De macro-architectuur van verbindingen in de hersenen kan worden gereproduceerd als een “connectome” bestaande uit knooppunten die verschillende regio’s van de hersenen vertegenwoordigen en hun randen, de verbindingen tussen deze knooppunten. Sommige van deze knooppunten fungeren als hubs, die van fundamenteel belang zijn voor de algemene organisatie en distributie van informatie in de hersenen. Wanneer een netwerkknooppunt een overmaat aan onderlinge verbindingen heeft, maakt het deel uit van een zogenaamd “rijk clubnetwerk”. Er zijn steeds meer aanwijzingen dat schade aan dit rijke clubnetwerk verschillende spraak- en leesfuncties kan aantasten op vrijwel dezelfde manier als directe schade aan hersengebieden die normaal gesproken geassocieerd worden met spraak en begrip.
Bij dit onderzoek waren 44 patiënten betrokken die ten minste zes maanden voor het onderzoek een ischemische beroerte in de linker hemisfeer hadden doorgemaakt. Bij het testen van de afasie werd gebruik gemaakt van de Western Aphasia Battery, waarmee de ernst van de afasie werd bepaald, evenals subbeoordelingen van spraakverstaan, auditief begrip, spraakherhaling en benoemen. Aan elke deelnemer werd een Afasie Quotiënt (WAB-AQ) toegekend als maat voor de ernst van de afasie. MRI Diffusion Tensor Imaging (MRI-DTI), die de onderlinge verbindingen tussen hersengebieden in kaart kan brengen, werd gebruikt om het rijke knooppuntennetwerk in elke individuele patiënt te identificeren.
Onderzoekers ontdekten dat wanneer beeldvorming onthulde dat de bestudeerde patiënten na een beroerte verschillende distributies van rijke knooppunten hadden, hun afasie duidelijk kon verschillen. Zij presenteerden een treffend voorbeeld waarin twee patiënten vergelijkbare volumes van beroertebeschadiging hadden, maar zeer verschillende aantallen rijke knooppunten die in de buurt waren gebleven. Patiënt B had ernstigere afasie (lager WAB-AQ = 23,6) dan patiënt A (WAB-AB = 64,6).
“Proefpersonen bij wie de gespaarde corticale taalgebieden in het overgebleven netwerk zijn geïntegreerd als rijke club nodes, hebben minder kans op ernstigere vormen van afasie,” legden hoofdonderzoekers Ezequiel Gleichgerrcht, MD, PhD, en Leonardo Bonilha, MD, PhD, van de afdeling Neurologie, Medical University of South Carolina, uit.
Terwijl de klinische praktijk zich vaak heeft gericht op de directe schade aan de grijze stof van de hersenen, kunnen nieuwe karteringstechnieken zoals MRI-DTI de witte stofverbindingen in de gehele hersenen onderzoeken. De onderzoekers benadrukten: “Deze bevindingen benadrukken verder de potentiële relevantie en het nut van het in kaart brengen van het neurale connectoom van individuele proefpersonen. Het identificeren van patronen van witte stof integriteit heeft het potentieel om waardevolle informatie toe te voegen aan de gevestigde volume-gebaseerde analyse van klinische, neuropsychologische, en taal resultaten vanuit zowel theoretische als klinische perspectieven.”