoornis veroorzaakt. De onderzoekers gaven aan dat een gebarentraining effectiever is bij personen met een fonologische stoornis. Daarnaast gingen twee participanten vooruit op het maken van gebaren waardoor ze beter in staat waren om te communiceren. Het benoemen ging echter niet vooruit. Volgens de theorie van embodied cognition hadden deze participanten echter op beide vaardigheden vooruitgang moeten boeken. Rodriguez, Raymer en Gonzales Rothi (2006) vonden daarom geen aanwijzingen voor de theorie van embodied cognition.
Andere studies waaraan personen met afasie deelnamen, toonden het tegenovergestelde aan. Marangolo et al. (2010) gingen na in hoeverre de observatie en uitvoering van handelingen het oproepen
15 van werkwoorden zou verbeteren. Vier niet-vloeiende sprekers en twee vloeiende sprekers met afasie namen deel aan het onderzoek. Twee weken lang ondergingen de participanten elke dag een training. De taken bestonden uit de observatie van een handeling en de observatie en uitvoering van dezelfde handeling. Daarnaast hoorden de observatie van een handeling en de uitvoering van een andere handeling bij de studie. Deze handeling was niet gerelateerd aan de observatie. De onderzoekers vonden dat de eerste twee condities het oproepen van werkwoorden significant verbeterde bij de groep niet-vloeiende sprekers. Er werd geen effect gevonden voor de conditie waarin een handeling uitgevoerd werd die niet gerelateerd was aan de geobserveerde handeling. Bovendien was er sprake van een langdurig effect voor de twee condities: twee maanden na de beëindiging van de behandeltrajecten was de vooruitgang nog steeds te zien. Marangolo et al. (2010) concludeerden dat de hypothese van de spiegelneuronen hierbij van toepassing was. De observatie van een handeling en de observatie en uitvoering van dezelfde handeling activeerden het sensomotorische concept in het semantische systeem. Daardoor werd de activatie van de bijhorende onderliggende woordvorm vergemakkelijkt. Dit verklaart volgens de onderzoekers waarom de vloeiende sprekers geen vooruitgang boekten. Bij hen is de toegang tot het fonologische outputlexicon gestoord. Bij motorische werkwoorden worden in het semantische systeem dus de sensomotorische componenten van het concept geactiveerd, maar vanwege de stoornis in de toegang tot het fonologische outputlexion lukt het niet altijd om de juiste onderliggende woordvorm te activeren. Als gevolg hiervan treden soms fouten op bij het benoemen van de stimulus. Dat het behandeltraject bij deze groep niet effectief was, lag volgens de auteurs dus aan de lexicale stoornis en niet aan een ontbrekende samenwerking tussen de talige representaties en de motorische hersengebieden. De niet-vloeiende sprekers gingen wel vooruit op het benoemen van acties, omdat er bij hen geen sprake is van een lexicale stoornis, maar van een grammaticale stoornis. Wanneer niet-vloeiende sprekers dus een handeling of de uitvoering van een handeling observeren, worden de spiegelneuronen in de motorische hersengebieden actief. Hierdoor worden de sensomotorische componenten van een motorisch werkwoord geactiveerd die wederom het oproepen van het werkwoord vergemakkelijken. Deze bevindingen bieden volgens Marangolo et al. (2010) een verklaring waarom de derde conditie geen effect had. De observatie van een handeling activeerde het sensomotorische concept van het werkwoord, maar de uitvoering van de willekeurige beweging belemmerde het oproepen van de juiste woordvorm.
