Frontiers for Young Minds

Stel je voor: je loopt door de schoolhal en denkt na over je volgende les. Plotseling springt je beste vriend uit een donkere hoek, recht voor je, met een maf masker op en maakt je bang. Deze truc die met je werd uitgehaald, leidde onmiddellijk tot een reactie van je lichaam. Je kunt je hart voelen kloppen en misschien heb je het wel hard uitgeschreeuwd. Maar enkele seconden later herken je je vriend en merk je dat er geen echte dreiging is. Misschien begint u zelfs te lachen om de grap. Dit is een voorbeeld van hoe een mens kan reageren op een emotionele situatie. Het laat ook zien hoe onze geest een situatie verwerkt door verschillende aanwijzingen te gebruiken. Emoties zijn gevoelens die (1) veroorzaakt worden door situaties die betekenisvol of belangrijk voor je zijn, (2) iets zijn wat je voelt of laat zien via je lichaamstaal, en (3) kunnen concurreren met andere belangrijke dingen . In ons voorbeeld gaf de enge grap u de indruk dat u werd aangevallen, en het is belangrijk voor u om ongedeerd te blijven. Uw kloppend hart en het geschreeuw is de reactie van uw lichaam. Hoewel je bang bent en je eerste bedoeling misschien is om snel weg te rennen, merk je ook dat dit gewoon je vriend was die een grap met je uithaalt. Bang zijn en weten dat iemand je vriend is, zijn twee verschillende aanwijzingen die in je hersenen met elkaar kunnen wedijveren. De ene aanwijzing vertelt je om weg te rennen om ongedeerd te blijven, en de andere vertelt je om bij iemand te blijven die je aardig vindt (concurrerende reacties). Binnen een fractie van een seconde maak je een keuze over welke emotie je belangrijk vindt en welke emotie je kiest te controleren of volledig te onderdrukken. Over het algemeen kiezen mensen ervoor om negatieve emoties (woede, verdriet of angst) te verminderen en positieve emoties (geluk, liefde en blijdschap) te versterken. Het veranderen of controleren van je gevoelens is een actie die we “emotieregulatie” noemen. De manier waarop u uw emoties controleert en verandert, wordt uw “emotieregulatiestrategie” genoemd. Wetenschappers hebben aan de hand van gegevens van veel mensen kunnen aantonen dat de manier waarop je je emoties reguleert van invloed is op hoe je je voelt, maar ook op de mensen om je heen. Als je bijvoorbeeld moeite hebt om je emoties onder controle te houden als je boos bent, kan het zijn dat je de mensen om je heen gaat uitschelden, slaan of zelfs pesten. Dit is ook niet leuk voor hen. Daarom is het succesvol verwerken en reguleren van emoties erg belangrijk voor mensen. Emotieregulatieproblemen maken deel uit van veel psychische problemen bij kinderen, tieners en volwassenen.

