DE VERWERKING VAN SOCIALE PRIKKELS BIJ JONGE KINDEREN MET EN ZONDER EEN VERHOOGD RISICO OP EEN AUTISMESPECTRUMSTOORNIS: EEN EEG- STUDIE
Aantal woorden: 9.793
Amber Vlegels
Studentennummer: 01307504
Promotor: Prof. dr. Herbert Roeyers Begeleider: Melda Arslan
Masterproef voorgelegd voor het behalen van de graad master of science in de psychologie, afstudeerrichting klinische psychologie
Academiejaar: 2018 - 2019
Woord vooraf
In dit woord vooraf wil ik graag enkele mensen bedanken die ervoor gezorgd hebben dat deze masterproef gerealiseerd kon worden. Allereerst wil ik mijn promotor Prof. dr. Herbert Roeyers bedanken om dit onderwerp aan te reiken en voor het geven van constructieve feedback bij het uitschrijven van deze masterproef. Verder bedank ik graag mijn begeleidster Melda Arslan voor de begeleiding en training bij het coderen van de video’s en om altijd bereid te zijn om mijn vele vragen te beantwoorden.
Hiernaast wens ik ook mijn ouders te bedanken om mij de mogelijkheid te bieden om deze opleiding te volgen en om mij hierin te steunen. Mijn zus Inse bedank ik graag om mij te helpen bij de lay-out en het nalezen van deze masterproef.
Tot slot zou deze studie niet mogelijk geweest zijn zonder alle gezinnen die deelnamen aan dit onderzoek. Daarom wil ik ook hen hartelijk bedanken.
Abstract
Inleiding. Deze masterproef heeft als doel om markers van een autismespectrumstoornis (ASS) in de vroege ontwikkeling op te sporen. Het vergelijken van jongere broers en zussen van kinderen met een ASS-diagnose (hoog-risico kinderen) met jongere broers en zussen van kinderen zonder ASS (laag-risico kinderen) wordt gesuggereerd als een interessante methode om deze vroege markers op te sporen. Electrofysiologisch onderzoek toont reeds aan dat er groepsverschillen terug te vinden zijn bij de verwerking van het gezicht van de moeder en van een onbekend persoon. Meer specifiek worden er verschillen in de amplitude van de Nc-component gerapporteerd. De huidige studie gaat de verhouding in Nc-amplitude na tussen het gezicht van de moeder en een onbekend gezicht bij kinderen van 14 maanden oud. Daarnaast wordt er gekeken of er groepsverschillen zijn wat de Nc-amplitude betreft bij de presentatie van het gezicht van de moeder en een onbekend gezicht. Tot slot wordt er nagegaan of het onderscheid in Nc-amplitude tussen beide gezichten verschillend is bij hoog- en laag-risico kinderen. Methode. Er worden in totaal 15 hoog-risico en 14 laag- risico kinderen van 14 maanden oud vergeleken. Event-related potentials (ERP’s) worden geregistreerd bij de presentatie van het gezicht van de moeder en van een onbekende vrouw. Resultaten en discussie. Er wordt geen significant verschil in de amplitude van de Nc-component gevonden tussen bekende en onbekende gezichten. Verder worden er ook geen groepsverschillen gevonden wat de Nc-amplitude betreft. Er kan dus gesteld worden dat deze studie geen evidentie biedt voor de Nc-component als vroege marker van ASS.
Inhoudsopgave
Definitie en prevalentie ... 1
Vroege diagnosestelling en interventie ... 1
Sociale aandacht ... 3
N170-component ... 6
Volwassenen ... 6
Kinderen ... 6
N290-component ... 7
Algemeen ... 7
Kinderen met of een verhoogd risico op ASS ... 7
P400-component ... 8
Algemeen ... 8
Kinderen met of een verhoogd risico op ASS ... 8
Nc-component ... 9
Algemeen ... 9
Kinderen met of een verhoogd risico op ASS ... 10
Huidige studie ... 10
Methode ... 13
Deelnemers ... 13
Apparatuur en materiaal ... 14
EEG-apparatuur ... 14
Stimuli... 15
Design ... 15
Procedure... 16
Data analyse ... 16
Statistische analyse ... 17
Resultaten ... 19
Onderzoeksvraag 1 ... 19
Onderzoeksvraag 2 ... 19
Onderzoeksvraag 3 ... 20
Discussie ... 21
Bespreking van de resultaten ... 21
Bekend vs. onbekend gezicht ... 21
Groepsverschillen ... 22
Theoretische en klinische implicaties ... 24
Sterktes en beperkingen ... 24
Suggesties toekomstig onderzoek ... 25
Conclusie ... 26
Referenties ... 27
1 Definitie en prevalentie
Autismespectrumstoornis (ASS) wordt in de Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders Fifth Edition (DSM-5) van de American Psychiatric Association (APA, 2014) beschreven als een neurobiologische ontwikkelingsstoornis gekarakteriseerd door symptomen in twee domeinen.
Het eerste domein bestaat uit persisterende deficiënties in de sociale interactie en communicatie in uiteenlopende situaties. Het tweede domein dat in de DSM- 5 beschreven wordt bevat repetitieve gedragingen, activiteiten of interesses.
De symptomen dienen reeds aanwezig te zijn in de vroege ontwikkeling van het kind, maar deze kunnen ook pas later manifest worden, wat er toe kan leiden dat in deze gevallen ASS pas op latere leeftijd vastgesteld kan worden (APA, 2014).
De prevalentie van ASS wordt wereldwijd op ongeveer 0,6% geschat (Elsabbagh et al., 2012), maar enkele studies rapporteren ook prevalenties van 1% of meer (Baird et al., 2006; Kim et al., 2011; Baio et al., 2018). De diagnose kan volgens recente ontwikkelingen in klinisch onderzoek al reeds vanaf het tweede levensjaar gesteld worden (Steiner, Goldsmith, Snow, & Chawarska, 2012). De gemiddelde leeftijd waarop deze echter vaak in de realiteit wordt gesteld ligt in België op 45,71 maanden. Voor Europa werd een gemiddelde van 42,16 maanden gevonden (Salomone, Charman, McConachie, & Warreyn, 2016).
Vroege diagnosestelling en interventie
Een zo vroeg mogelijke diagnose zou hier echter wenselijk zijn aangezien uit verschillende studies kan geconcludeerd worden dat een vroegtijdige interventie enkele belangrijke voordelen met zich mee kan brengen. Bij de meeste van deze studies wordt bij de ouders een hoge tevredenheid en een betere participatie in de behandeling gerapporteerd. De ouders van kinderen die één van deze vroege interventies kregen gingen de
2
aangeleerde technieken beter gaan implementeren en toepassen buiten de behandeling. Bij kinderen met ASS werd er evidentie gevonden voor de positieve effecten van een vroegtijdige interventie op de sociale en communicatieve ontwikkeling (Bradshaw, Steiner, Gengoux, & Koegel, 2015).
Ook kunnen vroegtijdige behandelprogramma’s voor ASS resulteren in significante verbeteringen op het gebied van taal, cognitie, gedrag en sociaal functioneren (Zwaigenbaum et al., 2007).
Onder meer vanwege de opgesomde voordelen die een vroege interventie kan bieden, is het belangrijk om de causale mechanismen en de ontwikkeling van ASS zo goed mogelijk te begrijpen. Dit zodat de kinderen die kunnen profiteren van een vroege interventie zo snel mogelijk geïdentificeerd kunnen worden. Ook is dit inzicht belangrijk voor de ontwikkeling en het perfectioneren van behandelprogramma’s (Jones, Gliga, Bedford, Charman, &
Johnson, 2014). Vanuit het onderzoeksveld is er dan ook veel aandacht voor het detecteren van vroege ASS-markers bij jonge kinderen. Retrospectief onderzoek toont aan dat er reeds in het eerste levensjaar afwijkingen in de sociale communicatie en aandacht aanwezig zijn, welke de meest predictieve vroege tekenen van ASS zijn (Barbaro & Dissanayake, 2009). Vanaf deze leeftijd kan onderzoek dus al nuttig zijn.
Retrospectief onderzoek kan een waardevolle onderzoeksmethode zijn, maar deze methode heeft ook zijn beperkingen. Zo zijn bijvoorbeeld het geheugen en home video’s te selectief van aard. Enkel de zaken die merkwaardig genoeg zijn voor de ouders en overte gedragingen kunnen hierbij worden gerapporteerd. Hierdoor is deze manier van werken minder betrouwbaar en kunnen belangrijke markers over het hoofd gezien worden (Jones et al., 2014). Een in populariteit toenemend alternatief om vroege tekenen van ASS in kaart te brengen is de prospectieve studie van jongere broers of zussen (siblings) van kinderen met een ASS-diagnose. Omdat de herhalingskans van ASS binnen families tot 20% wordt geschat (Elsabbagh & Johnson, 2010;
Ozonoff et al., 2011), is dit een interessante groep om informatie te vinden omtrent vroege markers (Ozonoff et al., 2010). De groep siblings (of “hoog-risico
3
groep”) wordt in dit soort onderzoeksdesign opgevolgd van in de vroege kindertijd tot de leeftijd van 2 tot 3 jaar. Op deze leeftijd kan uiteindelijk beslist worden over een eventuele diagnose. De kinderen uit de hoog-risico groep zijn jongere zussen en broers van kinderen waarbij reeds ASS werd vastgesteld.
