Toestandsregulatie bij Kinderen met ADHD: een EEG-studie

Faculteit Psychologie en Pedagogische Wetenschappen Academiejaar 2010-2011 Eerste examenperiode

Toestandsregulatie bij Kinderen met ADHD: een EEG-studie Masterproef neergelegd tot het behalen van de graad van master in de psychologie, afstudeerrichting klinische psychologie door Tessa Devriese

Promotor: Prof. Dr. Roeljan Wiersema Begeleiding: Lic. Inez Buyck

VOORWOORD Bij het beëindigen van mijn masterproef wil ik graag nog een aantal mensen bedanken die mij doorheen dit maandenlange werken gesteund hebben. Zonder hen zou het mij immers nooit gelukt zijn deze masterproef voor te leggen. In de eerste plaats zou ik mijn promotor, Prof. Dr. Roeljan Wiersema, willen bedanken om me de kans te geven deze masterproef te maken, en voor het uitgebreide feedbackmoment en de goede adviezen die hij mij daarbij gegeven heeft. Daarnaast wil ik ook mijn thesisbegeleidster, Inez Buyck, bedanken voor al haar constructieve feedback van de afgelopen maanden, haar nuttige tips en snelle antwoorden op mijn ontelbare e-mails en vragen. Verder wil ik mijn dank betuigen aan alle ouders en kinderen die op vrijwillige basis hebben deelgenomen aan het onderzoek, zonder hen kon deze masterproef in de eerste plaats niet verwezenlijkt worden. Ten slotte, wil ik ook mijn familie en vrienden bedanken die mij tijdens dit ganse proces gesteund hebben.

ABSTRACT Volgens de toestandsregulatie theorie ligt een gebrekkige toestandsregulatie aan de basis van de gedrags- en prestatiedeficieten van kinderen met ADHD. Evidentie hiervoor komt van studies die aantonen dat kinderen met ADHD gevoelig zijn voor de aanbiedingssnelheid van taken. Zij presteren typisch zwakker in trage dan in snelle condities, omdat deze een toestand van onderarousal zouden induceren die de kinderen met ADHD niet succesvol kunnen reguleren. Ook het EEG-gebaseerde hypoarousal model gaat ervan uit dat de frequent aangetoonde EEG-afwijkingen bij ADHD op onderarousal van het centrale zenuwstelsel duiden. Echter, de link tussen onderarousal op niveau van hersenactiviteit en op prestatieniveau werd nog nooit onderzocht, aldus was dit het doel van dit onderzoek. Elf kinderen met ADHD en 18 controlekinderen tussen 7 en 13 jaar oud werden onderzocht. Het EEG werd geregistreerd tijdens twee condities van een 0-back werkgeheugentaak met een verschillende aanbiedingssnelheid, namelijk tijdens een trage (6 s) en een snelle (2 s) conditie. Vervolgens werd het effect van deze directe arousal manipulatie op de prestaties en hersenactiviteit onderzocht. Uit de resultaten van dit onderzoek kon noch op prestatieniveau, noch op niveau van de hersenactiviteit besloten worden tot onderarousal bij kinderen met ADHD. Dit verschilt van de resultaten van de meeste studies die het effect van de aanbiedingssnelheid op de prestaties van kinderen met ADHD onderzocht hebben, alsook van de weinige onderzoeken die het EEG tijdens cognitieve taken hebben bekeken. Verschillende redenen kunnen aangehaald worden voor de uiteenlopende resultaten in de onderzoeken, zoals methodologische factoren en de heterogeniteit van ADHD.

INHOUDSTAFEL I. INLEIDING .............................................................................................................. 1 1.1 Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) ....................................................... 1 1.2 Prevalentie en Comorbiditeit ........................................................................................ 2 1.3 Etiologie en Neurologische Kenmerken van ADHD ..................................................... 2 1.4 Psychologische Theorievorming omtrent het Centrale Deficit ....................................... 3 1.4.1 ADHD als Probleem in Executief Functioneren ................................................................. 4 1.4.2 ADHD als Motivationeel Probleem .................................................................................... 5 1.4.3 ADHD als Probleem in de Toestandsregulatie .................................................................... 6

1.5 Meting van Hersenactiviteit: EEG ................................................................................ 9 1.6 EEG-bevindingen bij ADHD ...................................................................................... 10 1.6.1 Bevindingen bij Kinderen met ADHD ..............................................................................10 1.6.2 Bevindingen bij Adolescenten met ADHD ........................................................................11 1.6.3 Bevindingen bij Volwassenen met ADHD ........................................................................12

1.7 EEG-gebaseerde Modellen van ADHD....................................................................... 13 1.7.1 ADHD: een Vertraging in de Ontwikkeling ......................................................................13 1.7.2 ADHD: een Afwijking in de Ontwikkeling .......................................................................14

1.8 Mogelijke Verklaringen voor de Variabiliteit in EEG-bevindingen ............................. 18 1.9 Voorliggend Onderzoek ............................................................................................. 19 II. METHODE ............................................................................................................ 22 2.1 Deelnemers ................................................................................................................ 22 2.2 Apparatuur en Materiaal ............................................................................................. 24 2.2.1 Metingen bij de Ouders en Leerkrachten ...........................................................................24 2.2.2 Metingen bij de Kinderen .................................................................................................27

2.3 Procedure ................................................................................................................... 29 2.4 EEG-data Reductie ..................................................................................................... 30 2.5 Statistische Analyse .................................................................................................... 31

III. RESULTATEN ..................................................................................................... 32 3.1 Analyse van de Prestaties op de Trage en de Snelle 0-back Conditie ........................... 32 3.2 Analyse van de Hersenactiviteit tijdens de Trage en de Snelle 0-back Conditie........... 34 3.3 Correlaties tussen EEG- en Prestatieverschillen tussen de Trage en de Snelle 0back Conditie ................................................................................................................... 38 IV. DISCUSSIE .......................................................................................................... 43 4.1 Bespreking van de Onderzoeksresultaten .................................................................... 43 4.1.1 Prestaties op de Trage en de Snelle 0-back Conditie ..........................................................43 4.1.2 Hersenactiviteit tijdens de Trage en de Snelle 0-back Conditie ..........................................47 4.1.3 Correlaties tussen de EEG- en Prestatieverschillen tussen de Trage en de Snelle 0back Conditie ............................................................................................................................49

4.2 Beperkingen en Sterktes van Voorliggend Onderzoek ................................................ 54 4.3 Theoretische en Klinische Implicaties ........................................................................ 55 4.4 Suggesties voor Toekomstig Onderzoek ..................................................................... 56 4.5 Conclusie ................................................................................................................... 57 V. REFERENTIES ..................................................................................................... 58

I. INLEIDING 1.1 Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is één van de meest voorkomende ontwikkelingsstoornissen en wordt gekenmerkt door symptomen van aandachtstekort, impulsiviteit en hyperactiviteit, die onaangepast zijn aan het ontwikkelingsniveau van het kind (American Psychiatry Association [APA], 2000). Volgens de tekstrevisie van de 4e editie van de Diagnostic and Statistical Manual of mental disorders (DSM-IV-TR) verschijnen deze gedragsdeficieten relatief vroeg in de kindertijd, typisch voor de leeftijd van 7 jaar. Verder wordt er een onderscheid gemaakt tussen drie subtypes: het predominante inattentieve subtype (ADD), het predominante hyperactieve/impulsieve type (ADHD/I), en het gecombineerde subtype (ADHD/C). Ook dienen de gedragskenmerken gedurende ten minste zes maanden en in minstens twee verschillende contexten (bv. op school en thuis) aanwezig te zijn en dienen er significante beperkingen in het sociale, schools- of beroepsmatig functioneren te zijn. Ten slotte, mogen de symptomen niet kunnen worden toegeschreven aan een andere (psychische) stoornis, zoals een pervasieve ontwikkelingsstoornis of schizofrenie. De ICD-10 (World Health Organization (WHO), 1993) beschrijft gelijkaardige kenmerken, maar spreekt van hyperkinetische stoornis in plaats van ADHD. Ook zijn de criteria strenger en wordt er geen opdeling gemaakt in subtypes (Antrop & Roeyers, 2003). Vele studies hebben het levensverloop van ADHD bestudeerd en concludeerden dat 60%-85% van de kinderen ook in hun tienerjaren blijft voldoen aan de ADHD-criteria (Barkley, 2006; Biederman et al., 1996). Bovendien blijft meer dan 50% van de adolescenten ook als volwassene nog last hebben van ADHD gerelateerde problematieken en symptomen (Barkley, 2006). Verschillende studies rapporteren associaties tussen ADHD en risico’s op latere leeftijd, zoals antisociaal en crimineel gedrag, verwondingen en ongelukken (Barkley, 2004), drugs- en alcoholmisbruik, tienerzwangerschappen, alsook werk-, huwelijks- en gezondheidsproblemen (Barkley, Fischer, Smallish & Fletcher, 2006). De behandeling bestaat vaak uit psychofarmacologische en/of gedragstherapie, naast psycho-educatie over de stoornis voor kind, ouders, familie en leerkrachten.

1

Stimulantia blijken effectief om de symptomen te verlichten. Hierbij wordt methylfenidaat het meest gedocumenteerd (American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, 2007). 1.2 Prevalentie en Comorbiditeit Uit epidemiologische studies blijkt dat ADHD een hoog prevalente stoornis is, die wereldwijd 4-7% van de kinderen beïnvloedt (Spencer, Biederman & Mick, 2007). De prevalentieschattingen variëren naargelang de gebruikte criteria. Zo schrijft de ICD-10 strengere diagnostische criteria voor dan de DSM-IV-TR, waardoor prevalentiecijfers gebaseerd op definities van de ICD-10 lager zullen zijn (Spencer et al., 2007). Er wordt aangenomen dat ADHD meer voorkomt bij jongens. Hierbij varieert het geslachtsratio tot 9:1 in klinische steekproeven, en 4:1 in epidemiologische studies (APA, 1994). Comorbiditeit is bij ADHD eerder regel dan uitzondering. Meer dan 80% van de kinderen met ADHD ontwikkelt minstens nog één andere psychiatrische stoornis en meer dan 50% wordt gediagnosticeerd met twee comorbide stoornissen (Barkley, Murphy & Fischer, 2008; Barkley, 2006). Plizska (2003) geeft een overzicht van vijf van de

meest

voorkomende

comorbide psychiatrische stoornissen,

namelijk

gedragsstoornissen (ODD en CD), majeure depressieve stoornis, angststoornissen, bipolaire stoornis en ticstoornissen. Ook leerstoornissen worden frequent gerapporteerd (Pliszka, 2003). Het is belangrijk dat deze vroegtijdig gediagnosticeerd worden, aangezien ze de ernst van de symptomen, het dagdagelijks functioneren, de behandeling en de prognose kunnen beïnvloeden (Connor, Edwards & Fletcher, 2003). 1.3 Etiologie en Neurologische Kenmerken van ADHD Bij

de

etiologie

van

ADHD

spelen

waarschijnlijk

zowel

genetische,

als

omgevingsfactoren een rol. Dat er bij ADHD sprake is van een sterke genetische bijdrage, blijkt uit tweelingstudies die de erfelijkheid schatten op 70 à 80% (American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, 2007). Verschillende genen zouden betrokken zijn, hierbij wordt het dopamine receptor D4 gen het meest gerapporteerd (Faraone & Mick, 2010). Bij de omgevingsinvloeden gaat het zowel om pre- en peri-, als postnatale factoren, zoals foetale blootstelling aan alcohol, nicotine, benzodiazepines en een laag geboortegewicht. Ook de vroegkinderlijke blootstelling aan toxische 2

hoeveelheden lood en bepaalde reacties op voeding, evenals verworven hersenziekten en –letsels worden vermeld (American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, 2007; Spencer et al., 2007). Vele studies hebben gefocust op het identificeren van de neurale structuren die gerelateerd zijn aan de gedrags- en neuropsychologische tekorten van ADHD. Initieel onderzoek concentreerde zich voornamelijk op hersengebieden die betrokken zijn bij aandacht, executief functioneren, werkgeheugen, motorische controle, responsinhibitie, en/of beloning/motivatie, aangezien het bij ADHD zou gaan om deficieten in deze domeinen (Bush, Valera & Seidman, 2005). Hierbij ging het om de dorso- en ventrolaterale prefrontale cortex, de anterieure cingulate cortex en het striatum. Er werd dan ook gesuggereerd dat ADHD gepaard gaat met structurele en functionele abnormaliteiten in deze fronto-striatale hersencircuits. Voor deze hypothese werd reeds veel evidentie gevonden vanuit structureel en functioneel beeldvormend onderzoek (Seidman, Valera & Makris, 2005). Over het algemeen lijkt er sprake te zijn van hypoactivatie van het fronto-striatale netwerk bij verschillende neuropyschologische taken (Bush et al., 2005). Er worden eveneens kleinere volumes in deze gebieden vastgesteld (Spencer et al., 2007). Meer en meer worden ook wijdverspreide abnormaliteiten in andere hersengebieden gerapporteerd, waaronder de pariëtale cortex, de thalamus, het corpus callosum en het cerebellum (Seidman et al., 2005; Spencer et al., 2007). 1.4 Psychologische Theorievorming omtrent het Centrale Deficit De conceptualisatie van ADHD is de afgelopen decennia sterk gewijzigd en er zijn reeds talrijke theorieën ontwikkeld die allen op zoek zijn naar hét centrale deficit dat de neuropsychologische en gedragssymptomen, alsook de prestatiedeficieten op taken zou kunnen verklaren. Bovendien dient dit centrale mechanisme universeel te zijn, d.w.z. dat het een verklaring zou bieden voor de symptomen van alle kinderen met ADHD. Daarnaast dient het kerndeficit specifiek te zijn, waarmee bedoeld wordt dat het niet zou voorkomen bij andere stoornissen, evenals stabiel en persistent doorheen de ontwikkeling (Wilcutt, Doyle; Nigg, Faraone & Pennington, 2005). Vandaag de dag domineren drie opvattingen de literatuur. Deze gaan ofwel uit van een deficit in executief functioneren, ofwel van een verschillend motivationeel functioneren,

3

ofwel van een probleem in de toestandsregulatie. In wat volgt, worden deze theorieën besproken. 1.4.1 ADHD als Probleem in Executief Functioneren Binnen deze stroming wordt de visie van Barkley (1997) het belangrijkst geacht. Hij stelt in zijn model gedragsinhibitie centraal dat uit drie functies bestaat: inhibitie van een automatische respons, inhibitie van een aan de gang zijnde actie en interferentiecontrole. Vervolgens linkt Barkley deze inhibitie aan vier executieve functies (EF) die gesitueerd zijn binnen het motorisch systeem, namelijk werkgeheugen (non-verbaal), interne spraak (verbaal werkgeheugen), zelfregulatie van affect, motivatie en arousal, en reconstitutie. Doorheen de kindertijd zouden deze vier EF zich van extern naar intern ontwikkelen en verwerft het inhibitiesysteem controle over het motorisch systeem, waardoor uitstel van onmiddellijke behoeftebevrediging, en dus zelfregulatie mogelijk wordt. Cruciaal binnen zijn theorie is dat de EF, om optimaal te presteren, afhangen van het inhibitiesysteem. Bij ADHD is er volgens Barkley sprake van een primaire disfunctie in de inhibitie, waardoor er secundaire deficieten ontstaan in de vier EF. De aandachtsproblemen beschouwt hij dus als het gevolg van een zwakkere gedragsinhibitie. Het model van Barkley is reeds uitvoerig onderzocht geweest en er is evidentie voor EF-deficieten die gerelateerd zijn aan responsinhibitie (Pennington & Ozonoff, 1996). Willcut et al. (2005) hebben een meta-analyse uitgevoerd van 83 studies die EFmetingen hebben afgenomen van groepen met en zonder ADHD. Ze concludeerden dat er bij de ADHD-groepen significante tekorten waren op alle 13 onderzochte taken. Er was sprake van medium effect-sizes (.46-.69). De sterkste en meest consistente effecten werden gevonden voor metingen van responsinhibitie, vigilantie, werkgeheugen en planning. Echter, minder dan één op twee van de kinderen met ADHD vertoonde significante deficieten op eender welke EF-taak en de correlaties tussen ADHD symptomen en scores op EF-taken waren typisch significant, maar klein (r = .15-.35). Er werd dan ook besloten dat EF-deficieten noch een noodzakelijke, noch een voldoende oorzaak zijn van ADHD bij alle individuen met deze stoornis. In een meta-analytische review van 13 studies over het executief functioneren bij volwassenen met ADHD (Boonstra, Oosterlaan, Sergeant & Buitelaar, 2005), werden naast EF-variabelen, ook

4

niet-EF-metingen opgenomen. De resultaten over het EF-domein stemden overeen met die van bij kinderen met ADHD, namelijk dat er verschillen zijn tussen ADHD en controlegroepen met betrekking tot inhibitie, verbale vloeiendheid en set shifting. Echter wat betreft de Stroop-taak, een meting van responsinhibitie, bleken de volwassenen met ADHD slechter te presteren op alle taakcondities, niet enkel op de inhibitieconditie. Het effect van deze conditie was bovendien niet langer significant na controle voor de prestatie op een andere conditie (namelijk het benoemen van kleuren). Ook waren de effectgroottes tussen EF en niet-EF variabelen gelijkaardig. Volwassenen met ADHD blijken dus problemen te hebben binnen verschillende domeinen, niet enkel binnen dat van het executief functioneren. 1.4.2 ADHD als Motivationeel Probleem Binnen deze opvatting is de ‘delay aversion’ hypothese (Sonuga-Barke, 1994) de meest bekende. Hierbij worden ADHD gedragingen als functionele expressies van een onderliggende motivationele stijl beschouwd. Kinderen met ADHD zijn immers gemotiveerd om uitstel en wachten te vermijden of te ontvluchten. Het gaat hier dus niet om een niet ‘kunnen’ wachten, maar om een niet ‘willen’ wachten. Wanneer kinderen met ADHD de keuze hebben tussen onmiddellijkheid en uitstel, zullen ze kiezen voor onmiddellijkheid. Wanneer deze keuze niet beschikbaar is, zullen ze actie uitvoeren op de omgeving om de subjectieve perceptie van tijd tijdens het wachten te reduceren. De ADHD symptomen zijn hier het resultaat van. EF-deficieten zijn volgens dit model eerder secundaire effecten van de aversie voor uitstel en wachten (Sonuga-Barke, Wiersema, van der Meere & Roeyers, 2010). Ondersteuning voor deze hypothese komt van verschillende studies. Zo is er vrij consistente evidentie voor een effect van uitstel, voorafgaand aan beloningen, op de responsen en keuzes van kinderen met ADHD (Tripp & Alsop, 2001). Dit wordt vaak gekarakteriseerd door een voorkeur voor kleine onmiddellijke beloningen over grotere beloningen op langere termijn (Marco et al., 2009). In een studie van Antrop et al. (2006), waarbij uitstel niet vermeden kon worden, nam de voorkeur voor grotere beloningen op langere termijn toe wanneer de kinderen de mogelijkheid kregen tot bijkomende stimulatie. De predicties van de delay aversion hypothese zijn consistent met resultaten van verschillende onderzoeksparadigma’s (Sonuga-Barke et al., 2010).

5

Zo reageren kinderen met ADHD inadequaat op een onverwachte situatie van uitstel (Bitsakou, Antrop, Wiersema & Sonuga-Barke, 2006) en op uitdoving van beloning (Sagvolden, Aase, Zeiner & Berger, 1998). Ook vertonen ze meer activiteit dan controlesubjecten tijdens uitstel (Antrop, Roeyers, Van Oost & Buysse, 2000) en zijn ze bevooroordeeld voor taakresponsen die gekoppeld zijn aan onmiddellijke beloningen (Tripp & Alsop, 2001). Kinderen met ADHD zijn eveneens ongewoon vigilant voor uitstelgerelateerde cues (Sonuga-Barke, De Houwer, De Ruiter, Azensten & Holland, 2004). Echter, hoewel de effecten over het algemeen robuust lijken, is er een grote mate aan variabiliteit doorheen studies, met een aantal onderzoeken die wijzen op negatieve bevindingen (Bidwell, Willcut, DeFries & Pennington, 2007; Scheres et al., 2006). Bovendien zijn de effect-sizes matig, wat neuropsychologische heterogeniteit suggereert en erop wijst dat slechts een subset van kinderen met ADHD deze aversie voor uitstel vertoont (Sonuga-Barke et al., 2010). Een studie van Solanto et al. (2001) heeft zowel voor de disinhibitie hypothese, als de delay aversion hypothese evidentie gevonden en vormde de basis voor het ‘dual pathway model’ (Sonuga-Barke, 2002b), dat de theorieën integreert en twee onafhankelijke routes naar ADHD suggereert. In navolging van dit model werd zeer recent een ‘triple pathway model’ voorgesteld, waarin men veronderstelt dat temporele verwerkingsdeficieten een derde dissocieerbare neuropsychologische component van ADHD zouden omvatten (Sonuga-Barke, Bitsakou & Thompson, 2010). 1.4.3 ADHD als Probleem in de Toestandsregulatie Gedurende de laatste 25 jaar werd vaak gesuggereerd dat ADHD geassocieerd is met een hersentoestand van hypoarousal (Loo et al., 2009). De optimale stimulatie theorie van Zentall en Zentall (1983) is één van de eerste modellen en beschouwt ADHD symptomen als functionele responsen op een chronische toestand van onderarousal. Latere theorieën, zoals het toestandsregulatie model (Sergeant 2000, 2005), hebben hier een top-down executief controlenetwerk aan toegevoegd dat het niveau van arousal reguleert. De toestandsregulatie theorie gaat ervan uit dat een niet-optimale energetische toestand de ADHD-deficieten kan verklaren en is gebaseerd op het cognitief-energetisch model van Sanders (1983), weergegeven in figuur 1. Sanders (1983) stelt dat de

6

efficiëntie van informatieverwerking bepaald wordt door zowel procesfactoren, als toestandsfactoren (arousal, activatie en effort). De procesfactoren bestaan uit 3 stadia: stimulus encodering, zoeken in het geheugen en het motorisch organiseren van de respons. De beschikbaarheid van deze processen is gerelateerd aan de arousal en activatie niveaus. Hierbij wordt arousal gedefinieerd als een tijdsgebonden, fasische fysiologische respons op input, terwijl activatie refereert naar een langdurige en vrijwillige bereidheid tot actie (Pribam & McGuiness, 1975). Effort is noodzakelijk om te voldoen aan taakvereisten en te compenseren bij een suboptimale toestand van arousal en/of activatie. Het effortsysteem staat onder controle van een evaluatiemechanisme, dat de huidige toestand van de arousal en activatie niveaus nagaat. De toestandsregulatie theorie stelt dat kinderen met ADHD moeilijkheden ondervinden in het behouden van een optimale activatietoestand, mogelijk door inefficiënte extra effort allocatie. Ze slagen er niet in extra inspanningen te leveren in situaties waarin dit vereist is.

