Witte stof hersenen: functie, MRI en afwijkingen

De witte stof in de hersenen bestaat vooral uit zenuwvezels die verschillende hersengebieden met elkaar verbinden. Deze verbindingen maken het mogelijk dat informatie snel en efficiënt door de hersenen wordt uitgewisseld.

Veel van deze zenuwvezels zijn omgeven door myeline, een isolerende laag die helpt bij de geleiding van zenuwsignalen. De witte kleur van dit hersenweefsel wordt voor een belangrijk deel veroorzaakt door deze myeline. Witte stof bestaat daarnaast uit gliacellen en bloedvaten.

Witte stof speelt een belangrijke rol bij onder andere geheugen, aandacht, beweging, taal, informatieverwerking en executieve functies. Veranderingen of beschadigingen in de witte stof kunnen verschillende oorzaken hebben en worden soms toevallig ontdekt tijdens een MRI-scan.

Wat is witte stof in de hersenen?

Witte stof is een vorm van hersenweefsel die voornamelijk bestaat uit axonen: lange uitlopers van zenuwcellen waarmee signalen naar andere zenuwcellen worden gestuurd.

Veel axonen zijn bedekt met myeline. Deze myelineschede bevat relatief veel vetachtige stoffen en heeft een lichte kleur. Daardoor ziet dit deel van de hersenen witter uit dan de zogenaamde grijze stof.

Witte stof is dus geen afwijking of ziekte. Het is een normaal en essentieel onderdeel van gezonde hersenen.

Wat is het verschil tussen witte en grijze stof in de hersenen?

Witte en grijze stof hebben een verschillende samenstelling, maar werken voortdurend samen.

Een eenvoudige vergelijking is dat de grijze stof informatie verwerkt, terwijl de witte stof de verbindingen vormt waarlangs informatie tussen hersengebieden wordt uitgewisseld.

Dat is wel een vereenvoudiging. Cognitieve processen ontstaan door voortdurende samenwerking tussen grijze én witte stof.

Wat doet de witte stof in de hersenen?

Vrijwel iedere complexe menselijke activiteit vereist samenwerking tussen meerdere hersengebieden. Wanneer je bijvoorbeeld een gesprek voert, moeten netwerken voor onder andere taal, gehoor, aandacht, geheugen en sociale informatieverwerking vrijwel tegelijkertijd functioneren. De zenuwbanen in de witte stof maken deze communicatie mogelijk.

Daarom is witte stof belangrijk voor onder andere aandacht, geheugen, taal, motoriek, ruimtelijke informatieverwerking, snelheid van informatieverwerking, plannen en organiseren, en cognitieve flexibiliteit.

Door wetenschappelijk onderzoek naar witte stof is steeds duidelijker gemaakt dat cognitieve functies niet uitsluitend afhankelijk zijn van losse hersengebieden, maar ook van de kwaliteit van de verbindingen tussen die gebieden.

Waarom is myeline belangrijk?

Myeline vormt een isolerende laag rondom veel zenuwvezels. Deze laag maakt een efficiënte overdracht van elektrische signalen mogelijk. Hierdoor kunnen signalen snel over grotere afstanden door het zenuwstelsel worden geleid.

Je kunt dit enigszins vergelijken met isolatiemateriaal rond een elektriciteitskabel. Het axon vormt de verbinding, terwijl de myeline helpt om het signaal efficiënt te transporteren.

Wanneer myeline beschadigd raakt, kan communicatie tussen zenuwcellen minder goed verlopen. Aandoeningen waarbij myeline wordt aangetast worden demyeliniserende aandoeningen genoemd. Multiple sclerose is daarvan een bekend voorbeeld.

Waar zit witte stof in de hersenen?

Witte stof bevindt zich door vrijwel de gehele hersenen. In de grote hersenen ligt een groot deel ervan onder de hersenschors. Daar bevinden zich talloze bundels zenuwvezels die hersengebieden met elkaar verbinden.

Een bekende witte-stofstructuur is het corpus callosum, de grote zenuwvezelbundel tussen de linker- en rechterhersenhelft. Andere banen verbinden bijvoorbeeld frontale en pariëtale hersengebieden, temporale en frontale gebieden, de hersenschors met diepere hersenstructuren, verschillende geheugengebieden, en de hersenen met hersenstam en ruggenmerg.

Witte stof en cognitieve functies

De kwaliteit van witte-stofverbindingen is relevant voor het functioneren van grote hersennetwerken.