Tegelijkertijd wordt er ook een controlegroep (“laag-risico groep”) opgevolgd, deze groep bestaat uit kinderen met een typisch ontwikkelende oudere broer of zus en waarbij er geen familiale voorgeschiedenis van ASS aanwezig is.
Uiteindelijk kan de data van kinderen die na 2 tot 3 jaar de diagnose kregen, vergeleken worden met de gegevens van kinderen die geen diagnose kregen waardoor er vroege markers kunnen geïdentificeerd worden. Het gebruik van dit prospectief onderzoeksdesign laat de onderzoekers toe om gedrag in een meer gestandaardiseerde context te gaan observeren.
Op 3-jarige leeftijd wordt niet enkel een groep van kinderen met en een groep zonder diagnose gevonden. Bij 10-37% van de kinderen uit de risicogroep wordt een “breder autisme fenotype” vastgesteld (Bolton et al., 1994; Constantino & Todd, 2000; Zwaigenbaum et al., 2005). Deze groep kinderen vertoont gedragskenmerken die sterk lijken op de symptomen van ASS, maar deze zijn niet van klinisch niveau (Zwaigenbaum et al., 2005). Door middel van het prospectief bestuderen van hoog-risico en laag-risico kinderen kunnen we dus meer informatie krijgen over de groep met een “breder autisme fenotype” en kunnen we mogelijke markers identificeren die een indicatie zijn voor een latere ASS-diagnose.
Sociale aandacht
Eén van de onderzoeksdomeinen waar enkele van deze vroege markers van ASS mogelijks te vinden zijn is sociale aandacht. Dit omvat de natuurlijke capaciteit van de mens om onder meer de lichaams- en hoofdoriëntatie, de focus van de ogen en bewegingen van anderen te detecteren en de eigen aandacht hiernaar te richten (Nummenmaa & Calder, 2008). In de DSM-5 is sociale aandacht niet opgenomen als een diagnostisch kenmerk van ASS. Dit kan echter wel een belangrijk meetbaar construct zijn dat de disfuncties in de sociale communicatie, wat wel als een diagnostisch
4
kenmerk is opgenomen, kan helpen definiëren (Dawson, Bernier, & Ring, 2012). Ook rapporteerden onderzoekers vaak onregelmatigheden in de aandachtsprocessen bij mensen met ASS (Ames & Fletcher-Watson, 2010) en wordt dit door sommige theorieën als de kern van de ontwikkeling van ASS gezien (Mottron, Dawson, Soulières, Hubert, & Burack, 2005).
Sociale aandacht speelt al vroeg in de ontwikkeling een rol. Vanaf de geboorte toont de mens een voorkeur voor sociaal relevante organismen.
Jonge kinderen besteden bijvoorbeeld veel aandacht aan mensen en meer specifiek aan hun ogen, aan hoe ze spreken en aan hoe ze bewegen (Simion, Regolin & Bulf, 2008). Ook tonen typisch ontwikkelende kinderen een voorkeur voor menselijke gezichten ten opzichte van even complexe stimuli die geen gezicht vormen. Dit al wordt al vastgesteld vanaf een paar uur na de geboorte (Johnson, Dziurawiec, Ellis, & Morton, 1991). Verder bezitten ze ook de capaciteit om gezichten te onthouden en te herkennen (Key & Stone, 2012).
Dit is de vroegste manifestatie van de responsiviteit van het kind voor sociale informatie en interactie wat reeds herhaaldelijk bestudeerd is. In functie van later sociaal functioneren is de vaardigheid om gezichten te kunnen onthouden en herkennen erg belangrijk. Dit werd al vroeg in de ontwikkeling van het kind teruggevonden (Schultz, 2005). Kinderen vertonen niet enkel een voorkeur voor gezichten ten opzichte van vormen, maar meer specifiek gaan ze ook gezichten die voor hen meer sociaal relevant zijn, zoals het gezicht van de moeder, boven vreemde gezichten gaan prefereren (Bushnell, 2001).
Onderzoek van de Haan en Nelson (1997) toonde ook aan dat bij kinderen van 6 maanden oud verschillende hersenprocessen in werking treden bij het zien van het gezicht van hun moeder ten opzichte van het gezicht van een vreemde.
Bij kinderen en volwassenen met ASS worden echter vaak problemen met sociale aandacht, visueel geheugen en gezichtsverwerking gerapporteerd (Blair et al., 2002; Williams, Goldstein, & Minshew, 2005). Verschillen in sociale aandacht blijkt één van de vroegste signalen van ASS te zijn. Jonge kinderen met ASS besteden bijvoorbeeld gemiddeld minder aandacht aan andere mensen en aan hun gedragingen ten opzichte van typisch ontwikkelende
5
kinderen (Shic, Bradshaw, Klin, Scassellati, & Chawarska, 2011) en ze tonen ook een voorkeur voor niet-sociale objecten en patronen (Pierce, Conant, Hazin, Stoner & Desmond, 2011). Meer specifiek verloopt het herkennen van bekende gezichten afwijkend bij jonge kinderen met een ASS-diagnose (Dawson et al., 2002). Webb en collega’s (2010) tonen bij deze groep ook een tragere habituatie ten opzichte van nieuwe gezichten aan. Deze problemen lijken ook meer uitgesproken te zijn bij jonge kinderen met ASS in vergelijking met volwassenen (Klin et al., 1999) en deze zijn gecorreleerd met hun latere sociale competentie (Key & Stone, 2012; Klin et al., 1999). Het onderzoeken van gezichtsherkenning bij jonge kinderen kan dus interessant zijn om het risico op een atypische sociale ontwikkeling in kaart te brengen.
Gezichtsherkenning kan op verschillende manieren bestudeerd worden, echter bij jonge kinderen zijn de traditionele onderzoeksparadigma’s waarbij het gedrag wordt bekeken niet echt bruikbaar vanwege het feit dat de deelnemers in staat dienen te zijn om instructies op te volgen en om antwoorden te kunnen geven. Electrofysiologisch onderzoek biedt hierop een waardevol antwoord, aangezien hierbij geen gedragsrespons of taalbegrip vereist is (Dawson et al., 2012). Electro-encephalografie (EEG) biedt de mogelijkheid om de temporele dynamieken van de hersenactiviteit in kaart te brengen. Uit de EEG-signalen kunnen we “event-related potentials” (ERP’s) gaan afleiden. Deze geven de respons van de hersenen op een herhaaldelijk gepresenteerde stimulus weer. Verschillende maten die we uit de ERP-golven halen kunnen ons dan informatie geven over wat er zich precies in de hersenen afspeelt bij de presentatie van een bepaalde stimulus.
Uit functionele beeldvormingsstudies weten we dat het fusiforme aangezichtshersengebied, de rechter laterale occipitaalkwab en de superieure temporale sulcus betrokken zijn bij het verwerken van gezichten (Calder, Rhodes, Johnson & Haxby, 2011). Meer specifiek hebben ERP-studies reeds enkele componenten ontdekt in deze gebieden die gerelateerd zijn aan gezichtsherkenning, namelijk onder andere de N170 bij volwassenen en de N290, P400 en Nc bij jonge kinderen (Eimer & Holmes, 2007). Aangezien
6
gezichtsherkenning gerelateerd wordt aan ASS hebben enkele studies reeds het verband tussen deze componenten en ASS onderzocht. Deze bevindingen worden hieronder verder uitgediept.
N170-component
Volwassenen. In de literatuur zijn enkele gezichtsgevoelige ERP- componenten terug te vinden. De N170-component blijkt bij volwassenen het sterkst gerelateerd te zijn aan de vroege stadia van het detecteren en verwerken van gezichten (Dawson et al., 2012). Deze component bestaat uit een negatieve piek die ongeveer 170 ms na het begin van de stimulus presentatie maximaal is in posterieure temporale electroden. Bij gezichtsstimuli wordt er typisch een grotere en snellere N170-amplitude geobserveerd dan bij eender welke andere categorie van objecten. De component differentieert ook tussen menselijke en niet-menselijke gezichten (Calder et al., 2011). De N170- component is niet gevoelig aan de mate waarin het gezicht vertrouwd is voor de persoon (Eimer, 2000). Verschillende studies tonen de bovengenoemde resultaten ook aan bij volwassenen met ASS (Neuhaus, Kresse, Faja, Bernier
& Webb, 2015; Webb et al., 2010). Er is echter ook een verschil teruggevonden tussen volwassenen met en zonder een ASS-diagnose wat de N170- component betreft. Volwassenen zonder ASS tonen bijvoorbeeld een grotere en snellere N170-respons bij het zien van een omgedraaid gezicht, wat niet het geval is bij volwassenen met ASS (McPartland et al., 2011).