Figuur 1. Het cognitief-energetisch model van Sanders (1983) Evidentie voor deze theorie komt voornamelijk van studies die aantonen dat de prestatie van kinderen met ADHD afhankelijk is van de aanbiedingssnelheid van stimuli (Sergeant,

2005),

dit

bij

een

variëteit

aan taken,

waaronder

testen van

gezichtsherkenning (Chee, Logan, Schachar, Lindsay & Wachsmuth, 1989), Go/No-Go tests (Börger & van der Meere, 2000), de Continuous Performance Test (Purvis & Tannock, 2000) en de stop-taak (Scheres, Oosterlaan & Sergeant, 2001). Kinderen met ADHD presteren typisch zwakker in condities met een trage aanbiedingssnelheid,

7

tegenover matige en snelle condities (Sergeant, Geurts, Huijbregts, Scheres & Oosterlaan, 2003). Evidentie komt ook van een aantal event-related potential (ERP) studies. Zo hebben Wiersema, van der Meere, Roeyers, Van Coster en Baeyens (2006b) aangetoond dat kinderen met ADHD hogere reactietijden en een kleinere pariëtale P3 amplitude vertoonden in een trage dan in een snellere aanbiedingsconditie. Aangezien verondersteld wordt dat de P3 amplitude de hoeveelheid geïnvesteerde effort in een taak reflecteert, concludeerden de onderzoekers dat de kinderen met ADHD in de trage conditie te weinig effort konden alloceren. De prestaties in de snelle conditie waren niet ondermijnd, omdat dit voor deze kinderen een optimale energetische toestand zou zijn. Bovendien bleef dit deficit persisteren tot in de volwassenheid (Wiersema, van der Meere, Antrop & Roeyers, 2006a). Volgens het cognitief-energetisch model beïnvloedt de aanbiedingssnelheid het motorisch activatie niveau. Het activatie niveau neemt toe met stijgende aanbiedingssnelheid, terwijl een trage aanbieding een toestand van onderactivatie induceert. De meeste evidentie suggereert dat toestandsregulatie problemen bij ADHD gerelateerd zijn aan problemen van onderarousal of -activatie. Voor een toestand van overactivatie bestaat nog te weinig evidentie (Johnson, Wiersema & Kuntsi, 2009). Ondanks de empirische ondersteuning, blijven fundamentele vragen met betrekking tot het toestandsregulatiemodel bestaan. Zo kunnen deficieten bij het activatiesysteem om verschillende redenen verschijnen, waarover het model geen predicties maakt. Mogelijks is het activatiesysteem zelf minder stabiel en meer onderhevig aan veranderingen in de omgeving, anderzijds is het ook mogelijk dat het minder efficiënt gemoduleerd wordt door het effortsysteem. Ook is het onduidelijk in welke mate het gebrek aan evidentie voor overactivatie te wijten is aan methodologische problemen in de studies, eerder dan een echte afwezigheid van het effect (Sonuga-Barke et al., 2010). Afwijkingen in de hersenactiviteit bij personen met ADHD, zoals die frequent worden teruggevonden door studies die het elektroencefalogram (EEG) onderzocht hebben, worden

door

sommigen

eveneens

geïnterpreteerd

als

een

problematische

toestandsregulatie. In wat volgt, wordt hier dieper op ingegaan.

8

1.5 Meting van Hersenactiviteit: EEG Om de hersenactiviteit van mensen met ADHD in kaart te brengen, wordt vaak gebruik gemaakt van elektroencefalografie (EEG). Op basis van de gedragsproblemen kan men immers niet achterhalen welke onderliggende hersenprocessen precies verstoord zijn (Barry, Clarke & Johnstone, 2003). EEG-metingen zijn non-invasief, weinig gevoelig aan artefacten van oogbewegingen, bevatten geen radioactieve isotopen en worden gekenmerkt door een uitstekende temporale resolutie. De spatiale resolutie (d.w.z. waar het EEG-signaal afkomstig van is) is wel zwakker (Loo & Barkley, 2005). Om een EEG-meting te bekomen worden elektroden op de hoofdhuid geplaatst. De signalen worden versterkt en weergegeven als hersengolven. Deze worden gekenmerkt door twee parameters: amplitude (d.w.z. hoe sterk de golf is) en frequentie. Bij EEG-onderzoek wordt vaak gekeken naar de activiteit binnen een bepaalde frequentieband. Frequentie verwijst naar het aantal oscillaties (of cycli) binnen een bepaalde tijdsperiode (bv. 4 cycli per seconde) en wordt uitgedrukt in Hertz (Hz). EEG-patronen bestaan uit een combinatie van verschillende frequentiebanden, waarvan sommige duidelijk visueel onderscheiden kunnen worden, namelijk alfa-, beta-, thetaen delta-frequentiebanden. Bepaalde toestanden zijn geassocieerd met een bepaalde frequentieband (Loo & Barkley, 2005). Zo worden alfa-golven, variërend tussen 8-12 Hz, geobserveerd wanneer een persoon de ogen gesloten heeft of in rust is, maar wel alert. Beta-golven van 12,5-30 Hz duiden op mentale of fysieke activiteit. Wanneer personen slaperig of onoplettend zijn, wordt vaak activiteit in de theta-band waargenomen. De frequentie hiervan varieert van 4-7,5 Hz. Ten slotte is delta-activiteit geassocieerd met een toestand van slaap of bewusteloosheid. Deze worden gekenmerkt door een frequentie van 0,5 tot 4 Hz. Naast het bestuderen van activiteit in de individuele frequentiebanden, zijn ook theta/beta en theta/alfa verhoudingen vaak onderzocht geweest. Hierbij zou de theta/beta ratio het niveau van corticale arousal reflecteren en de theta/alfa ratio het niveau van vertraging van maturatie (Monastra, Lubar & Linden, 2001).

9

1.6 EEG-bevindingen bij ADHD Nagenoeg vijftig jaar aan EEG-onderzoek heeft aangetoond dat er bij ADHD sprake is van abnormaliteiten in de elektrische hersenactiviteit. Dit werd voornamelijk onderzocht in rustcondities, waarbij subjecten de ogen gesloten of open hebben. Studies waarbinnen het EEG ook onderzocht werd tijdens het uitvoeren van taken, worden minder frequent gerapporteerd. Met betrekking tot de trage hersengolven, en dan voornamelijk met betrekking tot theta-activiteit, zijn de resultaten vrij consistent. Vooral wat betreft de snellere hersengolven zijn de bevindingen minder duidelijk. 1.6.1 Bevindingen bij Kinderen met ADHD Doorheen de literatuur worden tijdens rustcondities een aantal consistente verschillen in hersenactiviteit aangetoond tussen kinderen met ADHD en typisch ontwikkelende kinderen. Uit de review van Barry et al. (2003) blijkt dat de meeste studies bij kinderen met ADHD verhoogde niveaus van trage golfactiviteit vastgesteld hebben, waarbij verhoogde (frontale) theta-activiteit de meest consistente bevinding is (Chabot & Serfontein, 1996; Barry et al., 2010). Ook de theta/beta en theta/alfa ratio’s blijken betrouwbare metingen te zijn om te differentiëren tussen ADHD en controlesubjecten (Clarke et al., 2001a; Monastra et al., 2001). Wat betreft de overige frequentiebanden, lopen de bevindingen meer uiteen. Zo werd een verhoogde delta-activiteit met veel minder consistentie gerapporteerd (Barry et al., 2003; Barry et al., 2010). Ook inzake de beta-activiteit zijn de resultaten gemengd. Sommige studies hebben een gereduceerde beta-activiteit aangetoond in frontale en centrale regio’s (Clarke, Barry, McCarthy & Selikowitz, 2001a; Barry et al., 2010; Mann, Lubar, Zimmerman, Miller & Muenchen, 1992), andere niet (Kuperman, Johnson, Arndt, Lindgren & Wolraich, 1996). Met betrekking tot alfa-activiteit zijn de bevindingen eveneens inconsistent, waarbij sommigen een verhoogde alfa-activiteit gerapporteerd hebben (Chabot & Serfontein, 1996; Clarke et al., 2001a), anderen een vermindering (Clarke et al., 2001a,b) en nog anderen die geen verschillen (Bresnahan, Anderson & Barry, 1999) gevonden hebben tussen kinderen met ADHD en controles. Over de hersenactiviteit tijdens het uitvoeren van cognitieve taken worden veel minder studies teruggevonden. Janzen, Gaap, Stephanson, Marshall en Fitzsimmons (1995)

10

onderzochten kinderen met ADHD en een controlegroep tijdens een ogen-gesloten rustconditie, lezen en tekenen. Tijdens deze condities vertoonden de kinderen met ADHD een globaal hogere theta-activiteit. Verschillen met betrekking tot de beta-band waren verwaarloosbaar. Ook werd een significant hoger theta/beta ratio gevonden bij de ADHD-groep. Swartwood, Swartwood, Lubar en Timmermann (2003) hebben EEGverschillen bij kinderen met ADHD en een controlegroep onderzocht tijdens een ogenopen rustconditie en vijf cognitieve taken, namelijk tijdens lezen, tekenen, luisteren naar een verhaal, een codeertaak van de WISC-R en de Raven’s Progressive Matrices. Bij de ADHD-groep was er sprake van significant hogere frontale delta-activiteit tijdens het luisteren naar een verhaal, en verhoogde posterieure alfa-activiteit tijdens de rustconditie en de codeertaak. Tijdens het lezen vertoonden zij verminderde frontale alfa-activiteit in vergelijking met de controlegroep. 1.6.2 Bevindingen bij Adolescenten met ADHD Zoals bij kinderen zijn de resultaten met betrekking tot theta-activiteit bij adolescenten behoorlijk consistent. Hobbs, Clarke, Barry, McCarthy en Selikowitz (2007) onderzochten adolescenten met ADHD tijdens een ogen-gesloten rustconditie en kwamen tot de bevinding dat zij meer trage golfactiviteit vertoonden, en een hoger theta/beta ratio. In een studie waarin geslachtsverschillen onderzocht werden tijdens een ogen-gesloten rustconditie (Hermens, Kohn, Clarke, Gordon & Williams, 2005), vond men dat mannen met ADHD verhoogde globale theta-activiteit produceerden, terwijl vrouwen verhoogde frontale theta-activiteit vertoonden. Ook Lazzaro et al. (1999) observeerden verhoogde theta-activiteit tijdens een ogen-open rustconditie. Echter, zoals bij kinderen, zijn de resultaten voor de alfa- en beta- frequentiebanden doorgaans meer uiteenlopend. Zo werd de ADHD groep bij Lazarro et al. (1999) gekarakteriseerd door een hogere alfa- en een lagere beta-activiteit, terwijl Hobbs et al. (2007) zowel met betrekking tot de alfa-, als beta-golven geen verschillen vonden.

11

1.6.3 Bevindingen bij Volwassenen met ADHD Het EEG werd minder frequent onderzocht bij volwassenen met ADHD dan bij kinderen en de onderzoeksresultaten zijn vaker ambigu. Bresnahan en Barry (2002) en Bresnahan, Barry, Clarke & Johnstone (2006) onderzochten volwassenen met ADHD tijdens een ogen-open rustconditie en vonden een verhoogde power in de trage frequentiebanden (delta en theta), evenals een verhoogde theta/beta ratio in vergelijking met een controlegroep. De bevindingen met betrekking tot de alfa- en beta-banden waren minder consistent. Bij Bresnahan en Barry (2002) vertoonde de ADHD-groep een verhoogde alfa- en beta-activiteit tegenover de controlegroep, terwijl Bresnahan et al. (2006) geen verschillen in alfa (absoluut en relatief) en absolute beta-activiteit vonden. Een recente studie (Koehler et al., 2009) onderzocht het EEG tijdens een ogengesloten rustconditie, die zowel voor als na een cognitieve taak werd afgenomen. Naast verhoogde theta-activiteit, werd er bij de ADHD-groep ook meer alfa-activiteit geobserveerd dan bij de controlegroep, dit zowel in frontale, centrale, als posterieure regio’s. Voor de overige frequentiebanden werden geen verschillen vastgesteld. Van Dongen-Boomsma et al. (2010) bestudeerden de hersenactiviteit in beide rustcondities, voorafgaand aan een cognitieve taak, en kwamen tot de bevinding dat er in beide condities met betrekking tot alfa-activiteit geen verschillen waren tussen de groepen, maar observeerden bij de ADHD-groep wel een grotere alfa-attenuatie van de ogengesloten naar de ogen-open conditie. Er zijn weinig studies voorhanden die het EEG onderzocht hebben tijdens het uitvoeren van taken en de bevindingen op dit vlak zijn erg uiteenlopend. White, Hutchens en Lubar (2005) bestudeerden het EEG van een ADHD- en controlegroep tijdens 3 taken. Ten eerste tijdens de Paced Auditory Serial Addition Task (PASAT), die peilt naar auditieve aandacht en informatieverwerking. Ten tweede tijdens de Wisconsin Card Sorting Test (WCST), die flexibel en abstract redeneren nagaat. Ten slotte werd ook de Integrated Visual and Auditory Continuous Performance Test afgenomen (IVA), een auditieve en visuele continue prestatietest. Bij beide groepen werd een hogere thetaactiviteit geconstateerd tijdens de IVA in vergelijking met de WCST. De volwassenen met ADHD vertoonden tijdens de IVA ook meer alfa-activiteit dan bij de WCST. De theta/beta en hoge alfa/lage beta ratio’s varieerden eveneens doorheen de verschillende

12

taken (WSCT en IVA) en tussen groepen, echter na verder onderzoek bleek de theta/beta ratio niet langer significant te zijn. De alfa/beta ratio was bij de ADHD-groep hoger dan bij de controlegroep, echter de verschillen benaderden slechts statistische significantie. Loo et al. (2009) onderzochten het EEG in beide rustcondities en tijdens het uitvoeren van een Continuous Performance Test (CPT). Tijdens de ogen-gesloten rustconditie en de CPT werd er bij de ADHD-groep minder alfa-activiteit vastgesteld dan bij de controlegroep. Bij de ADHD subjecten was er eveneens sprake van een hogere beta-activiteit tijdens de ogen-open rustconditie en de CPT. Met betrekking tot theta-activiteit werden geen significante groepsverschillen geobserveerd. Uit de studies bij kinderen, adolescenten en volwassenen met ADHD kan men besluiten dat de verhoogde theta-activiteit een behoorlijk consistente bevinding is doorheen de literatuur. Vooral wat betreft de alfa- en beta-frequentiebanden zijn de bevindingen minder duidelijk. 1.7 EEG-gebaseerde Modellen van ADHD Hoewel verschillende studies een aantal consistente EEG-resultaten rapporteren, blijft er onzekerheid bestaan over wat deze bevindingen precies betekenen bij ADHD. Op basis van de EEG-studies zijn twee grote modellen naar voor geschoven: enerzijds het ‘maturational lag’ model, waarin het gaat om een achterblijven van de ontwikkeling, anderzijds het ‘developmental deviation’ model van ADHD, waarin men uitgaat van een afwijkende ontwikkeling. Binnen dit laatste model kan eveneens het hypoarousal model gesitueerd worden. In wat volgt, worden deze modellen besproken. 1.7.1 ADHD: een Vertraging in de Ontwikkeling Volgens dit model is ADHD het resultaat van een vertraging in de ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel. Kinderen met ADHD ontwikkelen zich op een manier die niet leeftijdsadequaat,

maar

wel

normaal

is

bij

jongere

kinderen.

Vanuit

een

elektrofysiologisch perspectief vereist dit model dat EEG-metingen van een kind met ADHD als normaal beschouwd kunnen worden bij jongere kinderen. Onderzoeken hebben aangetoond dat EEG-frequenties toenemen in functie van de leeftijd, waarbij trage golfactiviteit vervangen wordt door snellere hersengolven (Matthis, Scheffner, 13

Benninger, Lipinski & Stolzis, 1980). Hierbij ontwikkelen de frequentiebanden volgens specifieke progressieve trends. Delta-, theta- en alfa-activiteit ontwikkelen eerst in occipitale gebieden en vervolgens in pariëtale, centrale en frontale regio’s. Betaactiviteit, daarentegen, is eerst aanwezig in centrale hersengebieden, gevolgd door posterieure en frontale regio’s (Gasser, Jennen-Steinmetz, Sroka, Verleger & Mocks, 1988). Posterieure regio’s ontwikkelen vroeger dan frontale gebieden en frontale regio’s ontwikkelen ook trager (Clarke et al., 2001a). Indien er bij ADHD sprake zou zijn van een tragere EEG-ontwikkeling, zou voorspeld kunnen worden dat de activiteit in frontale regio’s als laatste normale niveaus zou bereiken. Zo interpreteerden Clarke, Barry, McCarthy en Selikowitz (1998) hun bevindingen van verhoogde frontale theta en gereduceerde beta volgens dit model. Ook Lazarro et al. (1998) observeerden een verhoogde absolute theta- en alfa1-activiteit in frontale regio’s, naast een gereduceerde relatieve beta in posterieure regio’s bij adolescenten met ADHD, en interpreteerden deze bevindingen volgens dit model. Deze visie kan eveneens verklaren waarom het hyperactief/impulsief gedrag typisch daalt met de leeftijd: wanneer een kind met ADHD ouder wordt, ontwikkelt het centrale zenuwstelsel tot een leeftijdsadequaat niveau en treedt er bijgevolg een reductie in hyperactiviteit op. Echter, een groot probleem voor dit model is dat ADHD ook voorkomt bij volwassenen. Conceptueel gezien is het immers onmogelijk om een ontwikkelingsvertraging te hebben die blijft duren tot in de volwassenheid (Clarke, Barry, McCarthy, Selikowitz & Johnstone, 2008). 1.7.2 ADHD: een Afwijking in de Ontwikkeling Binnen deze visie veronderstelt men dat ADHD resulteert uit een abnormaliteit in het functioneren van het centrale zenuwstelsel. Elektrofysiologische metingen worden niet als normaal beschouwd, op eender welke leeftijd. Klinkerfuss, Lange, Weinberg en O’Leary vonden reeds in 1965 dat 90% van de kinderen met hyperactiviteit abnormaliteiten had in het EEG. Wanneer de EEG’s onderzocht werden binnen leeftijdsgroepen, werd vastgesteld dat de verhoogde trage-golfactiviteit noch toenam, noch afnam met de leeftijd. Dit indiceerde dat het EEG van deze kinderen niet veranderde, en ondersteunde het model dat uitgaat van een afwijkende ontwikkeling. Clarke et al. (2001b) hebben, in navolging van hun studie in 1998, ook gemiddelde metingen van de frequentiebanden opgenomen. Omwille van groepsverschillen in de

