Tag Archief van: geheugen

Brainfog deel 2 - Cognitief functioneren en ME/cvs

Brainfog deel 2: Cognitief functioneren en ME/cvs

/in , /door

Lees hier deel 1, waarin het cognitief functioneren en de betrokken hersengebieden worden geïntroduceerd.

Cognitieve disfunctie kan één van de meest verontrustende symptomen zijn voor mensen met ME/cvs.

Dit omvat:

  • afname van het werkgeheugen
  • afname van aandacht
  • het vermogen om fouten op te sporen
  • organisatorische vaardigheden
  • probleemoplossing
  • verbale vloeiendheid
  • redeneren

Inleiding

Er zijn een aantal tests en technieken die worden gebruikt om de hersenstructuur en -functie te beoordelen, en sommige hiervan werden in een vorig artikel besproken.

Er is duidelijk cognitieve disfunctie bij ME/cvs, en een meta-analyse uit 2010 onthulde significante verschillen in informatieverwerking, werkgeheugen en aandacht bij mensen met ME/cvs in vergelijking met gezonde controlepersonen.

Echter, in tegenstelling tot plaatselijk letsel (zoals bij een beroerte), is bij ME/cvs geen enkel hersengebied bij iedereen verstoord. Schade en veranderingen die leiden tot cognitieve disfunctie kunnen niet alleen betrekking hebben op de grijze stof, waar neuronale cellichamen zitten, maar ook op de witte stof, waar axonen signalen verzenden tussen verschillende hersengebieden.

Naast neuronale structurele veranderingen kunnen er ook problemen ontstaan ​​door functieveranderingen. Verder kunnen afwijkingen betrekking hebben op problemen in hersengebieden die direct betrokken zijn bij cognitie en/of andere hersengebieden, die deze beïnvloeden via de onderlinge verbindingen (zoals besproken in deel 1).

In dit artikel kijken we naar enkele van de vele hersenstudies die zijn uitgevoerd bij mensen met ME/cvs, waarbij we ons concentreren op die onderzoeken die hersengebieden hebben onderzocht, die direct betrokken zijn bij het cognitief functioneren:

  • de anterieure cingulate cortex (ACC)
  • de dorsolaterale prefrontale cortex (dlPFC)
  • de laterale orbitofrontale cortex (lOFC)

Struktuur van de hersenen

  • Om te beginnen toonde een studie, die onderzocht hoe de hersenstructuur verandert bij mensen met ME/cvs, een significante vermindering van het volume van de grijze stof in al deze frontale kwabgebieden.
  • Deze studie toonde ook  een correlatie aan tussen hoeveel dit was verminderd en de mate waarin patiënten in staat waren taken uit te voeren. Verminderingen van het volume in de dlPFC (die betrokken is bij het oplossen van problemen, werkgeheugen en cognitieve flexibiliteit) waren significant gecorreleerd met vermoeidheidsscores.
  • Een andere studie onderzocht de microstructuur van hersenweefsel en hoe de kleine uitsteeksels van neuronen, dendrieten en neurieten genaamd, waren gerangschikt en verspreid (stel je een tarweveld voor dat rechtop zou moeten staan, maar wordt platgedrukt en/of in delen gemaaid). Deze studie vond structurele afnames in de ACC, die betrokken is bij cognitieve processen zoals aandacht, cognitieve flexibiliteit en emotionele regulatie, samen met andere delen van de frontale en pariëtale lobben.
  • De auteurs suggereerden dat hun bevindingen wijzen op krimp van neuronen en van de dichtheid van axonen en de myeline-omhulling die helpt bij het overbrengen van celsignalen.
  • Ze vonden ook veranderingen in het aantal en het patroon van neurieten in andere gebieden van de cingulate, temporale en occipitale lobben, wat wijst op een afname van de neuronale functie omdat ze minder goed in staat zijn om naburige celsignalen op te pikken.
  • Ook werden in deze studie afnames getoond in de superieure longitudinale fasciculus-route, een grote bundel axonen van veel neuronen, die signalen van de frontale kwab naar andere delen van de cortex brengt, die betrokken zijn bij veel cognitieve processen, waaronder emotionele verwerking, aandacht en geheugen .