Kinderen. Uit onderzoek van de Haan, Pascalis, en Johnson (2002) blijkt dat bij jonge kinderen er geen gelijkaardige hersenactiviteit te bespeuren is op 170 ms na de presentatie van een gezicht, zoals bij volwassenen wel het geval is. Er werd in deze tijdspanne geen gevoeligheid voor de oriëntatie van het gezicht gevonden. De verandering in amplitude bij het soort gezicht (menselijk of dierlijk) werd wel teruggevonden, maar de piek bleek zich iets later te manifesteren. Bij jonge kinderen worden in plaats van de N170- component wel twee andere ERP’s geobserveerd die beïnvloed worden door het type en door de oriëntatie van gezichten, namelijk de N290 en de P400.
Deze twee componenten worden beschouwd als de voorlopers van de N170 in
7
de kindertijd (de Haan et al., 2002; Scott & Nelson, 2006).
N290-component
Algemeen. De N290 is bij jonge kinderen, net zoals de N170 bij volwassenen, een negatieve ERP-component die te situeren is in posterieure temporale gebieden in de hersenen en die gekarakteriseerd wordt door een grotere amplitude bij gezichten in vergelijking met andere objecten (Halit, Csibra, Volein & Johnson, 2004). De amplitude van de N290 is ook groter bij menselijke gezichten vergeleken met gezichten van apen (de Haan et al., 2002). Bij kinderen van 12 maanden oud wordt de amplitude van de N290 gemoduleerd door het omdraaien van de stimulus op dezelfde manier als de N170 bij volwassenen: het omdraaien van de stimulus zorgt voor een toename in amplitude (Halit, de Haan & Johnson, 2003). Bij kinderen van 3 tot 6 maanden oud is de N290 echter nog niet sensitief voor het omdraaien van de stimulus. Dit betekent niet dat kinderen op deze leeftijd nog niet kunnen discrimineren tussen rechtopstaande en omgekeerde gezichten want er worden op beide leeftijden wel al effecten van omkering gezien in de P400- component (de Haan et al., 2002; Halit et al., 2003). De N290 wordt beschouwd als een ERP die gerelateerd is aan de structurele encodering van de visuele informatie van gezichten. De N290 staat niet in voor het herkennen van personen aangezien het niet wordt beïnvloed door de mate waarin het gezicht bekend is voor iemand (Bentin & Deouell, 2000; Schweinberger, Pickering, Burton & Kaufmann, 2002). Er zijn ook verschillen tussen de N290 bij jonge kinderen en de N170 bij volwassenen. Zo is de latentie van de N170 vertraagd bij omgekeerde gezichten, maar is er bij de N290 op geen enkele geteste leeftijd een effect van omkering op de latentie (de Haan et al., 2002; Halit et al., 2003).
Kinderen met of een verhoogd risico op ASS. In het algemeen worden er in de literatuur tot op heden geen uitgesproken verschillen in N290- amplitude of latentie gerapporteerd bij het vergelijken van het gezicht van de moeder en een vreemd gezicht, zowel bij jonge kinderen met en zonder een ASS-diagnose (Dawson et al., 2002; Webb, Dawson, Bernier & Panagiotides,
8
2006) of jonge kinderen met en zonder een verhoogd risico op ASS (Guy, Richards, Tonnsen & Roberts, 2016; Key & Stone, 2012; Luyster, Powell, Tager-Flusberg & Nelson, 2014; Luyster, Wagner, Vogel-Farley, Tager- Flusberg & Nelson, 2011). Bij het bestuderen van het gezicht van de moeder en een vreemd gezicht lijkt het dus niet mogelijk om op basis van de N290- amplitude te voorspellen of een kind ASS zal ontwikkelen. Deze component kan wel een interessante marker zijn bij het vergelijken van de amplitude tussen gezichten en objecten (McCleery, Akshoomoff, Dobkins & Carver, 2009).
P400-component
Algemeen. Een tweede ERP-component die in het kader van gezichtsherkenning bij jonge kinderen bestudeerd wordt is de P400. Dit is een positieve component die zichtbaar is in occipitale electroden met een piek die ongeveer 400 ms na de presentatie van een stimulus verschijnt (de Haan, Johnson & Halit, 2003). De amplitude van de P400 neemt af in grootte vanaf de leeftijd van 18 maanden (Carver et al., 2003). De P400 wordt net als de N290 als een precursor van de volwassen N170 beschouwd. De P400 is vergelijkbaar met de volwassen N170 omdat de latentie van de piek bij beide componenten sneller optreedt bij gezichten dan bij objecten (McCLeery et al., 2009) of andere soorten stimuli (Halit et al., 2003). Uit de meeste studies blijkt de component niet te differentiëren tussen bekende en niet bekende stimiuli (Carver et al., 2003; Guy et al., 2016; Luyster et al., 2014), maar Key en Stone (2012) rapporteren in hun onderzoek echter wel een verschil in de latentie van de P400.
Kinderen met of een verhoogd risico op ASS. Tot nu toe zijn er in de amplitude van de P400 onderzoeken nog weinig verschillen tussen hoog-risico en laag-risico kinderen gevonden (Guy et al., 2016; Luyster et al., 2011; Luyster et al., 2014). Enkel Key en Stone (2012) constateren een tragere respons op het onbekende gezicht op de leeftijd van 9 maanden bij de groep van kinderen met een lager risico op ASS, maar dit verschil werd tot op heden nog geen enkele keer gerepliceerd. Hieruit kan er worden besloten dat de P400- component geen belangrijke marker van een verhoogd risico op ASS lijkt te zijn
9
wanneer de amplitude bij bekende en onbekende gezichten bekeken wordt.
Nc-component
Algemeen. Naast de N290 en de P400 is er nog een derde component die het vaakst wordt bestudeerd in studies die gezichtsherkenning onderzoeken bij jonge kinderen. De “Negative central” (Nc) is een negatieve ERP component die zichtbaar is in frontale en centrale electroden, vanaf ongeveer 300 ms na de start van de stimuluspresentatie (Courchesne, Ganz &
Norcia, 1981). Deze component wordt beschouwd als de eerste endogene ERP die in de ontwikkeling van het kind voorkomt. De Nc is al aanwezig bij pasgeborenen (Luck & Kappenman, 2012). De grootte van de amplitude neemt toe in het eerste levensjaar (Webb, Long & Nelson, 2005) en neemt terug af vanaf het derde levensjaar (Parker & Nelson, 2005). De Nc-component wordt door verschillende onderzoekers verondersteld een indicator van aandacht (Csibra, Kushnerenko & Grossmann, 2008; Richards, 2003) en van herkenning en geheugen te zijn (de Haan et al., 1997). Zo is er reeds aangetoond dat de Nc-amplitude groter is bij nieuwe stimuli ten opzichte van stimuli waarmee de participant vertrouwd is (Dawson et al., 2002; Luyster et al., 2011).
In de context van gezichtsherkenning werd, wat de Nc-component betreft, een opmerkelijke verandering in de ontwikkeling aangetoond. Bij jonge kinderen wordt er vroeg in de ontwikkeling een grotere, meer negatieve Nc- amplitude bij het gezicht van hun moeder geobserveerd dan bij een onbekend gezicht (de Haan et al., 1997; Swingler, Sweet & Carver, 2007). Later in de ontwikkeling wordt echter het omgekeerde patroon teruggevonden, namelijk een grotere amplitude als respons op een nieuw, onbekend gezicht. De exacte leeftijd waarop deze transitie plaatsvind is nog onduidelijk aangezien in de literatuur tegenstrijdige bevindingen gerapporteerd worden. Enkele studies signaleren de grotere amplitude bij onbekende gezichten op 12 maanden (Guy, 2016; Luyster et al., 2011; Webb et al., 2005). Anderen situeren de transitie eerder op de leeftijd van 18 maanden (Webb et al., 2011), of pas op 2,5 jaar (Moulson, Westerlund, Fox, Zeanah, & Nelson, 2009) en 3,5 tot 4 jaar oud (Carver et al., 2003; Dawson et al., 2002). De vroegste leeftijd waarop er een
10
grotere respons van de Nc-component bij onbekende gezichten wordt gerapporteerd bedroeg 9 maanden (Key & Stone, 2012).