In een andere studie onderzochten Marangolo, Cipollari, Fiori, Razzano en Caltagirone (2012) in hoeverre de observatie van acties kan helpen bij taaltherapie. Zeven niet-vloeiende sprekers deden mee aan het onderzoek. Ieder participant heeft minstens zes maanden voor het onderzoek een beroerte in de linker hemisfeer gehad. De onderzoekers lieten de participanten 115 video-opnames zien, waarvan in 78 opnames een mens een handeling uitvoerde. In 37 opnames was een actie te zien waarbij geen mens betrokken was (blaffen, printen, regenen etc.). Binnen twee weken bekeken de deelnemers meerdere malen de opnames en benoemden de handelingen. Uit het onderzoek bleek dat alle participanten significant vooruitgingen op het oproepen van werkwoorden. Bovendien vonden de
16 onderzoekers dat de participanten met name op het benoemen van acties vooruitgingen die door een mens uitgevoerd werden. Het effect was ook twee maanden na de training nog te zien. Volgens de auteurs kan worden gesteld dat de observatie van handelingen een positief effect heeft op de taalproductie. Hierbij gaat het om de observatie van handelingen die binnen het handelingsspectrum van een mens vallen. De onderzoekers stellen dat sensomotorische representaties in het semantische systeem door de geobserveerde handeling geactiveerd worden waardoor het ophalen van de onderliggende woordvorm vergemakkelijkt wordt. Volgens Marangolo, Cipollari, Fiori, Razzano en Caltagirone (2012) ondersteunen deze bevindingen de theorie van embodied cognition, omdat de niet-vloeiende sprekers met afasie alleen vooruitgingen op het benoemen van acties die binnen het handelingsspectrum van een mens vallen. Ze stellen dat de spiegelneuronen in de hersenen van een mens meer activatie vertonen wanneer de geobserveerde handeling door een mens uitgevoerd wordt dan wanneer een dier of een machine de handeling uitvoert. De semantische representaties van niet-menselijke concepten liggen volgens de auteurs niet in de motorische hersengebieden van een mens opgeslagen, omdat deze buiten het handelingsspectrum van een mens vallen. Daardoor worden de sensomotorische representaties van een niet-menselijke actie niet geactiveerd en wordt het oproepen van de onderliggende woordvorm belemmerd.
1.6.2. Embodied cognition en de ziekte van Parkinson
Bij mensen met de ziekte van Parkinson zijn de motorische hersengebieden aangedaan, maar wat betekent dit precies met betrekking tot de theorie van de embodied cognition? Bij mensen zonder deze ziekte worden de spiegelneuronen geactiveerd wanneer ze zien dat iemand een handeling uitvoert. Zoals eerder beschreven, is er een activatie in de hersengebieden voor de beenmotoriek of armmotoriek te zien wanneer men werkwoorden leest die een beweging met de armen of benen uitdrukken (Pulvermüller, Hauk, Nikulin, & Ilmoniemi, 2005). De vraag is of en in hoeverre de representaties van acties bij mensen met de ziekte van Parkinson aangedaan zijn.
Tremblay, Léonard en Tremblay (2008) deden onderzoek naar de representaties van acties bij mensen met de ziekte van Parkinson. In vier condities maten zij de veranderingen van de motor evoked
potentials (MEP) in de spieren van de rechterhand van de participanten toen de motorische schors in de
linkerhemisfeer met behulp van TMS gestimuleerd werd. In de eerste conditie werden de participanten gevraagd om met gesloten ogen 10 seconden lang te ontspannen. In de tweede conditie bekeken ze een video-opname waarin een hand van een man te zien was die verschillende materialen met een schaar knipte. In de derde conditie werden de participanten geïnstrueerd om zich de uitvoering van deze actie voor te stellen en in de laatste conditie werden ze gevraagd om de handeling te imiteren. Betreffend de MEP amplitudes werden er verschillen gevonden tussen de controlegroep en de mensen met de ziekte van Parkinson. In de tweede en derde conditie werden bij de controlegroep verhoogde MEP amplitudes gemeten. Deze verhogingen houden een activatie van de motorische schors in. Dit was niet het geval bij de mensen met de ziekte van Parkinson. Bij beide groepen werd de hoogste activiteit van de motorische
17 schors in de imitatieconditie gevonden. De onderzoekers concludeerden dat de mensen met de ziekte van Parkinson moeite hebben met de activatie van de motorische hersengebieden. Dit is met name het geval bij het voorstellen en bij de observatie van een handeling, maar niet bij de uitvoering ervan. Volgens de onderzoekers is de verminderde activatie in de motorische hersengebieden bij personen met de ziekte van Parkinson te verklaren door de dysfunctie van de basale ganglia. Deze beïnvloedt de activatie van de motorische hersengebieden. Bovendien ervaren ze volgens de auteurs over het algemeen moeite met het in gang zetten van het motorische systeem.