Metabolische en chemische veranderingen

Studies hebben ook metabolische en chemische veranderingen onderzocht in de hersengebieden die betrokken zijn bij het cognitief functioneren.

  • Eén studie onderzocht het molecuul acetylcarnitine (waarvan wordt gedacht dat het betrokken is bij de productie en het gebruik van hersenenergie) en bestudeerde ook om de bloedstroom (wat een marker is voor hersenactivatie). Analyse toonde een afname van beide factoren in de ACC, wat een weerspiegeling zou kunnen zijn van een verstoring in signalen die door de neurotransmitter glutamaat worden overgebracht.
  • Een andere studie vond een afname van een serotoninetransporter in de ACC (het mechanisme dat serotonine helpt om te worden gerecycled door een neuron, zodat het beschikbaar is om een ​​signaal door te geven), wat ook de cognitieve verwerking kan beïnvloeden.

Elektrische activiteit

Een andere manier om te kijken naar hoe de hersenen werken, is door elektrische activiteit en connectiviteit binnen en tussen hersengebieden te beoordelen.

  • Een studie waarbij gebruik werd gemaakt van elektro-encefalografie (EEG) vond bij mensen met ME/cvs een tekort aan neuronale activiteit in verschillende hersengebieden. Deze gebieden omvatten de cingulate, pariëtale en occipitale lobben, die worden geassocieerd met aandacht, geheugen, concentratie en informatieverwerking.
  • De studie vond ook verminderde connectiviteit in cognitieve netwerken die betrokken zijn bij gerichte aandacht, interpreteren van input, doelgericht gedrag en werkgeheugen, waaronder in onze drie belangrijkste gebieden – de ACC, dlPFC en OFC.
  • In een ander onderzoek werd abnormale functionele connectiviteit gevonden zowel lokaal, binnen de ACC, als tussen dit gebied en de rechter insula, een deel van de hersenschors dat betrokken is bij perceptie, cognitief functioneren, emotie en bewustzijn. De auteurs suggereerden dat deze verminderde connectiviteit geassocieerd zou kunnen zijn met neuropsychologische tekorten.
  • De connectiviteit was ook verminderd tussen de ACC en de hippocampus, een gebied dat betrokken is bij het geheugen, en tussen de hippocampus en andere delen van de frontale kwab, waaronder de dlPFC en OFC, waarvan de laatste betrokken is bij cognitieve initiatie, probleemoplossing, interferentiecontrole en Sensorische integratie.
  • Een verdere studie toonde abnormale functionele connectiviteit aan tussen gebieden binnen de cingulate cortex, die, zo veronderstelden ze, “kunnen resulteren in tekorten aan cognitie en emotie” bij mensen met ME/cvs.

Ondersteuning en immuuncellen

Zelfs als neuronen structureel en functioneel gezond zijn, kunnen ze worden beïnvloed door wat er gebeurt in de ‘ondersteunende’ cellen van de hersenen, astrocyten en cellen van het immuunsysteem (de microglia).

Activatie van deze cellen wordt in verband gebracht met inflammatie in de hersenen, zoals werd gevonden in een onderzoek bij mensen met ME/cvs, waar inflammatie correleerde met de ernst van cognitieve stoornissen, evenals met vermoeidheid en pijn. Specifieke getroffen regio’s waren de ACC en andere regio’s die betrokken zijn bij het corticale functioneren, zoals de thalamus, hippocampus, middenhersenen en pons.

De auteurs stelden dat de neuro-inflammatie die ze vonden mogelijk te wijten is aan het feit dat neuronen zichzelf moeten ‘overbelasten’ om verlies van functie te compenseren.

Inderdaad, een ander onderzoek dat mentale vermoeidheid tijdens cognitieve taken onderzocht, vond dat de scores significant voorspellend waren voor verhoogde hersenactiviteit in regio’s, waaronder verschillende gebieden van de cingulate cortex, evenals regio’s in de frontale, temporale en pariëtale lobben, en subcorticale gebieden zoals de kleine hersenen en hippocampus.

Deze auteurs concludeerden dat hun resultaten “suggereren dat acute mentale vermoeidheid wijdverbreide effecten heeft op aandacht, werkgeheugen en executieve controleprocessen en het is aannemelijk dat gevoelens van vermoeidheid van invloed kunnen zijn op het vermogen van een persoon om efficiënt aandacht te besteden aan informatie, informatie op te slaan, te manipuleren en terug te halen uit het geheugen”.

Dit zijn allemaal omstandigheden waar mensen met ME/CVS veel mee te maken kunnen hebben.

Conclusie

Hoewel dit slechts enkele van de onderzoeken zijn naar cognitieve disfunctie bij ME/cvs, laat deze momentopname zien dat wat mensen ervaren onder de vlag van ‘brainfog’ geassocieerd kan worden met:

  • daadwerkelijke veranderingen in de structuur van de hersenen,
  • disfunctie van neuronen, en
  • activering van ondersteunende en immuunsysteemcellen in de hersenen.

Bron: https://www.meresearch.org.uk/brain-fog-2/
Een artikel van ME Research UK, 11 November 2021
Geschreven door Dr. Eleanor Roberts
Vertaling ME/cvs Vereniging

Brainfog deel 1 - Inleiding op cognitief functioneren

Brainfog deel 1: Inleiding op cognitief functioneren

/in , /door

Brainfog is de term die wordt gebruikt om een ​​reeks cognitieve problemen te beschrijven, waaronder (in de nieuwe NICE-richtlijn):

  • problemen met het vinden van woorden of cijfers
  • moeite met spreken
  • vertraagd reactievermogen
  • problemen met het kortetermijngeheugen
  • moeite met concentreren
  • moeite met multitasken

Om uit te zoeken wat er mis gaat in de hersenen, zodat het deze problemen veroorzaakt, moeten we precies begrijpen wat we bedoelen met cognitief functioneren en hoe dit in z’n werk gaat.

In deze serie van twee artikelen onderzoekt dr. Eleanor Roberts juist die vragen, waaronder de vraag welke hersengebieden betrokken zijn bij het cognitief functioneren, hoe informatie tussen die gebieden onderling wordt overgedragen en (in deel 2) onderzoek naar cognitieve disfunctie bij ME/cvs.

Cognitie omvat alle verwerkingsprocessen in de hersenen die betrokken zijn bij ons begrijpen van

  • gedachten
  • processen
  • ervaringen
  • zintuigen
  • verwerven van kennis

Eén belangrijk facet van cognitie, en hetgeen waar wij ons hier op concentreren, is het executief functioneren.

Executief functioneren

Executief functioneren omvat verschillende onderdelen:

  • Aandacht/doelgericht gedrag – focussen op wat je doet en wat er om je heen gebeurt.
  • Zelfcontrole: je gedachten en gedrag controleren om je doel te bereiken.
  • Cognitieve flexibiliteit: de mogelijkheid om de manier waarop informatie wordt verwerkt, af te stemmen op wat er op dat moment gebeurt.
  • Werkgeheugen: informatie vasthouden die onmiddellijk wordt gebruikt om andere cognitieve functies te ondersteunen, zoals aandacht, leren, redeneren en probleemoplossing.
  • Initiatie – mogelijkheid om een ​​taak te starten zonder te vragen.
  • Interferentiecontrole: filtering van irrelevante factoren, zowel intern als extern, die een taak kunnen verstoren
  • Planning/probleemoplossing – vermogen om je gedachten logisch te ordenen en een doel te stellen met behulp van bekende en binnenkomende informatie; dit kan ook selectieve aandacht, cognitieve flexibiliteit, werkgeheugen en initiatie vereisen.
  • Sensorische integratie – coördinatie van interne en externe taken en gedachten met boodschappen die door de zintuigen worden ontvangen.
  • Emotionele regulatie – emotioneel adequaat reageren op huidige omstandigheden.

Het onderstaande diagram toont de verschillende hersengebieden, inclusief die gebieden die de uitvoerende functie controleren en coördineren:

  • de dorsolaterale prefrontale cortex (dlPFC)
  • de laterale orbitofrontale cortex (lOFC) en
  • de anterior cingulate cortex (ACC),

die allemaal deel uitmaken van van de frontale cortex.