14

patronen van de frequentie veranderingen concludeerden ze dat de data niet compatibel waren met een model dat uitgaat van een vertraagde ontwikkeling, maar op een afwijkende ontwikkeling duidden. Dit model kan overigens wel verklaren waarom men ook nog op volwassen leeftijd ADHD kan hebben. Echter, een probleem voor dit model is net de bevinding dat het hyperactief/impulsief gedrag vaak daalt met de leeftijd. Immers, indien er sprake zou zijn van een afwijkende ontwikkeling zou dit gedrag niet kunnen normaliseren (Clarke et al., 2008). Men kan besluiten dat er voor beide visies ondersteuning is, maar dat beide ook hun beperkingen hebben. Ze slagen er immers niet in om resultaten van gedragsstudies adequaat te verklaren. In een EEG-studie bij kinderen, adolescenten en volwassenen met ADHD kwamen Bresnahan et al. (1999) tot de conclusie dat het maturational lag model de dalende hyperactiviteit en toenemende beta-activiteit met de leeftijd kan verklaren. De aandachtsdeficieten en de verhoogde theta-activiteit, die ook aanwezig blijven onder volwassenen, bieden op hun beurt evidentie voor een afwijkende ontwikkeling. 1.7.2.1 Het Hypoarousal Model van ADHD Vanuit elektrodermale en EEG-studies wordt steeds vaker het arousalconcept naar voor geschoven als verklarend mechanisme voor verschillen in hersenactiviteit tussen personen met en zonder ADHD. Het hypoarousal model werd initieel ontwikkeld door Satterfield en Dawson (1971), die gereduceerde niveaus van huidgeleiding vonden bij hyperactieve kinderen en dit als onderarousal van het centrale zenuwstelsel interpreteerden. Het model werd binnen de EEG-literatuur verder uitgebouwd door Lubar (1991). Hij veronderstelde een link tussen power in de theta- en beta-banden, waarop een aantal onderzoekers berekeningen van de theta/beta ratio zijn gaan opnemen om kinderen met en zonder ADHD te differentiëren (Barry et al., 2004). Het is bekend dat beta-activiteit toeneemt tijdens zowel fysieke, als mentale activiteit (Ackerman, Dykman, Oglesby & Newton, 1995), en bij kinderen met ADHD werden in sommige studies lagere niveaus van beta-activiteit vastgesteld tijdens cognitieve taken (Lubar, 1991; Mann et al., 1992). Deze bevinding, samen met de typisch verhoogde thetaactiviteit, beschouwden vele onderzoekers tot op heden als representatief voor corticale onderarousal (Bresnahan & Barry, 2002; Hobbs et al., 2007). Het model werd eveneens 15

ondersteund door elekrodermale (Satterfield & Dawson, 1971), regionale cerebrale bloedstroom- en positron emissie topografische studies (Zametkin et al., 1990), en werd ook aangewend om de werking van stimulante medicatie te verklaren, waarvan kleine dosissen arousalverhogend werken (Satterfield & Cantwell, 1974). Barry et al. (2004) hebben echter de rol van theta- en beta-activiteit als markers van arousal in vraag gesteld. Immers, het bestaan van een link tussen lage niveaus van huidgeleiding en een verhoogd theta/beta ratio werd niet vaak onderzocht. Barry et al. (2004) zijn dit wel nagegaan, bij typisch ontwikkelende kinderen. Deze werden opgedeeld naargelang hun niveaus van huidgeleiding, waardoor er een hoge en een lage arousalgroep was, en vervolgens werd het EEG onderzocht. Er bleken echter geen groepsverschillen te zijn in de relatieve delta-, theta- en beta-activiteit, alsook niet in de theta/beta-ratio. Bij de hoge arousalgroep was er daarentegen wel sprake van lagere relatieve alfa-activiteit. Aldus besloten Barry et al. (2004) dat de alfa-band, eerder dan de theta/beta ratio, beschouwd kan worden als een EEG-meting van arousal, en dat er sprake is van een inverse relatie tussen beide. Ook tijdens een Continuous Performance Test werden gelijkaardige bevindingen gerapporteerd (Barry, Clarke, McCarthy, Selikowitz & Rushby, 2005). Dit leidde tot een herformulering van het initiële hypoarousal model, waarbij men de gereduceerde beta-activiteit, zoals die vaak gevonden wordt bij kinderen met ADHD, nu meer als een verwerkingsdeficit beschouwt. In een recente studie van Barry, Clarke, Johnstone, McCarthy en Selikowitz (2009) werden deze bevindingen trouwens ook bevestigd bij kinderen met ADHD en een controlegroep. In een ogen-gesloten rustconditie was enkel de alfa-activiteit gecorreleerd met de metingen van huidgeleiding, en was er sprake van een inverse relatie tussen beide. Dit was het geval voor de twee groepen. Theta-activiteit en theta/beta ratio waren niet gecorreleerd met de metingen van huidgeleiding. Tot op vandaag wordt er echter nog te weinig aandacht besteed aan het belang van het arousalconcept, hoewel het bovenstaande aantoont dat er vanuit de neuropsychologische en EEG-literatuur indicaties zijn voor hypoarousal als potentieel causaal mechanisme bij ADHD. Niet alleen worden theoriegedreven uitspraken in termen van arousal nog te weinig vooropgesteld in EEG-onderzoek, ook ADHD-studies die arousal zowel op prestatie-, als op EEG-niveau tijdens cognitieve taken onderzoeken, zijn nog te beperkt

16

aanwezig. Er worden slechts twee EEG-studies gerapporteerd die dit wel reeds gedaan hebben, zij het dan bij volwassenen met ADHD. In de reeds vermelde studie van White et al. (2005), werd het EEG gemeten tijdens 3 taken (de PASAT, de WCST en de IVA). Op prestatieniveau bleek de ADHD-groep zwakker te presteren op de PASAT (werkgeheugen, informatieverwerking) en de IVA (volgehouden aandacht) dan de controlegroep. De prestatie op de WCST differentieerde niet tussen beide groepen. Op niveau van de hersenactiviteit werd in beide groepen een hogere theta-activiteit vastgesteld tijdens de IVA dan tijdens de WCST. Volgens White et al. (2005) vergde de WCST meer frontale activatie dan de IVA, aangezien toenames in theta een inverse relatie vertonen met de mate van corticale betrokkenheid. Bij de ADHD-groep werd tijdens de IVA ook meer alfa-activiteit geobserveerd. Bovendien presteerden beide groepen gelijkaardig op de WCST, maar voerden de ADHD subjecten de IVA zwakker uit. White et al. (2005) interpreteerden deze resultaten volgens het hypoarousal model. Ten slotte werd ook de relatie tussen de EEG- en prestatiemetingen bekeken. Na verder onderzoek bleken slechts twee ratiometingen gerelateerd te zijn aan specifieke taakprestaties. Bij de ADHD-groep correleerden de auditieve en totale aandachtsquotiënten op de IVA immers negatief met de theta/beta ratio. Loo et al. (2009) bestudeerden het EEG tijdens verschillende arousaltoestanden: de rustcondities en een CPT (continue prestatietest). Hun interesse ging vooral uit naar de alfa-band, omwille van de inverse relatie met arousal. In tegenstelling tot hun eigen hypothesen bleken de volwassenen met ADHD tijdens de ogen-gesloten rustconditie en de CPT hogere arousalniveaus uit te oefenen. Tijdens deze condities vertoonden zij immers significant minder alfa-activiteit dan de controlegroep. Hun resultaten waren dus tegenstrijdig met het hypoarousal model (Loo et al., 2009). Op prestatieniveau stelden ze geen significante verschillen vast tussen de groepen, maar had de ADHDgroep wel een impulsievere responsstijl. Ook werden significante correlaties geobserveerd tussen het EEG en de prestaties op de CPT. Bij de controlegroep was de alfa-band positief geassocieerd met commissiefouten en een d-prime score, en negatief met de reactietijd. Binnen de ADHD-groep correleerde enkel de taakvariabiliteit significant negatief met (frontale) alfa- en (frontale en parietale) beta-activiteit. Ze presteerden dus niet beduidend zwakker op de CPT dan de controlesubjecten, maar er was bij hen wel een verhoogde corticale activatie vereist om te presteren op de taak.

17

1.8 Mogelijke Verklaringen voor de Variabiliteit in EEG-bevindingen Vooral de inconsistenties met betrekking tot de alfa-band veroorzaken onduidelijkheid of er al dan niet sprake is van hypoarousal bij ADHD. In de literatuur worden een aantal mogelijke verklaringen aangehaald voor de uiteenlopende resultaten, zoals de samenstelling van de steekproef en ontwikkelingsfactoren (Koehler et al., 2009). Ook werd het EEG nog maar weinig onderzocht bij meisjes met ADHD, hoewel Hermens et al. (2005) reeds het bestaan van geslachtsverschillen hebben aangetoond. Verder kan het EEG-profiel ook variëren tussen de ADHD-subtypes. Chabot en Serfontein (1996) vergeleken kinderen met het hyperactieve en het inattentieve type en vonden voornamelijk kwantitatieve, eerder dan kwalitatieve, EEG-verschillen. Hierbij kon het EEG van de inattentieve kinderen tussen die van de hyperactieve en normale kinderen geplaatst worden. Andere studies stelden bij het gecombineerde subtype meer theta en hogere theta/alfa en theta/beta ratio’s vast dan bij het inattentieve type (Clarke et al. 1998, 2001a). Echter, de differentiatie tussen de ADHD-subtypes aan de hand van de theta/beta ratio werd niet onafhankelijk gerepliceerd (Monastra et al., 2001); verder onderzoek is dus nodig. Ten slotte, kunnen ook methodologische verschillen in EEG-dataverzameling een grote invloed uitoefenen (Loo et al., 2005; Swartwood et al., 2003). Deze zouden, onder andere, de discrepanties met betrekking tot alfa (en dus arousal) kunnen verklaren. Arousal wordt immers beïnvloed door de experimentele conditie. Zo verzamelen sommige onderzoekers EEG-data tijdens de ogen-gesloten rustconditie, terwijl anderen de ogen-open conditie gebruiken. Beide worden vaak als equivalente baseline metingen van arousal beschouwd, echter in een recente elektrodermale en EEG-studie bij normale individuen (Barry, Clarke, Johnstone, Magee & Rushby, 2007), werd aangetoond dat dit niet het geval is. Het arousal niveau correleerde immers enkel in de ogen-gesloten conditie negatief met de alfa-activiteit, en niet in de ogen-open conditie. Hierdoor zijn resultaten van onderzoeken met verschillende rustcondities moeilijk vergelijkbaar, wat meteen ook de discrepante alfa-bevindingen in deze condities kan verklaren. Naast de rustconditie, wordt arousal eveneens beïnvloed door de taakconditie. Wat dit betreft, werden op prestatieniveau reeds verschillen aangetoond tussen subjecten met en zonder ADHD. Uit de review van van der Meere (2005), blijkt dat kinderen met ADHD

18

vaak zwakker presteren in condities met een trage aanbiedingssnelheid dan in snellere condities. Het toestandsregulatie model schrijft dit toe aan een toestand van onderarousal in de trage condities, mogelijks omwille van een gebrekkige allocatie van de effort die vereist is voor een adequate taakprestatie in deze conditie. Er kan echter verwacht worden dat niet alleen de prestatie, maar ook de hersenactiviteit van kinderen met ADHD varieert in functie van hun toestandsregulatie bij cognitieve taken (White et al., 2005). Hierdoor kunnen de EEG-metingen geobserveerd tijdens een optimale en suboptimale toestand van elkaar verschillen. Bijgevolg zijn niet alleen EEGonderzoeken in rust versus tijdens het uitvoeren van taken moeilijk vergelijkbaar, maar ook de resultaten van studies met andere taakcondities, aangezien deze mogelijks verschillende eisen opleggen aan de toestandsregulatie. 1.9 Voorliggend Onderzoek Voorliggend EEG-onderzoek tracht op theoriegedreven manier, namelijk aan de hand van het hypoarousal model en de toestandsregulatie theorie, de hersenactiviteit en prestaties van kinderen met ADHD tijdens taakcondities te onderzoeken. Over het algemeen zijn er nog maar weinig studies die het EEG van kinderen met ADHD onderzocht hebben tijdens het uitvoeren van taken. Bovendien wordt arousal direct gemanipuleerd in deze studie. Dit wordt gedaan door de aanbiedingssnelheid van de taak te manipuleren, een methode die frequent toegepast wordt in onderzoek naar het toestandsregulatie model. Echter, deze studie is de eerste die gelijktijdig het EEG afneemt, aangezien het toestandsregulatie model ook op EEG-niveau onderzocht kan worden. Doorheen de literatuur worden slechts twee studies gerapporteerd die zowel op prestatieniveau, als op EEG-niveau het arousalconcept betrokken hebben, echter in deze studies werd arousal niet gemanipuleerd. Bovendien hadden ze ook betrekking op volwassenen met ADHD en interpreteerden ze hun resultaten verschillend: White et al. (2005) vonden ondersteuning voor het hypoarousal model, terwijl Loo et al. (2009) concludeerden dat er bij volwassenen met ADHD eerder sprake lijkt te zijn van hyperarousal.

19

Aangezien in de literatuur teruggevonden wordt dat verder onderzoek naar het arousalconcept aangewezen is, gezien diens rol als potentieel causaal mechanisme bij ADHD, tracht de huidige studie hier op in te gaan. Er werden 3 hypothesen opgesteld: 1. Conform de toestandsregulatie hypothese wordt er verwacht dat de prestatiedaling (trager, meer variabel reageren en meer omissie- en commissiefouten) bij kinderen met ADHD, relatief tegenover de controlekinderen, het meest uitgesproken zal zijn in de trage conditie dan in de snelle conditie van de taak. 2. Tussen de ADHD en de controlegroep worden ook verschillen in hersenactiviteit verwacht tijdens de twee taakcondities. Er wordt verondersteld dat deze zich zullen uiten in een hoger theta/beta ratio en vooral een hogere theta-activiteit bij de kinderen met ADHD, aangezien dit behoorlijk consistente bevindingen zijn in de literatuur. Uitgaande van het EEG-model dat bij kinderen met ADHD een algemeen probleem van hypoarousal veronderstelt, wordt bij hen eveneens een hogere alfa-activiteit verwacht dan bij de controlekinderen. Dit is gebaseerd op de assumptie dat de alfa-frequentieband als EEG-meting van arousal beschouwd kan worden en dat er sprake is van een inverse relatie tussen beide. Verder wordt van het verschil in alfa-activiteit tussen de ADHD- en de controlegroep verwacht dat deze het meest uitgesproken zal zijn in de trage conditie, aangezien deze de onderarousal bij kinderen met ADHD zou stimuleren. Deze verwachting is er niet meteen voor de theta-band en de theta/beta ratio, aangezien Barry et al. (2004, 2009) hebben aangetoond dat deze maar weinig gerelateerd zijn aan arousal. 3. Ten slotte worden de correlaties bestudeerd tussen verschillen in EEG- en prestatiemetingen tussen beide condities. Gezien het veronderstelde verschil in arousal, wordt vermoed dat voornamelijk verschillen in alfa-activiteit gerelateerd zullen zijn aan prestatieverschillen tussen beide condities en dat er sprake zal zijn van positieve relaties tussen beide. In de ADHD-groep worden sterkere correlaties verwacht dan in de controlegroep, ervan uitgaande dat de prestaties bij de ADHD-groep sterker afhankelijk zijn van arousal. Met de theta-band en theta/beta ratio worden niet meteen significante correlaties met de prestatiemetingen verwacht, aangezien deze maar weinig gerelateerd zouden zijn aan arousal (Barry, 2004, 2009).

20

Om de hypothesen te toetsen, wordt de prestatie en hersenactiviteit van beide groepen telkens in twee condities van een 0-back werkgeheugentaak met een verschillende aanbiedingssnelheid onderzocht. Er werd geopteerd voor een 0-back taak, aangezien in deze taak minimaal beroep wordt gedaan op het werkgeheugen, waardoor taakfactoren minder een rol kunnen spelen en de arousal manipulatie op een heldere manier onderzocht kan worden. Bovendien worden deze condities gecontrabalanceerd, om rekening te houden met mogelijke volgorde-effecten. Hoewel prestatieverschillen naargelang de aanbiedingssnelheid bij kinderen met ADHD reeds meermaals zijn aangetoond en in verband gebracht zijn met arousal (cfr. toestandsregulatie theorie), is deze studie, naast een poging tot replicatie van deze onderzoeken, eveneens innovatief. Immers, de directe arousal manipulatie, via de aanbiedingssnelheid van de taak, werd nog nooit in kaart gebracht aan de hand van gelijktijdige EEG-metingen.

21

II. METHODE 2.1 Deelnemers De ADHD-groep bestond uit 11 kinderen, waaronder twee meisjes, die gerekruteerd werden via hun deelname aan voorgaand onderzoek en via de dienst kinderneurologie van het UZ Gent. Ze hadden een leeftijd tussen 7 en 13 jaar en waren reeds gediagnosticeerd met ADHD. De diagnose werd geverifieerd en het subtype bepaald aan de hand van het Diagnostic Interview Schedule for Children (DISC-IV). Acht kinderen voldeden aan de criteria van het gecombineerde subtype, twee kinderen aan die van het inattentieve subtype, en een kind aan de criteria van het hyperactieve subtype van ADHD. Via scholen uit West-Vlaanderen en via de kennissenkring van de onderzoekers werd een controlegroep van 18 kinderen geselecteerd, eveneens met een leeftijd tussen 7 en 13 jaar. Er zaten 9 meisjes in de controlegroep. In beide groepen werd een intelligentietest (WISC-III, verkorte versie) afgenomen om het algemene intelligentieniveau van de kinderen in kaart te brengen. Kinderen met een IQ-score lager dan 80 werden niet mee opgenomen in de studie. Er werden t-toetsen voor onafhankelijke steekproeven uitgevoerd om eventuele verschillen in leeftijd en IQ tussen de groepen na te gaan. Zoals gerepresenteerd in tabel 1, bleken de verschillen tussen beide groepen met betrekking tot leeftijd en IQ niet significant te zijn, respectievelijk t(27) = -1.73, p = .10, t(27) = .25, p = .81. Tabel 1 Overzicht van het aantal proefpersonen per groep (n), de gemiddelden (M), standaarddeviaties (SD), t-waarden (t), en significantieniveaus (p) van leeftijd en IQ.

Leeftijd

IQ

n

M

SD

t

df

p

Controle

18

10.38

1.65

-1.73

27

.10

ADHD

11

11.46

1.59

Controle

18

107.83

13.04

.25

27

.81

ADHD

11

106.55

14.32

Voor de controlekinderen werden verder volgende exclusiecriteria gehandhaafd: de afwezigheid van medische, psychologische of psychiatrische problemen, en ook geen leer- of neurologische problemen, zowel nu als in het verleden (vb. epilepsie,

22

hersenvliesontsteking). Om de aanwezigheid van (comorbide) psychologische of psychiatrische problemen na te gaan, werden door de ouders van beide groepen volgende vragenlijsten ingevuld: de ‘Vragenlijst over Gedrag en Sociale Communicatie’ (SCQ), om te peilen naar de aanwezigheid van autismespectrumstoorniskenmerken, en de ‘Child Behavior Checklist’ (CBCL), een breed screeningsinstrument. Bij de leerkrachten werd de gelijkaardige ‘Teacher Report Form’ (TRF) afgenomen. Om gedragsproblemen na te gaan werd ook de ‘Vragenlijst voor Gedragsproblemen bij Kinderen’ (VvGK) ingevuld door de ouders en de leerkracht. De kinderen uit de controlegroep dienden op deze vragenlijsten normale scores te behalen. Zoals weergegeven in tabel 2, behaalden de kinderen met ADHD hogere gemiddelde ruwe scores dan de controlekinderen, zowel op de schaal voor aandachtstekort-, als op de hyperactiviteit/impulsiviteitsschaal, en dit zowel in de ouder- als de leerkrachtversie. Deze verschillen waren telkens significant volgens een t-toets voor onafhankelijke steekproeven. Tabel 2 Overzicht van het aantal proefpersonen per groep (n), de gemiddelden (M), standaarddeviaties (SD), de t-waarden (t) en significantieniveaus (p) van de aandachtstekort-

en

hyperactiviteit/impulsiviteitsschalen

van

de

ouder-

en

leerkrachtversie van de VvGk

Ouderversie

vvgkaan

n

M

SD

t

df

p

Controle

18

3.50

3.67

-9.27

27

< .001

ADHD

11

16.91

3.96

18

2.67

2.99

-8.12

27

< .001

ADHD

11

13.82

4.42

Controle

18

3.50

4.27

-3.67

26

.001

ADHD

10

11.50

7.34

18

1.61

2.30

-3.75

26

.001

10

7.90

6.49

vvgkhyp/imp Controle

Leerkrachtversie vvgkaan

vvgkhyp/imp Controle ADHD

Noot: vvgkaan= vvgk aandachtstekort, vvgkhyp/imp= vvgk hyperactiviteit/impulsiviteit De kinderen vulden eveneens een aantal vragenlijsten in, echter deze waren niet relevant voor het huidige onderzoek, en worden hier dus niet verder toegelicht.