De uitkomsten uit het onderzoek van Albert, Peiris, Cohen, Miall en Praamstra (2010) sluiten hierop niet aan. Zij onderzochten in hoeverre mensen met de ziekte van Parkinson in staat zijn om bewegingen te imiteren. De participanten zagen een aantal video-opnames waarin een acteur te zien was die met zijn rechterarm horizontale en verticale bewegingen maakte. De wijsvinger van de rechterhand was uitgestrekt. Er waren twee condities: in de congruente conditie werden de participanten gevraagd om de bewegingen te imiteren die ze eerder in de opname zagen. Wanneer de acteur in de opname dus met de arm een horizontale beweging maakte, moesten ze dit nadoen. In de incongruente conditie was het de bedoeling om het tegenovergestelde te doen: wanneer de acteur een horizontale beweging maakte, moesten de participanten een verticale beweging uitvoeren. De positie van de wijsvinger van de mensen met de ziekte van Parkinson werd door een sensor in kaart gebracht om de uitvoering van de bewegingen te kunnen vergelijken met de bewegingen die door een controlegroep gemaakt werden. Uit het onderzoek bleek dat er geen significant verschil was tussen de controlegroep en de mensen met de ziekte van Parkinson. Dit gold voor beide condities waarbij grotere afwijkingen met betrekking tot de bewegingen in de incongruente conditie werden gevonden. Volgens Albert, Peiris, Cohen, Miall en Praamstra (2010) duiden deze bevindingen op een intact spiegelneuronensysteem, omdat er anders een verschil had moeten zijn tussen beide onderzoeksgroepen. Wanneer het spiegelneuronensysteem namelijk niet goed werkt, zouden de mensen met de ziekte van Parkinson meer fouten moeten maken bij de imitatie van de geobserveerde bewegingen. Bovendien werd geen plafondeffect gevonden.
Deze tegenstrijdige bevindingen zijn eveneens terug te zien wanneer er naar de taalverwerking in relatie tot de embodied cognition wordt gekeken. Hauk, Johnsrude en Pulvermüller (2004) lieten mensen met de ziekte van Parkinson lichaamsdelen, zoals tong, voet en vingers bewegen, terwijl er een fMRI opname werd gemaakt. Daarna werden de participanten gevraagd om een lijst werkwoorden voor te lezen die een beweging met de voet, vingers of tong omschreven. Ook tijdens deze taak werd een fMRI opname gemaakt. Uit het onderzoek bleek dat bij het voorlezen van de werkwoorden dezelfde gebieden in de hersenen een activatie vertoonden dan wanneer de actie daadwerkelijk werd uitgevoerd. Hauk, Johnsrude en Pulvermüller (2004) concludeerden dat er een samenhang bestond tussen de talige concepten en de activatie van de motorische hersengebieden. Men zou dus verwachten dat de stoornissen met betrekking tot de motoriek de verwerking van taal zouden beïnvloeden wanneer het om acties gaat die een beweging uitdrukken.
18 De bovengenoemde literatuur beschrijft dat er nog geen eenduidige uitkomsten werden gevonden ten aanzien van de theorie van embodied cognition. Er is nog niet duidelijk of en in hoeverre bepaalde hersengebieden samenwerken. Nader onderzoek is daarom nodig. Het inzicht in de werking van de hersenen zou wederom kunnen helpen bij de diagnostiek en behandeling van taalstoornissen en van neurodegeneratieve ziektes. Functionele therapie mist de theoretische onderbouwing. Om doelen van een therapie te kunnen opstellen, is het daarom van belang om eerst te weten te komen wat de onderliggende stoornis is. Stoornisgerichte therapie in combinatie met functionele therapie is het meest effectief en levert de beste resultaten op (Visch-Brink & Wielaert, 2005).