Geheugen

Geheugen bevindt zich niet op één specifieke plek in de hersenen. De hippocampus is belangrijk bij het vormen van nieuwe herinneringen, maar moet daarvoor communiceren met andere delen van de hersenen. Witte-stofbanen ondersteunen deze verbindingen.

Aandacht

Voor aandacht werken onder andere frontale en pariëtale hersengebieden samen. De verbindingen tussen deze gebieden zijn belangrijk voor het richten, vasthouden en verplaatsen van aandacht.

Executieve functies

Planning, impulscontrole, werkgeheugen en cognitieve flexibiliteit zijn voorbeelden van executieve functies. De prefrontale cortex speelt hierin een belangrijke rol, maar functioneert als onderdeel van bredere netwerken. Witte stof verbindt deze hersengebieden met elkaar.

Informatieverwerking

Een belangrijk aspect van witte stof is de snelheid waarmee informatie binnen neurale netwerken kan worden overgedragen, bijvoorbeeld wanneer je werkgeheugen wordt aangesproken om informatie kortdurend vast te houden. Onderzoek heeft daarom relaties gevonden tussen eigenschappen van witte stof en verschillende cognitieve functies. Dat betekent echter niet dat intelligentie of cognitieve capaciteiten simpelweg uit één MRI-kenmerk kunnen worden afgeleid.

Witte stof in de hersenen op een MRI

De term witte stof komt vaak voor in verslagen van een MRI van de hersenen. Op bepaalde MRI-opnamen kunnen plekken zichtbaar zijn die een ander signaal geven dan omliggend hersenweefsel.

Radiologen kunnen daarvoor termen gebruiken zoals witte-stofafwijkingen, witte-stoflaesies, white matter lesions, white matter hyperintensities, T2-hyperintensiteiten, FLAIR-hyperintensiteiten of microvasculaire veranderingen.

Dit zijn in eerste instantie beschrijvingen van wat op de scan zichtbaar is, geen diagnoses. Op T2- en FLAIR-opnamen zien witte-stofveranderingen er bijvoorbeeld uit als heldere gebieden.

Wat zijn witte-stofafwijkingen?

Met witte-stofafwijkingen worden gebieden bedoeld waarin het MRI-signaal afwijkt van het omliggende witte hersenweefsel. Dat kan verschillende oorzaken hebben.

Mogelijke verklaringen zijn onder andere veranderingen door ouder worden, kleinevatenziekte, hoge bloeddruk, diabetes, migraine, eerdere vaatbeschadiging, ontstekingsprocessen, multiple sclerose, hoofdletsel, bepaalde infecties, of zeldzamere erfelijke aandoeningen.

De locatie, vorm, hoeveelheid en verdeling van de afwijkingen zijn daarom belangrijk bij de interpretatie van een MRI.

Wat zijn witte-stoflaesies in de hersenen?

Een laesie is een gebied waarin weefsel afwijkend of veranderd is ten opzichte van het omliggende weefsel. De term witte-stoflaesie kan op MRI worden gebruikt voor een gebied in de witte stof dat er anders uitziet dan het omliggende hersenweefsel.

Een laesie zegt echter nog niet waardoor deze is ontstaan. Het patroon kan bijvoorbeeld passen bij vaatgerelateerde veranderingen, maar andere patronen kunnen eerder aanleiding geven om te denken aan ontsteking, demyelinisatie of andere neurologische oorzaken. Daarom worden MRI-bevindingen altijd in combinatie met klachten en medische voorgeschiedenis geïnterpreteerd.

Witte plekjes in de hersenen

Mensen die een MRI-verslag lezen, spreken vaak over witte plekjes in de hersenen. Mayo Clinic beschrijft dat zulke witte plekjes vaak witte-stofhyperintensiteiten zijn. Ze kunnen bijvoorbeeld voorkomen bij normale veroudering, veranderingen in kleine bloedvaten en migraine.

Bij de beoordeling kijkt een arts onder andere naar hoeveel plekjes aanwezig zijn, de grootte, vorm, locatie, verdeling, eventuele verandering ten opzichte van een eerdere MRI, symptomen, leeftijd en risicofactoren voor vaatziekten.

Eén klein wit plekje heeft dus niet automatisch dezelfde betekenis als uitgebreide witte-stofafwijkingen.

Zijn witte plekjes in de hersenen gevaarlijk?

Niet per definitie. Witte-stofhyperintensiteiten komen relatief vaak voor en kunnen als toevalsbevinding worden ontdekt.

Mayo Clinic geeft aan dat verspreide witte plekjes onder andere kunnen voorkomen bij veroudering, migraine en veranderingen in kleine bloedvaten. De betekenis wordt vooral bepaald door het totale beeld. Wanneer er veel of uitgebreide afwijkingen bestaan, kan verdere beoordeling belangrijker zijn.

