HUBS

Over MRI scans en mn f-MRI scans (zie bijv 'Leren lief te hebben') gesproken – niet iets waar je even voor je ontspanning in gaat liggen, zo’n scanner. En de 'f' staat, zoals je weet voor 'functional': je moet opdrachtjes uitvoeren of testjes doen als je in die scanner ligt. Intussen wordt gekeken wat dat met je brein doet. Dus aan je rust kom je sowieso ff niet toe.

Een onderzoeksgroep gunde hun studiepopulatie van dementerende ouderen wel hun rust. Zij hebben nu met de fMRI scan gekeken naar het rustende brein. Tot zo ver is het stuk nog te volgen, maar dan krijg je een computertaal waar Confabula even van achterover slaat, ik noem maar: "… wavelet analysis was applied to the fMRI data to compute frequency-dependent correlation matrices. Correlation matrices were thresholded to create 90-node undirected-graphs of functional brain networks. Small-world metrics (characteristic path length and clustering coefficient) were computed using graph analytical methods..in the low frequency interval 0.01 to 0.05 Hz, functional brain networks in controls showed small-world organization of brain... ".

.

Als ik het goed begrijp: ze hebben zich gericht op 'hubs'. Onder 'hubs' worden een soort verbindingselementen verstaan die neuronale pathways met elkaar verbinden. De term 'hub' komt uit de computerwereld, waarin je ook te maken hebt met netwerken en informatie-doorgeef-systemen. Een hub heeft contact met andere hubs. Als er een signaal ergens in het brein start, gaat dit via verschillende hubs naar zijn bestemming. De hubs die het signaal onderweg paseert, maken dat het signaal waarmee gestart is een kleuring krijgt. Als je bijvoorbeeld een plaatje van een bekende ziet, dan kan je beginnen met het zien, en aan het eind van het signaal concluderen dat het je vriendje Pietje is. Maar je kunt daarnaast ook diverse associaties erbij hebben: waar je Pietje van kent, wanneer je hem voor het laats zag, waarom Pietje leuk is, wie Pietjes familie en vrienden zijn, wie je daarvan kent etc etc. Dat noemen ze "small-world properties". De diverse hubs onderweg kunnen die informatie invoegen. Liefst loop je via een niet te groot aantal maar wel een adequate hoeveelheid hubs de kortst haalbare route.

.

De onderzoekers vergeleken 21 ouderen met Alzheimer met 18 gezonde controles. Als ze keken naar de signalen die door het brein liepen, zagen ze dat de lengte vd signaal-wegen hetzelfde waren. Maar de mensen met Alzheimer hadden tussentijds minder functionele hubs. Het gaat dan vooral weer om de hippacampus, waarover we het van de week al hadden (zie 'weed'). De onderzoekers hopen dat ze deze methode verder kunnen ontwikkelen zodat hij gebruikt kan gaan worden voor de diagnostiek van de ziekte van Alzheimer in een vroeg stadium. Daarnaast is deze methode mogelijk ook voor pathofysiologische inzichten interessant.

Ook opmerkelijk was bijvoorbeeld dat bij de patiënten met Alzheimer juist sprake leek van een toename van de hubs het frontaal gebied vh brein. Is dat een compensatoir mechanisme? Of is het niet functioneel? Of zelfs eigenlijk niet wenselijk? Het zal gecorreleerd moeten worden aan gedragsveranderingen. Aan energieverlies of toename. Kortom, aan symptomen waar de dementerende bejaarde onder lijdt. Ik vraag me af of het ook te maken kan hebben met apathie. Misschien is er zelfs bij deze bejaarden sprake van een apathiesyndroom - daarover hadden we het enige tijd terug ('Depressie versus apathie - fMRI'). Interessant! (PLoS Comput Biol.'08;4(6):e1000100). Huppp, huup, huup... (weet je 'm?)

.

16 Juli '08