In de huidige studie wordt de samenhang onderzocht tussen laesies in motorische hersengebieden en de prestaties op benoemtaken. Door middel van video-opnames is onderzocht in hoeverre personen met een afasie van Broca, personen met een amnestische afasie en personen met de ziekte van Parkinson moeite ondervinden met het benoemen van acties. De werkwoorden zijn onderverdeeld in motorische en niet-motorische werkwoorden om de theorie van embodied cognition te toetsen. Indien deze theorie van toepassing is, zou er geen verschil gevonden worden bij het benoemen van acties door de personen met amnestische afasie. Dit omdat het aangedane hersengebied bij deze personen niet in de buurt ligt van de motorische schors. Er wordt daarentegen wel verwacht dat zowel personen met een afasie van Broca als personen met de ziekte van Parkinson meer moeite zullen ondervinden bij het benoemen van acties die een beweging uitdrukken dan bij het benoemen van acties waarbij de motoriek geen rol speelt. In de volgende sectie zullen de opzet van het onderzoek en de demografische gegevens van de deelnemers nader worden toegelicht. Daarna zullen de uitkomsten van het onderzoek worden beschreven. Tot slot worden deze gerelateerd aan de literatuur.
19
2. Methode
2.1. Enquête
2.1.1. ParticipantenOm een objectieve indeling van motorische en niet-motorische werkwoorden voor het huidige onderzoek te verkrijgen, is een online enquête gemaakt die naar personen zonder hersenletsel of cognitieve stoornissen is gestuurd. 43 Nederlanders (m= 20, v= 23) met een gemiddelde leeftijd van 37;6 jaar (range= 20 - 65) hebben de enquête ingevuld.
2.1.2. Materiaal
De enquête is door middel van het programma Qualtrics gemaakt. Deze bevat in totaal 71 werkwoorden en twee vragen naar de leeftijd en het geslacht van de deelnemer. De werkwoorden komen uit de studie van Bastiaanse, Wieling en Wolthuis (2015) naar de rol van frequentie bij het ophalen van zelfstandige naamwoorden en werkwoorden bij personen met afasie. De werkwoorden zijn allemaal hoogfrequent, concreet en zijn op een leeftijd tussen 0 en 6 jaar verworven.
2.1.3. Procedure
Uit een lijst van 140 werkwoorden waarvan een gedeelte in de studie van Bastiaanse, Wieling en Wolthuis (2015) gebruikt is, zijn 71 werkwoorden gekozen die aan de eisen van het onderzoek voldoen (hoogfrequent, concreet, vroeg verworven). De personen die de enquête invulden, werden gevraagd om per werkwoord aan te geven of het hierbij om een niet-motorisch of motorisch werkwoord gaat. In het begin van de enquête werd de volgende uitleg gegeven:
Dag meneer/mevrouw,
Alvast bedankt voor het invullen van deze enquête.
Instructie: U ziet straks steeds een werkwoord. In totaal komen er 71 werkwoorden aan bod. Geef voor ieder
werkwoord aan of het werkwoord motorisch of niet-motorisch is.
Motorische werkwoorden drukken een beweging uit: Een werkwoord zoals 'schaatsen' of 'koppen' is motorisch,
omdat je bij de uitvoering van de handeling/actie minstens één lichaamsdeel nodig bent. Om te kunnen schaatsen, heb je bijvoorbeeld je armen en benen nodig. Bij het koppen gebruik je jouw hoofd.
Niet-motorische werkwoorden drukken geen beweging uit. Voorbeelden hiervan zijn 'luisteren' en 'zitten'.
Het invullen van de enquête duurt ongeveer 5 minuten. De gegevens worden anoniem verwerkt.
De werkwoorden werden één voor één aan de deelnemer getoond. Om naar het volgende item te komen, moest op een pijltje onderin worden geklikt. Er was geen tijdslimiet aan het invullen van de enquête verbonden. Ook was het toegestaan om naar het vorige item terug te gaan om eventueel een antwoord te wijzigen.
20 2.1.4. Analyse
Wanneer 55% van de participanten het item in een bepaalde categorie plaatste, werd het als motorisch oftewel niet-motorisch beschouwd. Dit resulteerde in een lijst van 11 niet-motorische en 60 motorische werkwoorden. De reden voor een cut-off percentage van 55% lag daarin dat er anders te veel motorische en niet-motorische items geëxcludeerd hadden moeten worden.
