Netwerken in hersenen van kinderen met MS

Bij MS op de kinderleeftijd blijkt er sprake te zijn van een afname van structurele netwerken in de hersenen, en een toename van bepaalde functionele netwerken.

MS is geassocieerd met diffuse schade in de witte stofEen in de biochemie vóórkomende natuurlijke en scherp te onderkennen en te beschrijven chemische stof, bijvoorbeeld het aminozuur alanine (C3NO2H8), glucose (C6O6H12) als bestanddeel van glycogeen enz. enz. Meer... van de hersenen. In de witte stof zijn de verschillende neuronen over korte en langere afstanden met elkaar verbonden, wat ook wel ‘witte stof integriteit’ wordt genoemd. Op de kinderleeftijd worden verbindingen in de witte stof (verder) ontwikkeld.

Als MS al op de kinderleeftijd ontstaat, kan het zijn dat de hersenen nog meer nadeel ondervinden van verstoringen in deze witte stof banen. De onderzoekers wilden daarom weten wat de relatie is tussen deze verstoringen in structurele netwerken (de witte stof banen) en de functionele netwerken in de hersenen.

19 mensen met MS (die de ziekte kregen op de kinderleeftijd) en 16 mensen zonder MS zijn onderzocht in een MRI scanner waarbij speciale technieken werden gebruikt. Een van deze technieken is ‘diffusion tensor imaging’ (DTI), waarbij de structurele netwerken zichtbaar kunnen worden gemaakt.

Een andere techniek is ‘functionele MRI’ (fMRI), waarmee functionele netwerken in de hersenen zichtbaar kunnen worden gemaakt.

In de huidige studie moesten de proefpersonen helemaal ontspannen zijn en nergens aan denken (‘resting state fMRI’), om te zien welke hersengebieden op hetzelfde moment actief zijn. Gebieden, die in de hersenen niet per se direct naast elkaar liggen, maar wel tegelijk dezelfde mate van activiteit vertonen, zijn dus wel met elkaar verbonden en vormen een functioneel netwerk. Er zijn enkele netwerken van gebieden in de hersenen bekend die vooral actief zijn in rust.*

Bij de onderzochte jongeren met MS is uitgebreide verminderde witte stof integriteit te zien, dus een afname van bepaalde structurele verbindingen. In vergelijking met de personen zonder MS hebben ze een hogere functionele connectiviteit(FC): elk hersengebied geeft een signaal af. Als de signalen van hersengebieden precies gelijk zijn, wordt er verondersteld dat deze op dat moment met elkaar in verbinding staan en communiceren. Hoe hoger de FC, hoe sterker de hersengebieden met elkaar verbonden zijn. Meer... in specifieke delen van het default netwerk en het frontopariëtale netwerk, dus een toename van enkele functionele verbindingen.

Het zou kunnen zijn dat deze toename van activiteit nodig is om te compenseren voor de structurele schade aan de witte stof banen. En dat deze compensatie juist vroeg in het ziektebeloop optreedt.

* Het ‘default netwerk’ is een bekend vastgesteld netwerk van hersengebieden die actief zijn bij een wakkere persoon in rust. Het lijkt met name actief te zijn als iemand zich richt op interne gedachten zoals dagdromen, nadenken over de toekomst, herinneringen ophalen, etc.
Het is een van de best bestudeerde netwerken in rust, en het is ook het meest makkelijk zichtbaar te maken netwerk. Verschillende hersengebieden maken deel uit van het totale ‘default netwerk’.
Er zijn daarnaast nog andere, meer specifieke, netwerken bekend die actief zijn in rust. Deze zitten vaak in anatomische regio’s waarvan bekend is dat ze bepaalde cognitieve functies delen en ondersteunen.
Een van deze netwerken is het frontoparietale netwerk (in de frontaalkwab/ voorhoofdskwab en parietaalkwab/ wandbeenkwab van de hersenen).

Bron: Alterations in Functional and Structural Connectivity in Pediatric-Onset Multiple SclerosisZiekelijke verharding van weefsel. Bij MS gaat het om de vorming van verspreide harde plekken in hersenen en ruggenmerg. Meer.... Akbar N, Giorgio A, Till C, Sled JG, Doesburg SM, De Stefano N, Banwell B. PLoS One. 2016 Jan 5;11(1):e0145906. doi: 10.1371/journal.pone.0145906.

Samenvatting: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26731278