Hersenstudie met een MRI-camera

De manier waarop de hersenen emoties verwerken en reguleren, kan worden bestudeerd met een techniek die magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) wordt genoemd. Een MRI-scanner ziet eruit als een grote tunnel (zie figuur 1A). In werkelijkheid is het gewoon een heel mooie camera die beelden kan maken van alle delen in je lichaam. Een MRI-camera kan bijvoorbeeld een beeld maken van de botten in uw been, van uw kloppend hart, of van het orgaan waarin wij geïnteresseerd zijn – de hersenen. We kunnen de MRI-camera gebruiken om de structuur (vorm en grootte) van de hersenen te bekijken. Als we willen zien hoe de hersenen werken, dan kunnen we een MRI-camera gebruiken om naar de hersenfunctie te kijken. Net zoals je meer voedsel nodig hebt wanneer je sport, hebben je hersenen ook meer energie nodig wanneer ze actief worden, maar in plaats van voedsel hebben ze zuurstof nodig. Wanneer een bepaald gebied in de hersenen hard aan het werk is, krijgt het daarom meer zuurstof via de bloedbaan aangevoerd. We noemen dit bloed zuurstofrijk. Zuurstofrijk bloed geeft andere signalen af aan de MRI-camera dan bloed dat minder zuurstof bevat. Met deze kennis kunnen onderzoekers een beeld maken van zowel de structuur als de functie van de hersenen. Met speciale computerprogramma’s kunnen we beelden maken zoals die in figuur 1B. Een van de meest verbazingwekkende dingen is dat de MRI-camera foto’s kan maken van je hersenen aan het werk zonder je zelfs maar aan te raken! Maar er zijn enkele uitdagingen voor mensen die deelnemen aan onderzoek waarbij een MRI wordt gebruikt. Twee van de grootste uitdagingen zijn dat (1) je superstil moet blijven liggen terwijl de foto’s worden genomen, anders worden ze wazig (voor uitleg, zie figuur 2) en (2) je je oren moet beschermen tegen het lawaai. Grote camera’s zoals een MRI kunnen behoorlijk luid zijn, en daarom moet je een speciale koptelefoon dragen. Stilzitten kun je oefenen met leuke spelletjes, zoals het bevriesspel, waarbij je als een ijsbeeldje stil moet blijven staan. Als je meer wilt weten en wilt zien hoe MRI-experimenten met jonge kinderen eruit zien, kun je de volgende video bekijken (http://www.jove.com/video/1309/making-mr-imaging-child-s-play-pediatric-neuroimaging-protocol ).

Hoe zien de hersenen eruit bij het verwerken en reguleren van emoties?

Nu, in het eerste deel hebt u geleerd over gevoelens, die wetenschappers emoties noemen. U hebt gehoord dat emoties kunnen leiden tot een reactie in uw lichaam. U weet ook dat we soms meerdere emoties tegelijk ervaren en dat het soms nodig is een gevoel te beheersen en er niet naar te handelen. Dit proces wordt emotieregulatie genoemd. In het tweede deel hebt u geleerd hoe een MRI-camera werkt en hoe deze kan worden gebruikt om beelden te maken van de structuur en de functie van de hersenen. In het volgende deel willen we deze twee dingen combineren en het hebben over de delen van de hersenen die verantwoordelijk zijn voor het verwerken en reguleren van emoties.

Met behulp van MRI-camera’s hebben wetenschappers aangetoond dat emoties worden verwerkt door veel verschillende gebieden van de hersenen. Er is niet slechts één plaats die verantwoordelijk is voor de verwerking van een emotie. Verschillende hersengebieden werken samen als een team. Daarom zeggen wetenschappers dat emoties worden verwerkt door een netwerk van hersengebieden. Een netwerk van hersengebieden die emoties verwerken wordt een emotieverwerkend netwerk genoemd (zie figuur 3). Laten we enkele van die hersengebieden noemen die door emoties worden geactiveerd. Het zijn de amygdala, de prefrontale cortex, de cingulate cortex, de hippocampus, en de basale ganglia . Fancy namen, maar het zijn niet deze namen die je moet onthouden. Wat belangrijk is om te begrijpen is dat er veel hersengebieden betrokken zijn bij het verwerken van emoties. Alle verschillende regio’s hebben hun eigen taak en ze werken allemaal samen om een emotie te identificeren en te controleren. De amygdala, bijvoorbeeld, is een klein deel van de hersenen (het heeft de vorm en grootte van een amandel), en het is verantwoordelijk voor het verwerken van zowel positieve als negatieve informatie. De amygdala is vooral belangrijk wanneer we de emotie angst ervaren. Een ander gebied van het emotieverwerkingsnetwerk is de prefrontale cortex, die is genoemd naar zijn locatie: aan de voorkant van de hersenen. De prefrontale cortex is als een controlecentrum, dat helpt onze acties te sturen, en daarom is dit gebied ook betrokken bij het reguleren van emoties. Zowel de amygdala als de prefrontale cortex maken deel uit van het emotienetwerk. Net als goede vrienden houden deze verschillende hersengebieden contact met elkaar en communiceren regelmatig met elkaar. Zo kan de amygdala (het emotiecentrum) een belangrijke angstige gebeurtenis detecteren en die informatie transporteren naar de prefrontale cortex (het controlecentrum). De prefrontale cortex krijgt de boodschap dat er iets engs gebeurt. Indien nodig, stuurt dit controlecentrum aan de voorkant van je hoofd commando’s naar andere hersengebieden om je lichaam te bewegen en weg te rennen. Kort samengevat werken veel hersengebieden samen om een emotionele situatie te verwerken en erop te reageren (zie figuur 3).