2.2. Pilot study
Om na te gaan of het materiaal voor het onderzoek naar de verwerking van werkwoorden bij prsonen met afasie en bij personen met de ziekte van Parkinson geschikt is, is een pilot study met personen zonder hersenletsel of cognitieve stoornissen doorgevoerd.
2.2.1. Participanten
23 moedertaalsprekers van het Nederlands (m= 16, v= 9) met een gemiddelde leeftijd van 56;5 jaar (range= 40 – 92) hebben deelgenomen aan de pilot study. De participanten komen uit de provincie Drenthe. Via sociale media is een oproep gedaan om deelnemers voor de pilot study te vinden, waardoor vijf personen contact met de onderzoeker hebben opgenomen. Vier deelnemers zijn door de onderzoeker op de orthopedie- afdeling van het verpleeghuis Weidesteyn te Hoogeveen benaderd. De overige 16 deelnemers zijn leden van een voetbalvereniging in Assen of zijn kennissen van andere participanten.
Gegevens van de individuele participanten zijn te vinden in bijlage 1 (tabel 1).
2.2.2. Materiaal
Uit de enquête bleek dat 11 werkwoorden niet-motorisch en 60 werkwoorden motorisch waren. Van de niet-motorische werkwoorden werd het werkwoord ‘kijken’ geschrapt, omdat het twee keer in twee verschillende concepten voorkwam: ‘tv kijken’ en ‘kijken door een verrekijker’. De werkwoorden ‘luisteren’ en ‘zitten’ werden aan de niet-motorische categorie toegevoegd. Deze kwamen overeen met de eisen van het onderzoek en hadden duidelijk niets te maken met de motoriek. Voor de uitvoering van ‘luisteren’ en ‘zitten’ voert men immers geen beweging uit. Van de 60 motorische werkwoorden was niet ieder item geschikt voor een video-opname. Werkwoorden, zoals ‘fietsen’ en ‘voetballen’, kunnen minder goed worden uitgebeeld. Er werd daarom van de 60 motorische werkwoorden een selectie van werkwoorden gemaakt die wel geschikt zijn voor het onderzoek. Dit resulteerde in 12 niet-motorische en 12 motorische werkwoorden.
Met behulp van het programma IBMS SPSS Statistics versie 25 is gekeken of de motorische en niet-motorische items qua frequentie, verwervingsleeftijd en voorstelbaarheid niet van elkaar verschilden. Hiervoor werd gebruik gemaakt van de statistische toets Mann-Whitney U. Er werd een significantieniveau van 0,05 aangehouden. Zoals in tabel 2 te zien is, verschillen de twee werkwoordscategorieën met betrekking tot de linguïstische factoren niet van elkaar.
21 Tabel 2 Mann-Whitney U categorie werkwoord Linguïstische factor
N Mediaan Range Test statistiek (U) Sig. motorisch frequentie 12 2,18 1,36-3,61 102,5 0,08 verwervingsleeftijd 12 1,50 1,00-2,47 80,5 0,63 voorstelbaarheid 12 1,55 1,14-2,40 69,0 0,89 niet-motorisch frequentie 12 2,97 1,36-4,38 102,5 0,08 verwervingsleeftijd 12 1,55 1,00-2,53 80,5 0,63 voorstelbaarheid 12 1,75 1,23-3,20 69,0 0,89 sig. p ≤ 0,05
Nadat de indeling vaststond en de twee werkwoordscategorieën qua frequentie, voorstelbaarheid en verwervingsleeftijd niet van elkaar verschilden, werden de acties door een man, een vrouw en een kind uitgebeeld en met een video-camera opgenomen. Er is ervoor gekozen om met verschillende personen de opnames te maken, omdat deze dan natuurlijker overkomen. De acties ‘schommelen’ en ‘klimmen’ worden bijvoorbeeld in het dagelijkse leven meer door een kind dan een volwassene uitgevoerd. Er werd een toestemmingsverklaring door de man, de vrouw en een ouder van het kind ondertekend. Hierin werd aangegeven dat de opnames voor onderzoeksdoeleinden gebruikt mogen worden. Een voorbeeld van de verklaring is te vinden in bijlage 2. De handelingen werden in een natuurlijke omgeving opgenomen. Zo werd bij het item ‘scheppen’ erop gelet dat de acteur buiten zand aan het scheppen is. Bij andere handelingen zoals ‘schrijven’ of ‘klappen’ was het van belang om de focus op de actie te leggen en om ervoor te zorgen dat de achtergrond geen afleidende rol innam. Deze handelingen werden voor een neutrale achtergrond in vorm van een grijze muur uitgebeeld. De opnames werden vervolgens door de onderzoeker ingekort en in een Powerpoint presentatie gezet. Door middel van Windows Excel werd de volgorde van de opnames bepaald. De werkwoorden werden in een lijst gezet en vervolgens door het programma willekeurig verdeeld.