Aandacht/doelgericht gedrag wordt bijvoorbeeld gecontroleerd door de ACC, terwijl zelfcontrole wordt gecontroleerd door zowel de dIPFC als ACC, en initiatie door de IOFC.

Gebieden van de hersenen

Deze drie gebieden kunnen niet alleen elkaar beïnvloeden en zich met elkaar verbinden, maar ook met andere gebieden in de hersenen, zoals in het diagram hieronder wordt geïllustreerd.

Zo kunnen signalen die ‘naar beneden’ naar de caudate en thalamus worden gestuurd, worden gekoppeld aan signalen die uit de ‘lagere’ delen van de hersenen komen, zoals het cerebellum en de hersenstam. Dit is belangrijk voor het begrijpen van cognitie, aangezien deze frontaalkwabgebieden bij iemand misschien structureel en functioneel gezond lijken te zijn, maar kunnen worden beïnvloed door problemen in andere delen van de hersenen. Dit zou om die reden een ​​impact kunnen hebben op de uitvoerende functie.

Verbindingen tussen centra voor executief functioneren en andere hersengebieden

Een essentieel onderdeel van het cognitief functioneren buiten de cortex is de thalamus. Deze verwerkt informatie van de zintuigen en geeft deze door aan de cortex. De thalamus ontvangt ook informatie van de cortex, die het kan verwerken en door de hele hersenen kan sturen. Onder de thalamus bevindt zich de hypothalamus, die een vitale schakel vormt tussen de hersenen en het lichaam doordat het helpt de lichaamstemperatuur, bloeddruk en calorie-inname op peil te houden, deels door het vrijkomen van een scala aan hormonen.

De thalamus heeft ook verbindingen met het cerebellum, waarvan de belangrijkste functie het coördineren van de motoriek is, en speelt ook een rol in cognitieve functies zoals aandacht en taal. De hersenstam is van vitaal belang om het bewustzijn te behouden en om basisfuncties zoals hartslag en ademhaling te regelen. Hoewel de thalamus niet direct betrokken is bij het executief functioneren, betekenen de verbindingen met andere gebieden (vooral de thalamus) dat schade hier nog steeds de cognitie kan beïnvloeden.

Neuronen

De hersenen bestaan ​​uit een aantal verschillende soorten cellen, maar de meeste mensen denken aan neuronen als ze het hebben over ‘hersencellen’. Het onderstaande diagram laat zien dat neuronen bestaan ​​uit:

  • een centraal lichaam;
  • een buisachtige uitloper, een axon genaamd, die signalen verzendt;
  • en takken genaamd dendrieten en neurieten, die signalen ontvangen.
Delen van een neuron, uit “Anatomy and Physiology” van het Surveillance, Epidemiology and End Results (SEER)-programma van het Amerikaanse National Cancer Institute.

Het lichaam van het neuron bevindt zich in een bepaalde structuur, zoals de hersenschors, die bekend staat als grijze stof. De axonen die van het ene hersengebied naar het andere gaan, zijn bedekt met een vettig omhulsel dat bekend staat als myeline (denk aan het plastic rond elektrische draad), wat eigenlijk de verlenging is van een ander celtype, een oligodendriet genoemd die om het axon heen gewikkeld is. Vanwege de lichte kleur van dit omhulsel staat het bekend als witte stof.

Berichten binnen hersengebieden en tussen hersengebieden onderling worden van het ene neuron naar het andere doorgegeven via een soort chemische stof die een neurotransmitter wordt genoemd en die in pakketjes aan de uiteinden van axonen wordt vastgehouden.

Een bericht dat wordt gegenereerd in het centrale deel van het neuron, dat afkomstig kan zijn van dat neuron of een vertaling kan zijn van een bericht dat is ‘opgepikt’ door een dendriet van een ander neuron, wordt via een reeks chemische uitwisselingen door het axon doorgegeven. Hierdoor komt er een neurotransmitter vrij aan het uiteinde van het axon (terminal) om de boodschap naar neuronen in de directe omgeving te sturen.