Wat gebeurt er in de hersenen als de verwerking van emoties mislukt?

U begrijpt inmiddels dat gevoelens gecompliceerd zijn en dat emoties door veel gebieden in de hersenen worden gerepresenteerd en verwerkt. U herinnert zich ook dat succesvolle emotieregulatie belangrijk is voor het welzijn van een persoon en centraal staat voor de mensen om hem heen. Zoals eerder gezegd, kan het heel moeilijk zijn om in de buurt te zijn van mensen die voortdurend schelden, slaan of de mensen om hen heen pesten omdat ze hun negatieve emoties niet onder controle hebben. Helaas worstelen sommige kinderen meer dan anderen met hun emoties. Stel je voor dat je een klasgenoot hebt die Jamie heet en die problemen heeft met het reguleren van emoties, vooral woede en angst. Stel je nu voor dat je een flauwe grap maakt met Jamie, maar in plaats van te lachen, raakt Jamie erg van streek en begint misschien zelfs met je te vechten. Dit is een voorbeeld van iemand die problemen heeft met het reguleren van emoties. Dergelijke moeilijkheden in het omgaan met emoties kunnen vaak worden waargenomen bij zeer agressieve (vaak vechten en pesten) en antisociale (regels overtreden) tieners. Onderzoek heeft uitgewezen dat deze tieners hun emoties niet altijd goed kunnen benoemen. Het kan voor deze kinderen ook heel moeilijk zijn om hun emoties onder controle te houden, zoals in het geval van Jamie. Dit is niet leuk voor jou, als je het slachtoffer wordt van Jamie wanneer hij met je wil vechten. Maar het is ook niet leuk voor Jamie, die misschien van school wordt gestuurd voor zijn gedrag. Het is ook niet leuk voor zijn ouders of de mensen om hem heen. Je ziet dat veel mensen last hebben van Jamie’s problemen met het beheersen van zijn emoties.

Omdat we geïnteresseerd zijn in hoe de hersenen emoties verwerken en reguleren, werken we veel met kinderen die goed met hun emoties kunnen omgaan. We onderzoeken ook kinderen die moeite hebben met het verwerken en reguleren van emoties om te zien of hun hersenstructuur en -functie er anders uitzien dan die van kinderen die geen moeite hebben met het verwerken van emoties. Tot nu toe zijn er verschillende kleine studies geweest, die suggereren dat er verschillen zijn in hersenfunctie en -structuur bij kinderen met agressief gedrag . Maar, zoals onze MRI sectie beschrijft, zijn er uitdagingen bij het doen van onderzoek met jongere deelnemers. Het is bijvoorbeeld heel moeilijk voor kinderen om heel stil te blijven liggen terwijl de MRI beelden maakt (figuur 2A). Hierdoor hebben de meeste studies een zeer klein aantal deelnemers, en zijn de resultaten niet zo duidelijk. Een methode die “meta-analyse” wordt genoemd, helpt om de informatie uit al deze zeer belangrijke kleine studies samen te vatten. Meta-analyse neemt de resultaten van vele studies en combineert ze tot één grote bevinding. Zo hebben we bijvoorbeeld alle kleine studies die tot nu toe zijn gedaan bij kinderen en tieners met agressief gedrag gecombineerd. Hoewel elke studie een maximale grootte had van ongeveer 40 deelnemers, konden we door ze allemaal te combineren in één meta-analyse meer dan 500 kinderen in één keer bekijken. Hierdoor konden we veranderingen in zowel hersenstructuur als hersenactiviteit (functie) in het emotieverwerkingsnetwerk bij agressieve tieners aantonen (figuur 3).

May “The Force” be with You!

