In een recent onderzoek is gekeken naar de dynamische mechanismen in de hersenen die ten grondslag liggen aan de therapeutische effecten van methylfenidaat bij kinderen met ADHD. Met behulp van een gerandomiseerd, placebo-gecontroleerd, dubbelblind cross-over ontwerp en een op systeemneurowetenschappen gebaseerd model werd gekeken naar de activiteit van drie kernhersennetwerken: het saliencenetwerk (SN), het frontopariëtale netwerk (FPN) en het default mode-netwerk (DMN). Deze netwerken zijn betrokken bij cognitieve controle en spelen een rol bij ADHD.
Uit het onderzoek bleek dat methylfenidaat de aandacht verbeterde en afwijkingen in de hersennetwerkactiviteit corrigeerde, waaronder de tijd dat de hersenen in bepaalde toestanden verbleven en de interacties tussen de verschillende netwerken. Deze bevindingen waren robuust en hielden rekening met mogelijke verstorende factoren zoals comorbiditeit, IQ en beweging van het hoofd. Belangrijk is dat de dynamische interacties tussen de netwerken onder invloed van een placebo voorspelden hoe methylfenidaat de verbetering van de aandacht beïnvloedde. Dit onderzoek laat zien dat een enkele dosis methylfenidaat verstoorde hersenactiviteit kan corrigeren in drie kernnetwerken die betrokken zijn bij cognitieve controle en geassocieerd worden met ADHD. Bovendien identificeren de bevindingen een mechanisme in de hersenen dat ten grondslag ligt aan de respons op farmacologische behandeling van ADHD en een mogelijke biomarker voor het voorspellen van de behandelingsrespons.
Methylfenidaat verbetert de aandacht bij kinderen met ADHD
Het eerste doel van het onderzoek was om te bepalen of methylfenidaat de cognitieve prestaties verbetert bij een continue aandachtstaak. Uit de resultaten bleek dat een enkele dosis methylfenidaat zorgde voor verbeterde prestaties, zoals een vermindering van fouten en snellere en consistentere reactietijden. Deze bevindingen zijn in overeenstemming met eerdere studies en benadrukken dat methylfenidaat effectief kan zijn bij het verminderen van aandachts- en cognitieve controleproblemen bij kinderen met ADHD.
Een ander belangrijk doel van het onderzoek was om te onderzoeken of methylfenidaat afwijkingen in functionele netwerken die verband houden met cognitieve controle kan herstellen bij kinderen met ADHD. In vergelijking met kinderen zonder ADHD vertoonden kinderen met ADHD onder invloed van een placebo langere perioden van bepaalde hersentoestanden. Methylfenidaat verminderde deze perioden en zorgde ervoor dat kinderen met ADHD niet langer te onderscheiden waren van kinderen zonder ADHD. Daarnaast normaliseerde methylfenidaat ook de interacties tussen de kernhersennetwerken, met name tussen het saliencenetwerk (SN), het frontopariëtale netwerk (FPN) en het default mode-netwerk (DMN). Deze netwerken zijn essentieel voor de regulatie van aandacht, cognitieve controle en rusttoestand van de hersenen.
Het onderzoek identificeerde specifieke dynamische patronen in de hersennetwerkactiviteit die correleerden met de behandelingsrespons op methylfenidaat. Deze patronen waren waarneembaar in de placeboconditie voordat de medicatie werd toegediend. Met behulp van machine learning-technieken werden deze patronen geanalyseerd om de individuele respons op methylfenidaat te voorspellen. Dit wijst op de mogelijkheid van het gebruik van deze dynamische interacties tussen hersennetwerken als biomarkers om de behandelingsrespons bij kinderen met ADHD te voorspellen.
Conclusie
De bevindingen van dit onderzoek laten zien dat een enkele dosis methylfenidaat de aandacht verbetert en verstoorde hersennetwerkactiviteit herstelt bij kinderen met ADHD. De effecten van methylfenidaat waren meetbaar in de activiteit en interacties van het saliencenetwerk, het frontopariëtale netwerk en het default mode-netwerk. Bovendien suggereert de identificatie van specifieke dynamische patronen in de hersenactiviteit vóór de behandeling dat deze patronen kunnen dienen als voorspellers van de behandelingsrespons op methylfenidaat.
Deze bevindingen dragen bij aan het begrip van de neurobiologische mechanismen die ten grondslag liggen aan de effectiviteit van methylfenidaat bij ADHD en kunnen mogelijk bijdragen aan de ontwikkeling van gepersonaliseerde behandelingen in de toekomst. Het is echter belangrijk op te merken dat verdere onderzoeken nodig zijn om de specifieke mechanismen en biomarkers te valideren en om een breder scala aan patiëntenpopulaties te onderzoeken.
Mizuno Y, Cai W, Supekar K, Makita K, Takiguchi S, Tomoda A, Menon V. Methylphenidate remediates aberrant brain network dynamics in children with attention-deficit/hyperactivity disorder: A randomized controlled trial. Neuroimage. 2022 Aug 15;257:119332. doi: 10.1016/j.neuroimage.2022.119332. Epub 2022 May 28. PMID: 35640787; PMCID: PMC9286726. The authors declare no competing financial interest.
