Neuroimaging of child abuse: a critical review - Hart & Rubia (2012) - Artikel

Inleiding

Onder kindermishandeling valt fysieke, seksuele en emotionele mishandeling of verwaarlozing van kinderen. Elke handeling van de ouder of verzorger die resulteert in schade of dreigende schade valt onder kindermishandeling. Kindermisbruik brengt veel consequenties voor gedragsproblemen met zich mee, zowel internaliserende als externaliserende problemen. Een vroege ervaring met kindermishandeling brengt ook mentale en cognitieve problemen met zich mee. Kindermishandeling is een stressor die psychologische, neurochemische en hormonale veranderingen met zich meebrengt, die kunnen leiden tot blijvende schade aan de structuur van het brein en het functioneren van het brein. Neuro-ontwikkelingsprocessen worden gemoduleerd door drie neurobiologische stress respons systemen:

1. Serotonine systeem

2. Sympatisch zenuw stelsel (SNS)

3. Hypothalamus-pituitary-adrenale as (HPA-as)

Deze systemen beïnvloeden de stress reacties, prikkels, emotionele regulatie, ontwikkeling van het brein en cognitieve ontwikkeling. Deze systemen kunnen ook bijdragen aan negatieve consequenties op de lange termijn. Dit artikel wil het bestaande bewijs voor associaties tussen kindermishandeling en cognitieve en neurologisch lijkende afwijkingen bespreken.

Cognitieve tekorten geassocieerd met mishandeling in de kinderjaren

Een lager IQ is een gevolg van mishandeling. De hoogte van het IQ is vaak gerelateerd aan de ernst van de mishandeling. Beperking in het korte termijn geheugen en het lange termijn geheugen kunnen ook een gevolg zijn van mishandeling. Ook hier hebben een aantal studies aangegeven dat er een correlatie bestaat tussen geheugenbeperkingen en de duur en ernst van de mishandeling. Naast de beperking van het korte en lange termijn geheugen, heeft ook het werkgeheugen last van beperkingen. Ook gehoor en visuele tekorten kunnen een gevolg zijn van mishandeling, net als problemen met inhibitie. Tot slot hebben kinderen die in hun jeugd mishandeld zijn, moeilijkheden met het identificeren en het discrimineren van gezichtsexpressies en emoties. Het kan zijn dat de moeilijkheden met gezichtsexpressie normaliseren naarmate de kinderen ouder worden.

De meeste studies naar bovenstaande kenmerken hebben geen controle verricht naar PTSD effecten of andere co morbide condities. Er moeten dus nog studies gedaan worden, om correlationele verbanden te kunnen bewijzen.

Structurele brein veranderingen geassocieerd met mishandeling in de kinderjaren

Mishandeling in de kinderjaren correleert met structurele brein verschillende. Kinderen met PTSD gerelateerd aan mishandeling laten kleiner cerebrale volumes en totale laterale ventrikels zien en grotere corticale en prefrontale volumes. Er moet wel meegenomen worden, dat hoewel de steekproefgrootte goed was, een groot aantal kinderen met PTSD ook comorbide psychiatrische condities had, wat de bevindingen zou kunnen beïnvloeden. Ondanks dit is er in meerdere studies gevonden dat het hersenvolume positief correleert met de leeftijd waarop het trauma begon en negatief correleert met de lengte van misbruik, wat suggereert dat er een directe link is tussen mishandeling en structuren in het brein.

Prefrontale cortex

De prefrontale cortex spelt een belangrijke rol bij alle functies die gerijpt volwassen gedrag karakteriseren, zoals inhibitie, aandacht, werkgeheugen, persoonlijke uitdrukkingen, emoties en motivatie regulatie. De prefrontale cortex rijpt redelijk laat. De prefrontale cortex is dan ook het meest vatbaar voor schade in de kindertijd en adolescentie.

Er zijn gemixte bevindingen van studies die het prefrontale cortex volume van kinderen vergelijken met aan mishandeling gerelateerde PTSD en co morbide psychiatrische condities. Sommige onderzoeken rapporteren een kleinere prefrontale cortex volume. Andere rapporteren een toename in de middle inferior en de ventrale regio’s van de prefrontale cortex, maar een vermindering in de dorsale prefrontale cortex. .

Hippocampus

De hippocampus is een onderdeel van het limbische systeem en speelt een belangrijke rol bij het leren en geheugen. Uit de kleine hoeveelheid studies die is gedaan met kinderen die mishandeling hebben meegemaakt met daaraan gerelateerde PTSD, is weinig bewijs gevonden voor afname in het volume van de hippocampus vergeleken met controlegroepen.