In de pilot study kwamen dus in totaal 26 video-opnames aan bod. Deze zijn zonder geluid afgespeeld op een laptop van het merk Lenovo met een beeldschermgrootte van 25,7 cm x 14,5 cm. Twee opnames dienden ter illustratie zodat de participanten van de pilot study wisten wat er precies van hen gevraagd werd. Iedere opname duurde exact vijf seconden. Binnen vijf seconden kon de actie het beste worden uitgebeeld zodat de handeling waarbij een beweging van belang was, twee keer kon worden getoond. Verder is er een mobiele telefoon ingezet om een audio-opname van de antwoorden van de deelnemers te maken.
In figuur 4 is een momentopname van de uitvoering van een niet-motorisch item (‘ruiken’) te zien. Figuur 5 geeft een momentopname van de uitvoering van een motorisch werkwoord (‘scheppen) weer.
22 Figuur 4. Momentopname van de uitvoering van het niet-motorische werkwoord ‘ruiken’
Figuur 5. Momentopname van de uitvoering van het motorische werkwoord ‘scheppen’
2.2.3. Procedure
Voorafgaand aan het onderzoek werden de participanten door de onderzoeker mondeling en/of schriftelijk door middel van een brief geïnformeerd en werd er een afspraak gemaakt voor het testmoment. De informatiebrief bevatte eveneens de contactgegevens van de onderzoeker. Op die manier werd de mogelijkheid geboden om ook na het testmoment, indien gewenst, de deelname in te trekken. Het onderzoek werd binnen één sessie afgenomen en duurde niet langer dan vijf minuten. De participanten werden in een stille ruimte in de thuissituatie getest. Voordat de video-opnames werden getoond, werd de participant gevraagd om de instructies op het beeldscherm door te lezen en een toestemmingsformulier te ondertekenen. De participant werd erover geïnformeerd dat hij of zij 24 video-opnames zal zien waarin óf een man, een vrouw óf een kind iets doet. De vraag aan de participant was om te benoemen wat degene doet. De nadruk lag hierbij op het benoemen van een actie. Vervolgens werd er de mogelijkheid geboden om vragen te stellen. Gedurende het onderzoek zat de onderzoeker naast de participant. Dit omdat niet iedere participant in staat was om de laptop te bedienen om de volgende opname te zien. Bij de twee oefenitems gaf de onderzoeker feedback wanneer de participant de actie niet correct benoemde. Ook wanneer de respons niet uit een werkwoord, maar uit een zelfstandig
23 naamwoord bestond, legde de onderzoeker uit wat het doelitem was en benadrukte dat het bij het onderzoek om het benoemen van handelingen ging.
2.2.4. Scoring
Bij het benoemen van een actie werd een antwoord als correct gescoord wanneer het doelitem genoemd werd. Het was hierbij niet van belang of het werkwoord als infinitief, vervoegde vorm of binnen een zin voorkwam. Bij de werkwoorden ‘bellen’ en ‘scheppen’ werden de synoniemen ‘telefoneren’ en ‘spitten’ eveneens goed gerekend, omdat ook de synoniemen hoogfrequent zijn. Ook werden verbeteringen toegestaan.
2.2.5. Analyse
De audio-opnames werden per participant geanalyseerd en de antwoorden werden uitgeschreven. Per testitem werd het percentage berekend hoe vaak het doelitem werd genoemd. Wanneer minstens 60% van de participanten de actie correct benoemde, werd het item geïncludeerd in het onderzoek.
