De kernpunten
- Tot nu toe wijst alles erop dat gewijzigde verbindingen tussen de verschillende hersengebieden het belangrijkste probleem vormen bij ME/cvs – en dat is waar Leighton Barnden en het team van het National Centre for Neuroimmunology and Emerging Diseases (NCNED) zich in deze studie op hebben toegespitst.
- Met behulp van een ultrakrachtige 7 tesla-MRI hebben ze de verbindingen tussen gebieden in het subcorticale of lagere deel van de hersenen onderzocht terwijl de deelnemers een cognitieve taak uitvoerden.
- Motorische problemen – Verminderde connectiviteit (leesactiviteit) tussen een deel van de kleine hersenen en de hersenstam suggereerde dat de signalen die ons helpen om gemakkelijk te bewegen, dingen met onze ogen te volgen, correct te staan en complexe bewegingen uit te voeren, niet goed doorkomen.
- Problemen met de frontale hersenen – Een ‘hyperstimulering’ in een bepaald deel van de hersenen suggereerde dat de frontale gebieden van de hersenen, die ons helpen taken uit te voeren en het emotioneel geladen limbisch systeem onder controle te houden, beschadigd waren.
- RAS – verminderde connectiviteit met verschillende delen van de kleine hersenen suggereerde dat het RAS, het systeem dat ons alert houdt, de slaap-waakcycli reguleert en de aandacht controleert, was afgeremd.
- Verhoogde activiteit van het default mode network (DMN) – sterkere connectiviteit (activiteit) in het DMN duidde op nog meer problemen met alertheid, waarbij de geest afdwaalde, er sprake was van op zichzelf gerichte gedachten en er negatieve gedachten op de voorgrond traden. Verhoogde activiteit van het DMN komt in connectiviteitsstudies vaker voor dan in enig ander deel van het brein.
- Problemen met het salience-netwerk suggereerden dat de aandacht van ME/cvs-patiënten gedwongen werd om bezig te zijn met zintuiglijke gewaarwordingen en pijn – en zouden kunnen helpen verklaren waarom het moeilijk is om zich op taken te concentreren, waarom er mogelijk meer wordt gepiekerd, waarom er negatieve gedachten zijn, enz.
- De toegenomen verbindingen van het default mode network met de amygdala en de hypothalamus bij ME/cvs suggereren dat een toestand van chronische stress beide assen van de stressreactie heeft ontregeld.
- Vastzitten in de “DMN-modus” heeft grote gevolgen voor de energie. Proberen een taak uit te voeren terwijl je gedachten afdwalen, kost meer energie. Soepel en efficiënt bewegen tijdens het uitvoeren van fysieke taken wordt onmogelijk.
- Omdat dopamine – de beloningsneurotransmitter – het DMN onderdrukt, kan een laag dopaminegehalte een rol spelen bij de activering van het DMN. Dopamine zorgt voor de motivatie en dus voor de energie die nodig is om taken uit te voeren. Stimulerende middelen kunnen riskant zijn, maar ze kunnen het dopaminegehalte verhogen en zijn bij sommige mensen met ME/cvs en FM met succes gebruikt.
- Neurostimulatie en mitochondriale ondersteuning kunnen ook helpen, maar de meeste aanbevelingen zijn gericht op mind/body-technieken (mindfulness en meditatie, negatieve gedachten aanpakken en vervangen, bewust je aandacht ergens op richten, meditatie met liefdevolle welwillendheid, ademhalingstechnieken (zie blog), apps voor braintraining en een dagboek bijhouden waarin je elke dag iets noteert waar je dankbaar voor bent).
Kleine onderzoeksteams kunnen een groot verschil maken. We vragen ons af waar we zouden staan zonder Leighton Barnden en het team van het National Centre for Neuroimmunology and Emerging Diseases (NCNED) aan de Griffith University. Dat de hersenstam een belangrijk onderzoeksgebied is geworden, is grotendeels te danken aan Barnden en het NCNED-team.
Barnden is gefascineerd door de ‘subcorticale’ delen van de hersenen (onder de hersenschors) die verantwoordelijk zijn voor basisfuncties zoals beweging, verwerking van zintuiglijke signalen, alertheid, slaap, emoties, ademhaling, bloeddruk, hartslag, enz. Als deze functies niet goed werken, kan dat tot tal van problemen leiden.
Hoewel er enkele structurele problemen zijn gevonden (verminderde witte stof, hersenstamvolume), blijkt uit het bewijs tot nu toe dat gewijzigde verbindingen tussen de verschillende hersengebieden het centrale probleem zijn bij ME/cvs en fibromyalgie. Er is iets mis met de informatiesnelwegen die ervoor zorgen dat de hersenen soepel functioneren. Het is alsof je Brussel invoert, maar Google Maps je steeds naar Amsterdam stuurt.
