title: Neurale Korrelate affektiver und kognitiver Theory of Mind - eine fMRT-Studie
title: Neural Correlates of affective and cognitive Theory of Mind - an fMRI Study
Creators: name: Kübler, Dorothee
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2012
Subjects: Social cognition
Soziale Wahrnehmung
fMRI
Funktionelle NMR-Tomographie
Affektive und kognitive Theory of Mind
Basal ganglia
fMRT
Simulation
Soziale Kognition
Theory of mind
ToM
Mentalizing
Medizin, Gesundheit
Basalganglien

description: Theory of Mind (ToM) bezeichnet die
      Fähigkeit, sich in andere Personen hineinzuversetzen, um
      deren Überzeugungen oder Wünsche zu erfassen. Die
      ToM-Fähigkeit ist bei verschiedenen psychiatrischen und
      neurologischen Erkrankungen beeinträchtigt, was bei den
      PatientInnen zu einer Minderung der Lebensqualität führt. ToM
      wird differenziert in eine affektive und eine kognitive
      Komponente. Während die affektive ToM eher das Einfühlen in
      den Gemütszustand anderer Personen bezeichnet, umfassen
      kognitive ToM-Leistungen das eher rationale Erschließen
      mentaler Zustände des Gegenübers. In bisherigen Studien
      wurden affektive ToM-Leistungen mit medialen orbitalen
      Regionen des Frontalkortex in Verbindung gebracht, wobei
      kognitive ToM-Leistungen mit dem dorsolateralen präfrontalen
      Kortex assoziiert wurden. Um die affektive und die kognitive
      Subkomponente der ToM genauer zu spezifizieren, beschäftigte
      sich die vorliegende Studie mit folgenden Fragen:
      Unterscheiden sich die neuralen Korrelate affektiver und
      kognitiver ToM unter Anwendung der fMRT-Version des
      Yoni-Para¬digmas (Originalversion von Shamay-Tsoory and
      Aharon-Peretz, 2007)? Inwiefern sind die Basalganglien in die
      ToM-Prozessierung involviert? Gibt es auf Verhaltensebene
      Zusammenhänge zwischen neuropsychologischen Domänen,
      soziodemografischen Parametern oder Persönlichkeits- und
      Gesundheitsmaßen und der ToM-Fähigkeit? 30 gesunden
      RechtshänderInnen (15 Frauen, 15 Männer; mittleres Alter =
      25,3 +/- 2,5 Jahre) wurden im MRT (1,5 T, TE = 50 msec, TR =
      3000 msec) 60 Items des Yoni-Paradigmas zur Bearbeitung
      vorgelegt. Von jeder der Kategorien affektive ToM (aff),
      kognitive ToM (kog) und Kontrollbedingung (phy) wurden
      jeweils 20 Items gezeigt. Mit vier Tasten wählten die
      ProbandInnen zwischen den gegebenen Antwortmöglichkeiten.
      Jedes Item wurde für die Dauer von 6 sec dargeboten. Zwischen
      den Items erschien als gitter ein Fixationskreuz (im Mittel
      3,9 sec). Neben den funktionellen Sequenzen wurde eine
      T1-gewichtete 3D-Aufnahme des Gehirns angefertigt. Die
      statistische Auswertung erfolgte mit der Software SPM 5 und
      8. Neben einer ausführlichen neuropsychologischen Testung
      wurden verschiedene validierte Persönlichkeits- und
      Gesundheitsfragebögen eingesetzt. Als zusätzliche ToM-Tests
      dienten der Saarbrücker Persönlichkeits-Fragebogen, die
      Empathie-Skala und der Reading the Mind in the Eyes Test. Die
      statistische Auswertung erfolgte mittels der Software SPSS,
      Version 18. Die Kontraste aff über phy und kog über phy
      zeigten beide Aktivierung in klassischen ToM-Regionen,
      nämlich im Temporallappen mit Sulcus temporalis superior, im
      supplementär¬motori¬schen Areal und in parietalen Strukturen
      jeweils der rechten Hemisphäre. Im Kontrast aff über phy fand
      sich zusätzlich eine Aktivierung im orbitofrontalen Kortex
      und in den Basalganglien sowie im Gyrus cinguli und im Gyrus
      precentralis und frontalis inferior links. Weitere Cluster
      des Kontrastes aff über phy lagen im rechten parietalen
      Kortex unter Einschluss des Precuneus und im linken
      Cerebellum. Im direkten Kontrast aff über kog zeigte sich
      Aktivierung im temporoparietalen Übergang und im cingulären
      Kortex der rechten Hemisphäre sowie im linken
      supplementärmotorischen Areal. Der Kontrast kog über aff
      brachte keine Voxel mit signifikanter Aktivierung hervor. Im
      Kontrast aff über phy zeigte sich Aktivierung im Nucleus
      caudatus und im Pallidum rechts. Die aus der region of
      interest der Basalganglien extrahierten β-Gewichte
      korrelierten mit der Skala perspective taking aus dem
      Saarbrücker Persönlichkeitsfragebogen. Trotz Durchführung
      einer umfangreichen neuropsychologischen Testbatterie und
      Einsatz verschiedener Fragebögen wurden nur vereinzelte
      Korrelationen zwischen der ToM-Fähigkeit und den erhobenen
      Verhaltensmaßen gefunden. Die dargestellten Ergebnisse lassen
      sich wie folgt zusammenfassen: Die affektive und die
      kognitive ToM können auf neuraler Ebene mit der fMRT-Version
      des Yoni-Paradigmas differenziert werden. Die beiden
      ToM-Teilbereiche scheinen zwar einerseits auf ein gemeinsames
      Kernnetzwerk an Hirnregionen zurückzugreifen, können
      andererseits aber auch neuroanatomisch differenziert werden.