Kinderen met of een verhoogd risico op ASS. Onderzoek naar de Nc-component waarbij kinderen met een verhoogd risico op ASS worden vergeleken met kinderen zonder een familiegeschiedenis van ASS geeft uiteenlopende resultaten weer. Key en Stone (2012) rapporteren in hun onderzoek geen groepsverschillen op de leeftijd van 9 maanden. In andere onderzoeken worden wel groepsverschillen gevonden wat de Nc-amplitude betreft. Enerzijds wordt er een significant kleinere amplitude bij zowel het gezicht van de moeder en een onbekend gezicht vastgesteld in de hoog-risico groep op de leeftijd van 10 (McCleery et al., 2009) en 12 maanden (Guy et al., 2016). Anderzijds wordt er ook gerapporteerd dat de hoog-risico groep niet of in mindere mate een onderscheid in Nc-amplitude toont tussen het bekend en onbekend gezicht, dit in tegenstelling tot de controlegroep (Guy et al., 2016, Luyster et al., 2011). Dawson en collega’s (2002) constateren deze bevinding ook bij kinderen met reeds een ASS-diagnose op 3- tot 4-jarige leeftijd in vergelijking met hun leeftijdsgenootjes die een typische ontwikkeling kennen.
Uit de bovenstaande bevindingen blijkt dat de Nc-component een interessante indicator kan zijn van vroege verschillen tussen kinderen met en zonder ASS bij het vergelijken van het gezicht van de moeder met een vreemd gezicht.
Huidige studie
Ondanks dat er in de literatuur duidelijke aanwijzingen zijn dat een vroege diagnosestelling en interventie van ASS belangrijke voordelen met zich meebrengt zijn er nog weinig duidelijke en bruikbare markers voor jonge kinderen beschikbaar. Gezichtsherkenning en meer specifiek het onderscheid tussen bekende en onbekende gezichten kan, mits meer robuuste evidentie, een marker zijn die een verhoogd risico op ASS kan voorspellen. Reeds bestaand onderzoek hieromtrent toont nog te weinig eenduidige resultaten en vereist dus nog verdere uitdieping op verschillende tijdstippen in de ontwikkeling. Voorgaande studies behandelen voornamelijk kinderen onder de 12 maanden of kinderen van 3 jaar of ouder met reeds een ASS-diagnose. De
11
steekproef uit de huidige studie bestaat uit kinderen van 14 maanden oud, wat meer informatie kan bieden over de ontwikkeling tussen de leeftijd van 1 en 3 jaar. Oorspronkelijk had deze masterproef als doel om naast de gezichtsherkenning ook de informatieverwerking van objecten na te gaan die volgt op een bekend of onbekend gezicht omdat hier nog geen onderzoek over te vinden is. Wegens te weinig valide trials worden enkel nog het gezicht van de moeder en een onbekend gezicht verder bestudeerd.
Op basis van de literatuur die al beschikbaar is over de drie ERP- componenten die responsief zijn voor gezichten bij jonge kinderen werd besloten om enkel de verschillen in de Nc-component na te gaan. De N290 en de P400 leken uit de gerapporteerde bevindingen niet samen te hangen met groepsverschillen tussen hoog-risico en laag-risico groepen bij studies die bekende en onbekende gezichten vergelijken.
Onderzoeksvraag 1: “Tonen kinderen van 14 maanden oud een significant verschil in de amplitude van de Nc-component bij het gezicht van de moeder en een onbekend gezicht?”
Deze onderzoeksvraag wordt naar voren geschoven omdat er in de literatuur nog onduidelijkheid is over wanneer precies in de ontwikkeling de transitie van een grotere Nc-amplitude bij een bekend gezicht naar een grotere amplitude bij een onbekend gezicht plaatsvindt. Deze studie tracht hier dus meer duidelijkheid in te bieden op de leeftijd van 14 maanden. Op basis van de reeds besproken bevindingen verwachten we in onze steekproef een significant grotere amplitude voor het onbekende gezicht ten opzichte van het gezicht van de moeder. Omdat meerdere onderzoekers de grotere amplitude bij het onbekend gezicht al vaststelden voor kinderen van 12 maanden verwachten we dat de transitie op de leeftijd van 14 maanden al plaatsgevonden zal hebben.
Onderzoeksvraag 2: “Is er een significant verschil in Nc-amplitude bij het zien van het gezicht van de moeder of een vreemd gezicht tussen hoog-risico en laag-risico kinderen van 14 maanden oud?”
12
Op basis van gelijkaardige studies stellen we de hypothese voorop dat de laag-risico groep grotere Nc amplitudes vertoont in vergelijking met de hoog- risico groep op de leeftijd van 14 maanden. We verwachten dat beide gezichten meer aandacht zullen opwekken bij de laag-risico groep. Dit ligt ook in lijn van de verwachtingen op basis van Shic en collega’s (2011) die vaststellen dat kinderen met een typische ontwikkeling meer aandacht besteden aan gezichten in vergelijking met kinderen met ASS.
Onderzoeksvraag 3: “Is er een significant verschil tussen de hoog-risico groep en de laag-risico groep op de leeftijd van 14 maanden in het verschil tussen de Nc-amplitude bij de presentatie van het gezicht van de moeder en het gezicht van een onbekende?”
Een duidelijk groter aandeel van de studies die gelijkaardig zijn aan het huidige onderzoek die hier reeds vermeld werden toont aan dat laag-risico kinderen meer differentiëren tussen bekende en onbekende gezichten dan hoog-risico kinderen. We verwachten in onze steekproef een gelijkaardig resultaat.
13 Methode
Deelnemers
Dit onderzoek maakte deel uit van een prospectieve longitudinale babystudie van de onderzoeksgroep Ontwikkelingsstoornissen van de Universiteit Gent. Er werd bij de rekrutering onderscheid gemaakt tussen een hoog-risico en een laag-risico groep. De hoog-risico groep bestond uit kinderen met een oudere broer of zus waarbij de diagnose ASS reeds werd vastgesteld. De laag-risico groep bevatte kinderen met een oudere broer of zus zonder een ASS-diagnose. De participanten werden in het kader van de babystudie vijf maal uitgenodigd, verspreid over de eerste drie levensjaren.
De contactmomenten vonden plaats op 5, 10, 14, 24 en 36 maanden. Er werd telkens een afwijking van maximum twee maanden toegestaan. Het EEG- onderzoek van deze studie werd uitgevoerd op de leeftijd van 10 en 14 maanden. Deze masterproef handelt enkel over de gegevens verkregen op 14 maanden.
De participanten uit de hoog-risico groep werden gerekruteerd via centra voor ontwikkelingsstoornissen (COS), Centra voor Ambulante Revalidatie (CAR), thuisbegeleidingsdiensten en de Vlaamse Vereniging Autisme (VVA). De rekrutering van de laag-risico groep gebeurde via de facebookpagina en de website van de babystudie en door middel van de verspreiding van folders aan kinderdagverblijven en Kind & Gezin. De ouders gaven hun geïnformeerde toestemming via een informed consent bij aanvang van elk onderzoeksmoment. Op elk moment konden de ouders van de deelnemende kinderen beslissen om uit de studie te stappen indien ze dit wensten. Deze studie werd goedgekeurd door het ethisch comité van de Faculteit Psychologie en Pedagogische Wetenschappen van de Universiteit Gent.
14
Aanvankelijk namen 61 kinderen van 14 maand oud deel aan de studie.
Hiervan behoorden 30 kinderen tot de laag-risico groep en 31 kinderen tot de hoog-risico groep. In totaal werd de data van 32 kinderen weerhouden uit de studie op basis van het aantal valide trials. Alle kinderen waarbij er minder dan 7 valide trials bij de representatie van het gezicht van de moeder of bij het gezicht van een onbekende geregistreerd werden, werden weerhouden. Dit leverde uiteindelijk een steekproef van 14 laag-risico kinderen en 15 hoog- risico kinderen op, waarvan in totaal 17 jongens en 12 meisjes. Er werden geen significante verschillen gevonden tussen de hoog-risico en de laag-risico groep wat de geslachtsratio en de gemiddelde leeftijd betreft. De beschrijvende statistieken werden hieronder samengevat in Tabel 1.
Tabel 1. Beschrijvende statistieken.
Laag-risico groep
Hoog-risico groep
Test (df) p- waarde Geslacht
N (m:v)
8:6 9:6 Χ²(1)=.024 p = .876
Leeftijd M (SD)
14.428 (.438) 14.480 (.741) t(27) = -.228 p = .822
Apparatuur en materiaal
EEG-apparatuur. De hersenactiviteit werd gemeten met “Brain Vision Recorder” (Brain products, 2007) en werd geregistreerd door middel van 32 actieve Ag/AgCl electroden met een EEG-versterker (QuickAmp, Brain Products, GmbH, Munich, Germany) die een sample rate van 500Hz heeft. Er werd gebruik gemaakt van een EEG-kapje (Easycap, Brain Products, GmbH, Munich, Germany) waarin alle electroden werden aangebracht gebaseerd op de internationale 10/20 methode (Jasper, 1958) met een AFz basiselectrode.