Witte-stofafwijkingen en migraine

Bij mensen met migraine kunnen witte-stofhyperintensiteiten op MRI voorkomen. Deze bevinden zich volgens Mayo Clinic bijvoorbeeld regelmatig in de witte stof van de frontale hersengebieden.

Dat betekent niet dat ieder wit plekje bij iemand met migraine automatisch door migraine wordt veroorzaakt. Een systematische review en meta-analyse liet zien dat witte-stofafwijkingen bij mensen met migraine vaker voorkomen dan in vergelijkingsgroepen, vooral bij migraine met aura. De klinische betekenis daarvan verschilt per persoon. Het patroon wordt door de arts altijd beoordeeld in het licht van de leeftijd, klachten en medische voorgeschiedenis.

Witte stof en kleine bloedvaten

Een belangrijke oorzaak van witte-stofveranderingen is schade aan kleine bloedvaten in de hersenen. Dit kan worden aangeduid als small vessel disease, cerebrale kleinevatenziekte, microvasculaire veranderingen of chronische ischemische veranderingen.

Risicofactoren zijn onder andere hoge bloeddruk, diabetes, hoog cholesterol, roken, en andere aandoeningen die bloedvaten beïnvloeden. Vooral bij oudere volwassenen worden dergelijke veranderingen regelmatig gezien. Internationale onderzoeksstandaarden voor het in kaart brengen van kleinevatenziekte op MRI worden onder andere beschreven in de veelgebruikte STRIVE-richtlijnen.

Witte stof en multiple sclerose

Multiple sclerose, meestal afgekort tot MS, is een neurologische aandoening waarbij onder andere myeline in het centrale zenuwstelsel beschadigd kan raken. Op MRI kunnen hierdoor karakteristieke laesies ontstaan.

Maar witte-stofafwijkingen betekenen niet automatisch dat iemand MS heeft. Locatie en patroon zijn belangrijk. Mayo Clinic beschrijft bijvoorbeeld dat afwijkingen direct tegen de hersenschors of in specifieke gebieden rondom de ventrikels vaker kunnen worden gezien bij MS, terwijl andere patronen eerder passen bij migraine of vaatgerelateerde veranderingen.

De diagnose MS wordt gesteld op basis van een combinatie van klachten, neurologisch onderzoek, MRI-bevindingen en soms aanvullend onderzoek, volgens internationaal erkende diagnostische criteria die periodiek worden herzien naarmate het onderzoek vordert.

Witte stof en ouder worden

Witte stof verandert gedurende het leven. Witte-stofhyperintensiteiten komen vaker voor naarmate mensen ouder worden. Ook rond middelbare leeftijd kunnen dergelijke veranderingen al zichtbaar zijn.

Een kleine hoeveelheid afwijkingen hoeft geen merkbare klachten te veroorzaken. Wanneer witte-stofveranderingen uitgebreider zijn, kunnen ze in sommige situaties samenhangen met onder andere tragere informatieverwerking, cognitieve veranderingen, problemen met lopen of evenwicht, of een hoger risico op beroerte. De betekenis verschilt echter sterk per persoon.

Kan witte stof in de hersenen beschadigd raken?

Ja. Witte stof kan worden aangetast door verschillende processen, bijvoorbeeld verminderde bloedtoevoer, vaatziekten, ontsteking, demyelinisatie, hersenletsel, infecties, of bepaalde erfelijke aandoeningen.

Welke gevolgen ontstaan hangt onder andere af van waar de schade zich bevindt en welke hersennetwerken daardoor worden beïnvloed. Beschadiging van een kleine verbinding hoeft bijvoorbeeld weinig merkbare gevolgen te hebben, terwijl schade aan meerdere belangrijke zenuwbanen grotere gevolgen kan hebben.

Kan witte stof in de hersenen herstellen?

Dit is een van de belangrijkste vragen rond witte-stofschade. Het antwoord is: soms gedeeltelijk, maar dit hangt sterk af van de oorzaak en de ernst van de beschadiging.

Het zenuwstelsel beschikt over een zekere mate van neuroplasticiteit. Dat betekent dat hersennetwerken zich kunnen aanpassen wanneer omstandigheden veranderen of wanneer bepaalde verbindingen minder goed functioneren. Maar dit betekent niet dat iedere beschadigde witte-stofbaan volledig opnieuw wordt opgebouwd.

