Adolescenten en jonge volwassenen met post-concussieve symptomen die drie tot vijf hersenschuddingen leden, vertoonden een verstoring in het standaardmodusnetwerk, een onderling verbonden netwerk van hersengebieden die betrokken zijn bij wakkere rust en interne gedachten. Resultaten van onderzoek met behulp van een speciale MRI-techniek genaamd resting-state functionele MRI (fMRI) worden volgende week gepresenteerd op de jaarlijkse bijeenkomst van de Radiological Society of North America (RSNA).
“In de afgelopen 20 jaar is het publieke bewustzijn van hersenschudding en de langetermijneffecten ervan op de hersenen toegenomen en dat geldt ook voor onderzoek naar het onderwerp”, zegt Thomas Johnson, MD, Ph.D., een arts in neurologie aan de Universiteit van Rochester Medisch Centrum in Rochester, New York. “Maar er is weinig onderzoek gedaan met fMRI in rusttoestand op de kruising van de adolescente / jongvolwassen populatie en atleten met meerdere hersenschuddingen.”
Het standaardmodusnetwerk is een functioneel netwerk van hersengebieden dat actief wordt wanneer een persoon niet betrokken is bij een specifieke mentale taak, maar in plaats daarvan dagdroomt, aan de toekomst denkt of herinneringen oproept. Hersenstructuren die in het netwerk zijn opgenomen, zijn de mediale prefrontale cortex, posterieure cingulate cortex, inferieure pariëtale lobule, temporale cortex en hippocampale formatie. Veranderingen of verstoringen in het netwerk zijn in verband gebracht met een groot aantal ziekten en psychische stoornissen.
“Ik zie het standaardmodusnetwerk als de inactieve toestand van de hersenen, vergelijkbaar met een stationair draaiende motor”, zei Dr. Johnson.
De onderzoeksgroep omvatte 142 hersenschuddingpatiënten (67 vrouwen, gemiddelde leeftijd 18,2 jaar) en controles op leeftijd en geslacht (12 vrouwen, gemiddelde leeftijd 20,7). De patiënten werden opgenomen in een hersenschuddingkliniek aan het Universitair Medisch Centrum van Rochester voor post-hersenschuddingsyndroom, dat aanhoudende symptomen omvat zoals hoofdpijn, duizeligheid, vermoeidheid en prikkelbaarheid.
Alle patiënten en deelnemers aan de controlegroep werden gescand met fMRI in rusttoestand terwijl ze niets anders deden dan hun ogen openhouden tijdens het beeldvormingsproces. Met de fMRI konden onderzoekers het standaardmodusnetwerk evalueren door te identificeren welke hersengebieden tijdens beeldvorming werden geactiveerd.
“Wanneer bepaalde delen van de hersenen actief worden, neemt de bloedstroom in die gebieden toe,” zei Dr. Johnson. “Met behulp van een data-analysetechniek zijn we in staat om voor elk individu in het onderzoek een kaart te maken die laat zien hoe de activiteit in de ruimte en in de tijd was verdeeld.”
In vergelijking met controles vonden de onderzoekers geen verschil in de connectiviteit in het standaardmodusnetwerk bij patiënten die een of twee hersenschuddingen hadden gehad. Bij patiënten met drie tot vijf hersenschuddingen detecteerden de kaarten een verstoring in het standaardmodusnetwerk.
“We zien bewijs van een ziekte op twee niveaus”, zei hij. “Het ervaren van meerdere hersenschuddingen is een heel andere pathologie.”
Dr. Johnson zei dat de onderzoeksresultaten aanwijzingen geven over de drempel waarbij hersenschudding effecten veroorzaakt, wat op zijn beurt kan helpen bij het informeren van protocollen voor het spelen van contactsporten na een hersenschudding.
“Het lijden van drie tot vijf hersenschuddingen heeft het potentieel voor langdurige verstoring van cognitieve processen,” zei hij. “We moeten onze tolerantie voor hersenschudding bepalen. Wanneer zeggen we geen contactsporten meer? We hebben meer bewijs nodig om bepaalde limieten voor mensen te stellen.”
In de toekomst zei Dr. Johnson dat hij vervolgonderzoek zou willen doen naar zijn studiegroep door de patiënten met fMRI in rusttoestand over vijf jaar te scannen om te bepalen of verstoringen in het standaardmodusnetwerk blijven bestaan.
“Proberen om de cognitieve effecten van hersenschudding op de lange termijn te bepalen, is lastig te achterhalen,” zei Dr. Johnson. “Normaal gesproken gebruiken we standaard papieren tests. Het gebruik van fMRI is een geavanceerde wiskundige manier om naar de netwerken in de hersenen te kijken.”
In de tussentijd zei hij dat fMRI in rusttoestand nuttig kan zijn als een marker van vooruitgang en als middel om herstel te volgen bij patiënten met langdurig post-hersenschuddingsyndroom.
“De huidige standaard voor het evalueren van hersenschuddingpatiënten is gebaseerd op symptomen”, zei Dr. Johnson. “Ik stel me voor dat deze techniek wordt gebruikt om het klinische verloop van patiënten te informeren en te begeleiden.”