In bijlage 3 (figuur 6) is een overzicht te vinden van de werkwoorden inclusief het percentage van de correcte antwoorden van de participanten.
2.3. Huidig onderzoek
In de volgende paragrafen wordt de opzet van het huidige onderzoek naar de verwerking van werkwoorden bij personen met afasie en bij personen met de ziekte van Parkinson beschreven.
2.3.1. Participanten
2.3.1.1. Participanten met afasie
In het onderzoek hebben vijf personen met afasie (m= 3, v= 2) deelgenomen. De gemiddelde leeftijd was 70;2 jaar (range= 50-83). Alle participanten zijn moedertaalsprekers van het Nederlands en komen uit de provincie Drenthe. Bij de participanten gaat het om personen die al aan een ander langdurig onderzoek deelnamen dat door de klinische linguïsten van Weidesteyn is opgezet. De volgende inclusiecriteria zijn gehandhaafd: er is sprake van een afasie die is ontstaan door een beroerte in de linkerhemisfeer (Ischemisch Cerebro Vasculair Accident, iCVA) en het type afasie komt overeen met een amnestische afasie of een afasie van Broca. Daarnaast zijn de personen minstens drie maanden post onset. De medische gegevens werden door Treant Zorggroep verstrekt.
24 Tabel 3
Persoonsgegevens participanten met afasie
Persoon Geslacht Leeftijd in jaren
Handvoorkeur Afasiesyndroom Diagnose Token Test/ernst
aa 1 man 50 rechts amnestische
afasie
iCVA, 59 mdn. p/o
43 ft. ernstig
aa 2 man 83 rechts amnestische
afasie
iCVA, 19 mdn. p/o
11 ft. licht
B 3 vrouw 71 rechts afasie van Broca iCVA, 19
mdn. p/o
27 ft. matig
B 4 vrouw 67 rechts afasie van Broca iCVA, 14
mdn. p/o
49 ft. ernstig
B 5 man 80 rechts afasie van Broca iCVA, 54
mdn. p/o
44 ft. ernstig
aa= amnestische afasie, B= afasie van Broca, mdn= maanden, p/o= post onset, ft.= fouten
2.3.1.2. Participanten met de ziekte van Parkinson
Zeven personen (m= 4, v= 3) met een gemiddelde leeftijd van 76;3 jaar (range= 61-90) zijn geïncludeerd in het onderzoek. Deze onderzoeksgroep bestaat uit vijf personen met de ziekte van Parkinson en twee personen met parkinsonisme. Bij parkinsonisme treden dezelfde verschijnselen op als bij de ziekte van Parkinson. Het verschil is dat er hierbij geen sprake is van een tekort aan dopamine, maar dat de opvang van dopamine niet goed verloopt. Alle participanten zijn eveneens moedertaalsprekers van Nederlands en komen uit de provincie Drenthe. De deelnemers werden in Weidesteyn benaderd waar ze nog voor de dagbehandeling komen.
De demografische gegevens van de participanten worden in tabel 4 weergegeven.
Tabel 4
Persoonsgegevens participanten met ziekte van Parkinson
persoon geslacht leeftijd handvoorkeur diagnose medicatie dementie
1 man 75 rechts Parkinson Sinemet Lewy
bodies
2 man 85 rechts Parkinson Amantadine niet bekend
3 vrouw 71 rechts Parkinsonisme Sinemet niet bekend
4 man 76 rechts Parkinson nvt niet bekend
5 man 76 rechts Parkinson Levodopa niet bekend
6 vrouw 61 rechts Parkinson morfine niet bekend
7 vrouw 90 rechts Parkinsonisme nvt niet bekend
2.3.2. Materiaal
23 video-opnames zijn op de laptop van het merk Lenovo aan de participanten getoond. Ook hier waren twee opnames voorbeelden om zeker te zijn dat de participant de instructies begreep. Er is gebruik gemaakt van dezelfde opnames die al in de pilot study aan bod kwamen. Er werden echter drie opnames van de niet-motorische werkwoorden geschrapt, omdat deze door minder dan 60% van de deelnemers van de pilot study correct werden benoemd. Het gaat hierbij om de volgende werkwoorden:
