Structurele en functionele afwijkingen in de PCC resulteren in een scala van neurologische en psychiatrische stoornissen. De PCC integreert en medieert waarschijnlijk informatie in de hersenen. Daarom zouden functionele afwijkingen van de PCC een opeenstapeling van afgelegen en wijdverspreide schade in de hersenen kunnen zijn.
De ziekte van AlzheimerEdit
De PCC wordt vaak aangetast door neurodegeneratieve ziekte. In feite is een verminderd metabolisme in de PCC geïdentificeerd als een vroeg teken van de ziekte van Alzheimer, en is vaak aanwezig voordat de klinische diagnose is gesteld. Het verminderde metabolisme in de PCC is typisch één onderdeel van een diffuus patroon van metabolische disfunctie in de hersenen dat mediale temporale kwabstructuren en de anterieure thalamus omvat, afwijkingen die het resultaat kunnen zijn van schade in geïsoleerde maar verbonden regio’s. Meguro et al. (1999) tonen bijvoorbeeld aan dat experimentele beschadiging van de rhinale cortex resulteert in hypometabolisme van de PCC. Bij de ziekte van Alzheimer wordt de metabole abnormaliteit in verband gebracht met amyloïdafzetting en hersenatrofie met een ruimtelijke verdeling die lijkt op de knooppunten van het default mode netwerk. Bij vroege Alzheimer is de functionele connectiviteit binnen het DMN verminderd, waardoor de verbinding tussen de PCC en de hippocampus wordt aangetast, en deze veranderde patronen kunnen de genetische ApoE-status weerspiegelen (een risicofactor die met de ziekte wordt geassocieerd). Gebleken is dat neurodegeneratieve ziekten zich “prionachtig” door de hersenen verspreiden. Wanneer bijvoorbeeld de eiwitten amyloïd-b en TDP-43 in hun abnormale vorm aanwezig zijn, verspreiden zij zich over synapsen en worden zij in verband gebracht met neurodegeneratie. Deze overdracht van abnormale eiwitten zou worden beperkt door de organisatie van witte stof verbindingen en zou mogelijk de ruimtelijke verdeling van pathologie binnen de DMN verklaren, bij de ziekte van Alzheimer. Bij de ziekte van Alzheimer helpt de topologie van witte stof connectiviteit bij het voorspellen van atrofische patronen, wat mogelijk verklaart waarom de PCC is aangetast in de vroege stadia van de ziekte.
Autisme spectrum stoornisEdit
Autisme spectrum stoornissen (ASSs) zijn geassocieerd met metabole en functionele afwijkingen van de PCC. Personen met ASS vertonen verlaging van het metabolisme, vertonen abnormale functionele responsen en vertonen reducties in functionele connectiviteit. Eén studie toonde aan dat deze verminderingen prominent aanwezig zijn in de PCC. Studies hebben aangetoond dat de afwijkingen in cingulate responsen tijdens interpersoonlijke interactie correleren met de ernst van de symptomen in ASS, en het niet vertonen van taakafhankelijke deactivatie in de PCC correleert met de algemene sociale functie. Ten slotte tonen post-mortem studies aan dat de PCC bij patiënten met ASS cytoarchitectonische afwijkingen vertonen, waaronder verlaagde niveaus van GABA A receptoren en benzodiazepine bindingsplaatsen.
Attention deficit hyperactivity disorderEdit
Er is gesuggereerd dat ADHD een stoornis van het DMN is, waarbij neurale systemen worden verstoord door ongecontroleerde activiteit die leidt tot aandachtsverlappingen. In een meta-analyse van structurele MRI-studies vonden Nakao e.a. (2011) dat patiënten met ADHD een verhoogde linker PCC vertonen, wat suggereert dat ontwikkelingsafwijkingen de PCC beïnvloeden. In feite is de PCC functie abnormaal bij ADHD. Binnen het DMN is de functionele connectiviteit verminderd en activiteit in rusttoestand wordt gebruikt om ADHD bij kinderen te diagnosticeren. Behandeling voor ADHD omvat psychostimulerende medicatie die direct de PCC activiteit beïnvloedt. Andere studies die zich richten op medicatie voor PCC afwijkingen, melden dat de PCC alleen reageert op stimulerende behandelingen en dat de effectiviteit van medicatie afhankelijk kan zijn van motivatie niveaus. Bovendien is ADHD in verband gebracht met het gen SNAP25. Bij gezonde kinderen is SNAP25 polymorfisme gekoppeld aan werkgeheugen capaciteit, veranderde PCC structuur, en taak-afhankelijke PCC deactivering patronen op het werkgeheugen taak.
DepressieEdit
Anormale PCC functionele connectiviteit is in verband gebracht met depressie, met wisselende resultaten. Eén studie meldt een verhoogde PCC functionele connectiviteit, terwijl een andere laat zien dat onbehandelde patiënten een verminderde functionele connectiviteit hadden van de PCC naar de caudate. Andere studies hebben gekeken naar interacties tussen de PCC en de subgenuale cingulate regio (Brodmann gebied 25), een gebied in de hersenen dat mogelijk depressie veroorzaakt. Het voorste knooppunt van het DMN wordt gedeeltelijk gevormd door het sterk verbonden PCC en Brodmann gebied 25. Deze twee gebieden zijn metabolisch overactief bij behandelingsresistente depressie. Het verband tussen de activiteit in het PCC en Brodmann gebied 25 correleert met ruminatie, een kenmerk van depressie. Dit verband tussen de twee gebieden zou de medicatie-respons bij patiënten kunnen beïnvloeden. Er is reeds vastgesteld dat beide gebieden veranderingen in het metabolisme vertonen na een behandeling met antidepressiva. Bovendien vertonen patiënten die diepe hersenstimulatie ondergaan een verhoogde glucosemetabolisme en cerebrale doorstroming in het PCC, terwijl ze ook een veranderde Brodmann zone 25 vertonen.
SchizofrenieEdit
Andormale activiteit in het PCC is in verband gebracht met schizofrenie, een mentale stoornis met veel voorkomende symptomen zoals hallucinaties, waanideeën, ongeorganiseerd denken, en een gebrek aan emotionele intelligentie. Wat de symptomen gemeen hebben, is dat zij te maken hebben met een onvermogen om interne en externe gebeurtenissen van elkaar te onderscheiden. Twee PET studies bij patiënten met schizofrenie toonden een abnormaal metabolisme aan in de PCC. Eén studie meldt dat het glucose metabolisme verlaagd was bij schizofrenen, terwijl een andere studie een abnormaal glucose metabolisme liet zien dat sterk gecorreleerd was in de pulvinar en de PCC. In de laatste studie waren de thalamische interacties met de frontale kwabben verminderd, wat zou kunnen betekenen dat schizofrenie de thalamocorticale verbindingen beïnvloedt. Verdere afwijkingen in het PCC, abnormale NMDA, cannabinoïde, en GABAerge receptor binding zijn gevonden met post-mortem autoradiografie van schizofrenen. Afwijkingen in de structuur en witte stof verbindingen van de PCC zijn ook geregistreerd bij schizofrene patiënten. Schizofrenen met een slechte uitkomst hebben vaak een verminderd PCC volume. Verder worden witte stof afwijkingen in de cingulum bundel, een structuur die de PCC verbindt met andere limbische structuren, gevonden bij sommige patiënten met schizofrenie. In functionele MRI studies is een abnormale PCC functie in verband gebracht met toenames en afnames in functionele connectiviteit. Er zijn ook abnormale PCC responsen tijdens het uitvoeren van taken. Deze afwijkingen kunnen bijdragen aan psychotische symptomen van sommige personen met schizofrenie. Onderzoek naar het effect van de psychedelische drug psilocybine toont aan dat de veranderde staat van bewustzijn geïnduceerd door deze drug gecorreleerd kan worden met abnormaal metabolisme en functionele connectiviteit van de PCC, evenals een vermindering in de sterkte van anti-correlaties tussen het DMN en het frontopariëtale controlenetwerk (FPCN). Omdat deze netwerken bijdragen aan interne en externe cognitie, zouden afwijkingen in het PCC kunnen bijdragen aan psychose bij sommige vormen van schizofrenie.
Traumatisch hersenletselEdit
Na traumatisch hersenletsel (TBI) zijn afwijkingen aangetoond in het PCC. Vaak veroorzaakt hoofdletsel wijdverspreid axonaal letsel dat hersengebieden ontkoppelt en tot cognitieve stoornissen leidt. Dit houdt ook verband met een verminderd metabolisme binnen de PCC. Studies van de prestaties op eenvoudige keuze-reactietijdtaken na TBI tonen in het bijzonder aan dat het patroon van functionele connectiviteit van de PCC naar de rest van het DMN de TBI stoornissen kan voorspellen. Zij vonden ook dat grotere schade aan de cingulum bundel, die de PCC met het voorste DMN verbindt, gecorreleerd was met blijvende aandachtsstoornissen. In een latere studie werd gevonden dat TBI’s gerelateerd zijn aan een moeilijkheid in het omschakelen van automatische naar gecontroleerde reacties. Binnen geselecteerde taken vertoonden patiënten met TBI een verminderde motorische inhibitie die geassocieerd was met het falen om de PCC snel te reactiveren. Samengevat suggereert dit dat het falen om de PCC/DMN activiteit te controleren kan leiden tot aandachtsstoornissen bij TBI patiënten.
AngststoornissenEdit
Er is toenemend bewijs voor PCC disfunctie die ten grondslag ligt aan veel kindertijd/adolescentie mentale stoornissen. Verder vertonen angststoornis patiënten een associatie tussen verhoogde extinctie-gerelateerde PCC activiteit en grotere ernst van de symptomen. PCC disfunctie kan ook een rol spelen bij angststoornissen tijdens de adolescentie.