Herstel kan bijvoorbeeld bestaan uit vermindering van tijdelijke ontsteking, gedeeltelijk herstel van myeline, aanpassing van bestaande neurale netwerken, gebruik van alternatieve verbindingen, of verbetering doordat de onderliggende oorzaak wordt behandeld.

Bij vaatgerelateerde schade

Wanneer witte-stofschade samenhangt met vaatproblemen is het belangrijk om verdere beschadiging zoveel mogelijk te voorkomen. Daarbij kan aandacht worden besteed aan bijvoorbeeld bloeddruk, diabetes, cholesterol, roken, beweging en andere cardiovasculaire risicofactoren.

Bestaande beschadiging verdwijnt daardoor niet noodzakelijk, maar het aanpakken van risicofactoren kan wel relevant zijn om verdere schade te beperken.

Bij ontsteking of demyelinisatie

Bij aandoeningen waarbij myeline wordt beschadigd kan onder bepaalde omstandigheden enige remyelinisatie optreden. Hoeveel herstel mogelijk is verschilt echter sterk per ziekte, persoon en locatie.

Kun je witte stof trainen?

Je kunt niet eenvoudig één specifiek deel van de witte stof trainen zoals je een spier traint. Wel kunnen leren en oefenen veranderingen in neurale netwerken veroorzaken. Witte stof is dus geen volledig statische structuur.

Algemene factoren die gunstig zijn voor hersenen en bloedvaten zijn bijvoorbeeld regelmatig bewegen, voldoende slapen, niet roken, overmatig alcoholgebruik vermijden, voldoende sociale activiteit, mentaal actief blijven, en bloeddruk en diabetes goed behandelen.

Deze maatregelen zijn vooral relevant voor de algehele hersengezondheid en het beperken van vaatrisico’s.

Kan alcohol de witte stof beschadigen?

Langdurig en zwaar alcoholgebruik kan verschillende negatieve effecten op het zenuwstelsel hebben. Daarbij kunnen zowel grijze als witte stof worden beïnvloed.

Indirect kan chronisch alcoholgebruik ook leiden tot voedingsproblemen en vitamine B1-tekort. Ernstige tekorten kunnen bijdragen aan neurologische aandoeningen zoals het syndroom van Korsakov.

Dat betekent niet dat incidenteel alcoholgebruik automatisch witte-stofschade veroorzaakt. Het risico hangt onder andere af van hoeveelheid, duur en individuele factoren.

Witte stof en dementie

Witte-stofafwijkingen zijn niet hetzelfde als dementie. Uitgebreide vaatgerelateerde witte-stofveranderingen kunnen echter deel uitmaken van processen die cognitieve achteruitgang veroorzaken.

Wanneer belangrijke verbindingen tussen hersengebieden worden aangetast, kunnen hersennetwerken minder efficiënt functioneren. Dat kan bijvoorbeeld invloed hebben op snelheid van informatieverwerking, planning, aandacht, geheugenverlies en lopen.

Maar de aanwezigheid van witte-stofafwijkingen alleen betekent niet dat iemand dementie heeft.

Wanneer moet je naar een arts?

Wanneer witte-stofafwijkingen op een MRI zijn gevonden, is het verstandig de betekenis daarvan te bespreken met de arts die de scan heeft aangevraagd.

De arts kan daarbij kijken naar waarom de MRI is gemaakt, klachten, leeftijd, eerdere MRI-scans, bloeddruk, vaatrisicofactoren, en het patroon en de locatie van de afwijkingen.

Een uitslag als “enkele witte-stofhyperintensiteiten” kan dus iets heel anders betekenen dan uitgebreide afwijkingen die passen bij een specifiek ziekteproces.

Wanneer is het spoed?

Deze klachten kunnen passen bij een acute neurologische aandoening en moeten snel worden beoordeeld.

Samenvatting

De witte stof van de hersenen bestaat voornamelijk uit zenuwvezels die verschillende hersengebieden met elkaar verbinden. Veel van deze vezels zijn bedekt met myeline, waardoor signalen efficiënt door het zenuwstelsel kunnen reizen.

Op MRI kunnen witte-stofafwijkingen of witte-stoflaesies zichtbaar zijn. Mogelijke verklaringen lopen uiteen van normale leeftijdsgerelateerde veranderingen en migraine tot kleinevatenziekte en neurologische aandoeningen. Een MRI-afwijking is daarom op zichzelf geen diagnose.

Of witte stof in de hersenen kan herstellen, hangt sterk af van de oorzaak. Sommige veranderingen kunnen gedeeltelijk verbeteren of functioneel worden gecompenseerd, terwijl blijvende structurele schade niet altijd volledig kan herstellen.