23

Ten slotte, werd aan de ouders van kinderen met ADHD die medicatie namen, gevraagd om de medicatie in de 48 uren voor de testafname niet meer toe te dienen. In beide groepen mocht voor de afname ook geen andere medicatie of opwekkende stoffen, zoals cafeïne (bv. via coca cola), ingenomen worden. Aanvankelijk bestond de controlegroep uit 27 kinderen en de ADHD-groep uit 12 kinderen, echter 9 controleparticipanten werden uitgesloten voor dit onderzoek omwille van verhoogde scores op de CBCL, TRF of SCQ, alsook omwille van ontbrekende ingevulde vragenlijsten. Binnen de ADHD-groep werd 1 participant niet opgenomen wegens een gebrek aan motivatie tijdens haar deelname aan het onderzoek. 2.2 Apparatuur en Materiaal Aangezien dit onderzoek kaderde binnen een ruimere studie bij kinderen met ADHD, worden hieronder enkel de onderzoeksinstrumenten besproken die voor voorliggende studie van belang waren. 2.2.1 Metingen bij de Ouders en Leerkrachten 2.2.1.1 Diagnostic Interview Schedule for Children (DISC-IV) Om de ADHD-diagnose te bevestigen, werd de Nederlandstalige ouderversie van de DISC-IV afgenomen. Ook werden de ODD, CD en tic modules afgenomen om de aanwezigheid van comorbide gedrags- en/of ticstoornissen na te gaan. De DISC-IV is een gestandaardiseerd klinisch interview dat gebruikt wordt om DSM-IV diagnoses te stellen en werd ontworpen door Schaffer (Schaffer, Fisher, Lusac, Dulcan & SchwabStone, 2000). Het interview bevraagt het gedrag van de afgelopen 12 maanden of 4 weken en bevat ongeveer 3000 vragen. Er worden verschillende soorten vragen onderscheiden. Ten eerste zijn er stamvragen die bij elke respondent afgenomen worden. Verder zijn er vervolgvragen die enkel gesteld worden wanneer de stamvraag of de voorgaande vervolgvraag positief beantwoord werd. Deze vragen peilen naar frequentie, duur, en intensiteit volgens de DSM-IV, alsook naar de aanvang, beperkingen en de behandelingsgeschiedenis van de stoornis. Ten slotte zijn er ook nog vragen over het hele leven. Om de DISC-IV af te nemen is een training vereist. Verder dienen de vragen letterlijk voorgelezen te worden, komen open vragen zelden voor, en

24

zijn de antwoordmogelijkheden beperkt tot ‘ja’ of ‘nee’, en in mindere mate ‘soms/enigszins’. Uit onderzoek bij een klinische steekproef is gebleken dat de ouderversie van de DISCIV voor ADHD een test-hertest betrouwbaarheid van .79 heeft (Schaffer et al., 2000). 2.2.1.2 Vragenlijst over Gedrag en Sociale Communicatie (SCQ) Om de aanwezigheid van autismespectrumstoorniskenmerken na te gaan bij de kinderen, werd de lifetime versie van de SCQ (Rutter, Bailey & Lord, 2003) ingevuld door de ouders van beide groepen. De SCQ was oorspronkelijk de Autism Screening Questionnaire,

en

is

gebaseerd

op

het

klinisch

interview

voor

autismespectrumstoornissen, namelijk de ADI-R. De SCQ is geschikt voor kinderen met een chronologische leeftijd van minstens 4 jaar en een mentale leeftijd van minstens twee jaar. De lifetime versie peilt naar gedrag van de afgelopen 12 maanden of naar dat van de leeftijd tussen 4 en 5 jaar. Andere items bevragen of een bepaald gedrag ooit aanwezig is geweest bij het kind. Het is vooral geschikt voor screening en binnen het diagnostisch proces. De schaal wordt ingevuld door de ouders en bestaat uit 40 ja/neenvragen, verspreid over drie subschalen: ‘Reciproke Sociale Interactie’, ‘Communicatie’ en ‘Beperkte, Repititieve en Stereotiepe Patronen van Gedrag’. De items van de SCQ peilen naar alle DSM-IV criteria voor autisme, wat een significante sterkte is tegenover andere screeningsinstrumenten (Norris & Lecavalier, 2010). Een SCQ-score van 15 of meer suggereert de aanwezigheid van een autismespectrumstoornis, een score van 22 is vereist om positief te screenen voor autisme (Berument, Rutter, Lord, Pickles & Bailey, 1999). De goede validiteit van de SCQ werd doorheen verschillende studies met klinische populaties aangetoond (Chandler et al., 2007; Lee, David, Rusyniak, Landa & Newschaffer, 2007). De SCQ blijkt vanaf 4-jarige leeftijd goed te differentiëren tussen kinderen met en zonder ASS (Witwer & Lecavalier, 2007). Er werd eveneens aangetoond dat de SCQ een correlatie van .71 heeft met de ADI-R (Berument et al., 1999) en dat het onafhankelijk is van intelligentie (Chandler et al., 2007; Rutter et al., 2003). Ten slotte, werden hoge correlaties gerapporteerd tussen de autismedomeinen van de SCQ en die van de ADI-R, namelijk een correlatie van .83 voor ‘Reciproke

25

Sociale Interactie’, .73 voor ‘Communicatie’ en .89 voor het domein van ‘Beperkte, Repititieve en Stereotiepe Patronen van Gedrag’ (Bishop & Norbury, 2002). 2.2.1.3 Child Behavior Checklist (CBCL) De ouders van beide groepen hebben eveneens de CBCL (Achenbach & Edelbrock, 1983) ingevuld, een screeningsinstrument om te peilen naar gedrags- en emotionele problemen. De CBCL is een gestandaardiseerde vragenlijst, waarin ouders rapporteren over 118 probleemgedragingen bij hun kind, gedurende de afgelopen 6 maanden. In deze studie werd de Nederlandstalige versie van de CBCL gebruikt, die uit 113 items bestaat (Verhulst, van der Ende & Koot, 1996). Twee brede syndroomschalen worden berekend: Internaliserend en Externaliserend Gedrag. Internaliserend Gedrag bevat de volgende

schalen:

‘Somatische

Klachten’,

‘Sociale

Teruggetrokkenheid’,

en

‘Angst/Depressie’. De externaliserende schaal bestaat uit de subschalen ‘Delinquentie’ en ‘Agressie’. De ouders antwoorden op een 3-puntenschaal (0,1 en 2), waarbij deze respectievelijk aangeven dat het gedrag niet, soms of vaak geldt voor hun kind. Uitstekende psychometrische eigenschappen zijn gedocumenteerd voor de CBCL, zowel wat betreft de betrouwbaarheid, als de validiteit, en dit zowel in klinische als in niet-klinische populaties (Biederman et al., 2001; Verhulst et al., 1996). De test-hertest betrouwbaarheid bedroeg voor Nederlandse kinderen en adolescenten in de algemene populatie, over een periode van 2 weken, respectievelijk .87, .90 en .91 voor de ‘Internaliserende’, ‘Externaliserende’ en ‘Totale Probleem Score’, en varieerde van .74 (cognitieve problemen) tot .89 (sociale problemen) voor de syndroomschalen. Ook is er een goede convergentie tussen de diagnostische categorieën van de DISC-IV en de syndroom-congruente

CBCL-schalen.

Vooral

tussen

ADHD

en

de

schaal

‘Aandachtsproblemen’ is een goede convergentie gedocumenteerd (Chen, Faraone, Biederman & Tsuang, 1994). 2.2.1.4 Teacher Report Form (TRF) De TRF (Achenbach & Edelbrock, 1986) werd ingevuld door de leerkrachten van beide groepen. De derde versie voor kinderen van 6 tot 18 jaar werd in 2001 door Achenbach en Rescorla ontwikkeld. De TRF, die gelijkaardig is aan de CBCL, peilt naar emotionele- en gedragsproblemen van de afgelopen 6 maanden. Het responsformaat is 0

26

= niet waar, 1 = soms waar, en 2 = vaak waar. De volgende DSM-IV schalen zijn geconstrueerd voor de TRF: ‘Affectieve Problemen’, ‘Angstproblemen’, ‘Somatische Problemen’, ‘ADH Problemen’, ‘Oppositionele Problemen’ (OD), en ‘Conduct Problemen’ (Achenbach, Dumenci & Rescorla, 2003). De goede betrouwbaarheid en validiteit van de Amerikaanse versie van de TRF (Achenbach & Rescorla, 2001) werden eveneens bevestigd voor de Nederlandse vertaling (De Groot, Koot & Verhulst, 1996). 2.2.1.5 Vragenlijst voor Gedragsproblemen bij Kinderen (VvGK) Ten slotte, vulden de ouders en leerkrachten van de groepen de VvGK (Oosterlaan, Scheres, Antrop, Roeyers & Sergeant, 2000) in, een Nederlandstalige bewerking van de ‘Disruptive Behavior Disorder Rating Scale’ (BDB; Pillow, Pelham, Hoza, Molina & Stultz, 1998). De VvGK gaat bij kinderen van 6-16 jaar DSM-IV gedefinieerde symptomen van ADHD, CD of ODD na. Aan de hand van een 4-puntenschaal dient men op 42 items te beoordelen in welke mate het gedrag voorkomt bij het kind. Vervolgens

worden

scores

berekend

op

4

schalen:

‘Aandachtstekort’,

‘Hyperactiviteit/Impulsiviteit’, ‘CD’, en ‘ODD’. Vlaamse normen naargelang geslacht, leeftijd en type informant zijn beschikbaar. De convergente en divergente validiteit werd onderzocht aan de hand van de CBCL, de TRF en de IOWA Conners Teacher Rating Scale. Er was eenduidige convergente validiteit voor de VvGK. De gemiddelde convergente validiteitscoëfficiënt bedroeg r = .47. De divergente validiteit werd eveneens eenduidig aangetoond. Er werd namelijk een negatief verband vastgesteld tussen de schaalscores van de VvGK en de schalen voor het internaliserend gedrag van de CBCL en de TRF. De gemiddelde divergente validiteitscoëfficiënt bedroeg r = -.34 (Oosterlaan et al., 2000). 2.2.2 Metingen bij de Kinderen 2.2.2.1 Wechsler Intelligence Scale for Children-III-NL (WISC-III-NL) Bij de kinderen werd een verkorte Nederlandstalige versie van de WISC-III (Wechsler, 1991) afgenomen, een intelligentietest voor kinderen van 6 tot en met 16 jaar die individueel wordt afgenomen. De WISC-III bevat subtest voor de performale en verbale 27

intelligentie. Met de scores op de substests kan het totale, het verbale en het performale IQ berekend worden. Voor dit onderzoek werden 4 subtesten afgenomen, namelijk ‘Blokpatronen’, ‘Plaatjes Ordenen’, ‘Overeenkomsten’ en ‘Woordenschat’. 2.2.2.2 N-back werkgeheugentaken N-back taken bieden een meting van het werkgeheugen. Bij een n-back taak wordt een reeks stimuli gepresenteerd en krijgt men de opdracht om voor elke stimulus de overeenkomst met de stimulus die N items daarvoor aangeboden werd, te bepalen. De belasting van het werkgeheugen kan gemanipuleerd worden, gaande van 0-back tot 3back condities. Hoe hoger de lading, hoe meer het werkgeheugen belast wordt. Voor dit onderzoek werd geopteerd voor een visuospatiële taak, aangezien uit onderzoek gebleken is dat kinderen met ADHD sterker uitvallen het visueel-ruimtelijk werkgeheugen dan op het verbale (Martinussen, Hayden, Hogg-Johnson & Tannock, 2005). De kinderen voerden op de computer 3 versies van de visuospatiële n-back taak uit: een 1-back taak en twee 0-back taken met een verschillende aanbiedingssnelheid. Er werd geopteerd om het effect van de aanbiedingssnelheid na te gaan in een 0-back taak, omdat deze taak het werkgeheugen weinig belast en taakfactoren dus minder een rol kunnen spelen bij het nagaan van het effect van arousal modificatie. In de snelle 0-back taak verscheen een rood blokje links boven, links onder, rechts boven of rechts onder in een wit vierkant. De kinderen dienden bij een blokje in de linkerbovenhoek op de linkermuisknop te drukken, en bij een blokje op een andere plaats op de rechtermuisknop. Eerst werd gedurende 500 ms een fixatiekruis aangeboden, daarna verscheen het target voor 500ms op het scherm, opnieuw gevolgd door het fixatiekruis gedurende 1500 ms. Het totale inter-stimulusinterval bedroeg dus 2 s. Er waren 8 oefentrials en 240 testtrials. De opdracht in de trage 0-back taak was hetzelfde, maar ditmaal was er sprake van een trage aanbiedingssnelheid. Het fixatiekruis werd gepresenteerd gedurende 3000 ms, daarna verscheen het target gedurende 500 ms, opnieuw gevolgd door het fixatiekruis van 3000 ms. Het totale inter-stimulusinterval bedroeg dus 6 s. Er waren 8 oefentrials en 96 testtrials. Trials waarop sneller dan 150 ms en trager dan 1500 ms gereageerd werd, werden in beide taken geëlimineerd en dus als outliers beschouwd. Aangezien de 1-back taak voor dit onderzoek niet gebruikt werd, werd deze niet verder besproken.

28

2.2.2.3 Elektrofysiologische metingen Om een zicht te krijgen op de hersenactiviteit tijdens de rustcondities en het uitvoeren van de n-back taken, werden bij de kinderen EEG-metingen afgenomen. Aangezien de rustcondities niet onderzocht werden in dit onderzoek, wordt hier niet dieper op ingegaan. Een elektrodekap met 128 Ag/AgCl elektroden werd volgens het 10-5 Internationaal Systeem op het hoofd geplaatst (Oostenveld & Praamstra, 2001). Dit systeem is gebaseerd op de relatie tussen de locatie van een elektrode en het onderliggende gebied van de cerebrale cortex. Een elektrode op het midden van het voorhoofd werd gebruikt als grondelektrode. Verticale oogbewegingen werden geregistreerd via een elektrode boven de rechteroog in de cap, horizontale via twee elektroden naast de ogen. Verder werd het impedantieniveau voor alle elektroden onder 10kΩ gehouden en werd het EEG-signaal geregistreerd aan de hand van de ‘Brain Vision Recorder (2.0)’. Het EEG werd opgenomen met een sample rate van 500 Hz. 2.3 Procedure Het onderzoek werd goedgekeurd door het Ethisch Comité van de universiteit van Gent. Aan kinderen en ouders die geïnformeerd waren en wilden deelnemen aan het onderzoek, werd eerst gevraagd een informed consent te ondertekenen. In een eerste fase van het onderzoek werden de vragenlijsten ingevuld door de ouders, leerkrachten en kinderen. Deze werden opgestuurd. Bij de kinderen waar de verkorte intelligentietest nog diende te worden afgenomen, werden de vragenlijsten thuis afgegeven. In een tweede fase werden de kinderen getest in Gent. Ook werd bij de ouders van de ADHD-groep de DISC-IV afgenomen. Het onderzoek vond plaats in een onderzoekslokaal van de universiteit en alle kinderen werden individueel getest. Bij het binnentreden van het lokaal werd hen de procedure uitgelegd. Vervolgens werd de kinderen gevraagd zich comfortabel neer te zetten op een stoel die voor het computerscherm geplaatst was. De EEG-kap met de reeds bevestigde elektroden werd op het hoofd geplaatst, en vervolgens werd een geleidende pasta tussen de elektroden gespoten. Ondertussen konden de kinderen een strip lezen om zich bezig te houden.

29

Na de voorbereidingen werd gestart met de EEG-registratie in de twee rustcondities. Hierbij kregen de kinderen de instructie zo stil mogelijk te blijven zitten. Vervolgens werd overgegaan naar de n-back taken. Er werd aan het kind verteld dat het de 3 verschillende taken zo nauwkeurig en snel mogelijk diende uit te voeren. De instructies werden telkens afgebeeld op het scherm en indien bleek dat het kind de opdracht begreep, werd er kort ingeoefend alvorens de eigenlijke taak van start ging. De taken duurden telkens ongeveer 10 minuten en tussen de drie condities kon er gepauzeerd worden, indien de kinderen hier behoefte aan hadden. Ten slotte werd het onderzoek beëindigd door opnieuw de twee rustcondities af te nemen. De kinderen ontvingen na het onderzoek 10 euro voor hun deelname. 2.4 EEG-data Reductie De EEG-data reductie werd uitgevoerd door Inez Buyck, de begeleidster van dit onderzoek. Het EEG werd offline gefilterd met een low pass filter van 70 Hz en een notch filter van 50 Hz. De data werden na de meting verdeeld in segmenten van 2 seconden met 1 seconde overlap. Aan de hand van de Gratton en Coles methode werd het EEG gecorrigeerd voor horizontale en verticale oogbewegingen. Segmenten met artefacten werden verwijderd. De artefact-vrije segmenten hadden een amplitude tussen -100 en 100 μV, en een activiteit niet lager dan 0.5 in een 100 ms time window. De maximaal toegelaten hellingsgraad bedroeg 50 μV/ms. Hierna werd op de artefact-vrije segmenten een Fast Fourier Transformatie toegepast met een Hanning window van 20%. De data werden vervolgens geïmporteerd in SPSS 17.0, waar een ln-transformatie werd uitgevoerd. De elektrodeposities, waarvan de activiteit statistisch verder geanalyseerd werd, waren Fz, FCz, Cz, CPz en Pz. De frequentiebanden in dit onderzoek werden als volgt gedefinieerd: theta= 4 – 7.5 Hz, alfa= 8-12 Hz en beta= 12.5 – 21 Hz. Er werd geopteerd om 21 Hz als bovengrens van de beta-band te nemen, aangezien uit onderzoek gebleken is dat er daarboven te veel elektromyografische artefacten worden meegenomen (Whitham et al., 2007). De theta/beta ratio werd berekend door de waarde van theta te delen door de waarde van beta.

30

2.5 Statistische Analyse Om verschillen na te gaan tussen de groepen en taakcondities op vlak van prestatiematen,

werd

voor

elke

prestatiemeting

(RT,

SDRT,

omissie-

en

commissiefouten) repeated measures ANOVA gebruikt met de aanbiedingssnelheid van de taak (trage vs. snelle 0-back) als within-subjectfactor en de groep (controle vs. ADHD) als between-subjectfactor. Om verschillen in hersenactiviteit na te gaan tussen de groepen en condities, werd voor elke frequentieband (alfa en theta) en voor de theta/beta ratio, repeated measures ANOVA toegepast met elektrodepositie (Fz, FCz, Cz, Cpz, Pz) en aanbiedingssnelheid van de taak (trage vs. snelle 0-back) als within-subjectfactoren en groep (controle vs. ADHD) als between-subjectfactor. Ten slotte werden voor beide groepen afzonderlijke bivariate pearson correlatieanalyses uitgevoerd tussen conditieverschillen in EEG- en prestatiemetingen. Hiervoor werden voor de EEG- en prestatiemetingen verschilscores berekend tussen de trage en de snelle conditie, en werden telkens correlaties nagegaan tussen deze EEG- en prestatieverschillen.

31

III. RESULTATEN 3.1 Analyse van de Prestaties op de Trage en de Snelle 0-back Conditie Om na te gaan of er significante verschillen waren tussen beide groepen en/of condities op vlak van de prestatiematen (RT, SDRT, omissie- en commissiefouten), werd gebruik gemaakt

van

repeated

measures

ANOVA

met

als

binnen-subjectfactor

aanbiedingssnelheid van de taak (trage vs. snelle 0-back) en als tussen-subjectfactor groep (controle vs. ADHD). Tabel 3 representeert de beschrijvende statistieken voor RT, SDRT, omissie- en commissiefouten per groep (controle vs. ADHD) en voor elke conditie (trage vs. snelle 0-back). Zoals blijkt uit tabel 3, werd er voor RT geen significant hoofdeffect teruggevonden voor groep, F(1,27) = 2.11, p = .16. Er werd wel een significant hoofdeffect geobserveerd van de aanbiedingssnelheid van de taak, F(1,27) = 12.49, p = .001. Uit tabel 3 kan afgeleid worden dat beide groepen een hogere gemiddelde RT behaalden in de

trage

dan

in

de

snelle

0-back

conditie.

Het

interactie-effect

tussen

aanbiedingssnelheid en groep was niet significant, F < 1, p = .72. Voor SDRT werd geen significant hoofdeffect van groep teruggevonden, F < 1, p = .30, evenals geen significant hoofdeffect van aanbiedingssnelheid, F < 1, p = .52, en geen interactie-effect tussen aanbiedingssnelheid en groep, F(1,27) = 1.36, p = .26. Verder werd voor de omissiefouten geen significant hoofdeffect van groep vastgesteld, F < 1, p = .40. Het hoofdeffect van aanbiedingssnelheid was wel significant, F(1,27) = 18.43, p < .001. Zoals blijkt uit tabel 3, werd in beide groepen een hoger gemiddeld percentage omissiefouten in de snelle dan in de trage 0-back conditie teruggevonden. Het interactie-effect tussen aanbiedingssnelheid en groep was niet significant, F(1,27) < 1, p = .95.