      Die affektive ToM rekrutiert im Vergleich zur kognitiven ToM
      zusätzliche Regionen. Diese Regionen befinden sich
      übereinstimmend mit bisherigen Studien vor allem in medialen
      Anteilen des Frontalhirns. Weiterhin ist in der vorliegenden
      Studie gezeigt worden, dass die Basalganglien in die
      Prozessierung affektiver ToM involviert sind. In der
      Literatur wurden ToM-Defizite bei unterschiedlichen
      Basalganglienerkrankungen beschrieben. Es ist wahrscheinlich,
      dass die Basalganglien bei der affektiven ToM eine Rolle
      spielen, indem sie die für Simulationsprozesse notwendige
      motorische Komponente beisteuern. Die wenigen gefundenen
      Korrelationen zwischen der ToM-Fähigkeit und den erhobenen
      Verhaltensmaßen weisen darauf hin, dass ToM bei gesunden
      Personen eine von anderen kognitiven Fähigkeiten und
      Persönlichkeitsmaßen weitgehend unabhängige Domäne
      darstellt.
description: Theory of Mind (ToM) is the
      ability to infer other people’s mental states such as
      desires, intentions and beliefs. It constitutes a crucial
      prerequisite for many forms of social interaction and is
      impaired in various psychiatric and neurological diseases.
      ToM can be differentiated into affective (i.e. empathising
      the feelings of another person) and cognitive (i.e. inferring
      the mental state of the counterpart) subcomponents. While
      affective ToM abilities mainly seem to be mediated by the
      ventromedial prefrontal cortex, current research suggests
      that cognitive ToM abilities are associated with more
      lateral, in particular, dorsolateral prefontal regions.
      Recently, the basal ganglia (BG) are also ascribed to ToM.
      The multifaceted concept ToM inspires varied research
      investigating its neural underpinnings but few studies
      compare affective and cognitive ToM directly using functional
      imaging approaches of the brain. In order to specify the
      neural correlates of affective and cognitive ToM as well as
      the involvement of the BG, an adapted fMRI-version of the
      Yoni paradigm by Shamay-Tsoory and colleagues was applied. It
      contained an affective (aff) and cognitive (kog) ToM
      condition as well as a control condition (phy) and consisted
      of 60 highly comparable visual stimuli (20 in each
      condition). The items were shown for 6 sec and intermitted by
      a jittered fixation cross (from 3.5 to 4.3 sec, mean: 3.9
      sec). Participants were asked to infer either the cognitive
      or affective mental state of the main character named Yoni
      whereas the control condition did not require any mental
      state inferences. 30 healthy right-handed participants (15
      women, 15 men, mean age = 25.3 +/- 2.5 years) underwent
      event-related fMRI scanning (1.5 T, TE = 50 msec, TR = 3000
      msec), neuropsycholo¬gi¬cal testing and filled in several
      questionnaires regarding general health and personality
      traits. In addition, three ToM tests were applied.
      Statistical analysis was conducted using SPM 5 and 8 for the
      functional imaging data and SPSS version 18 for the
      behavioural data. In both the contrasts, aff over phy and kog
      over phy, activation was found in regions previously ascribed
      to the ToM network, namely parts of the temporal lobe
      including the superior temporal sulcus, the supplementary
      motor area and parietal structures of the right hemisphere.
      The contrast aff over phy yielded additional activation in
      the orbitofrontal cortex on the right and the cingulate
      cortex, the precentral and inferior frontal gyrus on the
      left. Interestingly the right BG were recruited as well.
      Additional clusters of this contrast were located within the
      right parietal cortex including the precuneus and in the left
      cerebellum. The direct contrast aff over kog showed
      activation in the temporoparietal junction and the cingulate
      cortex on the right as well as in the left supplementary
      motor area. The reverse contrast kog over aff however did not
      yield any significant clusters. The contrast aff over phy
      revealed activation in the caudate nucleus and the pallidum
      of the right hemisphere. β-values derived from the
      anatomically defined region of interest of the BG correlated
      with the subscale perspective taking from the Interpersonal
      Reactivity Index. In spite of detailed neuropsychological
      testing and the application of several questionnaires only
      sporadic correlations between measures of ToM abilities and
      the collected behavioral data were found. The results of this
      study support the hypothesis that the neural correlates of
      affective and cognitive ToM subcomponents partly share neural
      correlates but can also be differentiated on an anatomical
      level. Affective ToM seems to recruit more regions than
      cognitive ToM and - consistent with previous research - more
      medial parts of the frontal cortex. Regions previously
      described as representing the ToM network were implicated in
      the present study. Furthermore, the BG seem to be involved in
      affective ToM possibly providing a motor component of
      simulation processes. The scarcity of correlations found
      between ToM and other cognitive measures or personality
      traits supports the hypothesis that ToM is a largely
      independent domain of social cognition. The investigation of
      the subcomponents of ToM helps to achieve a more detailed
      understanding of this complex construct that seems to
      comprise very different abilities.