15
Stimuli. De kinderen kregen twee soorten stimuli te zien: afbeeldingen van gezichten en afbeeldingen van speelgoed. Er werd aan elk kind het gezicht van de eigen moeder gepresenteerd of in de andere trials het gezicht van een voor hen onbekende vrouw. De afbeelding van de moeder werd telkens voor de aanvang van het experiment op 10 maanden genomen. Alle foto’s (zowel van de moeders als van de onbekende vrouwen) werden onder dezelfde omstandigheden genomen (zelfde ruimte, belichting, afstand en achtergrond). Het gezicht van de onbekende vrouw werd geselecteerd uit een database van zes verschillende gezichten waarbij er twee karakteristieken werden gemanipuleerd: haarkleur (blond, bruin en zwart) en het al dan niet dragen van een bril. Het gezicht van de onbekende vrouw dat werd geselecteerd had steeds een andere haarkleur dan dat van de moeder.
Wanneer de moeder een bril droeg werd een onbekende vrouw gekozen die ook een bril droeg. De afmetingen van de afbeeldingen van de gezichten bedroegen 16.84 cm (hoogte) x 13.82 cm (breedte).
Vijftien ouders van jonge kinderen beoordeelden 34 foto’s van objecten (speelgoed) op helderheid, aantrekkelijkheid en vertrouwdheid op een 5-punts Likertschaal. Uiteindelijk werden tien verschillende afbeeldingen van objecten geselecteerd waarvan de score niet significant afweek van de gemiddelde score van de 34 foto’s samen. De afmetingen van deze afbeeldingen bedroegen 9.07 cm (hoogte) x 12.09 cm (breedte).
Design
Het experiment bestond uit 48 trials. Alle trials hadden dezelfde duur en opbouw. Eerst werd een fixatiekruis gepresenteerd in het midden van het beeldscherm. De lengte van deze presentatie varieerde tussen 500 en 750 ms. Vervolgens verscheen een afbeelding van ofwel het gezicht van de moeder ofwel het onbekende gezicht gedurende 2000 ms, gevolgd door een leeg wit scherm (1000 ms). Hierna volgde gedurende 1000 ms een afbeelding van een object en als laatste volgde opnieuw een leeg wit scherm met een random presentatietijd tussen de 800 en 1200 ms. Het design wordt schematisch voorgesteld in Figuur 1. Er waren 2 condities: het gezicht van de
16
moeder en het onbekend gezicht. Er waren evenveel trials met het gezicht van de moeder als trials met het onbekende gezicht (telkens 24). De twee soorten trials werden voor alle participanten op dezelfde pseudo- gerandomiseerde volgorde gepresenteerd met halverwege het experiment een korte pauze waarin een tekenfilmpje werd afgespeeld gedurende ongeveer 30 seconden.
Figuur 1. Schematisch voorbeeld van een trial.
Procedure
De kinderen zaten op de schoot van de moeder of de vader op een afstand van ongeveer 60 cm verwijderd van het beeldscherm. Het elektrodenkapje werd steeds klaargemaakt en gecontroleerd voor aanvang van het experiment. De kinderen kregen eerst een tekenfilmpje te zien.
Ondertussen kon het kapje bij het kind aangebracht worden. Er werd vervolgens in elke actieve electrode een elektrolytisch geleidende gel aangebracht. Bij de start van het onderzoek werden de lichten steeds gedimd en namen de onderzoekers plaats achter een scherm om afleiding tot een minimum te beperken. Via een webcam bovenop de computer konden de onderzoekers de participanten wel steeds blijven volgen. Wanneer het kind de aandacht dreigde te verliezen konden de onderzoekers een video laten afspelen om de aandacht van het kind te trekken en werd het trial herhaald.
Data analyse
De opnames van de webcam werden geanalyseerd via de programma’s Videopad Video Editor en The Observer XT 11 en vervolgens gebruikt om de tijdsintervallen te bepalen waarin het kind naar de gezichten en de objecten
17
keek. Dit werd voor elk kind bijgehouden in een excel-bestand. Enkel de trials waarbij het kind gedurende minstens 500 ms onafgebroken naar het gezicht keek, werden als valide beschouwd. Voor objecten werd enkel gekeken naar de trials waarin het kind voldoende keek naar het voorafgaande gezicht aangezien we de relatie tussen de informatieverwerking na de presentatie van de gezichten wilden nagaan. Hier gold ook dat enkel onafgebroken kijkgedrag van minstens 500 ms als voldoende werd beschouwd. Aangezien hieruit bleek dat er slechts tien keer voldoende trials (norm: minstens 7 per conditie) waren, werd besloten om de data van de objecten niet verder te onderzoeken.
Uiteindelijk werd enkel voor de valide trials de EEG-data van de gezichten gebruikt.
Statistische analyse
Alle statistische analyses werden uitgevoerd in het statistisch computerprogramma Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) versie 24. Als significantieniveau werd voor alle analyses een alpha-waarde van .05 gehanteerd. Voor onderzoeksvraag 1 en 2 werd de gemiddelde amplitude van de Nc-component berekend door de gemiddelde waarde van 5 kanalen (FC1, FC2, FCz, Cz en Fz) binnen het gekozen tijdsinterval van 300-600 ms te berekenen. De kanalen werden geselecteerd op basis van de topografische informatie van Figuur 2 en de literatuur. Op deze manier werd er een gemiddelde Nc-amplitude voor het gezicht van de moeder en het gezicht van een onbekende geconstrueerd. Er was geen sprake van missing data. Hierop volgend worden de uitgevoerde preliminaire analyses besproken.
18
Figuur 2. Topografische weergave van de ERP’s 300-600 ms na de stimulus presentatie.
Als eerste werd er nagegaan of er in de gebruikte dataset uitschieters aanwezig waren aan de hand van boxplots. Alle waarden die meer dan drie interkwartielafstanden verwijderd waren van de uiteinden van de boxplot werden als uitschieters geïdentificeerd. Er werden in totaal vier uitschieters gedetecteerd.
Deze waarden werden vervangen door de tweede grootste waarde +1. Na deze correctie bleek uit de Levene’s test dat alle onderzochte variabelen voldeden aan de assumptie van homoscedasticiteit. De normaliteitsassumptie werd onderzocht met behulp van de Shapiro-Wilk test. Hieruit bleek dat de meerderheid van de variabelen niet significant afweek van de normaalverdeling. Enkel de variabele die de Nc amplitude bij de presentatie van het gezicht van de moeder in de laag- risicogroep weergeeft bleek niet normaal verdeeld te zijn. Ook de Kolmogorov- Smirnov test en de bijhorende histogrammen en Q-Q plots wezen op hetzelfde resultaat. Hieruit werd besloten om voor de variabele gezicht van de moeder een niet-parametrische test te hanteren. Voor de overige variabelen werden parametrische testen gebruikt.
19 Resultaten
Onderzoeksvraag 1
De eerste onderzoeksvraag ging na of er een significant verschil over beide groepen heen was tussen de Nc-amplitude bij het gezicht van de moeder en een onbekend gezicht op de leeftijd van 14 maanden. Om dit te onderzoeken werd de gemiddelde Nc-amplitude in beide condities vergeleken via de paired samples t-test (parametrisch). Hieruit bleek dat de gemiddelde amplitude bij het gezicht van de moeder (M = -7.080, SD = 5.145) groter was dan de gemiddelde amplitude bij de presentatie van het onbekend gezicht (M = -5.980, SD = 4.147).
Het betrof echter geen significant verschil tussen beide condities, t(28) = -.876, p
=.389).
Onderzoeksvraag 2
De tweede onderzoeksvraag die naar voren werd geschoven luidde als volgt: “Is er een significant verschil in Nc-amplitude tussen de hoog-risico en de laag-risico groep op 14 maanden bij het zien van het gezicht van de moeder en het gezicht van een onbekende?” Om de amplitudes in de conditie moedergezicht te vergelijken werd de Mann-Whitney U test (niet-parametrisch) gehanteerd aangezien de variabele niet normaal verdeeld is. De gemiddelde Nc- amplitude van de hoog-risico groep (M = -7.333, SD = 1.443) was groter dan die van de laag-risico groep (M = -6.810, SD = 1.289), maar dit verschil was niet significant, U(29) = 90.00, p =.513. Bij het nagaan van de verschillen bij de presentatie van het onbekend gezicht werd de independent samples t-test gebruikt (parametrisch). Hieruit bleek dat het gemiddelde van de hoog-risico groep (M = -6.409, SD = 3.395) groter was dan dat van de laag-risico groep (M
= -5.521, SD = 4.918). Dit is echter geen significant groepsverschil, t(27) = .570, p = .574.
20 Onderzoeksvraag 3
De derde vooropgestelde onderzoeksvraag luidde als volgt: “Is er een significant verschil tussen de hoog-risico groep en de laag-risico groep op de leeftijd van 14 maanden in het verschil tussen de Nc-amplitude bij de presentatie van het gezicht van de moeder en het gezicht van een onbekende?” Aangezien niet alle variabelen normaal verdeeld bleken te zijn en er dus geen RM ANOVA kon uitgevoerd worden werd er geopteerd om de verschilscores tussen de beide condities (gezicht van de moeder vs. gezicht van een onbekende) voor alle participanten te berekenen. Deze verschilscores werden vervolgens vergeleken tussen de hoog-risico en de laag risico-groep via de parametrische independent samples t-test. Hieruit bleek dat het verschil in NC-amplitude tussen de twee condities bij de hoog-risico kinderen gemiddeld iets kleiner was (M = .924, SD = 6.537) dan bij de laag-risico groep (M = 1.289, SD = 7.249). Dit verschil was echter klein en niet significant, t(27) = .143, p = .887.