32

Ten slotte, werd er op vlak van commissiefouten een significant hoofdeffect van groep teruggevonden, F(1,27) = 5.29, p = .03. Bij de ADHD-groep werd in beide condities een hoger gemiddeld percentage commissiefouten vastgesteld dan bij de controlegroep. Noch het hoofdeffect van aanbiedingssnelheid, F < 1, p = .72, noch het interactie-effect tussen aanbiedingssnelheid en groep was significant F(1,27) = 1.44, p = .24. Er kan geconcludeerd worden dat er enkel met betrekking tot het gemiddelde percentage commissiefouten, ongeacht de aanbiedingssnelheid, significante verschillen vastgesteld werden tussen de groepen. De ADHD-groep behaalde hogere gemiddeldes dan de controlegroep. Wat betreft de overige prestatiematen werden, naast verschillen tussen de trage en de snelle 0-back in RT en omissiefouten, geen verschillen tussen de groepen gevonden. Er werden ook geen significante interactie-effecten met de groep geobserveerd. Tabel 3 Gemiddelde (M) en standaarddeviatie (SD) voor RT, SDRT, omissie- en commissiefouten per groep (controle vs. ADHD) en per conditie (trage vs. snelle 0back) Controle M Trage 0-back

Snelle 0-back

ADHD SD

M

SD

RT

784.08

246.47

682.16

177.92

SDRT

170.98

44.46

198.47

50.80

Omissiefouten

.93

1.23

1.33

1.24

Commissiefouten 4.80

5.82

12.88

10.89

RT

699.24

223.29

577.88

155.53

SDRT

176.75

46.92

178.26

44.02

Omissiefouten

2.36

1.44

2.80

2.31

Commissiefouten 6.50

6.22

12.88

10.89

Noot: Controle: n = 18; ADHD: n = 11

33

3.2 Analyse van de Hersenactiviteit tijdens de Trage en de Snelle 0-back Conditie Om na te gaan of er verschillen waren tussen beide condities en/of groepen op vlak van hersenactiviteit werden voor alfa, theta en theta/beta ratio repeated measures ANOVA toegepast met aanbiedingssnelheid (trage vs. snelle 0-back) en elektrodepositie (Fz, FCz, Cz, Cpz en Pz) als binnen-subjectfactoren, en groep (controle vs. ADHD) als tussen-subjectfactor. In tabel 4 worden de beschrijvende statistieken gerepresenteerd van de power in de EEG-banden en de theta/beta ratio per elektrodepositie voor de twee groepen (controle vs. ADHD) en de twee taakcondities (trage vs. snelle 0-back). Met betrekking tot de alfa-frequentieband, bleken er geen significante hoofdeffecten te zijn voor groep en aanbiedingssnelheid, respectievelijk F < 1, p = .93 en F(1,27) = 1.93, p = .18. Ook het interactie-effect tussen beide was niet significant, F < 1, p = .69. Voor het hoofdeffect van elektrodepositie, indiceerde Mauchly’s test dat de assumptie van sfericiteit geschonden was, χ2(9) = 26.88, p = .001, bijgevolg werden de vrijheidsgraden gecorrigeerd aan de hand van de Greenhouse-Geisser schattingen van sfericiteit (ε = .73). De resultaten toonden aan dat er een significant hoofdeffect was, F(2.91,78.61) = 5.29, p = .002. Uit post-hoc analyses van de gemiddelde alfa-activiteit in de elektrodeposities, bleek er op significantieniveau p = .05 significant minder gemiddelde alfa-activiteit in de Fz-positie dan in posities FCz, Cpz en Pz. Na Bonferroni correctie voor multipele vergelijkingen waren de effecten tussen Fz en FCz, Cpz, Pz ook significant op respectievelijk, p = .03, p = .03 en p = .01. Er waren geen significante interactie-effecten tussen groep en elektrodepositie, F < 1, p = .60, tussen elektrodepositie en aanbiedingssnelheid, F(4,108) = 1.13, p = .35, en tussen elektrodepositie, aanbiedingssnelheid en groep, F(4,108) = 1.46, p = .21. Voor de theta-frequentieband werd geen significant hoofdeffect voor groep gevonden, F(1,27) = 1.01, p = .33. Er werd wel een significant hoofdeffect aangetroffen voor aanbiedingssnelheid, F(1,27) = 6.59, p = .02. Meer bepaald werd in de trage 0-back conditie bij alle elektrodeposities een lagere gemiddelde theta-activiteit vastgesteld dan in de snelle 0-back conditie. Het interactie-effect tussen groep en aanbiedingssnelheid was niet significant, F < 1, p = .34. Met betrekking tot het hoofdeffect van

34

elektrodepositie, gaf Mauchly’s test aan dat de assumptie van sfericiteit geschonden was, χ2(9) = 33.42, p < .001, waardoor de vrijheidsgraden gecorrigeerd werden volgens de Greenhouse-Geisser schattingen van sfericiteit (ε = .64). Hoewel het hoofdeffect niet significant was, was er wel een trend naar significantie, F(2.56,69.10) = 2.76, p = .06. Ook het interactie-effect tussen elektrodepositie en groep was niet significant, F < 1, p = .63. Voor het interactie-effect tussen aanbiedingssnelheid en elektrodepositie, bleek de assumptie van sfericiteit eveneens geschonden te zijn, χ2(9) = 57.97, p < .001, waarna de vrijheidsgraden gecorrigeerd werden volgens de Greenhouse-Geisser schattingen van sfericiteit (ε = .64). De resultaten toonden aan dat er geen significant interactie-effect was, F < 1, p = .54. Dit was ook het geval voor het interactie-effect tussen aanbiedingssnelheid, elektrodepositie en groep, F < 1, p = .43. Er werden voor de theta/beta ratio geen significante hoofdeffecten voor groep en aanbiedingssnelheid vastgesteld, respectievelijk F(1,27) = 1.40, p = .25 en F < 1, p = .53, evenals geen significant interactie-effect tussen beide, F < 1, p = .56. Met betrekking tot het hoofdeffect van elektrodepositie duidde de Mauchly’s test aan dat de assumptie van sfericiteit geschonden was, χ2(9) = 30.85, p < .001, bijgevolg werden de vrijheidsgraden aangepast aan de hand van de Greenhouse-Geisser schattingen van sfericiteit (ε = .67). Er werd een significant hoofdeffect van elektrodepositie vastgesteld, F(2.67,72.08) = 4.31, p = .01. Meer bepaald werd in positie Fz een lager gemiddeld theta/beta ratio vastgesteld, dan in positie Cz. Dit verschil was eveneens significant op p = .002, na Bonferroni correctie voor multipele vergelijkingen. De interactie-effecten tussen elektrodepositie en groep, F < 1, p = .64, en aanbiedingssnelheid en groep bleken niet significant te zijn. Nadat de vrijheidsgraden gecorrigeerd werden volgens de Greenhouse-Geisser schattingen van sfericiteit (ε = .60), dit wegens schending van de assumptie van sfericiteit, χ2(9) = 38.40, p < .001, bleek er geen significant interactieeffect te zijn tussen elektrodepositie en aanbiedingssnelheid, F < 1, p = .60. Ook het interactie-effect tussen elektrodepositie, aanbiedingssnelheid en groep was niet significant, F < 1, p = .39.

35

Er kan besloten worden dat er voor beide frequentiebanden en de theta/beta ratio geen significante verschillen tussen de ADHD en controlegroep gevonden werden. Wel verschilde de gemiddelde theta-activiteit naargelang de aanbiedingssnelheid van de taak, waarbij deze lager bleek te zijn in de trage dan in de snelle 0-back conditie. Ook werden in beide groepen voor de alfa-band en de theta/beta ratio verschillen in gemiddelde activiteit geobserveerd tussen de verschillende posities, dit ongeacht de aanbiedingssnelheid van de taak. Hierbij was de gemiddelde alfa-activiteit in positie Fz significant lager dan in posities FCz, Cpz en Pz, en de gemiddelde theta/beta ratio in Fz lager dan in positie Cz. Ten slotte, waren er geen significante interactie-effecten met groep aanwezig.

36

Tabel 4 Gemiddelde (M) en standaarddeviatie (SD) voor de elektrodeposities (Fz, FCz, Cz, Cpz en Pz) van alfa, theta en de theta/beta ratio per groep (controle vs. ADHD) en per conditie (trage vs. snelle 0-back) Controle

Trage 0-back

Snelle 0-back

ADHD

M

SD

M

SD

Alfa

Fz FCz Cz Cpz Pz

.25 .45 .36 .48 .66

.49 .64 .59 .78 .66

.19 .54 .45 .53 .55

.60 .68 .90 .83 .74

Theta

Fz FCz Cz Cpz Pz

1.21 1.38 1.16 1.05 1.37

.49 .61 .51 .58 .80

1.09 1.30 1.04 .97 1.00

.91 .83 .89 .76 .82

Theta/beta Fz FCz Cz Cpz Pz

2.01 2.18 2.28 2.12 2.16

.63 .72 .52 .61 .74

1.85 2.05 2.09 1.94 1.75

.70 .77 .54 .57 .79

Alfa

Fz FCz Cz Cpz Pz

.33 .43 .58 .72 .79

.44 .44 .63 .70 .67

.24 .64 .48 .63 .62

.77 .72 .77 .85 .75

Theta

Fz FCz Cz Cpz Pz

1.42 1.54 1.44 1.38 1.43

.36 .51 .41 .53 .53

1.17 1.44 1.10 1.07 1.08

1.02 .92 .75 .67 .78

2.09 2.34 2.33 2.23 2.14

.65 .54 .58 .55 .60

1.84 2.09 2.07 1.88 1.82

.81 .69 .51 .46 .66

Theta/beta Fz FCz Cz Cpz Pz Noot: Controle: n = 18; ADHD: n = 11

37

3.3 Correlaties tussen EEG- en Prestatieverschillen tussen de Trage en de Snelle 0back Conditie De correlaties tussen de EEG- en prestatieverschillen tussen beide taakcondities (trage vs. snelle 0-back) werden berekend per groep (controle vs. ADHD) en worden weergegeven in Tabel 5. In de controlegroep werd een significante negatieve correlatie gevonden tussen verschillen in alfa-activiteit op positie FCz en verschillen in SDRT tussen de trage en de snelle 0-back conditie, r = -.55, p = .02. Hoe groter het verschil tussen beide condities in alfa-activiteit op FCz, hoe kleiner het verschil inzake variabiliteit in snelheid van responsen. Daarnaast was er ook een trend naar een significante negatieve correlatie tussen verschillen in alfa-activiteit op positie Cpz en conditieverschillen in SDRT, r = .41, p = .09. Voor de verschillen in de overige prestatiematen werden geen significante correlaties of trends met verschillen in alfa-activiteit vastgesteld. Verder werd er een significante positieve correlatie geobserveerd tussen verschillen tussen de trage en de snelle 0-back conditie met betrekking tot de theta/beta ratio op positie Cpz en RT-verschillen; hoe groter de verschillen in theta/beta ratio op Cpz, hoe groter de RT-verschillen, r = .54, p = .02. Ook was er een significante positieve correlatie tussen conditieverschillen in theta/beta ratio op positie Cz en de verschillen tussen de trage en de snelle 0-back conditie in het percentage omissiefouten, r = .52, p = .03. Hoe groter het verschil in theta/beta ratio op positie Cz tussen beide condities, hoe groter het verschil in percentage omissiefouten. De verschillen in de overige prestatiematen correleerden niet met verschillen in theta/beta ratio. Voor de theta-band werden geen significante correlaties met prestatieverschillen geobserveerd. Wel was er een trend naar een significante positieve correlatie tussen verschillen in theta-activiteit op positie Cpz en verschillen in RT, r = .40, p = .10. Ten slotte waren geen van de frequentiebanden of de theta/beta ratio in de controlegroep gecorreleerd met verschillen in het percentage comissiefouten tussen beide condities. In de ADHD-groep correleerden de conditieverschillen in theta-activiteit op posities FCz, Cpz en Pz significant negatief met verschillen in het percentage omissiefouten, respectievelijk r = -.60, p = .05, r = -.66, p = .03 en r = -.64, p = .03; hoe groter de verschillen in theta-activiteit op FCz, Cpz en Pz, hoe kleiner de verschillen tussen beide

38

condities in het

percentage omissiefouten. Met

betrekking tot de overige

prestatiemetingen werden geen significante correlaties of trends met verschillen tussen beide condities in theta-activiteit opgemerkt. Voor verschillen in alfa-activiteit en theta/beta ratio werden geen significante correlaties vastgesteld met conditieverschillen in eender welke prestatiemeting. Wel was er een trend naar een significante negatieve correlatie tussen verschillen in alfa-activiteit op positie Cz en RT-verschillen tussen de trage en de snelle conditie, r = -.56, p = .08. Opvallend bij deze correlatie-analyses zijn de significante relaties tussen verschillen in theta-activiteit en in omissiefouten in de ADHD-groep, terwijl er bij de controlegroep geen significante correlaties waren met conditieverschillen in de theta-band. Verder werden in de ADHD-groep geen significante correlaties geobserveerd waarbij verschillen in alfa-activiteit of de theta/beta ratio betrokken waren. Bij de controlegroep, daarentegen, correleerden verschillen in alfa en theta/beta ratio met verschillende prestatiemetingen. De verschillen in theta/beta ratio hingen significant samen met verschillen in RT en omissiefouten, terwijl verschillen in de alfa-band correleerden met verschillen in SDRT tussen de twee 0-back condities. Ten slotte valt in beide groepen ook de afwezigheid op van eender welke correlatie met verschillen in commissiefouten. Een belangrijk aandachtspunt is dat de correlaties voor beide groepen afzonderlijk berekend werden, waardoor men rekening dient te houden met de steekproefgroottes van beide groepen. De ADHD-groep is immers kleiner dan de controlegroep, wat ervoor kan zorgen dat een correlatiecoëfficiënt met een gelijkaardige grootte significant kan zijn bij de ene groep en bij de andere groep niet. Het lijkt daarom geoorloofd om, naast het significantieniveau, evenzeer aandacht te hebben voor de sterkte van de correlaties in beide groepen. Hierbij worden de richtlijnen van Cohen (1988) gebruikt: 0.1 is een zwakke, 0.3 een matige, en 0.5 een sterk correlatie. Ten eerste kan uit tabel 5 afgeleid worden dat in beide groepen de alfa-band een groter aantal matige en sterke correlaties heeft (8 correlaties in de controlegroep, 9 in de ADHD-groep), dan de theta-band (6 in de controlegroep, 4 in de ADHD groep) en de theta/beta ratio (4 in de controlegroep, 3 in de ADHD groep). Ten tweede worden voor de correlatiecoëfficiënten ook verschillen tussen de groepen vastgesteld. Met betrekking tot de alfa-band werden voor RT en omissiefouten sterkere

39

correlaties vastgesteld in de ADHD-groep. Zoals blijkt uit tabel 5, waren er voor RT in de ADHD-groep 3 matige correlaties (r = -.30 tot r = -.38), en 1 sterke correlatie (r = .56), terwijl er in de controlegroep slechts 1 matige relatie was (r = -.39). Met uitzondering van 1 zwakke correlatie, waren de verbanden voor de omissiefouten in de ADHD-groep allen matig (r = .40 tot r = -.48), terwijl in de controlegroep slechts 2 matige correlaties aangetroffen werden (r = .33 en r = .34). Voor SDRT, daarentegen, werden sterkere relaties vastgesteld in de controlegroep, namelijk 4 matige (r = -.35 tot r = -.41) en 1 sterke (r = -.55), tegenover slechts 1 matige correlatie (r = -.43) in de ADHD-groep. Bij de theta-band werden voor de omissiefouten sterkere correlaties opgemerkt bij de kinderen met ADHD, namelijk 4 sterke relaties (r = -.51 tot r = -.66) tegenover 2 matige (r = .31 en r = .33) bij de controlekinderen. Voor RT en SDRT, daarentegen, behaalde de controlegroep telkens twee matig sterke correlaties, respectievelijk r = .31 en r = .40, en r = -.36 en r = -.37, terwijl deze bij de ADHD groep allen zwak waren. Voor de verbanden waarbij de theta/beta ratio betrokken was, ten slotte, werd vastgesteld dat deze voor RT en omissiefouten sterker waren in de controlegroep. Deze behaalde voor beide prestatiemetingen immers telkens 1 matige en 1 sterke correlatie, namelijk r = .36 en r = .54, en r = .33 en r = .52, terwijl er in de ADHD-groep voor RT wel 3 matige correlaties aanwezig waren (r = .33 tot r = .42), maar voor de omissiefouten enkel zwakke correlaties. Wanneer men enkel de grootte van de correlatiecoëfficiënten beschouwt, kan men besluiten dat de matige en sterke correlaties met de prestatiemetingen het meest voorkwamen bij de alfa-band. Verder waren deze correlaties met alfa in de ADHDgroep sterker dan in de controlegroep en meer verspreid (RT en omissiefouten vs. enkel SDRT). De controlegroep, daarentegen, behaalde over het algemeen meer verspreide correlaties dan de ADHD groep voor de theta-band en de theta/beta ratio. Voor de thetaband behaalde de controlegroep immers sterkere correlaties voor RT en SDRT, terwijl de ADHD groep enkel voor de omissiefouten sterkere correlaties had, echter deze waren wel de sterkste correlaties die geobserveerd werden (tot r = -.66). De correlaties waarbij de theta/beta ratio betrokken was, waren in de controlegroep eveneens sterker en meer verspreid (RT en omissiefouten), aangezien de ADHD groep enkel ook voor RT matige correlaties behaalde.

40

Ten slotte, is het voor de vooropgestelde hypothese ook aangewezen om de richting van de correlaties te bekijken. Wanneer men hiervoor uit beide groepen enkel de matige tot sterke correlaties in beschouwing neemt, worden in de controlegroep opvallend meer positieve correlaties vastgesteld dan in de ADHD-groep, namelijk 10 positieve correlaties tegenover slechts 3 in de ADHD-groep. Eveneens opmerkzaam is het kleine aantal positieve correlaties met de alfa-band (2 in de controlegroep, 1 in de ADHDgroep).

41

Tabel 5 Correlatiecoëfficiënten tussen verschillen in prestatiemetingen (reactietijd (RT), variabiliteit in reactietijd (SDRT), percentage ommissie- en commissiefouten) en verschillen in activiteit in de elektrodeposities (Fz, FCz, Cz, Cpz, Pz) van alfa, theta en de theta/beta ratio tussen beide taakcondities (trage vs. snelle 0-back) per groep (controle vs. ADHD) RT Controle

SDRT ADHD

Controle

ADHD

Omissiefouten Controle

ADHD

Commissiefouten Controle

ADHD

Alfa

Fz FCz Cz Cpz Pz

-.39 -.06 -.00 -.18 -.11

-.30 -.28 -.56~ -.38 -.32

-.38 -.55* -.35 -.41~ -.36

-.08 -.18 -.43 -.26 -.17

.34 -.10 .11 .33 -.01

-.12 .40 -.49 -.42 -.48

-.26 -.12 .08 .22 .29

-.02 .06 .14 -.02 -.09

Theta

Fz FCz Cz Cpz Pz

.03 -.09 .31 .40~ .06

.24 .15 -.09 -.12 -.06

-.36 -.37 -.18 -.08 -.19

-.15 -.07 -.13 -.30 -.15

.31 -.26 .25 .33 -.18

-.11 -.60* -.51 -.66* -.64*

.14 .18 .01 .18 .34

.02 -.06 -.04 -.29 -.29

Theta/beta ratio

Fz FCz Cz Cpz Pz

.17 -.26 .36 .54* -.05

-.39 -.13 .42 .33 .07

-.12 .16 .05 .28 .02

.17 -.18 .12 -.04 -.19

.33 -.07 .52* .28 -.09

.16 -.11 -.08 .00 -.07

-.04 .28 -.02 .05 .20

.19 -.11 -.02 -.11 -.12

Noot: coëfficiënten worden gemarkeerd wanneer significant op * p < .05, en wanneer trend naar significantie ~ .05 < p < .10

42

IV. DISCUSSIE Het voornaamste doel van dit onderzoek was om het effect van arousal modificatie, via manipulatie van de aanbiedingssnelheid van een 0-back taak, op de prestaties en hersenactiviteit van kinderen met ADHD te bestuderen. Op basis van de literatuur werden in deze studie drie hypothesen nader onderzocht. Ten eerste, werd verwacht dat de prestatiedaling bij kinderen met ADHD, in vergelijking met controlekinderen, meer uitgesproken zou zijn in de trage dan in de snelle 0-back conditie. Dit zou zich uiten in langere reactietijden, variabelere reactietijden en meer omissie- en commissiefouten in de trage conditie. Ten tweede, werd er bij de kinderen met ADHD tijdens het uitvoeren van de taakcondities een hogere theta/beta ratio en hogere theta-activiteit verwacht dan bij de controlekinderen. Ook werd bij de ADHD-groep een hogere alfa-activiteit voorspeld, aangezien er bij ADHD sprake zou zijn van een algemeen probleem van onderarousal, en alfa als een EEG-meting van arousal beschouwd wordt. Bovendien werd vermoed dat het verschil in alfa bij de kinderen met ADHD, relatief tegenover de controlekinderen, het meest uitgesproken zou in de trage 0-back conditie, aangezien deze hypoarousal bij kinderen met ADHD zou aanwakkeren. Ten slotte, werd voorspeld dat de verschillen in EEG- en prestatiemetingen tussen beide taakcondities zouden correleren. Er werden voornamelijk positieve correlaties met alfa-activiteit verwacht, die sterker zouden zijn in de ADHD dan in de controlegroep. 4.1 Bespreking van de Onderzoeksresultaten 4.1.1 Prestaties op de Trage en de Snelle 0-back Conditie Op basis van de huidige bevindingen werd weinig ondersteuning gevonden voor de toestandsregulatie hypothese van ADHD, wat verschilt van de vele studies die deze wel ondersteunden, waaronder de studies van Wiersema, van der Meere en Roeyers (2005); Wiersema et al. (2006b); Epstein et al. (2011) en Sonuga-Barke (2002a). De kinderen met ADHD bleken enkel met betrekking tot het percentage commissiefouten zwakker te presteren dan de controlekinderen, en hoewel dit de hypothese enigszins ondersteunt, gaat dit in tegen de verwachting dat deze kinderen zwakker zouden presteren op alle, zoniet de meeste, prestatiemetingen. Nog belangrijker was de bevinding dat de

