Nieprawidłowości strukturalne i funkcjonalne w PCC skutkują szeregiem zaburzeń neurologicznych i psychiatrycznych. PCC prawdopodobnie integruje i pośredniczy w przekazywaniu informacji w mózgu. Dlatego nieprawidłowości funkcjonalne PCC mogą być kumulacją odległych i rozległych uszkodzeń w mózgu.
Choroba AlzheimeraEdit
Centrum PCC jest powszechnie dotknięte chorobą neurodegeneracyjną. W rzeczywistości, zmniejszony metabolizm w PCC został zidentyfikowany jako wczesny objaw choroby Alzheimera i jest często obecny przed kliniczną diagnozą. Obniżony metabolizm w PCC jest zwykle jednym z elementów rozproszonego wzorca dysfunkcji metabolicznej w mózgu, który obejmuje struktury przyśrodkowego płata skroniowego i przedniej części wzgórza, nieprawidłowości, które mogą być wynikiem uszkodzeń w izolowanych, ale połączonych regionach. Na przykład Meguro i wsp. (1999) wykazują, że eksperymentalne uszkodzenie kory rylcowej powoduje hipometabolizm PCC. W chorobie Alzheimera nieprawidłowości metaboliczne są związane z odkładaniem się amyloidu i atrofią mózgu, których rozkład przestrzenny przypomina węzły sieci trybu domyślnego. We wczesnej fazie choroby Alzheimera funkcjonalne połączenia w obrębie DMN są zredukowane, wpływając na połączenia między PCC a hipokampem, a te zmienione wzorce mogą odzwierciedlać status genetyczny ApoE (czynnik ryzyka związany z chorobą). Stwierdzono, że choroby neurodegeneracyjne rozprzestrzeniają się w mózgu w sposób „prionopodobny”. Na przykład, gdy białka amyloid-b i TDP-43 występują w nieprawidłowej postaci, rozprzestrzeniają się one po synapsach i są związane z neurodegeneracją. To przekazywanie nieprawidłowych białek byłoby ograniczone przez organizację połączeń istoty białej i mogłoby potencjalnie wyjaśnić przestrzenną dystrybucję patologii w DMN, w chorobie Alzheimera. W chorobie Alzheimera, topologia połączeń istoty białej pomaga w przewidywaniu wzorców zanikowych, prawdopodobnie wyjaśniając, dlaczego PCC jest dotknięta we wczesnych stadiach choroby.
Zaburzenia ze spektrum autyzmuEdit
Zaburzenia ze spektrum autyzmu (ASDs) są związane z metabolicznymi i funkcjonalnymi nieprawidłowościami PCC. Osoby z ASD wykazują redukcję metabolizmu, wykazują nieprawidłowe odpowiedzi funkcjonalne i wykazują redukcje w funkcjonalnej łączności. Jedno z badań wykazało, że te redukcje są widoczne w PCC. Badania wykazały, że nieprawidłowości w odpowiedziach cingulate podczas interakcji interpersonalnych korelują z nasileniem objawów w ASD, a brak dezaktywacji PCC zależnej od zadania koreluje z ogólnym funkcjonowaniem społecznym. Wreszcie, badania pośmiertne wykazują, że PCC u pacjentów z ASD mają nieprawidłowości cytoarchitektoniczne, w tym obniżony poziom receptorów GABA A i miejsc wiązania benzodiazepin.
Zespół nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagiEdit
Zasugerowano, że ADHD jest zaburzeniem DMN, w którym systemy neuronalne są zakłócane przez niekontrolowaną aktywność, która prowadzi do lapsusów uwagi. W metaanalizie strukturalnych badań MRI, Nakao et al. (2011) odkryli, że pacjenci z ADHD wykazują zwiększoną lewą PCC, sugerując, że nieprawidłowości rozwojowe wpływają na PCC. W rzeczywistości, funkcja PCC jest nieprawidłowa w ADHD. W obrębie DMN, funkcjonalna łączność jest zmniejszona, a aktywność w stanie spoczynku jest używana do diagnozowania ADHD u dzieci. Leczenie ADHD obejmuje leki psychostymulujące, które bezpośrednio wpływają na aktywność PCC. Inne badania dotyczące leków na nieprawidłowości PCC donoszą, że PCC może odpowiadać tylko na leczenie stymulantami, a skuteczność leków może zależeć od poziomu motywacji. Co więcej, ADHD zostało powiązane z genem SNAP25. U zdrowych dzieci polimorfizm SNAP25 jest związany z pojemnością pamięci operacyjnej, zmienioną strukturą PCC i zależnymi od zadania wzorcami dezaktywacji PCC w zadaniu pamięci operacyjnej.