Sommige berichten worden alleen plaatselijk doorgegeven (waarbij axonen zich gedragen als B-wegen in een stad), terwijl andere naar verschillende hersengebieden reizen langs het axonale equivalent van snelwegen in bundels of stelsels van enkele duizenden axonen.

Veel circuits met een executieve functie hebben betrekking op een prikkelende neurotransmitter, glutamaat genaamd, die voornamelijk uit glucose wordt gemaakt door een ander type hersencel die bekend staat als astrocyten. Andere neurotransmitters die betrokken zijn bij cognitie zijn noradrenaline (ook bekend als norepinefrine), dopamine en acetylcholine (die worden gemaakt in hersenstamneuronen die verbinding maken met andere hersengebieden) en histamine.

Conclusie

Cognitief functioneren omvat daarom een ​​ingewikkelde interactie tussen verschillende hersengebieden en neurotransmitters. Hierdoor is de brainfog van ME/cvs bijna onmogelijk vast te pinnen op een probleem in slechts één specifiek gebied van de hersenen.

In deel 2 van dit artikel kijkt Eleanor naar enkele van de onderzoeken die hebben geprobeerd onze kennis van cognitieve disfunctie bij ME/cvs te verbeteren.

Verder lezen

Een uitgebreid overzicht van de hersenen en de cognitieve functie is te vinden in deze drie artikelen van Jiawei Zhang van de Cornell University:

Bron: https://www.meresearch.org.uk/brain-fog-1/
Een artikel van ME Research UK, 5 November 2021
Geschreven door Dr. Eleanor Roberts
Vertaling ME/cvs Vereniging

7 x wetenschappelijk onderbouwf

7x wetenschappelijk onderbouwd

/in , , , , /door

  1. ME-patiënten hebben tekorten in drie organen die van belang zijn voor de hormonale balansen in het lichaam, dit wordt de hypothalamus-hypofyse-bijnier as genoemd. Belangrijk is dat de tekorten die worden waargenomen bij ME-patiënten verschillen van de tekorten die worden waargenomen bij depressie.
  2. Cognitieve problemen worden vaak waargenomen, het vermogen van de hersenen om informatie te verwerken wordt vertraagd en het geheugen is aangetast. Belangrijk is dat de beperkingen niet consistent zijn met de aanwezigheid van psychische aandoeningen.
  3. De recentste resultaten uit fMRI beeldvormend onderzoek tonen aan dat ME-patiënten anders reageren op geluids- en visuele prikkels en geheugen. ME-patiënten hebben ook gewijzigde verbindingen tussen verschillende hersenregio’s die mogelijk verklaren waarom zij cognitieve beperkingen hebben.
  4. De recentste studies op het gebied van beeldvormend hersenonderzoek tonen ook aan dat ME-patiënten wijdverspreide herseninflammatie (neuroinflammatie) hebben en verhoogd lactaat in de hersenen. Ruggenmergvocht bevat bij ME/cvs ook toegenomen niveaus van eiwitten die betrokken zijn bij beschadiging en reparatie van weefsel.
  5. ME-patiënten hebben gebrek aan “energie” omdat hun cellen een probleem hebben met het genereren (en/of mogelijk gebruiken) van energie uit zuurstof (aerobe metabolisme), suiker (anaerobe metabolisme), lipiden (vetzuur oxidatie) en aminozuren.
  6. Veel studies hebben gerapporteerd dat ME-patiënten immuunproblemen hebben. Zo zijn bijvoorbeeld de niveaus in het bloed van pro-inflammatoire signalerende proteïnen (cytokinen) significant hoger bij ME-patiënten, waarbij de ziekste patiënten de hoogste niveaus van cytokinen in hun bloed hebben.
  7. Tot slot hebben meerdere studies aangetoond dat ME-patiënten door inspanning zieker worden, dat zij verhoogde niveaus van pro-inflammatoire cytokines, een lagere hartslag, lagere bloeddruk en een lager aeroob metabolisme hebben.

Meer details lees je hier.

Met dank aan Dr. Mark Guthridge voor het kort samenvatten van dit artikel op Twitter.