Laag-risico groep: onbekend gezicht
Laag-risico groep: gezicht moeder Hoog-risico groep: onbekend
gezicht
Hoog-risico groep: gezicht moeder
Figuur 3. Grafische weergave van de geobserveerde Nc-amplitude
21 Discussie
Deze masterproef had als doelstelling om vroege markers van ASS op te sporen in de gezichtsverwerking van jonge kinderen. Hiertoe werden drie onderzoeksvragen voorop gesteld. De eerste onderzoeksvraag had als doel om, over de volledige steekproef heen, na te gaan of er een significant verschil was tussen de Nc-amplitude bij de presentatie van het gezicht van de moeder en van een onbekend gezicht. De tweede doelstelling bestond erin om na te gaan of er tussen kinderen met een verhoogd risico op ASS en kinderen zonder een verhoogd risico een significant verschil in de amplitude van de Nc-component gedetecteerd kon worden bij de presentatie van het gezicht van hun moeder en bij het gezicht van een onbekende. De laatste doelstelling van deze studie onderzocht of het onderscheid in Nc-amplitude tussen de twee types gezichten significant verschilde tussen de twee groepen. Alle onderzoeksvragen handelden over kinderen van 14 maanden oud.
Bespreking van de resultaten
Bekend vs. onbekend gezicht. In de literatuur is er tot op heden nog grote onduidelijkheid over het precieze moment in de ontwikkeling waarop de transitie plaatsvindt van een grotere Nc-amplitude bij het bekend gezicht naar een grotere amplitude bij het onbekend gezicht. In deze masterproef vonden we bij kinderen van 14 maanden over beide groepen heen een grotere gemiddelde amplitude bij het gezicht van de moeder ten opzichte van het onbekende gezicht.
Deze trend vonden we ook visueel terug in Figuur 3, maar het betrof hier echter geen significant verschil. Aangezien de Nc-component een indicator van aandacht is (Richards, 2003) betekent dit resultaat dat bij de kinderen in onze steekproef het gezicht van de moeder niet significant meer of minder aandacht opwekte dan het onbekende gezicht. Deze bevinding was in strijd met onze verwachtingen omdat een aantal voorgaande studies wel significante verschillen
22
tussen de beide gezichten vaststelden. Onze verwachting was om een grotere amplitude van de Nc-component te vinden bij het onbekende gezicht omdat enkele onderzoekers al op 12 maanden of vroeger een grotere Nc-amplitude bij onbekende gezichten rapporteerden (Guy, 2016; Key & Stone, 2012; Webb et al., 2005). De bevinding uit dit onderzoek is ook in strijd met studies die een significant grotere amplitude observeerden bij het gezicht van de moeder zoals onder andere de Haan en collega’s (1997) en Swingler en collega’s (2007), die bij kinderen van 6 maanden dit patroon vaststelden. Dit sluit aan bij studies die de verschuiving naar grotere amplitudes bij onbekende gezichten pas op 18 maanden (Webb et al., 2011), op 2,5 jaar (Moulson et al., 2009) of op 3,5 tot 4 jaar (Carver et al., 2003; Dawson et al., 2002) situeren. De geobserveerde trend van een grotere amplitude bij het gezicht van de moeder uit het huidige onderzoek sluit wel aan bij deze studies, maar dit dient voorzichtig geïnterpreteerd te worden aangezien het in onze studie niet gaat om een significant verschil. Het resultaat van dit onderzoek ligt wel in lijn met de bevindingen van Luyster en collega’s (2011) die ook geen significant verschil vonden tussen beide condities, maar wel een gelijkaardige trend observeerden als in onze studie.
Het feit dat het verschil in de huidige studie niet significant bleek te zijn is mogelijks te wijten aan de eerder kleine steekproef die overbleef na de exclusie van invalide trials. Een andere plausibele verklaring voor de vaststelling dat onze bevindingen in strijd zijn met de meeste voorgaande studies is dat er hier nog geen kinderen van 14 maanden oud onderzocht werden. Tot slot is het ook mogelijk dat er in onze steekproef te grote verschillen zijn in de ontwikkeling van de kinderen waardoor bij enkele kinderen de verschuiving wel al heeft plaatsgevonden en bij andere kinderen niet.
Groepsverschillen. Na het uitvoeren van de analyses konden er geen significante verschillen gevonden worden tussen de groep van hoog-risico kinderen en laag-risico kinderen op de leeftijd van 14 maanden. Enerzijds werd dit gevonden voor zowel de amplitude van de Nc-component bij de presentatie van het gezicht van de moeder en de presentatie van het gezicht van een
23
onbekende vrouw. Anderzijds was er ook geen significant verschil in de mate waarin de amplitude van beide groepen een onderscheid tussen de twee soorten gezichten toonde. Ook visueel zijn er in Figuur 3 geen grote verschillen op te merken tussen de hoog-risico en laag-risico kinderen. Dit betekent dat de aandacht van de hoog-risico groep en de laag-risico groep gelijkaardig verliep in deze studie. Dit is in strijd met de hypotheses die vooropgesteld werden. De genoemde bevindingen stemden overeen met voorgaand onderzoek van Key en Stone (2012) die bij kinderen van 9 maanden oud ook geen significante groepsverschillen rapporteerden.
Het grootste deel van de voorgaande studies was echter in strijd met de bevindingen uit deze masterproef. Enerzijds vonden McCleery en collega’s (2009) en Guy en collega’s (2016) in hun onderzoek bijvoorbeeld wel groepsverschillen op respectievelijk op 10 en 12 maanden bij zowel het bekende als het onbekende gezicht. In beide gevallen werd een kleinere amplitude beschreven bij de hoog-risico groep voor de twee types gezichten in vergelijking met de controlegroep. Anderzijds werd er, in tegenstelling tot de resultaten van huidig onderzoek, een groter onderscheid in de amplitude van de Nc-component tussen het bekend en onbekend gezicht in verschillende studies teruggevonden bij kinderen van 12 maanden oud (Guy et al., 2016; Luyster et al., 2011). Bij kinderen van 3,5 tot 4 jaar rapporteerden Dawson en collega’s (2002) ook een grotere mate van differentiatie bij kinderen zonder een ASS-diagnose.
Een mogelijke reden voor de discrepantie tussen de bevindingen van de huidige studie en het grootste deel van het voorgaand onderzoek is het feit dat er weinig kinderen uit de hoog-risico groep uiteindelijk een ASS-diagnose kregen.
Er doorliepen reeds 9 van de 15 onderzochte hoog-risico kinderen het volledige traject. Slechts twee kinderen hiervan werden uiteindelijk gediagnosticeerd met ASS. Bij drie kinderen uit de hoog-risico groep werd een BAP vastgesteld. Dit kan een verklaring bieden voor de onverwachte niet-significante groepsverschillen. Een andere mogelijke verklaring hiervoor is de relatief kleine steekproef waardoor de statistische power laag kan zijn.
24 Theoretische en klinische implicaties
Op basis van de resultaten uit deze studie lijkt de Nc component bij het onderscheiden van bekende en onbekende gezichten geen belangrijke vroege marker te zijn voor ASS, wat in strijd is met enkele voorgaande studies. Er is echter meer onderzoek met grotere steekproeven nodig om hier meer duidelijkheid over te krijgen. Als de Nc-component een valide marker blijkt te zijn dan kan dit belangrijke implicaties hebben voor de klinische praktijk wat betreft de diagnosestelling en vroege interventies.
Het feit dat er geen significante verschillen werden gevonden tussen de amplitude van het bekende en onbekende gezicht bij kinderen van 14 maanden oud kan relevante theoretische implicaties hebben. Deze bevinding kan meer duidelijkheid scheppen in de zoektocht naar het precieze moment waarop de transitie naar een grotere amplitude voor onbekende gezichten plaatsvindt.
Sterktes en beperkingen
Een eerste sterkte van dit onderzoek is het design waarbij hoog-risico kinderen worden vergeleken met laag-risico kinderen. Dit zorgt ervoor dat er op een meer betrouwbare manier op zoek gegaan kan worden naar vroege markers van ASS. De kinderen worden op een meer gestandaardiseerde wijze onderzocht, wat een voordeel biedt ten opzichte van retrospectieve studies. Een tweede sterkte is dat er ondanks dat er in huidig onderzoek geen significante verschillen konden aangetoond worden, we wel een mooie ERP curve in Figuur 3 terugvinden die in lijn ligt met het te verwachten visuele patroon van de amplitude van de Nc-component. Dit is een indicatie dat de data betrouwbaar is en dat de ERP’s correct geregistreerd zijn.