43

prestatiedeficieten van de kinderen met ADHD, relatief tegenover de controlegroep, niet sterker waren in de trage (6 s) dan in de snelle conditie (2 s), wat volgens de toestandsregulatie hypothese wel verwacht werd. Er werd immers geen enkel interactieeffect aangetroffen tussen eender welke prestatiemeting (RT, SDRT, omissie- en commissiefouten) en de groep. Enkel de reactietijd en de omissiefouten bleken te variëren al naargelang de aanbiedingssnelheid, zij het dan in beide groepen. De resultaten sluiten het meest aan bij de studie van Raymaekers, Antrop, van der Meere, Wiersema en Roeyers (2007), die een go/no-go inhibitie taak gebruikten met een snelle (2 s) en een trage (8 s) aanbiedingsconditie. Ook zij kwamen tot de vaststelling dat er tussen de kinderen in de ADHD en controlegroep geen buitengewone verschillen waren in de prestatie op de twee condities, hoewel er bij hen voor SDRT wel een trend was naar significant meer variabiliteit in reactietijd bij de ADHD-groep. Net zoals in deze studie werden er in de ADHD-groep significant meer commissiefouten gemaakt, echter na controle voor de aanwezigheid van comorbide ODD in de ADHD-groep, was dit verschil niet langer significant. Aangezien het percentage comorbiditeit in deze studie nog hoger was dan bij Raymaekers et al. (2007) (27% vs. 21%), zou het groepseffect voor de commissiefouten in deze studie mogelijk ook (deels) verklaard kunnen worden door de aanwezigheid van ODD bij sommige kinderen in de ADHDgroep. Dit werd echter niet verder onderzocht omwille van de kleine steekproef. Verder stelden Raymaekers et al. (2007) eveneens vast dat de reactietijd in de trage conditie hoger was dan in de snelle conditie, maar dit was ook het geval voor SDRT, wat in deze studie niet gevonden werd. Naast het effect voor RT, werd in het huidige onderzoek ook een effect van de aanbiedingssnelheid vastgesteld voor de omissiefouten. In tegenstelling tot de verwachtingen, werden er in beide groepen meer omissiefouten geconstateerd in de snelle dan in de trage conditie. Dit resultaat dient evenwel gerelativeerd te worden, aangezien beide groepen weinig omissiefouten maakten. Omwille hiervan hebben Raymaekers et al. (2007) de omissiefouten zelfs niet verder onderzocht. Wellicht de grootste overeenkomst met de studie van Raymaekers et al. (2007), is dat zij evenzeer geen ondersteuning vonden voor de toestandsregulatie hypothese. De prestaties waren in de ADHD-groep, in verhouding tot de controlegroep, namelijk niet zwakker in de trage dan in de snelle conditie. Wel opvallend in de studie van Raymaekers et al. (2007), is dat twee derde van de kinderen van het inattentieve

44

type van ADHD waren. Zij benadrukten dan ook dat dit deels zou kunnen verklaren waarom zij geen bevestiging vonden voor de toestandsregulatie hypothese, aangezien de meeste studies hiervoor evidentie gevonden hebben bij het gecombineerde subtype. Epstein et al. (2011), die het effect van de manipulatie van de aanbiedingssnelheid van 5 taken onderzocht hebben bij kinderen met deze twee subtypes, hebben aangetoond dat de manipulatie zich wel degelijk anders kan manifesteren, al naargelang het subtype. Zo was de RT van kinderen met het inattentieve type in de trage conditie minder ondermijnd dan die van kinderen met het gecombineerde subtype. In het huidige onderzoek zouden subtype gerelateerde verschillen eveneens een rol kunnen spelen, echter, zoals in de meeste onderzoeken was er voornamelijk sprake van kinderen met het gecombineerde subtype (8 van de 11 kinderen), waardoor dit een minder waarschijnlijke verklaring kan zijn voor de huidige bevindingen. Bovendien konden de subtypes niet verder onderzocht worden wegens het kleine aantal participanten in de ADHD-groep. Er dient dus gezocht te worden naar andere mogelijke of aanvullende verklaringen voor de resultaten. Een argument dat Raymaekers et al. (2007) reeds aanhaalden, is de aanwezigheid van de proefleiders tijdens het experiment. Deze zaten immers constant achter het kind tijdens de taken. Echter, in de meerderheid van de studies die de toestandsregulatie hypothese van ADHD ondersteund hebben, dienden de kinderen de taak alleen uit te voeren (Börger & van der Meere, 2000) en onderzoek heeft aangetoond dat het gevoel geobserveerd te worden een positief effect heeft op sommige prestatiemetingen (bv. RT) bij kinderen met ADHD (van der Meere, Shalev, Börger & Gross-Tsur, 1995). In de hierboven vermelde studies, echter, bevond de proefleider zich eveneens in de nabijheid van het kind en werden hun hypothesen wel bevestigd, aldus is het onwaarschijnlijk dat dit een afdoende verklaring biedt. Een andere mogelijkheid zou gevonden kunnen worden in de inter-stimulusintervallen (ISI’s). Er zou namelijk geponeerd kunnen worden dat de trage conditie (6 s) niet ‘traag’ genoeg en/of de snelle conditie (2 s) niet ‘snel’ genoeg was om verschillen tussen de groepen te detecteren en evidentie te vinden voor de toestandsregulatie hypothese. In sommige studies werd de trage conditie immers gedefinieerd door ISI’s van 8 s (Wiersema et al., 2005; 2006b) tot zelfs 15 s (Sonuga-Barke et al., 2002a), en de

45

snelle conditie door ISI’s van 1.5 of 1 s (Epstein et al., 2011; van der Meere, Gunning & Stemerdink, 1995). Deze verklaring dient echter evenzeer genuanceerd te worden, aangezien Epstein et al. (2011) ook evidentie vonden bij trage ISI’s van 5.5 s, en dit bovendien bij 2 van de 5 onderzochte taken. Hetzelfde geldt voor het ISI van 2 s. Zo kwamen Wiersema et al. (2005, 2006b) bij een ISI van 2 s evengoed tot de conclusie dat de prestatiedeficieten bij de ADHD-groep, in verhouding tot de controles, meer uitgesproken waren in de trage dan in de snelle conditie. Een derde mogelijke oorzaak voor de tegenstrijdige bevindingen tussen de huidige studie en de vele andere studies, die wel evidentie vonden voor een toestandsregulatie deficit bij kinderen met ADHD in trage tegenover snelle condities, wordt teruggevonden in het recente review artikel van Sonuga-Barke et al. (2010). Zij stellen dat het maken van uitspraken over het al dan niet gebrekkig zijn van de toestandsregulatie bij kinderen met ADHD, bemoeilijkt wordt door het feit dat de optimale toestand om te presteren op een taak afhankelijk is van de taak/context en verschilt tussen kinderen. De toestandsregulatie theorie stelt immers dat kinderen met ADHD zwak zullen presteren in sommige condities, terwijl hun prestaties in andere condities mogelijks niet gedifferentieerd kunnen worden van kinderen zonder ADHD. Bijgevolg is het moeilijk te bepalen in welke mate de aanbiedingssnelheid gemanipuleerd dient te worden om een toestand van onderarousal te creëren, aangezien dit hoogst waarschijnlijk varieert in functie van de taak en individuele karakteristieken. Een aanbieding kan snel blijken in een moeilijke taak, maar relatief traag in een nietveeleisende taak. Hoewel de huidige resultaten met betrekking tot de RT en omissiefouten, die in beide groepen varieerden al naargelang de aanbiedingssnelheid, erop kunnen wijzen dat de manipulatie geslaagd was, was deze mogelijk niet sterk genoeg om specifieke verschillen tussen de groepen te detecteren op de 0-back taak, terwijl diezelfde manipulatie dat wel kan zijn voor de taken uit de andere studies. Daarnaast kunnen ook de individuele karakteristieken een rol spelen bij de verschillende bevindingen. Immers, wat een snelle aanbieding is voor sommigen, kan traag zijn voor anderen. Bij dit alles dient echter opgemerkt te worden dat het effect van de manipulatie van de aanbiedingssnelheid in een grote variëteit aan taken en ISI’s aangetoond is geweest, waardoor een toestandsregulatie deficit bij kinderen met ADHD als een vrij

46

robuuste bevinding beschouwd kan worden. Hierdoor dient ook deze verklaring deels gerelativeerd te worden. Een laatste en voor de hand liggende verklaring voor de huidige resultaten is de beperkte steekproefgrootte. Het gelimiteerde aantal participanten in de ADHD (n = 11) en controlegroep (n = 18) resulteerde immers in minder power, waardoor significante verschillen tussen beide groepen maar moeilijk gedetecteerd konden worden. 4.1.2 Hersenactiviteit tijdens de Trage en de Snelle 0-back Conditie Dit onderzoek vond geen significante verschillen in hersenactiviteit tussen de ADHD en controlegroep tijdens het uitvoeren van de twee 0-back condities. Dit gaat in tegen verwachting dat de kinderen met ADHD tijdens deze condities een hogere thetaactiviteit en theta/beta ratio zouden vertonen dan de controlekinderen. Ook de hypothese dat er bij deze kinderen een hogere alfa-activiteit aanwezig zou zijn, en dat de verschillen in alfa tussen beide groepen nog meer uitgesproken zouden zijn in de trage dan in de snelle 0-back, werd niet ondersteund. Derhalve kon er dus ook op niveau van de hersenactiviteit geen ondersteuning gevonden worden voor een toestandsregulatie deficit bij kinderen met ADHD. Wel bleek de arousal modificatie een effect te hebben op de theta-activiteit, zij het dan in beide groepen. Er werd immers een lagere thetaactiviteit geobserveerd in de trage dan in de snelle 0-back conditie. De huidige resultaten kunnen maar moeilijk vergeleken worden met andere EEG-studies bij kinderen met ADHD, aangezien er momenteel nog geen onderzoek voorhanden is dat eveneens het effect van arousal modificatie, via de manipulatie van de aanbiedingssnelheid van de taak, in kaart gebracht heeft met gelijktijdige EEGmetingen. De vergelijking zou alsnog zo goed mogelijk gemaakt kunnen worden door de ISI’s van de taken uit de EEG-studies in beschouwing te nemen. Echter, in de weinige onderzoeken die het EEG onderzocht hebben tijdens taakcondities (zoals Swartwood et al., 2003; Loo et al., 2009; White et al., 2005) werden de ISI’s niet gerapporteerd (met uitzondering van een ISI van 1.5 s in de IVA bij White et al., 2005), waardoor deze mogelijkheid uitgesloten moet worden. Ook hieruit blijkt opnieuw dat er tot op vandaag nog te weinig rekening gehouden wordt met de toestandsregulatie tijdens het uitvoeren van taken. Bijgevolg rest enkel de vergelijking met de algemene EEG-

47

bevindingen tijdens de taken in de studies van Swartwood et al. (2003), Loo et al. (2009), en White et al. (2005). De huidige resultaten lijken deels aan te sluiten bij die van de bovenstaande onderzoeken, die het EEG van kinderen (Swartwood et al., 2003) of volwassenen met ADHD (Loo et al., 2009; White et al., 2005) tijdens cognitieve taken onderzocht hebben. Bij Swartwood et al. (2003) werd het EEG onderzocht tijdens lezen, tekenen, de Raven’s Progressive Matrices, luisteren naar een verhaal, en de codeertaak van de WISC-R. White et al. (2005) onderzochten volwassenen met en zonder ADHD tijdens de PASAT, een verbale werkgeheugentaak; de WCST, een abstracte redeneertaak; en de IVA, een continue prestatietest. Loo et al. (2009), ten slotte, bestudeerden het EEG tijdens verschillende arousaltoestanden, namelijk tijdens de twee rustcondities en een CPT, een continue prestatietest. Deze drie studies vonden voor alfa, theta en de theta/beta ratio eveneens geen significante groepseffecten over de taakcondities heen. Met de studie van White et al. (2005) was er nog een andere overeenkomst. Zij constateerden namelijk ook dat de theta-activiteit in beide groepen varieerde al naargelang de taakconditie: tijdens de WCST werd een lagere theta-activiteit geobserveerd dan tijdens de IVA. Volgens hen suggereerde dit dat er meer aandacht vereist was om te presteren op de WCST. Een andere mogelijke verklaring voor de huidige bevinding van een lagere theta-activiteit in de trage dan in de snelle 0-back conditie, wordt gevonden bij Scheeringa et al. (2008), die een negatieve correlatie vaststelden tussen frontale theta-activiteit en activiteit in het ‘Default Mode Netwerk’ (DMN) in een rusttoestand. Het DMN omvat de mediale frontale hersenregio’s, de posterieure cingulate cortex, de inferieure, pariëtale en midden temporale cortices, evenals het cerebellum. Dit netwerk van hersenregio’s wordt gewoonlijk gedeactiveerd tijdens cognitieve taken. Activiteit in het DMN werd door Mason et al. (2007) geassocieerd met stimulus-onafhankelijke gedachten of ‘mind-wandering’. Op basis van de geobserveerde negatieve correlatie tussen frontale theta-activiteit en het DMN, suggereerden Scheeringa et al. (2008) dat frontale theta-activiteit beschouwd kan worden als een index van DMN-activiteit. Bijgevolg zou de lagere theta-, en dus hogere DMN-activiteit in de trage dan in de snelle conditie, erop kunnen wijzen dat de kinderen uit beide groepen meer last hadden van ‘mind-wandering’ in de trage dan in de snelle conditie.

48

In tegenstelling tot de huidige studie, vonden de drie bovenstaande onderzoeksgroepen voor de alfa-band wel significante verschillen tussen de ADHD en controlegroep naargelang de taakconditie. In de studie van Swartwood et al. (2003), werd bij de ADHD-groep tijdens de codeerconditie een hogere alfa-activiteit geconstateerd dan in controlegroep. Bij White et al. (2005) vertoonden de ADHD volwassen een hogere (hoge) alfa-activiteit tijdens de IVA dan tijdens de WCST. Ten slotte, stelden Loo et al. (2009) bij de ADHD-groep een lagere alfa-activiteit vast tijdens de ogen-gesloten en de CPT conditie. Over het algemeen kon deze studie niet besluiten tot een algemeen probleem van onderarousal bij de kinderen met ADHD. Over de twee taakcondities heen werden immers geen significante verschillen in alfa-activiteit vastgesteld tussen beide groepen. Dit was ook het geval in de studies van Swartwood et al. (2003), Loo et al. (2009) en White et al. (2005). Bij de kinderen met ADHD werd een toestand van onderarousal in de huidige studie ook niet gestimuleerd door de trage aanbiedingsconditie. Ze bleken dus geen toestandsregulatie problemen te ondervinden in deze conditie. 4.1.3 Correlaties tussen de EEG- en Prestatieverschillen tussen de Trage en de Snelle 0-back Conditie Voor de toestandsregulatie hypothese en het hypoarousal model van ADHD was vooral het onderzoeken van correlaties tussen de verschilscores in alfa-activiteit en prestatiemetingen tussen de trage en de snelle 0-back conditie cruciaal, aangezien van deze verondersteld wordt dat ze de arousal manipulatie meten, hetzij op niveau van de hersenactiviteit (Barry et al., 2004, 2009), hetzij op prestatieniveau. Correlaties met de theta-band en theta/beta ratio’s werden niet meteen verwacht, aangezien deze volgens Barry et al. (2004) weinig te maken zouden hebben met arousal. Omdat er sprake zou zijn van een toestandsregulatie- of onderarousal probleem bij kinderen met ADHD, werd ook verwacht dat de alfa- en prestatieverschillen tussen beide condities sterker positief zouden correleren in de ADHD dan in controlegroep, aangezien er vanuit gegaan werd dat prestaties bij ADHD sterker afhankelijk zouden zijn van de arousal. In tegenstelling tot de verwachtingen, werd in beide groepen een ander patroon aan correlaties tussen EEG- en prestatieverschillen tussen beide taakcondities geconstateerd.

49

In de controlegroep uitten de arousalverschillen tussen beide condities zich via een negatieve correlatie tussen verschillen in alfa en verschillen in SDRT. Daarnaast waren ook grotere conditieverschillen in de theta/beta ratio geassocieerd met grotere verschillen in reactietijd en omissiefouten. In de ADHD-groep, daarentegen, werden de arousalverschillen tussen de condities enkel gerepresenteerd door drie negatieve correlaties tussen verschillen in theta en verschillen in omissiefouten: hoe groter de conditieverschillen in theta-activiteit, hoe kleiner de verschillen in omissiefouten. Loo et al. (2009) en White et al. (2005), overigens de enigen die ook correlaties tussen het EEG en de prestaties op taken onderzocht hebben, kwamen beiden tot andere resultaten. Bij Loo et al. (2009) was een verhoogde alfa-activiteit tijdens de CPT in de controlegroep geassocieerd met meer commissiefouten en snellere reactietijden. In de ADHD-groep correleerde een hogere alfa-activiteit tijdens de CPT met een kleinere variabiliteit in reactietijd. White et al. (2005) berekenden enkel correlaties voor de ADHD-groep en vonden slechts twee significante relaties: een hoger theta/beta ratio was geassocieerd met lagere scores op twee prestatiemetingen van de IVA. Er kan geconcludeerd worden dat de huidige resultaten niet overeenkomen met de verwachtingen op basis van het toestandsregulatie en het EEG-gebaseerde hypoarousal model van ADHD. Niet alleen was de alfa-band nauwelijks betrokken bij de significante correlaties, ook waren deze in alle gevallen negatief, met uitzondering van twee significant positieve correlaties in de controlegroep met de theta/beta ratio. Met deze resultaten kan de suggestie van Barry et al. (2004, 2009), namelijk dat men de alfaband, maar niet de theta-band of de theta/beta ratio, als EEG-meting van arousal kan beschouwen, in vraag gesteld worden. Echter, tot deze vaststelling kwamen zij wel in een

ogen-gesloten

rustconditie.