Gewijzigde verbindingen zijn het minst slechte scenario voor de hersenen, aangezien het herstellen van structurele problemen in de hersenen erg moeilijk is, terwijl het wijzigen van de connectiviteit tussen hersengebieden soms wel mogelijk is.
De vreemde verbindingen die de Lange in 2003 ontdekte, suggereerden dat de delen van de hersenen die betrokken zijn bij ‘motorische planning’ of beweging, niet goed met elkaar verbonden waren. Miller vond iets soortgelijks toen hij de verbindingen met de basale ganglia onderzocht. Met elf studies erover, blijkt het gebied dat veruit het meest getroffen is, echter de verbindingen met de standaardmodus en de intrinsieke netwerken te zijn.
De studie
De Australische onderzoekers gebruikten een MRI-scanner met een ultrahoge veldsterkte van 7 tesla om de verbindingen (zuurstofgehalte in het bloed) tussen 27 interessante gebieden in deze hersenregio’s te onderzoeken terwijl 31 ME/cvs-patiënten en 15 gezonde controles de Stroop-cognitieve taak uitvoerden, in de studie ‘Subcortical and default mode network connectivity is impaired in myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome’ (De connectiviteit van het subcorticale en standaardmodusnetwerk is verstoord bij myalgische encefalomyelitis/chronischevermoeidheidssyndroom).
Aangezien de hersenstam en de kleine hersenen in het bijzonder betrokken zijn bij cognitieve stoornissen, motorische disfunctie en de slaap-waakcyclus, onderzochten de auteurs de connectiviteit (activiteit) tussen: (a) het salience network (SA) en het default mode network (DMN); en (b) de cerebellaire vermis en de hersenstamgebieden.
De twee gebieden
Het Default Mode Network (DMN) – Omdat het DMN gedachten laat opborrelen, kan het creativiteit bevorderen. Aan de andere kant staat het je niet toe om in het hier en nu aanwezig te zijn omdat het uitblinkt in introspectie. Wanneer je nadenkt over je verleden of de toekomst, je afvraagt hoe het met je gaat, wat er met je gebeurt, enz. (let op de verwijzing naar jezelf), is het default mode network (DMN) actief.
Aangezien het DMN naar jezelf verwijst, moet je het uitschakelen als je iets gedaan wil krijgen, en dat is precies wat het salience network doet. Wanneer het tijd is om aan de slag te gaan en een taak uit te voeren, schakelt het salience-netwerk het default mode network uit, stopt het de afleidingen en houdt het ons effectief bezig met de taak die voor ons ligt.
De cerebellaire vermis – De cerebellaire vermis reguleert het autonome zenuwstelsel (hartslag, ademhaling, opwinding) via de hersenstam. Het is ook betrokken bij coördinatie, manier van lopen en beweging, en staat in verbinding met het emotioneel geladen limbisch systeem.
Resultaten
Bewegingsproblemen – Verminderde connectiviteit (leesactiviteit) tussen een deel van de kleine hersenen en de hersenstam suggereert dat de signalen die ons helpen om gemakkelijk te bewegen, dingen met onze ogen te volgen, correct te staan en complexe bewegingen uit te voeren, niet goed doorkomen.
Problemen met de frontale hersenen – Een sterkere connectiviteit tussen de pontiene kernen en clusters van corticale voxels in de frontale pool en de bovenste frontale kwab wijst erop dat de frontale hersengebieden beschadigd zijn.
Dit is niet nieuw. Andere studies naar ME/cvs hebben aangetoond dat de frontale cortex (met name de dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) en de anterior cingularis cortex (ACC)) zijn aangetast. Deze delen van de hersenen zorgen ervoor dat we ons op onze taken kunnen concentreren, voorkomen afleiding, integreren zintuiglijke signalen, reguleren beweging en houden het emotioneel geladen limbisch systeem onder controle.
Deze bevinding suggereert dat de hersenen bij ME/cvs geprobeerd hebben het falen van de frontale cortex te compenseren door de pontiene kernen – een knooppunt dat informatie doorgeeft tussen de frontale hersengebieden en de kleine hersenen – te vragen het signaal te versterken zodat ME/cvs-patiënten hun taken kunnen afmaken. De auteurs stelden dat er een soort van “hyperstimulering” (hyperinspanning?) was opgetreden.
Problemen met alertheid, slaap en meer – Het werd nog leuker toen verminderde connectiviteit met verschillende delen van de kleine hersenen suggereerde dat het reticulair activerend systeem (het RAS), dat ons alert houdt, de slaap-waakcycli reguleert en de aandacht en het autonome zenuwstelsel controleert – allemaal duidelijke probleemgebieden bij ME/cvs – onderdrukt was.