DepresjaEdit
Nieprawidłowe połączenia funkcjonalne PCC zostały powiązane z dużą depresją, ze zmiennymi wynikami. W jednym z badań odnotowano zwiększoną łączność funkcjonalną PCC, natomiast w innym wykazano, że pacjenci nieleczeni mieli zmniejszoną łączność funkcjonalną z PCC do ogona kulszowego. Inne badania dotyczyły interakcji między PCC a subgenitalnym obszarem cingulum (obszar Brodmanna 25), regionem mózgu, który potencjalnie może powodować depresję. Przedni węzeł DMN jest tworzony, częściowo, przez silnie połączone PCC i obszar Brodmanna 25. Te dwa regiony są metabolicznie nadaktywne w opornej na leczenie dużej depresji. Związek między aktywnością w PCC i obszarze Brodmanna 25 koreluje z ruminacją, cechą depresji. To powiązanie między tymi dwoma regionami może wpływać na reakcje na leki u pacjentów. Stwierdzono już, że oba regiony wykazują zmiany w metabolizmie po leczeniu przeciwdepresyjnym. Co więcej, pacjenci poddawani głębokiej stymulacji mózgu, mają zwiększony metabolizm glukozy i przepływ mózgowy w PCC, jednocześnie wykazując zmieniony obszar Brodmanna 25.
SchizofreniaEdit
Nieprawidłowa aktywność w PCC została powiązana ze schizofrenią, zaburzeniem psychicznym o wspólnych objawach, takich jak halucynacje, urojenia, zdezorganizowane myślenie i brak inteligencji emocjonalnej. Wspólną cechą tych objawów jest niezdolność do rozróżniania zdarzeń wewnętrznych i zewnętrznych. Dwa badania PET na pacjentach ze schizofrenią wykazały zaburzenia metabolizmu w PCC. Jedno badanie donosi, że metabolizm glukozy był zmniejszony u schizofreników, podczas gdy inne pokazuje nieprawidłowy metabolizm glukozy, który był wysoce skorelowany w pulwarze i PCC. W tym ostatnim badaniu interakcje wzgórza z płatami czołowymi były zmniejszone, co może oznaczać, że schizofrenia wpływa na połączenia wzgórzowo-korowe. Dalsze nieprawidłowości w PCC, nieprawidłowe wiązanie receptorów NMDA, kannabinoidowych i GABAergicznych zostały stwierdzone w pośmiertnej autoradiografii schizofreników. U chorych na schizofrenię stwierdzono również nieprawidłowości w strukturze i połączeniach istoty białej PCC. Schizofrenicy z gorszym wynikiem leczenia często mają zmniejszoną objętość PCC. Ponadto u niektórych pacjentów ze schizofrenią stwierdza się nieprawidłowości w istocie białej w pęczku cingulum, strukturze, która łączy PCC z innymi strukturami limbicznymi. W badaniach funkcjonalnego MRI, nieprawidłowa funkcja PCC jest związana ze wzrostem i spadkiem połączeń funkcjonalnych. Obserwuje się również nieprawidłowe odpowiedzi PCC podczas wykonywania zadań. Nieprawidłowości te mogą przyczyniać się do występowania objawów psychotycznych u niektórych osób ze schizofrenią. Badania nad działaniem psychodelicznego narkotyku psylocybiny wykazały, że zmieniony stan świadomości wywołany przez ten narkotyk może być skorelowany z zaburzeniami metabolizmu i połączeń funkcjonalnych PCC, a także zmniejszeniem siły antykorelacji między DMN a siecią kontroli czołowo-ciemieniowej (FPCN). Ponieważ sieci te przyczyniają się do wewnętrznego i zewnętrznego poznania, nieprawidłowości w PCC mogą przyczyniać się do psychozy w niektórych typach schizofrenii.
Urazowe uszkodzenie mózguEdit
Po urazowym uszkodzeniu mózgu (TBI) wykazano nieprawidłowości w PCC. Często urazy głowy wytwarzają rozległe uszkodzenia aksonalne, które odłączają regiony mózgu i prowadzą do zaburzeń poznawczych. Jest to również związane z obniżonym metabolizmem w obrębie PCC. Badania wyników w zadaniach dotyczących czasu reakcji prostego wyboru po TBI pokazują w szczególności, że wzorzec funkcjonalnej łączności z PCC do reszty DMN może przewidywać upośledzenie w wyniku TBI. Stwierdzono również, że większe uszkodzenie pęczka cingulum, który łączy PCC z przednią częścią DMN, korelowało z upośledzeniem uwagi długotrwałej. W kolejnym badaniu stwierdzono, że TBI wiąże się z trudnością w przełączaniu się z reakcji automatycznych na kontrolowane. W wybranych zadaniach pacjenci z TBI wykazywali upośledzenie hamowania motorycznego, które wiązało się z niepowodzeniem w szybkiej reaktywacji PCC. Łącznie sugeruje to, że brak kontroli nad aktywnością PCC/DMN może prowadzić do lapsusów uwagi u pacjentów z TBI.
Zaburzenia lękoweEdit
Istnieją coraz liczniejsze dowody na dysfunkcję PCC leżącą u podstaw wielu zaburzeń psychicznych typu childhood/adolescent-onset. Ponadto u pacjentów z zaburzeniami lękowymi obserwuje się związek między zwiększoną aktywnością PCC związaną z wygaszaniem a większym nasileniem objawów. Dysfunkcja PCC może również odgrywać rolę w zaburzeniach lękowych w okresie dorastania.
.