Desondanks zijn er ook beperkingen in deze studie. De reeds vermelde relatief kleine steekproef en het feit dat er voorlopig nog weinig kinderen uit de hoog-risico groep uiteindelijk een diagnose kregen zijn belangrijke beperkingen.
Ook het feit dat door te weinig valide trials voor de objecten het oorspronkelijke doel van deze studie niet in rekening gebracht kon worden is een beperking
25
omdat er op deze manier mogelijks nieuwe en interessante informatie niet kan onderzocht worden.
Suggesties toekomstig onderzoek
Deze masterproef beoogde oorspronkelijk om de informatieverwerking na het zien van het gezicht van de moeder te vergelijken met de informatieverwerking na het zien van een onbekend gezicht, maar zoals reeds vermeld kon dit niet verder onderzocht worden door een gebrek aan onvoldoende valide trials wat de objecten betreft. Wat hierbij wel opviel is dat er bij de hoog- risico groep dubbel zoveel participanten (n=8) voldoende valide trials geregistreerd werden in vergelijking met de laag-risico kinderen (n=4). Dit is mogelijks een indicatie dat kinderen met ASS of een verhoogd risico op ASS meer aandacht besteden aan objecten, waar ook reeds evidentie voor te vinden is in de literatuur (Pierce et al., 2011; Shic et al., 2011). De genoemde oorspronkelijke doelstelling van deze masterproef is nog steeds een interessante invalshoek voor toekomstig onderzoek. Het verlengen van de presentatieduur van de objecten zou hierbij tot meer valide trials kunnen leiden zodat deze ook in rekening zouden gebracht kunnen worden.
In toekomstig onderzoek kan het ook interessant zijn om het al dan niet krijgen van een ASS-diagnose op latere leeftijd in rekening te brengen. Op deze manier kunnen verschillende ontwikkelingstrajecten blootgelegd worden.
26 Conclusie
In deze masterproef werd er getracht om vroege markers van ASS in de gezichtsverwerking bij kinderen van 14 maanden oud te identificeren. Dit werd gedaan door de amplitude van de Nc-component bij een bekend en onbekend gezicht te vergelijken tussen een hoog-risico groep en een laag-risico groep.
Ook werd er nagegaan of er een verschil was over beide groepen heen tussen de amplitude van het gezicht van de moeder en van het onbekend gezicht aangezien er in de literatuur hier nog onduidelijkheid rond is. Er werden tegen de verwachtingen in geen significante verschillen vastgesteld, zowel tussen beide types gezichten als tussen de twee groepen. De verschillen die gevonden werden konden dus niet geïnterpreteerd worden. De genoemde bevindingen zijn ook in strijd met de meeste bevindingen uit voorgaand gelijkaardig onderzoek.
Aangezien er nog geen voldoende eenduidigheid is in de literatuur of de Nc-amplitude een marker kan zijn voor ASS is verder onderzoek, gezien de waardevolle voordelen die dit kan meebrengen op vlak van diagnosestelling en behandeling aangewezen.
27 Referenties
American Psychiatric Association (2014). Beknopt overzicht van de criteria (DSM-5).
Nederlandse versie van de Desk Reference tot he Diagnostic Criteria from DSM- 5. Amsterdam: Boom..
Ames, C., & Fletcher-Waton, S. (2010). A review of methods in the study of attention in autism. Developmental Review, 30, 52-73. doi: 10.1016/j.dr.2009.12.003.
Baio, J., Wiggins, L., Christensen, D. L., Maenner, M. J., Daniels, J., Warren, Z., … Dowling, N. F. (2018). Prevalence of Autism Spectrum Disorder Among Children Aged 8 Years - Autism and Developmental Disabilities Monitoring Network, 11 Sites, United States, 2014. Morbidity and mortality weekly report. Surveillance summaries, 67(6), 1–23. doi: 10.15585/mmwr.ss6706a1
Baird, G., Simonoff, E., Pickles, A., Chandler, S., Loucas T., Meldrum D., & Charman T.
(2006). Prevalence of disorders of the autism spectrum in a population cohort of children in South Thames: the Special Needs and Autism Project (SNAP). The Lancet, 368, 210-215. doi: 10.1016/S0140-6736(06)69041-7.
Barbaro, J., & Dissanayake, C. (2009). Autism spectrum disorders in infancy and toddlerhood: A review of the evidence on early signs, early identification tools, and early diagnosis. Journal of Developmental and Behavioral Pediatrics, 30 (5), 447-459.
Bentin, S., Deouell, L.Y. (2000). Structural encoding and identification in face processing: ERP evidence for separate mechanisms. Cognitive Neuropsychology, 17(1), 35-55. doi: 10.1080/026432900380472.
Blair, R.J., Frith, U., Smith, N., Abell, F., & Cipolotti, L. (2002). Fractionation of visual memory: agency detection and its impairment in autism. Neuropsychologia, 40(1), 108-118. doi: 10.1016/S0028-3932(01)00069-0.
Bolton, P., Macdonald, H., Pickles, A., Rios P., Goode S., Crowson, M., … Rutter, M.
28
(1994). A case-control family history study of autism. Journal of Child Psychology and Psychiatry and Allied Disciplines, 35, 877-900. doi: 10.1111/j.1469- 7610.1994.tb02300.x.
Bradshaw, J., Steiner, A. M., Gengoux, G., & Koegel, L. K. (2015). Feasibilty and effectiveness of very early intervention for infants at-risk for autism spectrum disorder: A systematic review. Journal of Autism and Developmental Disorders, 45, 778-794. doi: 10.1007/s10803-014-2235-2.
Bushnell, I. W. R. (2001). Mother’s face recognition in newborn infants: Learning and memory. Infant and Child Development, 10, 67-74. doi: 10.1002/icd.248.
Calder, A. J., Rhodes, G., Johnson, M. H., & Haxby, J. (2011). Oxford Handbook of Face Perception. Oxford: OUP Oxford.
Carver, L. J., Dawson, G., Panagiotides, H., Meltzoff, A. N., McPartland, J., Gray, J., &
Munson, J. (2003). Age-related differences in neural correlates of face recognition during the toddler and preschool years. Developmental Psychobiology 42 (2), 148–159. doi: 10.1002/dev.10078.
Constantino, J., & Todd, R. (2000). Genetic structure of reciprocal social behavior.
American Journal of Psychiatry, 157 (12), 2043-2045. doi:
10.1176/appi.ajp.157.12.2043.
Courchesne, E., Ganz, L., & Norcia, A. M. (1981). Event-related brain potentials to human faces in infants. Child Development, 52(3), 804-811. doi:
10.2307/1129080.
Csibra, G., Kushnerenko, E., & Grossmann, T. (2008). Electrophysiological methods in studying infant cognitive development. In C.A. Nelson & M. Luciana (Eds.), Developmental Cognitive Neuroscience. Handbook of developmental cognitive neuroscience (pp. 247-246). Cambridge, MA: MIT Press.
Dawson, G., Bernier, R., & Ring, R. H. (2012) Social attention: a possible early indicator of efficacy in autism clinical trials. Journal of Neurodevelopmental Disorders, 11(4). doi: 10.1186/1866-1955-4-11.
29
Dawson, G., Carver, L., Meltzoff, A. N., Panagiotides, H., McPartland, J., & Webb, S. J.
(2002). Neural correlates of face and object recognition in young children with autism spectrum disorder, developmental delay and typical development. Child Development, 73 (3), 700-717. doi: 10.1111/1467-8624.00433
De Haan, M., Johnson, M. H., Halit, H. (2003). Development of face-sensitive event- related potentials during infancy: a review. International Journal of Psychophysiology, 51(1), 45-58. doi: 10.1016/S0167-8760(03)00152-1.
De Haan, M., & Nelson, C. A. (1997). Recognition of the mother's face by six-month-old infants: A neurobehavioral study. Child Development, 68(2), 187-210. doi:
10.2307/1131845.
De Haan, M., Pascalis, O., & Johnson, M. H. (2002). Specialization of neural mechanisms underlying face recognition in human infants. Journal of Cognitive Neuroscience, 14(2), 199-209. doi: 10.1162/089892902317236849
Eimer, M. (2000). Event-related brain potentials distinguish processing stages involved in face perception and recognition. Clinical Neuropsychology, 111(4), 694-705.
doi: 10.1016/S1388-2457(99)00285-0.
Eimer, M., & Holmes, A. (2007). Event-related brain potential correlates of emotional face processing. Neuropsychologia, 45, 15-31. doi:
10.1016/j.neuropsychologia.2006.04.022.
Elsabbagh, M., Divan, G., Koh, Y. J., Kim, Y. S., Kauchali, S., Marcín, C., … Fombonne, E. (2012). Global prevalence of autism and other pervasive developmental disorders. Autism research : official journal of the International Society for Autism Research, 5(3), 160–179. doi: 10.1002/aur.239.
Elsabbagh, M., & Johnson, M. H. (2010). Getting answers from babies about autism.