DMN-problemen tasten essentiële standaardfuncties aan – De auteurs merkten op dat de verbindingen van het DMN in de hersenen het tot “een van de belangrijkste intrinsieke netwerken van de hersenen maken, dat in wezen verantwoordelijk is voor de standaardfuncties van de hersenen”.
Zoals eerder opgemerkt, is het default mode network (DMN) keer op keer naar voren gekomen bij functionele connectiviteitsstudies van ME/cvs. In plaats van afgeremd te zijn, vertoonde het DMN echter een sterkere connectiviteit (activiteit) bij ME/cvs-patiënten dan bij de gezonde controlegroep.
Overactiviteit van het DMN kan een aantal concrete gevolgen hebben: afdwalen van de gedachten maakt het moeilijker om taken uit te voeren (alweer), een verhoogde focus op zichzelf kan leiden tot cycli van piekeren, een verhoogd terugdenken aan gebeurtenissen uit het verleden en meer moeite om negatieve gedachten los te laten. Dit heeft voor de hand liggende gevolgen en – gezien een mogelijke samenhang met de amygdala bij ME/cvs – kunnen er verhoogde emotionele reacties op die negatieve gedachten aanwezig zijn. En ja, hoge DMN-activiteit is ook een recept voor hersen- of fibromyalgie-mist.
Men kan zien dat de manier waarop het DMN functioneert om gedachten te laten opborrelen – wat een creatief proces kan zijn –, schadelijk kan worden voor iedereen die traumatische gebeurtenissen heeft meegemaakt, zoals bij ME/cvs, fibromyalgie of long covid, wanneer de gedachten die opborrelen overwegend negatief zijn.(nvdr: dit is voor de rekening van Cort, er is geen wetenschappelijk bewijs van een verband tussen deze aandoeningen en trauma).
Toegenomen pijn – Positieve connecties tussen verschillende delen van het salience-netwerk (anterior cingulate cortex (ACC), insula en vermis VIIIb, en de linker winding boven de rand (SMG) met vermis VIIIb) leverden een mogelijke verklaring op voor de waargenomen toegenomen ‘zelfgerichtheid’ – een verhoogde gevoeligheid voor prikkels en pijnniveaus – waardoor de aandacht daarop wordt gericht. Zowel de insula als de anterior cingulate worden in verband gebracht met vermoeidheid en pijn bij ME/cvs en fibromyalgie, en het is aangetoond dat chronische pijn het default mode network activeert.
Hoewel niet iedereen met ME/cvs last heeft van pijn, is dat bij velen wel het geval – en het is zo bij iedereen met fibromyalgie. Als ME/cvs en FM, zoals Dr. Clauw heeft geponeerd, ten minste gedeeltelijk een ‘zintuiglijke aandoening’ zijn, kan men zien dat al deze aspecten – de moeilijkheid om zich op taken te concentreren, het mogelijk toegenomen piekeren, de negatieve gedachten – een natuurlijk gevolg kunnen zijn van de moeizame pogingen om zich door een doolhof van zintuiglijke prikkels heen te worstelen. Met de alarmsystemen van het lichaam op volle kracht is een zekere mate van ‘zelfgerichtheid’ waarschijnlijk een gepaste, zo niet nuttige reactie op de lange termijn.
Piekeren is nog niet veel onderzocht bij ME/cvs of fibromyalgie, maar het feit dat je niet meer je kost kan verdienen (of soms bijna helemaal niet meer kan werken) en dat je financieel achteruitgaat, vrienden verliest en niet meer kan doen wat je vroeger plezier bracht, is genoeg reden om te piekeren.
Implicaties voor de energieproductie
De toegenomen verbindingen van het standaardmodusnetwerk met de amygdala en hypothalamus bij ME/cvs suggereren dat een chronische stresstoestand beide stressreacties heeft ontregeld: de hypothalamus-hypofyse-bijnier-as (HPA) en de activiteit van het autonome zenuwstelsel. Het energie-intensieve karakter van een autonoom zenuwstelsel in de ‘vecht/vlucht’-stand legt extra druk op je energiebronnen en op de mitochondriën, wat mogelijk leidt tot de uitputting van immuuncellen die we bij deze ziekten zien.
Vastzitten in de ‘DMN-modus’ (dwalende of op jezelf gerichte of negatieve gedachten) heeft grote gevolgen voor je energie. Proberen een taak uit te voeren terwijl je gedachten afdwalen, kost meer energie. Als het een fysieke taak is (denk aan het probleem van motorische planning), wordt het onmogelijk om soepel en efficiënt te bewegen; bij een mentale taak moet je jezelf steeds weer terug naar de taak slepen – een energieverslindende en PEM-opwekkende onderneming, omdat de hersenen voortdurend van het ene naar het andere moeten schakelen.