Er is echter wel een uitzondering gevonden bij een klein onderzoek. Het onderzoek vond wel bewijs voor vermindering van het volume van de hippocampus bij kinderen met PTSD.

In tegenstelling tot de studie hierboven, is er in ander onderzoek een toename van het volume van de bilaterale hippocampus gevonden bij kinderen met PTSD als gevolg van mishandeling. Deze onverwachte toename komt waarschijnlijk doordat vlak na het trauma de hippocampus een groeispurt heeft gehad om de cortisol niveaus te verhogen. Er is bewijs dat het volume van de hippocampus gevoelig is voor seksueel misbruik in de leeftijd van 3-5 jaar en van 11-13 jaar. Sommige studies vonden ook dat kleinere hippocampus volumes gerelateerd waren aan PTSD en niet aan de mishandeling.

Amygdala

De amygdala speelt een belangrijke rol in de emotieverwerking, het inschatten van dreigende informatie, gedragsregulatie, angstregulatie en geheugen van emotionele gebeurtenissen. Er wordt verwacht dat veranderingen in de amygdala structuur geassocieerd worden met blootstelling aan mishandeling. Uit studies zijn tegenstrijdige resultaten gebleken over de amygdala. Sommige studies tonen een toename in volume, andere tonen een afname in volume van de amygdala.

Corpus callosum

De corpus callosum is de grootste witte stof structuur van het brein. Het verbindt de linker en de rechter cerebrale hemisfeer en het vergemakkelijkt de communicatie voor emoties en hogere cognitieve functies tussen de twee hemisferen. Er is bewijs voor beperking van de corpus callosum bij mishandelde kinderen, maar er is meer onderzoek nodig.

De anterior cingulate cortex ligt op het raakvlak tussen het limbische systeem en de neocortex. Er is nog weinig onderzoek gedaan naar dit gebied van de hersenen. Er zijn enkele studies die een vermindering in volume vonden bij volwassenen die PTSS hebben als gevolg van kindermishandeling en comorbide stoornissen.

Cerebellum

Bij kinderen of adolescenten met een geschiedenis van mishandeling, PTSD en comorbide condities wordt consistent een afname in het volume van het cerebellum gevonden.

Parietale temporale cortex

Enkele studies hebben kleinere volumes in de rechter temporale en bilaterale parientale kwabben gevonden bij kinderen die lichamelijk mishandeld waren, waarvan de meerderheid van de kinderen geen psychiatrische diagnose had.

Witte stof

Er zijn twee studies geweest die de structurele verbindingstekorten hebben onderzocht bij kinderen met een geschiedenis van mishandeling. Uit deze studies blijkt dat de structurele abnormaliteiten de verbindingen van de witte stof beïnvloeden en daardoor de communicatie tussen de regio’s en geïsoleerde brein gebieden beïnvloeden. Er is echter meer onderzoek nodig.

Conclusie

De brein regio’s die het meest beïnvloedt worden door kindermishandeling zijn de prefrontale cortex, de medial prefrontale cortex, de orbitofrontalcortex, de anterior cingulate cortex, de hippocampus, de amygdala en het cerebellum. Een groot probleem bij de interpretaties van structurele MRI-studies, is of de veranderingen in het volume komen door de mishandeling, de psychiatrische conditie of door beiden. Vaak is PTSD de uitkomst van mishandeling, het is daarom heel moeilijk PTSD en kindermishandeling te onderscheiden.

Functionele brein verschillen geassocieerd met mishandeling in de kindertijd

In tegenstelling tot de hoeveelheid studies gedaan naar de structurele brein verschillen, zijn er maar een aantal studies die functionele gebieden hebben gecorreleerd met mishandeling.

Rusttoestand

Een PET-onderzoek heeft de wakkere en rusttoestand van het brein onderzocht bij pre-adolescente kinderen geadopteerd uit Roemeense kindertehuizen. De geadopteerde kinderen lieten een verlaagde stofwisseling zien in gebieden verwikkeld bij de stress regulatie, zoals de orbito frontale cortex, ventromediale prefrontale cortex, amygdala, hippocampus, laterale temporale cortex en de hersenstam.

Werkgeheugen

Uit een fMRI studie voor het werkgeheugen blijkt dat mishandelde personen een verlaagde activatie van de prefrontale cortex tijdens de werkgeheugen taak laten zien.

Remmende (inhibited) controle

Twee fMRI studies hebben onderzoek gedaan naar de inhibitie response van adolescenten die mishandeld zijn. De ene studies keek naar adolescenten met een geschiedenis van gemixte mishandeling en de andere studie keek naar geadopteerde adolescenten die stress in de vroege kindertijd hadden meegemaakt. Uit beiden studies was een toenemende activatie in de anterior cingulate cortex te zien en beiden rapporteerde activatie verschillen in de prefrontale cortex bij mishandelde kinderen.

