hersenconnectiviteit

Hersenconnectiviteit is een onderzoeksgebied dat de manier beschrijft waarop hersengebieden onderling zijn verbonden en communiceren. Het omvat structurele connectiviteit, functionele connectiviteit en effectieve connectiviteit.

Structurele connectiviteit verwijst naar de fysieke verbindingen tussen hersengebieden via witte stof, zoals hersenbundels. Deze verbindingen worden in kaart gebracht met diffusie MRI en tractografie, en leveren een anatomisch raamwerk waarop functionele relaties kunnen ontstaan.

Functionele connectiviteit beschrijft statistische associaties tussen activiteiten van verschillende hersengebieden, meestal gemeten met fMRI, EEG of MEG. Bij rusttoestand laten correlaties tussen regio's netwerken vormen zoals het default mode network en taak-gerichte netwerken.

Effectieve connectiviteit gaat een stap verder en probeert de richting en causaliteit van invloed tussen regio's te bepalen, bijvoorbeeld met dynamische-causale modellering (DCM) of Granger causaliteitsanalyse.

Het idee van een connectome omvat een omvattende kaart van deze verbindingen, vaak verwerkt tot netwerkelementen (knopen) en verbindingen (randen). Technieken uit de netwerkwetenschap, zoals graad, efficiëntie en modulariteit, worden gebruikt om de organisatie van het netwerk te beschrijven.

Toepassingen omvatten inzichten in neurodevelopment, veroudering en diverse aandoeningen zoals Alzheimer, schizofrenie en traumatisch hersenletsel. Hersenconnectiviteit kan helpen bij het identificeren van biomarkers, het volgen van ziekteprogressie en het sturen van neurorehabilitatie.

Beperkingen zijn onder meer verschillen in ruimtelijke en temporele resolutie tussen meetmethoden, afhankelijkheid van verwerkingskeuzes, en interpersoonlijke variatie. Integratie van verschillende modaliteiten en reproduceerbaarheid blijven aandachtspunten.

Toekomstgericht onderzoek streeft naar gepersonaliseerde connectomen, multimodale imaging en geavanceerde modellering om functionaliteit en pathologie beter te begrijpen.