Verder

onderzoek

(door

onafhankelijke

onderzoeksgroepen) naar potentiële EEG-metingen van arousal tijdens taakcondities lijkt dan ook aangewezen. De significant negatieve correlaties tussen verschillen in theta en in omissiefouten, geobserveerd in de ADHD-groep, vallen overigens ook niet te verenigen met de DMNinterpretatie. Hierboven werd de lagere theta-activiteit in de trage 0-back, en dus hogere activiteit in het DMN, geïnterpreteerd als ‘mind-wandering’ in deze conditie. Aldus zou men verwachten dat deze ‘mind-wandering’ zou leiden tot meer omissiefouten in de

50

trage conditie, terwijl er net minder omissiefouten in deze conditie geconstateerd werden. Echter, bij interpretaties met betrekking tot de omissiefouten werd wel voorzichtigheid geponeerd, aangezien dergelijke fouten slechts weinig voorkwamen. Verder dienen de huidige resultaten wel genuanceerd te worden, aangezien reeds eerder gewezen werd op de invloed van de verschillende steekproefgroottes van beide groepen op het al dan niet significant zijn van correlaties. Hierdoor werd ook de sterkte van de correlaties in rekening genomen, ongeacht het significantieniveau. Op basis daarvan werd allereerst vastgesteld dat matige en sterke correlaties in beide groepen meer voorkwamen bij de alfa-band dan bij de theta-band en de theta/beta ratio. Dit sluit meer aan bij de interpretatie van Barry et al. (2004, 2009) dan wanneer men louter de significante correlaties beschouwt, hoewel matige en sterke verbanden ook gevonden werden voor de theta-band en de theta/beta ratio. Verder behaalde de ADHD-groep voor de alfa-band over het algemeen sterkere en meer verspreide correlaties dan de controlegroep. In de ADHD-groep waren de correlatiecoëfficiënten immers groter voor de reactietijd en omissiefouten, terwijl dit in de controlegroep slechts het geval was voor de variabiliteit van de reactietijd. Bijgevolg zou men kunnen stellen dat de prestaties van de ADHD-groep sterker afhankelijk waren van arousal, wat wel in overeenstemming zou zijn met de toestandsregulatie hypothese. Echter, gezien de hoofdzakelijk negatieve richting van de correlaties, dienen ook deze conclusies gerelativeerd te worden. Er werden immers enkel tussen de alfa-band en de omissiefouten drie positieve verbanden opgemerkt (2 in de controlegroep en 1 in de ADHD groep). Met betrekking tot de hersenactiviteit tijdens taken en de correlaties tussen EEG- en prestatiemetingen, kunnen een aantal mogelijke oorzaken geïdentificeerd worden voor de uiteenlopende resultaten tussen de hierboven besproken studies en de huidige studie. Ten eerste kunnen steekproefverschillen een rol spelen. Swartwood et al. (2003) selecteerden enkel kinderen met het gecombineerde subtype van ADHD; bij Loo et al. (2009) bestond de ADHD-groep uit 21 volwassenen van het gecombineerde type, 14 van het inattentieve en 3 van het hyperactieve subtype, terwijl White et al. (2005) het subtype niet bepaald hebben. In de huidige studie voldeden 8 kinderen aan het gecombineerde type, 2 aan het inattentieve en 1 kind aan het hyperactieve subtype van

51

ADHD. Deze ongelijkheid in de steekproeven van de studies kan een invloed hebben op de resultaten, aangezien onderzoek aantoont dat er tussen personen met ADHD van een ander subtype verschillen in hersenactiviteit bestaan (Chabot & Serfontein, 1996; Clarke et al., 2001a, 2003). Verder waren bij Swartwood et al. (2003) alle kinderen met ADHD jongens. Bij White et al. (2005) bestond de ADHD-groep voor 60% uit mannen, en bij Loo et al. (2009) was dit het geval voor 53% van de participanten met ADHD. Hoewel in huidige studie de ADHD-groep voor 82% (9 van de 11 kinderen) uit jongens bestond, kunnen geslacht en de verschillende geslachtsverhoudingen tussen de studies een rol spelen. Er werden bij ADHD immers geslachtsverschillen aangetoond in het EEG, waarbij abnormaliteiten bij vrouwen typisch milder waren (Hermens et al., 2005). Ook werd in alle studies de aanwezigheid van comorbide stoornissen niet in rekening gebracht, hoewel deze eveneens het EEG kunnen beïnvloeden (Clarke, Barry, McCarthy & Selikowitz, 2002). Een volgende mogelijke steekproefgerelateerde verklaring voor de uiteenlopende bevindingen zijn verschillen in leeftijd van de participanten. Bij Swartwood et al. (2003) lag de leeftijdsrange van de kinderen tussen 9 en 11 jaar, terwijl deze in de huidige studie een stuk breder gedefinieerd werd, namelijk tussen 7 en 13 jaar. De grootste leeftijdsverschillen kunnen uiteraard gevonden worden met de studies van Loo et al. (2009) en White et al. (2005) die volwassenen onderzocht hebben. Leeftijd en de leeftijdsgerelateerde verschillen tussen de studies kunnen een rol spelen, aangezien reeds aangetoond werd

dat

een aantal kenmerken van ADHD

leeftijdsspecifiek zijn, en dat ook de activiteit in de frequentiebanden ontwikkelt in functie van de leeftijd (Bresnahan et al., 1999). Een laatste verklaring voor de beperkte EEG-bevindingen kan uiteraard gevonden worden in de kleine steekproefgrootte van deze studie. Het gelimiteerde aantal participanten in beide condities zorgde ervoor dat significante verschillen moeilijker geïdentificeerd konden worden. Ook kunnen er een aantal methodologische verschillen tussen de studies aangehaald worden. Wellicht het grootste verschil is dat zowel bij Swartwood et al. (2003), als bij White et al. (2005), de arousal tijdens het uitvoeren van de taken niet gemanipuleerd werd, terwijl deze studie dit wel gedaan heeft, namelijk door de manipulatie van de aanbiedingssnelheid van de 0-back condities. Hierdoor konden meer theoriegedreven, a priori voorspellingen inzake arousal en toestandsregulatie gemaakt worden. In feite werden hierover in de andere twee studies enkel post-hoc uitspraken gedaan door de

52

EEG-metingen tijdens de verschillende taken te vergelijken en de verschillen dan te verklaren in termen van arousal, terwijl taakfactoren evengoed een rol kunnen spelen. Loo et al. (2009) zijn de enigen die ook EEG-metingen en prestaties in verschillende arousaltoestanden bekeken hebben, echter zij vergeleken het EEG tijdens de CPT met het EEG in rust, een groot verschil met de huidige studie. Verder maakten de drie studies gebruik van andere taken dan de huidige studie, en verschilden ook de gemeten cognitieve functies. Bovendien varieerden de taken in termen van complexiteit en modaliteit. In navolging van Sonuga-Barke et al. (2010), kan op dit vlak mogelijks een analoge redenering gelden voor de hersenactiviteit. Immers, aangezien de toestandsregulatie hypothese van ADHD net de dynamische en contextafhankelijke aard van de prestaties benadrukt, kan dit ook verwacht worden voor de hersenactiviteit, namelijk dat in sommige taakcondities het EEG van deze kinderen afwijkt van controlekinderen, terwijl men in andere condities mogelijks geen of weinig verschillen vindt. Hierdoor kunnen de resultaten moeilijk vergeleken worden, aangezien de al dan niet succesvolle toestandsregulatie en de hiermee gepaard gaande veranderingen in het EEG, afhankelijk kunnen zijn van deze taakfactoren (gemeten functie, moeilijkheidsgraad, modaliteit). Bijgevolg kunnen EEG-verschillen tussen de ADHD en controlegroep in sommige taken meer uitgesproken zijn dan in andere taken. Ten slotte, hebben Loo et al. (2009) en White et al. (2005) de correlaties op een andere manier onderzocht. Terwijl zij telkens correlaties tussen de EEG- en prestatiemetingen berekenden voor de taken afzonderlijk, ging de huidige studie net correlaties na tussen de verschillen in het EEG en deprestaties tussen de twee condities, waardoor deze op een meer directe manier konden worden toegeschreven aan de veronderstelde verschillen in arousal tussen beide condities.

53

4.2 Beperkingen en Sterktes van Voorliggend Onderzoek Dit onderzoek had een aantal beperkingen, waaronder het gelimiteerde aantal proefpersonen. Er werden slechts 29 kinderen onderzocht, 11 met ADHD en 18 controlekinderen. Deze kleine steekproefgrootte resulteerde in een gereduceerde power om significante verschillen in prestaties, hersenactiviteit en correlaties te detecteren tussen beide groepen. Bovendien werd de totale steekproef bij het berekenen van de correlaties opgedeeld in de ADHD en controlegroep. Hierdoor werd het nog moeilijker om significante verbanden te ontdekken, daar de steekproefgrootte in beide groepen op die manier nog meer beperkt werd. Ook was er een mismatch in power tussen de condities. Om storende effecten van volgehouden aandacht te voorkomen, werd de duur van de 0-back condities telkens op ongeveer 10 minuten gehouden. Hierdoor verschilde echter het aantal trials tussen de snelle en de trage 0-back conditie (240 vs. 96 testtrials) en de power, wat mogelijks geresulteerd heeft in minder betrouwbare metingen in de trage conditie. Verder werd er in deze studie geen rekening gehouden met de heterogeniteit van ADHD met betrekking tot de verschillende subtypes, leeftijd, geslacht en comorbiditeit (bv. met CD en ODD), hoewel reeds benadrukt werd dat deze zich kunnen uiten in een ander EEG- en prestatieprofiel. Bovendien maakte het kleine aantal proefpersonen verdere analyses naar het effect van subtype, leeftijd geslacht en comorbiditeit onmogelijk. Ten slotte, wordt het mogelijk geacht dat de manipulatie van de aanbiedingssnelheid in deze studie niet sterk genoeg was om, alleszins in een 0-back taak, robuuste verschillen te detecteren tussen de groepen. De manipulatie van de ISI’s, die vereist is om een toestand van onderarousal te creëren, varieert immers al naargelang de specifieke taak. Bovendien zullen deze ook afhangen van individu tot individu (Sonuga-Barke et al., 2010). Naast beperkingen kunnen ook een aantal sterktes aangehaald worden. Wellicht was het innovatieve aspect van deze studie de grootste sterkte. Dit onderzoek was immers het eerste om de toestandsregulatie van kinderen met ADHD op prestatie- en EEG-niveau te bekijken. Aangezien er binnen het neuropsychologische en het EEG-domein empirische en theoretische aanwijzingen zijn voor een problematische arousal regulatie als mogelijk pathologisch mechanisme bij ADHD, was het nuttig de link tussen beide te

54

onderzoeken. Tot nu toe werd het effect van arousal manipulatie, via de aanbiedingssnelheid, op de prestaties van kinderen met ADHD enkel met gelijktijdige ERP-metingen in kaart gebracht. De a priori hypothesen over de veronderstelde effecten van de directe arousal manipulatie werden vanuit de EEG- en neuropsychologische literatuur opgesteld, wat dit onderzoek sterk theoriegedreven maakte. Ook dit is een sterkte, aangezien andere studies slechts de EEG- en prestatieverschillen tussen verschillende taken vergeleken en nadien post-hoc uitspraken maakten in termen van arousal, zonder de arousal op zich gemanipuleerd te hebben. Op die manier kunnen geobserveerde verschillen echter minder eenduidig toegeschreven worden aan mogelijke arousalverschillen, aangezien ook taakspecifieke factoren konden hebben bijgedragen aan de verschillen. Ten slotte, werden bij kinderen nog geen onderzoeken teruggevonden waarin correlaties werden berekend tussen EEG- en prestatiemetingen, tot dusver werd dit enkel nog maar bij volwassenen gedaan. 4.3 Theoretische en Klinische Implicaties Met betrekking tot de toestandsregulatie theorie, die een gebrekkige toestandsregulatie als het kerndeficit bij ADHD beschouwt, dient aangehaald te worden dat in studies die deze theorie ondersteunden de effecten van de aanbiedingssnelheid nooit voor alle verschillen tussen de groepen konden instaan. Deze arousal modificatie kon immers slechts een deel van de variantie in de prestaties verklaren. Dit geldt evenzeer voor de neuropsychologische theorieën die een inhibitie of motivationeel probleem als het centrale deficit beschouwen, en is consistent met het groeiende besef dat ADHD hoogst waarschijnlijk niet resulteert uit een enkel kerndeficit, maar een neuropsychologisch heterogene stoornis is. Aangezien er multipele ontwikkelingsroutes naar ADHD kunnen bestaan (Sonuga-Barke, 2005), kan een toestandsregulatiedeficit aanwezig zijn bij slechts een subgroep van de kinderen met ADHD. Bijgevolg is integratie van modellen nodig, waartoe het dual en recente triple pathway model de eerste stappen gezet hebben. Verder achten Johnson et al. (2009) het ook mogelijk dat de verschillende visies dezelfde fenomenen beschrijven, hetzij aan de hand van verschillende woorden, concepten en schema’s, hetzij vanuit een verschillend temporeel of anatomisch gezichtspunt.

55

Dit zou ook kunnen gelden voor de EEG-gebaseerde modellen van ADHD. Immers, de EEG-studies die ADHD als een afwijking, dan wel als een vertraging in de EEGontwikkeling beschouwen, of uitgaan van hypo- dan wel hyperarousal, kunnen nooit alle verschillen in hersenactiviteit verklaren tussen kinderen met en zonder ADHD. Bijgevolg is het mogelijk dat deze telkens slechts bij een subgroep van de kinderen met ADHD aangetroffen worden of afhankelijk zijn van het ADHD subtype. Met betrekking tot de klinische implicaties van deze studie, wordt aanbevolen voorzichtig om te gaan met het gebruik van EEG- en prestatiemetingen in de diagnostiek van ADHD. Deze kunnen voor een subgroep van deze kinderen immers afhankelijk zijn van de toestand van het kind, waardoor eenduidige diagnostiek aan de hand van deze metingen bemoeilijkt wordt. Diagnostiek die afgestemd wordt op de specifieke klachten van een gegeven kind, en op een multimodale manier verloopt, namelijk aan de hand van verschillende informanten (ouder, leerkracht, kind) en methoden

(neuropsychologische

assessment,

interview,

vragenlijsten,

gedragsobservaties in verschillende situaties,…), lijkt tot nu toe nog steeds de voorkeur weg te dragen. 4.4 Suggesties voor Toekomstig Onderzoek Over het algemeen wordt een grotere steekproef in toekomstig onderzoek sterk aanbevolen, evenals onderzoek naar verschillen tussen subtypes, geslacht, leeftijd en comorbide aandoeningen om de heterogeniteit van de stoornis beter in kaart te brengen. Aangezien de prestaties en het EEG van kinderen met ADHD mede afhankelijk lijken te zijn van taak- en individugerelateerde factoren, is in verdere onderzoeken nauwkeurige opvolging van verschillende ISI’s vereist om te verzekeren dat voor een gegeven taak een toestand van onderarousal gecreëerd wordt, zowel op EEG- als op prestatieniveau. Over het algemeen is er dus meer onderzoek nodig naar de effecten van taakkarakteristieken bij het definiëren van optimale ISI’s, om hier vervolgens manipulaties in aan te brengen. Om individugerelateerde factoren in rekening te brengen,

zouden

onderzoekers

procedures

kunnen

gebruiken

waarbij

de

aanbiedingssnelheid gewijzigd wordt in functie van de individuele prestatie, teneinde optimale en suboptimale toestanden te kunnen identificeren. Dit werd reeds aanbevolen

56

door Sonuga-Barke et al. (2010). Door gelijktijdig het EEG af te nemen, kan bij individuen ook onderzocht worden hoe de hersenactiviteit mee fluctueert. Ook andere verklaringsmodellen zouden onderzocht kunnen worden door bepaalde aspecten te manipuleren en de link met het EEG te onderzoeken. Zo zou men een 0- en een 1-back conditie kunnen gebruiken om na te gaan wat de effecten zijn van deze werkgeheugen manipulatie op de prestaties en de hersenactiviteit. Verder zou men aan de hand van correlatie-analyses kunnen onderzoeken hoe de geobserveerde EEG-metingen gerelateerd zijn aan de symptomen, zoals (bijvoorbeeld) gemeten door bepaalde vragenlijsten. Dit zou relevante informatie kunnen opleveren voor de diagnostiek van ADHD. Tot slot dienen in de toekomst methodologische verschillen meer te benadrukt te worden wanneer men de experimentele resultaten van studies met elkaar vergelijkt. Deze lijken immers een impact te hebben op de resultaten en kunnen een belangrijke factor zijn bij de duidelijk conflicterende resultaten tussen EEG-onderzoeken met verschillende taakcondities. Zoals reeds aanbevolen werd door Swartwood et al. (2003), zou een meta-analyse van het bestaande onderzoek op dit domein nuttige resultaten kunnen opleveren om de huidige kennis van ADHD op te helderen en inzichten te verschaffen voor verder onderzoek. 4.5 Conclusie In dit onderzoek kon noch op niveau van de hersenactiviteit, noch op prestatieniveau besloten worden tot onderarousal of een problematische toestandsregulatie bij kinderen met ADHD, althans niet tijdens het uitvoeren van een 0-back taak. Gezien deze studie de eerste was om de link te bestuderen tussen het EEG en de prestaties tijdens het uitvoeren van taakcondities waarin de arousal gemanipuleerd werd, moedigt dit onderzoek aan tot meer EEG-onderzoek tijdens verschillende taken, waarvan de aanbiedingssnelheid op verschillende manieren gemanipuleerd wordt. Immers, dit kan de kennis over

ADHD

verhogen en relevante

bijdragen leveren aan de

toestandsregulatie theorie en het arousalconcept.

57

V. REFERENTIES Achenbach, T. M. & Edelbrock, C. S. (1983). Manual for the child behavior checklist and child behavior profile. Burlington, VT: University of Vermont. Achenbach, T. M. & Rescorla, L. A. (2001). Manual for the ASEBA school-age forms & profiles. Burlington: University of Vermont, Research Center for Children, Youth, & Families. Achenbach, T. M., Dumenci, L., & Rescorla, L. A. (2003). DSM-oriented and empirically based approaches to constructing scales from the same item pools. Journal of Clinical Child and Adolescent Psychology, 32, 328–340. Achenbach, T. M., Edelbrock, C. S. (1986). Manual for the Teacher’s Report Form and teacher version of the child behavior profile. Burlington: University of Vermont, Department of Psychiatry. Ackerman, P, Dykman, R., Oglesby, D., & Newton, J. (1995). EEG power spectra of dysphonetic and nondysphonetic poor readers. Brain and Language, 49, 140-152. American Academy of Child and Adolescent Psychiatry. (2007). Practice Parameter for the Assessment and Treatment of Children and Adolescents With AttentionDeficit/Hyperactivity Disorder. Journal of the American Academy of Child and Adolescence Psychiatry, 46(7), 894-921. American Psychiatric Association (APA). (1994). DSM-IV. Diagnostic and statistical manual of mental disorders, 4th edition. Washington, DC: American Psychiatric Association. American Psychiatric Association (APA). (2000). Diagnostic and Statistical Manual of mental disorders, 4th edition, Text Revision (DSM-IV-TR). Washington, DC: American Psychiatric Association. Antrop, I. & Roeyers, H. (2003). Valkuilen in de diagnostiek bij kinderen met ADHD. In P. Hamers, K. Van Leeuwen, C. Braet, & L. Verhofstadt-Denève (Red.). Moeilijke kinderen of kinderen die het moeilijk hebben? (pp. 73-85). Antwerpen: Garant.

58

Antrop, I., Roeyers, H., Van Oost, P., & Buysse, A. (2000). Stimulation seeking and hyperactivity in children with ADHD. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 41(2), 225-231. Antrop, I., Stock, P., Verté, S., Wiersema, J. R., Baeyens, D., & Roeyers, H. (2006). ADHD and delay aversion: the influence of non-temporal stimulation on choice for delayed rewards. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 47(11), 1152-1158. Barkley, R. A, Fischer, M., Smallish, L. & Fletcher, K. (2004). Young adult follow-up of hyperactive children: antisocial activities and drug use. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 45, 195-211. Barkley, R. A. (1997). Behavioral inhibition, sustained attention, and executive functions: constructing a unifying theory of ADHD. Psychological Bulletin, 121(1), 65-94. Barkley, R. A. (2004). Driving impairments in teens and adults with attentiondeficit/hyperactivity disorder. Psychiatric Clinics of North America, 27, 233-260. Barkley, R. A. (2006). Attention-deficit hyperactivity disorder: a handbook for diagnosis and treatment 3rd edition. New York: Guilford Press. Barkley, R. A., Fischer, M., Smallish, L. & Fletcher, K. (2006). Young adult outcome of hyperactive children: adaptive functioning in major life activities. Journal of the American Academy of Child and Adolescence Psychiatry, 45, 192-202. Barkley, R. A., Murphy, K. R. & Fischer, M. (2008). ADHD in adults: what the science says. New York, NY: Guilford Publications. Barry, R. J., Clarke, A. R, McCarthy, R., Selikowitz, M., Rushby, J. A, & Ploskova, E. (2004). EEG differences in children as a function of resting-state arousal level. Clinical Neurophysiology, 115, 402-408. Barry, R. J., Clarke, A. R. & Johnstone, S. J. (2003). A review of electrophysiology in attention-deficit/hyperactivity

disorder:

I.

Qualitative

and

quantitative

electroencephalography. Clinical neurophysiology, 114, 171-183.