Emotieverwerking

Er is een fMRI studie gedaan naar emotieverwerking. De reactietijd was sneller voor verwaarloosde jeugd bij boze gezichten dan bij de controle groep. Verwaarloosde jeugd toonde grotere linker amygdala en linker anterior hippocampus activatie.

Traumatische scripts

Een aantal studies heeft gebruik gemaakt van traumatische scenario’s en andere hebben het emotionele Stroop paradigma gebruikt om de invloed van emotie op aandacht te onderzoeken. Uit deze studies blijken verschillen in doorbloeding bij mensen met PTSD vergeleken bij mensen zonder PTSD, met name in de DLPFC, mPFC, OFC, ACC en hippocampus.

Verwerken van beloning

Uit een fMRI onderzoek dat het effect van beloningsverwerking op de activatie van de basale ganglia onderzoekt, blijkt dat mishandelde volwassenen vergeleken met niet mishandelde volwassenen de beloning voorspellen als minder positief en dat ze een zwakkere respons tonen op beloning in de linker basale ganglia.

Sensorische verwerking

Mensen die mishandeld zijn tonen een toename van activatie in de prefrontale cortex, waar niet mishandelde een verminderde activatie in de linker hippocampus laten zien.

Cerebellum

Uit onderzoek blijkt dat als de cerebellum een langdurige ontwikkeling en een hoge dichtheid van glucocorticoide receptoren heeft, dat het meer vatbaar is voor vroege stress.

Conclusie

Alle PET en de meeste fMRI studies naar mishandeling hebben de totale brein analyse gebruikt. Totale brein fMRI en PET studies hebben consistent verandering in activatie van de prefrontale regio’s gerapporteerd. Verandering in de activatie van de hippocampus is geobserveerd in vier totale brein functionele studies van traumatische scenario’s, terughalen van emotionele woordparen, reuk en pijn. Andere gebieden waar veranderingen in activatie zijn onderzocht, zijn de insula en het cerebellum. Net als bij de structurele MRI en neuropsychologie, vindt er bij de functionele studies ook co morbiditeit plaats.

Algehele conclusie

Er is consistent bewijs dat mishandeling in de kindertijd is geassocieerd met neuropsychologische beperking op het gebied ban academische prestatie, IQ, geheugen, emotionele verwerking, werkgeheugen, aandacht en inhibitie. Er is ook bewijs voor veranderingen in brein structuur en functie. Het grootste deel van de studies dat onderzoek heeft gedaan naar kindermishandeling, heeft een aantal limitaties:

1. Veel kinderen die in hun jeugd mishandeld zijn, hebben ook te maken met psychiatrische stoornissen. Vaak gaat het om PTSD, maar ook depressiviteit, angst of antisociaal gedrag kunnen een gevolg zijn. Dit maakt het moeilijk te bepalen welke effecten uniek voor mishandeling zijn en welke structurele en functionele verschillen komen door de psychiatrische conditie.

2. Als gevolg van de psychiatrische stoornissen werden sommige personen behandeld met medicatie tijdens de onderzoeken. En deze medicijnen staan er ook om bekend dat ze brein structuur en functie beïnvloeden. Komen verschillende breineffecten nu door mishandeling, co morbide psychiatrische problemen of medicatie?

3. Veel studies hebben steekproeven onderzocht die gekarakteriseerd worden door een verschillende geschiedenis van mishandeling. Verschillende vormen van misbruik hebben ook verschillende effecten op gedrag en de neurobiologie. Het zou dus ideaal zijn alle vormen apart te bestuderen.

4. Veel onderzoeken hebben een relatief kleine steekproef onderzocht, wat de power van het onderzoek doet afnemen.

5. De meetinstrumenten als de MRI, PET en EEG hebben alle ook hun limitaties.

Ondanks alle limitaties is er bewijs dat bepaalde brein gebieden beïnvloedt worden door mishandeling in de kindertijd. Het best beschikbare bewijs geeft aan dat bij een geschiedenis van mishandeling de frontale limbische netwerken (medial prefrontale cortex/mPFC, orbitofrontalcortex/OFC, anterior cingulate cortex/ACC, hippocampus en de amygdala) het meest beïnvloedt worden. Dit zijn de netwerken die betrokken zijn bij emoties, verwerking van motivatie en controle van agressie. Hoewel onderzoek naar de gevolgen van kindermishandeling zich vooral focust op de ongunstige omgevingsfactoren, is er ook bewijs dat genen-omgeving interactie een effect kan hebben.