Om kort te gaan, emoties zijn gevoelens die worden verwerkt door een team van hersengebieden. Emotieverwerking is een ingewikkeld proces, dat soms niet zo goed werkt. Moeilijkheden met emotieverwerking en -regulatie worden gevonden bij kinderen en tieners met zeer agressief en antisociaal gedrag. Met behulp van structurele en functionele neuroimaging technieken toonden we aan dat gebieden van het emotieverwerkingsnetwerk van de hersenen anders zijn bij jongeren met agressief gedrag. Gelukkig hebben de hersenen het vermogen om te veranderen en zich aan te passen, vooral wanneer mensen nog jong zijn. Hoe meer we weten over hoe ons brein zich ontwikkelt en hoe het emoties verwerkt en reguleert, hoe meer we kinderen met emotieverwerkingsproblemen kunnen helpen. Deze kennis helpt artsen ook om de meest nuttige behandeling voor deze kinderen te kiezen. Als we bijvoorbeeld weten dat een kind moeite heeft met het herkennen van een emotie, dan leren we hem dat te oefenen. Of als we zien dat een kind zijn emoties niet onder controle kan houden, dan leren we hem manieren om dat wel te doen. Uiteindelijk willen we begrijpen en anderen leren hoe ze op een goede manier kunnen omgaan met gevoelens van woede, angst en agressie. We hopen dat we de kinderen die worstelen met hun emoties kunnen helpen en ons allemaal een beetje dichter bij de “Jedi in ons” kunnen brengen.”

Glossary

Emoties: Gevoelens, zoals blijdschap, verdriet, angst, boosheid of vreugde.

Emotieregulatie: Het proces van bijsturen, beheersen en aanpassen van je eigen gevoelens, afhankelijk van de achtergrond van een situatie.

Magnetic Resonance Imaging (MRI) Camera: Een machine waarmee onderzoekers en artsen foto’s kunnen maken van de binnenkant van iemands lichaam, zoals botten, organen, of de hersenen.

Emotion Processing Network: Alle hersengebieden die geactiveerd worden door emoties (gevoelens).

Meta-Analyse: Dit is een studie die de resultaten van verschillende studies over een bepaald onderwerp neemt en de resultaten berekent op basis van al deze studies samen.

Funding

CS heeft financiering ontvangen via FemNAT-CD, een samenwerkingsproject van de Europese Unie in het kader van het 7e kaderprogramma (subsidieovereenkomst nr. 602407). NR ontving financiering via de Psychiatrische Universiteitsklinieken en de Universiteit van Basel.

Conflict of Interest Statement

De auteurs verklaren dat het onderzoek is uitgevoerd in afwezigheid van enige commerciële of financiële relaties die zouden kunnen worden opgevat als een potentieel belangenconflict.

Gross, J. J., and Barrett, L. F. 2011. Emotiegeneratie en emotieregulatie: één of twee hangt af van je gezichtspunt. Emot. Rev. 3:8-16. doi:10.1177/1754073910380974

Raschle, N. M., Lee, M., Buechler, R., Christodoulou, J. A., Chang, M., Vakil, M., et al. 2009. Making MR imaging child’s play – pediatric neuroimaging protocol, guidelines and procedure. J. Vis. Exp. doi:10.3791/1309

Phan, K. L., Wager, T., Taylor, S. F., and Liberzon, I. 2002. Functional neuroanatomy of emotion: a meta-analysis of emotion activation studies in PET and fMRI. Neuroimage 16:331-48. doi:10.1006/nimg.2002.1087

Sterzer, P., Stadler, C., Poustka, F., and Kleinschmidt, A. 2007. A structural neural deficit in adolescents with conduct disorder and its association with lack of empathy. Neuroimage 37:335-42. doi:10.1016/j.neuroimage.2007.04.043

Raschle, N. M., Menks, W. M., Fehlbaum, L. V., Tshomba, E., and Stadler, C. 2015. Structural and functional alterations in right dorsomedial prefrontal and left insular cortex co-localize in adolescents with aggressive behaviour: an ALE meta-analysis. PLoS ONE 10:e0136553. doi:10.1371/journal.pone.0136553