59

Barry, R. J., Clarke, A. R., Hajos, M., McCarthy, R., Selikowitz, M., & Franca, E. Resting-state EEG gamma activity in children with attention-deficit/hyperactivity disorder. (2010). Clinical Neurophysiology, 121(11), 1871-1877. Barry, R. J., Clarke, A. R., Johnstone, S. J, Magee, C. A., & Rushby, J. A. (2007). EEG differences between eyes-closes and eyes-open resting conditions. Clinical Neurophysiology, 118, 2765-2773. Barry, R. J., Clarke, A. R., Johnstone, S. J., McCarthy, R., & Slikowitz, M. (2009). Electroencephalogram θ/β ratio and arousal in attention-deficit/hyperactivity disorder: evidence of independent processes. Biological Psychiatry, 66(4), 398-401. Barry, R. J., Clarke, A. R., McCarthy, R., Selikowitz, M., Rushby, J.A. (2005). Arousal and activation in a continuous performance task: an exploration of state effects in normal children. Journal of Psychophysiology, 19, 91-99. Berument, S. K., Rutter, M., Lord, C., Pickles, A., & Bailey, A. (1999). Autism screening questionnaire: diagnostic validity. The British Journal of Psychiatry, 175, 444-451. Bidwell, L., C., Willcutt, E. G., DeFries, J. C., & Pennington, B. F. (2007). Testing for neuropsychological

endophenotypes

in

siblings

discordant

to

attention

deficit/hyperactivity disorder. Biological Psychiatry, 62, 991-998. Biederman, J., Faraone, S., Milberger, S., Guite, J., Mick, E., Chen, L., Mennin, D., Marrs, A., Ouellette, C., Moore, P., Spencer, T., Norman, D., Wilens, T., Kraus, I., & Perrin, J. (1996). A prospective 4-year follow-up study of attention-deficit hyperactivity and related disorders. Archives of General Psychiatry, 53, 437-446. Biederman, J., Monuteaux, M.C., Greene, R.W., Braaten, E., Doyle, A. E., & Faraone, S. V. (2001). Long-Term Stability of the Child Behavior Checklist in a Clinical Sample of Youth With Attention Deficit Hyperactivity Disorder. Journal of Clinical Child Psychology, 30(4), 492-502. Bishop, D. V. M., & Norbury, C. F. (2002). Exploring the borderlands of autistic disorder and specific language impairment: a study using standardized diagnostic

60

instruments. Journal of Child Psychology and Psychiatry and Allied Disciplines, 43, 917-929. Bitsakou, P., Antrop, I., Wiersema, R., & Sonuga-Barke, E. J. S. (2006). Probing the limits of delay intolerance: preliminary young adult data from the delay frustration task (DeFT). Journal of Neuroscience Methods, 151(1), 38-44. Boonstra, A. M., Oosterlaan, J., Sergeant, J. A., & Buitelaar, J. K. (2005). Executive functioning in adult ADHD: a meta-analytic review. Psychological Medicine, 35, 1097-1108. Börger, N. A., & van der Meere, J. J. (2000). Motor control and state regulation in children with ADHD: a cardiac response study. Special issue: Biological Psychology, 51, 247-267. Bresnahan, S. M., & Barry, R. J. (2002). Specificity of quantitative EEG analysis in adults with attention deficit hyperactivity disorder. Psychiatry Research, 112(2), 133-144. Bresnahan, S. M., Anderson, J. W., & Barry, R. J. (1999). Age-related changes in quantitative EEG in attention-deficit/hyperactivity disorder. Biological Psychiatry, 46, 1690-1697. Bresnahan, S. M., Barry, R. J., Clarke, A. R., & Johnstone, S. J. (2006). Quantitative EEG

analysis

in

dexamphetamine-responsive

adults

with

attention-

deficit/hyperactivity disorder. Psychiatry Research, 112, 133-144. Bush, G., Valera, E. M., & Seidman, L. J. (2005). Functional neuroimaging of attentiondeficit/hyperactivity disorder: A review and suggested future directions. Biological Psychiatry, 57, 1273-1284. Chabot, R. J., & Serfontein, G. (1996). Quantitative electroencephalographic profiles of children with attention deficit disorder. Biological Psychiatry, 40, 951-963. Chandler, S., Charman, T., Baird, G., Simonoff, E., Loucas, T., Meldrum, D., et al. (2007). Validation of the social communication questionnaire in a population cohort

61

of children with autism spectrum disorders. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, 46, 1324-1332. Chee, P., Logan, G. D. , Schachar, R. J., Lindsay, P. H., & Wachsmuth, R. (1989). Effects of the event rate and display time on sustained attention in hyperactive, normal, and control children. Journal of Abnormal Child Psychology, 17, 371-391. Chen, W., Faraone, S., Biederman, J., & Tsuang, M. (1994). Diagnostic accuracy of the child behavior checklist scales for attention deficit hyperactivity disorder: A receiver operating characteristic analysis. Journal of Consulting and Clinical Psychology, 62, 1017-1025. Clarke, A. R., Barry, R. J., Heaven, P. C. L., McCarthy, R., Selikowitz, M., & Byrne, M. K. (2008). EEG in adults with attention-deficit/hyperactivity disorder. International Journal of Psychophysiology, 70(3), 176-183. Clarke, A. R., Barry, R. J., McCarthy, R., & Selikowitz, M. (1998). EEG analysis in attention-deficit/hyperactivity disorder: A comparative study of two subtypes. Psychiatry Research, 81, 19-29. Clarke, A. R., Barry, R. J., McCarthy, R., & Selikowitz, M. (2001a). Age and sex effects in the EEG: differences in two subtypes of attention-deficit/hyperactivity disorder. Clinical Neurophysiology, 112, 815-826. Clarke, A. R., Barry, R. J., McCarthy, R., & Selikowitz, M. (2001b). EEG differences in two subtypes of attention-deficit/hyperactivity disorder. Clinical Neurophysiology, 38, 212-221. Clarke, A. R., Barry, R. J., McCarthy, R., & Selikowitz, M. (2002). EEG analysis of children with attention-deficit/hyperactivity disorder and comorbid learning disabilities. Journal of Learning Disabilities, 35, 276-285. Clarke, A. R., Barry, R. J., McCarthy, R., Selikowitz, M., Clarke, D. C., & Croft, R. J. (2003).

Effects

of

stimulant

medication

on

children

with

attention-

deficit/hyperactivity disorder and excessive beta activity in their EEG. Clinical Neuropsychology, 113, 1036-1044.

62

Clarke, A., Barry, R., McCarthy, R., Selikowitz, M., & Johnstone, S. (2008). The effects of imipramine hydrochloride on the EEG of children with attentiondeficit/hyperactivity disorder. International Journal of Psychophysiology, 67, 35-40. Cohen, J. (1988). Statistical power analysis of the behavioral sciences (2nd edition). Hillsdale, NJ: Erlbaum. Connor, D. F., Edwards, G. & Fletcher, K. E., Baird, J., Barkley, R. A., & Steingard, R. J. (2003). Correlates of comorbid psychopathology in children with ADHD. Journal of the American Academy of Child and Adolescence Psychiatry, 42, 193-200. De Groot, A., Koot, H. M., Verhulst, F. C. (1996). Cross-cultural generalizability of the Youth Self-Report and Teacher’s Report Form cross-informant syndromes. Journal of Abnormal Child Psychology, 24, 651–654. Epstein, J. N., Langberg, J. M., Rosen, P. J., Graham, A., Narad, M. E., Antonini, T. N., et al. (2011). Evidence for higher reaction time variability for children with ADHD on a range of cognitive tasks including reward and event rate manipulations. American Psychological Association (in print). Faraone, S. V., & Mick, E. (2010). Molecular genetics of attention deficit hyperactivity disorder. The Psychiatric Clinics of North America, 33(1), 159-180. Faraone, S., Biederman, J. & Montateaux, M. (2002). Further evidence for the diagnostic continuity between child and adolescent AD/HD. Journal of Attention Disorders, 6, 5-13. Gasser, T., Jennen-Steinmetz, C., Sroka, L., Verleger, R., & Mocks, J. (1988). Development of the EEG of school age children and adolescents. II. Topography. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology, 69, 100–109. Hermens, D. F., Kohn, M. R., Clarke, S. D., Gordon, E., & Williams, L. M. (2005). Sex differences in adolescent ADHD: findings from concurrent EEG and EDA. Clinical Neurophysiology, 116, 1455-1463.

63

Hobbs, M. J., Clarke, A. R., Barry, A. R., McCarthy, R., & Selikowitz, M. (2007). EEG abnormalities in adolescent males with AD/HD. Clinical Neurophysiology, 118(2), 363-371. Janzen, T., Gaap, K., Stephanson, S., Marshall, W., & Fitzsimmons, G. (1995). Differences in baseline EEG measures for ADD and normally achieving preadolescent males. Biofeedback and Self-Regulation, 20, 65-82. Johnson, K. A., Wiersema, J. R., & Kuntsi, J. (2009). What would Karl Popper say? Are current psychological theories of ADHD falsifiable? Behavioral and Brain Functions, 5(15), 1-11. Klinkerfuss,

G.,

Lange,

P.,

Weinberg,

W.,

&

O’Leary,

J.

(1965).

Elektroencephalographic abnormalities of children with hyperkinetic behaviour. Neurology, 15, 883-891. Koehler, S., Lauer, T., Schreppel, T., Jacob, C., Heine, M., Boreatti-Hümmer, A., Fallgatter, A. J., & Hermann, M. J. (2009). Increased EEG power density in alpha and theta bands in adult ADHD patients. Journal of Neural Transmission, 116, 97104. Kuperman, S., Johnson, B., Arndt, S., Lindgren, S., & Wolraich, M. (1996). Quantitative EEG differences in a nonclinical sample of children with ADHD and undifferentiated ADD. Journal of the American Academy of Child & Adolescent Psychiatry, 35, 1009-1017. Lazarro, I., Gordon, E., Li, W., Lim, C. L., Plahn, M., Whitmont, S., et al. (1999). Simultaneous EEG and EDA measures in adolescent attention deficit hyperactivity disorder. International Journal of Psychopathology, 34, 123-134. Lazarro, I., Gordon, E., Whitmont, S., Plahn, M., Li, W., Clarke, S., Dosen, A., & Meares, R. (1998). Quantified EEG activity in adolescent attention deficit hyperactivity disorder. Clinical Electroencephalography, 29, 37-42. Lee, L. C., David, A. B., Rusyniak, J., Landa, R., & Newschaffer, C. J. (2007). Performance of the social communication questionnaire in children receiving

64

preschool special education services. Research in Autism Spectrum Disorders, 1, 126-138. Loo, S. K., Hale, T. S., Macion, J., Hanada, G., McGough, J. J., McCracken, J. T., & Smalley, S. L. (2009). Cortical activity patterns in ADHD during arousal, activation and sustained attention. Neuropsychologia, 47, 2114-2119. Loo, S., & Barkley, R. A. (2005). Clinical utility of EEG in attention deficit hyperactivity disorder. Applied Neuropsychology, 12(2), 64-76. Loo, S., & Smalley, S. (2008). Preliminary report of familial clustering of EEG measures

in

ADHD.

American

Journal

of

Medical

Genetics

Part

B

(Neuropsychiatric Genetics), 147, 107-109. Lubar, J. F. (1991). Discourse on the development of EEG diagnostics and biofeedback for attention-deficit/hyperactivity disorders. Biofeedback and Self Regulation, 16, 201-225. Mann, C. A., Lubar, J. F., Zimmerman, A. W., Miller, C. A., & Muenchen, R. A. (1992). Quantitative analysis of EEG in boys with attention-deficit/hyperactivity disorder: Controlled study with clinical implications. Pediatric Neurology, 8(1), 3036. Marco, R., Miranda, A., Schlotz, W., Melia, A., Mulligan, A., Müller, U., et al. (2009). Delay and choice in ADHD : a test of the delay aversion hypothesis. Neuropsychology, 23(3), 367-380. Martinussen, R., Hayden, J., Hogg-Johnson, S., & Tannock, R. A meta-analysis of working memory impairments in children with attention-deficit/hyperactivity disorder. (2005). Journal of American Child and Adolescent Psychiatry, 44(4), 377-384. Mason, M. F., Norton, M. I., Van Horn, J. D., Wegner, D. M., Grafton, S. T., & Macrae, C. N. (2007). Wandering minds: the default mode network and stimulus independent thought. Science, 315, 393-395.

65

Matthis, P., Scheffner,D., Benninger, C., Lipinski, C., & Stolzis, L. (1980). Changes in the background activity of the

electroencephalogram

according

to

age.

Electroencephalography and Clinical Neurophysiology., 29, 626-645. Monastra, V. J., Lubar, J. F., & Linden, M. (2001). The development of a quantitative electroencephalographic scanning process for attention deficit-hyperactivity disorder: Reliability and validity studies. Neuropsychology, 15(1), 136-144. Nigg, J. T. (2005). Neuropsychological theory and findings in attentiondeficit/hyperactivity disorder: the state of the field and salient challenges for the coming decade. Biological Psychiatry, 57, 1424-1435. Norris, M., & Lecavalier, L. (2010). Screening accuracy of level 2 autism spectrum disorder rating scales. A review of selected instruments. SAGE Publications and the National Autistic Society, 14(4), 263-284. Oostenveld, R., & Praamstra, P. (2001). The five percent electrode system for high resolution EEG and ERP measurements. Clinical Neurophysiology, 112, 713-719. Oosterlaan, J., Scheres, A., Antrop, I., Roeyers, H, & Sergeant, J. A. (2000). Handleiding vragenlijst voor gedragsproblemen bij kinderen (VvGK). Lisse: Swets & Zeitlinger BV, Swets Test Services. Pennington, L. J., & Ozonoff, S. (1996). Executive functions and developmental psychopathology. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 37, 51-87. Piek, J. P., Dyck, M., J., Francis, M., & Conwell, A. (2007). Working memory, processing speed, and set-shifting in children with developmental coordination disorder and attention-deficit/hyperactivity disorder. Developmental Medicine and Child Neurology, 49, 678-683. Pillow, D. R., Pelham, W. E, Hoza, B., Molina, B. S., & Stultz, C. H. (1998). Confirmatory factor analyses examining attention deficit hyperactivity disorder symptoms and other childhood disruptive behaviors. Journal of Abnormal Child Psychology, 26(4), 293-309.

66

Pliszka, S. R. (2003). Psychiatric comorbidities in children with attention deficit hyperactivity disorder: Implications for management. Paediatric Drugs, 5, 741-750. Pribram, K., & McGuinness, D. (1975). Arousal, activation and effort in the control of attention. Psychological Review, 2, 116-149. Purvis, K. L., & Tannock, R. (2000). Phonological processing, not inhibitory control, differentiates ADHD and reading disability. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, 39, 485-494. Raymaekers, R., Antrop, I., van der Meere, J. J., Wiersema, J. R., & Roeyers, H. (2007). HFA and ADHD: a direct comparison on state regulation and response inhibition. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 29(4), 418-427. Rutter, M., Bailey, A., & Lord, C. (2003). The social communication questionnaire manual. Los Angeles : Western Psychological Services. Sagvolden, T., Aase, H., Zeiner, P., & Berger, D. (1998). Altered reinforcement mechanisms in attention-deficit/hyperactivity disorder. Behavioral Brain Research, 94, 61-71. Sanders, A. F. (1983). Towards a model of stress and performance. Acta Psychologica, 53, 61-97. Satterfield, J. & Dawson, M. (1971). Electrodermal correlates of hyperactivity in children. Psychophysiology, 8, 191-197. Satterfield, J., & Cantwell, D. CNS function and response to methylphenidate in hyperactive children. (1974). Psychopharmacological Bulletin, 10, 36-37. Schaffer, D., Fisher, P., Lusac, C. P., Dulcan, M. K., & Schwab-Stone, M. E. (2000). NIMH Diagnostic Interview Schedule for Children version IV (NIMH DISC-IV): Description, differences from previous versions and reliability of some common diagnoses. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, 39, 28-38.

67

Scheeringa, R., Bastiaansen, M. C. M., Petersson, K. M., Oostenveld, R., Norris, D. G., & Hagoort, P. (2008). Frontal theta EEG activity correlates negatively with the default mode network in resting state. International Journal of Psychophysiology, 67, 242-251. Scheres, A., Dijkstra, M., Ainslie, E., Balkan, J., Reynolds, B., Sonuga-Barke, E., et al. (2006). Temporal and probabilistic discounting of rewards in children and adolescents: effects of age and ADHD symptoms. Neuropsychologia, 44, 2092-2103. Scheres, A., Oosterlaan, J., & Sergeant, J. A. (2001). Response execution and inhibition in children with AD/HD and other disruptive disorders: the role of behavioural activation. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 42, 347-357. Seidman,

L. J., Valera, E. M., & Makris, N. (2005) Structural brain imaging of

attention-deficit/hyperactivity disorder. Biological Psychiatry, 57(11), 1263-1272. Sergeant, J. (2000). The cognitive-energetic model: an empirical approach to attentiondeficit hyperactivity disorder. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 24, 7-12. Sergeant, J. (2005). Modeling attention-deficit/hyperactivity disorder: a critical appraisal of the cognitive-energetic model. Biological Psychiatry, 57, 1248-1255. Sergeant, J. A., Geurts, H., Huijbregts, S., Scheres, A., & Oosterlaan, J. (2003). The top and the bottom of ADHD: a neuropsychological perspective. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 27, 583-592. Solanto, M. V., Abikoff, H., Sonuga-Barke, E., Schachar, R., Logan, G. D., Wigal, T., Hechtman, L., Hinshaw, S., & Turke, E. (2001). The ecological validity of delay aversion and response inhibition as measures of impulsivity in AD/HD, a supplement to the NIMH multi-modal treatment study of AD/HD. Journal of Abnormal Child Psychology, 29, 215-228. Sonuga-Barke, E. J. (1994). On dysfunction and function in psychological accounts of childhood disorder. Journal of Childhood Psychology and Psychiatry, 42, 199-210.

68

Sonuga-Barke, E. J. (2005). Causal models of attention-deficit/hyperactivity disorders: from common simple deficits to multiple developmental pathways. Biological Psychiatry, 57(11), 1231-1238. Sonuga-Barke, E. J. S. (2002a). Interval length and time-use by children with AD/HD: a comparison of four models. Journal of Abnormal Child Psychology, 30, 257-264. Sonuga-Barke, E. J. S. (2002b). Psychological heterogeneity in AD/HD – a dual pathway model of behavior and cognition. Behavioral Brain Research, 130, 29-36. Sonuga-Barke, E. J. S., De Houwer, J., De Ruiter, K., Azensten, M., & Holland, S. (2004). ADHD and the capture of attention by briefly exposed delay-related cues. Evidence from a conditioning paradigm. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 45, 274-283. Sonuga-Barke, E. J. S., Wiersema, J. R., van der Meere, J. J., & Roeyers, H. (2010). Context-dependent dynamic processes in attention deficit/hyperactivity disorder: differentiating common and unique effects of state regulation deficits and delay aversion. Neuropsychological Review, 20, 86-102. Sonuga-Barke, E., Bitsakou, P., & Thompson, M. (2010). Beyond the dual pathyway model: evidence for the dissociation of timing, inhibitory, and delay-related impairments in attention-deficit/hyperactivity disorder. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry, 49(4), 345-355. Spencer, T. J., Biederman, J. & Mick, E. (2007). Attention-deficit/hyperactivity disorder: diagnosis, lifespan, comorbidities, and neurobiology. Journal of Pediatric Psychology, 32, 631-642. Swartwood, J. N., Swartwood, M. O., Lubar, J. F., & Timmermann, D. L. (2003). EEG differences in ADHD-combined type during baseline and cognitive tasks. Pediatric Neurology, 28, 199-204. Swartwood, M. O., Swartwood, J. N., Lubar, J. F., Timmerman, D. L., Zimmerman, A. W., & Muenchen, R. A. (1998). Methylphenidate effects on EEG, behavior, and performance in boys with ADHD. Pediatric Neurology, 18(3), 244-250.

69

Tripp, G., & Alsop, B. (2001). Sensitivity to reward delay in children with attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Journal of Child Psychology and Psychiatry, 42, 691-698. van de Meere, J. J. (2005). State regulation and attention deficit hyperactivity disorder. In D. Gozal, & D. L. Molfese (Eds). Attention deficit hyperactivity disorder: from genes to patients (pp. 162-213). Totowa, NJ: Humana Press Inc. van der Meere, J. J., Gunning, B., & Stemerdink, N. (1995). The effect of presentation rate on task performance in ADHD children with and without tics. Journal of Perceptual and Motor Skills, 81, 259-262. van der Meere, J. J., Shalev, R., Börger, N., & Gross-Tsur, V. (1995). Sustained attention, activation, and MPH in ADHD: a research note. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 36, 697-703. van Dongen-Boomsma, M., Lansbergen, M. M., Bekker, E. M., Kooij, J. J. S., van der Molen, M., Kenemans, J. L., & Buitelaar, J. K. (2010). Relation between resting EEG to cognitive performance and clinical symptoms in adults with attiondeficit/hyperactivity disorder. Neuroscience Letters, 469, 102-106. Verhulst, F.C., van der Ende, J., Koot, H. M. (1996). Manual for the CBCL/4-18 [in Dutch]. Rotterdam: Erasmus University, Departement of Child and Adolescent Psychiatry. Wechsler, D. (1991). Wechsler Intelligence Scale for Children—Third Edition. San Antonio, TX: Psychological Corporation. White, J. N., Hutchens, T. A., Lubar, J. F. (2005). Quantitative EEG assessment during neuropsychological task performance in adults with attention deficit hyperactivity disorder. Journal of Adult Development, 12, 113-120. Whitham, E. M., Pope, K. J., Fitzgibbon, S. P., Lewis, T., Clarke, C. R., Loveless, S., et al. (2007). Scalp electrical recording during paralysis: quantitative evidence that EEG frequencies above 20 Hz are contaminated by EMG. Clinical Neurophysiology, 118(8), 1877-1888.

70

Wiersema, J. R., van der Meere, J. J., & Roeyers, H. (2005). State regulation and response inhibition in children with ADHD and children with early- and continuously treated phenylketonuria: an event-related potential comparison. Journal of Inherited Metabolic Disease, 28, 831-843. Wiersema, J. R., van der Meere, J. J., Antrop, I., & Roeyers, H. (2006a). State regulation in adult ADHD: an event-related potential study. Journal of Clinical and Experimental Neuropsychology, 28, 1113-1126. Wiersema, J. R., van der Meere, J. J., Roeyers, H., Van Coster, R., & Baeyens, D. (2006b). Event rate and event-related potentials in ADHD. Journal of Child Psychology and Psychiatry, 47(6), 560-567. Willcut, E. G., Doyle, A. E, Nigg, J. T., Faraone, S. V., & Pennington, B. F. (2005). Validity of the executive function theory of attention-deficit/hyperactivity disorder: a meta-analytic review. Biological Psychiatry, 57, 1336-1346. Witwer, A. N., & Lecavalier, L. (2007). Autism screening tools : an evaluation of the social communication questionnaire and the developmental behaviour checklistautism screening algorithm. Journal of Intellectual and Developmental Disability, 32, 179-182. World Health Organization. (1993). ICD-10 Classification of Mental and Behavioral Disorders. Diagnostic Criteria for Research. Genève: WHO. Zametkin, A., Nordahl, T., Gross, M., King, A., Semple, W., Rumsey, J., Hamburger, S., & Cohen, R. (1990). Cerebral glucose metabolism in adults with hyperactivity of childhood onset. The New England Journal of Medicine, 323, 1361-1366. Zentall, S. S., & Zentall, T. R. (1983). Optimal stimulation: a model of disordered activity and performance in normal and deviant children. Psychological Bulletin, 94(3),446-47.

71