Trends in Cognitive Science, 14 (2), 81-87. doi: 10.1016/j.tics.2009.12.005.
Guy, M. W., Richards, J. E., Tonnsen, B. L., & Roberts, J. E. (2016). Neural correlates of face processing in etiologically-distinct 12-month-old infants at high-risk of autism spectrum disorder. Developmental Cognitive Neuroscience, 29, 61-71.
30 doi: 10.1016/j.dcn.2017.03.002.
Halit, H., Csibra, G., Volein A., & Johnson, M. H. (2014). Face-sensitive cortical processing in early infancy. Journal of Child Psychology and Psychiatry and Allied Disciplines, 45(7), 1228-1234. doi: 10.1111/j.1469-7610.2004.00321.
Halit, H., de Haan, M., & Johnson, M. H. (2003). Cortical specialization for face processing: face-sensitive event-related potential components in 3- and 12- month old infants. Neuroimage, 19(3), 1180-1193. doi: 10.1016/S1053- 8119(03)00076-4.
Jasper, H. H. (1958). The ten-twenty electrode system of the international federation.
Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 10, 371-375.
Jones, J. H., Gliga, T., Bedford R., Charman T., & Johnson M. H. (2014). Developmental pathways to autism: A review of prospective studies of infants at risk.
Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 39, 1-33. doi:
10.1016/j.neurobiorev.2013.12.001.
Key, A. P. F, & Stone, W. L. (2012). Processing of novel and familiar faces in infants at average and high risk for autism. Developmental Cognitive Neuroscience, 2, 244- 255. doi:10.1016/j.dcn.2011.12.003.
Kim, Y. S., Leventhal, B. L., Koh, Y. J., Fombonne, E., Laska, E., Lim, E. C., et al. (2011).
Prevalence of autism spectrum disorders in a total population sample. American Journal of Psychiatry, 168, 904-912. doi: 10.1176/appi.ajp.2011.10101532.
Klin, A., Sparrow, S. S., de Bildt, A., Cicchetti, D. V., Cohen, D. J., Volkmar, F. R. (1999).
A normed study of face recognition in autism and related disorders. Journal of Autism and Developmental Disorders, 29(6), 499-508. doi:
10.1023/A:1022299920240.
Luck, S. J., & Kappenman, E. S. (2012) The Oxford Handbook of event-related potential components. New York, NY: Oxford University Press.
Luyster, R. J., Powell, C., Tager-Flusberg, H., & Nelson, C. A. (2014). Neural measures
31
of social attention across the first years of life: characterizing typical development and markers of autism risk. Developmental Cognitive Neuroscience, 8, 131-143.
doi: 10.1016/j.dcn.2013.09.006.
Luyster, R. J., Wagner, J. B., Vogel-Farley, V., Tager-Flusberg, H., & Nelson, C. A.
(2011). Neural correlates of familiar and unfamiliar face processing in infants at risk for autism spectrum disorders. Brain Topography, 24(3-4), 220-8. doi:
10.1007/s10548-011-0176-z.
McCleery, J. P., Akshoomoff, N., Dobkins, K. R., & Carver, L. J. (2009). Atypical face versus object processing and hemispheric assymetries in 10-month-old infants at risk for autism. Biological Psychiatry, 66(10), 950-957. doi:
10.1016/j.biopsych.2009.07.031.
McPartland, J. C., Wu, J., Bailey, C. A., Mayes, L. C., Schultz, R. T., Klin, A. (2011).
Atypical neural specialization for social percepts in autism spectrum disorder.
Social Neuroscience, 6(5-6), 436-451. doi: 10.1080/17470919.2011.586880.
Mottron, L., Dawson, M., Soulières, I., Hubert, B., & Burack, J. (2006). Enhanced perceptual functioning in autism: An update, and eight principles of autistic perception. Journal of Autism and Developmental disorders, 36(1), 27-43. doi:
10.1007/s10803-005-0040-7.
Neuhaus, E., Kresse, A., Faja, S., Bernier, R. A., Webb, S. J. (2015). Face processing among twins with and without autism: social correlates and twin concordance.
Social Cognitive and Affective Neuroscience, 11 (1), 44–54. doi:
10.1093/scan/nsv085.
Nummenmaa, L., & Calder, J. (2008). Neural mechanisms of social attention. Trends in Cognitive Sciences, 13(3), 135-143. doi: 10.1016/j.tics.2008.12.006.
Ozonoff, S., Iosif, A. M., Baguio, F., Cook, I. C., Hill, M. M., & Hutman, T. (2010). A prospective study of the emergence of early behavioral signs of autism. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, 49 (3), 256-266.
doi: 10.1016/j.jaac.2009.11.009.
32
Ozonoff, S., Young, G., Carter A., Messinger, D., Yurimiya, N., Zwaigenbaum, L., ...
Stone, W. (2011). Recurrence risk for autism spectrum disorders: a baby siblings research consortium study. Pediatrics, 128 (3), 1-7. doi: 10.1542/peds.2010- 2825.
Parker, S. W., Nelson, C. A. (2005). An event-related potential study of the impact of institutional rearing on face recognition. Development and Psychopathology, 17(3), 621-39. doi: 10.1017/S0954579405050303.
Pierce, K., Conant, D., Hazin, R., Stoner, R., & Desmond, J. (2011). Preference for geometric patterns early in life as a risk factor for autism. Archives of General Psychiatry, 68(1), 101-109. doi: 10.1001/archgenpsychiatry.2010.113.
Richards, J. E. (2003). Attention affects the recognition of briefly presented visual stimuli in infants: an ERP study. Developmental Science, 6(3), 312-328. doi:
10.1111/1467-7687.00287.
Salomone, E., Charman, T., McConachie, H., & Warreyn, P. (2016). Child's verbal ability and gender are associated with age at diagnosis in a sample of young children with ASD in Europe. Child: Care, Health and Development, 42, 141–145. doi:
10.1111/cch.12261.
Schultz, R. T. (2005). Developmental deficits in social perception in autism: the role of the amygdala and fusiform face area. International Journal of Developmental Neuroscience, 23, 125-141. doi: 10.1016/j.ijdevneu.2004.12.012.
Schweinberger, S. R., Pickering, E. C., Burton, A. M., & Kaufmann, J. M. (2002). Human brain potential correlates of repetition priming in face and name recognition.
Neuropsychologia, 40(12), 2057-2073. doi: 10.1016/S0028-3932(02)00050-7.
Scott, L. S., & Nelson, C. A. (2006). Featural and configural face processing in adults and infants: a behavioral and electrophysiological investigation. Perception, 35(8), 1107-1128. doi: 10.1068/p5493.
Shic, F., Bradshaw, J., Klin, A., Scassellati, B., & Chawarska, K. (2011). Limited activity monitoring in toddlers with autism spectrum disorders. Brain Research, 1380,
33 246-254. doi: 10.1016/j.brainres.2010.11.074.
Simion, F., Regolin, L., & Bulf, H. (2008). A predisposition for biological motion in the newborn baby. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(2), 809- 813. doi: 10.1073/pnas.0707021105.
Steiner, A. M., Goldsmith, T. R., Snow, A. V., & Chawarska K. (2012). Practitioner’s guide to assessment of autism spectrum disorders in infants and toddlers.
Journal of Autism and Developmental Disorders, 42, 1183-1196. doi:
10.1007/s10803-011-1376-9.
Swingler, M. M., Sweet, M., & Carver, L. J. (2007). Relations between mother-child interactions and the neural correlates of face processing in 6-month-olds. Infancy, 11(1), 63-86. doi: 10.1207/s15327078in1101_3.
Webb, S. J., Dawson, G., Bernier, R., & Panagiotides, H. (2006). ERP evidence of atypical face processing in young children with autism. Journal of Autism and Developmental Disorders, 36(7), 881-890. doi: 10.1007/s10803-006-0126-x.
Webb, S. J., Jones E. J. H., Merkle, K. M., Venema, K., Greenson, J., Murias, M., ...
Dawson, G. (2010). Developmental change in the ERP responses to familiar faces in toddlers with autism spectrum disorders versus typical development.
Child Development, 82, 1868-1886. doi: 10.1111/j.1467-8624.2011.01656.x.
Webb, S. J., Long, J. D., & Nelson, C. A. (2005). A longitudinal investigation of visual event-related potentials in the first year of life. Developmental Science, 8(6), 605- 616. doi: 10.1111/j.1467-7687.2005.00452.x.
Williams, D. L., Goldstein, G., & Minshew, N. J. (2005). Impaired memory for faces and social scenes in autism: clinical implications of the memory disorder. Archives of Clinical Neuropsychology, 20, 1-15. doi: 10.1016/j.acn.2002.08.001.
Zwaigenbaum, L., Bryson, S., Rogers, T., Roberts, W., Brian, J., & Szatmari, P. (2005).
Behavioral manifestations of autism in the first year of life. International Journal of Developmental Neuroscience, 23, 143-152. doi:
10.1016/j.ijdevneu.2004.05.001.