Onlangs hebben we bewijs gezien van een verhoogd zuurstof- en glucosegebruik in de hersenen van ME/cvs-patiënten, en er lopen twee grote studies om dit te onderzoeken.
Negatieve emoties worden ook in verband gebracht met verhoogde niveaus van pro-inflammatoire cytokines (bijv. IL-6, TNF-α, CRP), die mogelijk de afweerreactie kunnen vertragen, het darmmicrobioom kunnen verstoren, celveroudering kunnen versnellen en het cardiovasculaire systeem en het metabolisme kunnen beïnvloeden.
Het verband met dopamine
Omdat dopamine het DMN onderdrukt, kunnen de lage dopaminegehaltes die bij deze ziekten blijken voor te komen, een rol spelen bij de activering van het DMN. Een hypothese stelt dat lage dopaminegehaltes een cruciale rol spelen bij neurologische ziekten met vermoeidheid, zoals multiple sclerose, ME/cvs en hersenletsel na trauma.
Dopamine zorgt voor de motivatie en dus voor de energie die nodig is om taken uit te voeren. Aangezien dopamine de ‘belonings’-neurotransmitter is, kunnen de ‘lage beloningen’ van taken bij mensen met lage dopaminegehaltes het moeilijk maken om uit de greep van het DMN te komen. Door onze energietoestand te bekijken, helpt het ons te kiezen welke taken we uitvoeren. Een laag dopaminegehalte leidt ertoe dat activiteiten worden geassocieerd met lage beloningen, wat zich vertaalt in moeite om activiteiten uit te voeren.
Geen van de bronnen die ik heb gezien, stelde voor om dopamineverhogende medicijnen te gebruiken om de DMN-activering te verminderen, en ik weet niet waarom. Stimulerende middelen zoals modafinil, Adderal en Ritalin kunnen riskant zijn, maar ze kunnen het dopaminegehalte verhogen en zijn met succes gebruikt bij sommige mensen met ME/cvs en FM. Zijn ze een optie?
Suggesties voor behandeling
In deze studie wordt niets gezegd over behandeling. Helaas lijken er geen makkelijke oplossingen te zijn voor de verhoogde activiteit van het default mode network bij ME/cvs. Neurostimulatie (transcraniële gelijkstroomstimulatie, transcraniële magnetische stimulatie), stimulerende middelen (?) en ondersteuning van de mitochondriën kunnen mogelijk helpen. Psychedelica – die worden getest bij fibromyalgie – kunnen de DMN-activiteit ook verminderen.
Alle andere aanbevelingen die ik heb gevonden, hadden betrekking op mind/body-technieken. Suggesties waren: neuro-plasticiteitsoefeningen, waaronder mindfulness en meditatie, negatieve gedachten ter discussie stellen en vervangen, bewust je aandacht ergens op richten (één persoon vond het helpen om zich te concentreren op de details om zich heen), jezelf herhaaldelijk terugbrengen naar het hier en nu, meditaties met liefdevolle welwillendheid, ademhalingstechnieken om het autonome zenuwstelsel weer in balans te brengen (4-7-8-ademhaling: 4 seconden inademen, 7 seconden vasthouden en 8 seconden uitademen; Box Breathing (4-4-4-4): 4 seconden inademen, 4 seconden vasthouden, 4 seconden uitademen en 4 seconden pauzeren. Ook beurtelings ademhalen door één neusgat), relaxatieoefeningen, apps voor hersentraining, goede slaaproutines en een dankbaarheidsdagboek (verhoogt de dopamineproductie) werden aanbevolen.
Conclusie
Moeite met bewegen, cognitieve en fysieke uitputting, afdwalen van de gedachten, moeite met concentreren en taken afmaken, en toegenomen pijn lijken inherent te zijn aan deze ziekten. Het is goed om te zien dat hersenscans hiervoor een verklaring bieden. Hoewel we niet weten wat de oorzaak is van DMN-activering, is het voor sommigen wellicht mogelijk om de DMN iets te verminderen en zo enige verlichting te krijgen.
© Health Rising, 11 februari 2025. Vertaling Els, redactie admin, ME-gids.
Citeren?
Inderyas, M., Thapaliya, K., Marshall-Gradisnik, S., Barth, M., & Barnden, L. (2024). Subcortical and default mode network connectivity is impaired in myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome. Frontiers in neuroscience, 17, 1318094. https://doi.org/10.3389/fnins.2023.1318094
