Мрежата по подразбиране

DMN и функционалното свързване

Функционалното магнитно резонансно изображение (fMRI) ни позволява да правим изводи за мозъчната активност в живите хора, базирани на визуално завладяващи изображения. Защото това ни позволи да направим някои важни коментари относно естествено срещащите се мозъчни мрежи, включително мрежата по подразбиране. За да се разберат тези мрежи обаче, първо е необходима известна информация за функционалната свързаност.

Какво е функционално свързване MRI?

Много изследвания на fMRI се извършват, докато пациентът активно извършва някаква дейност. Например, ако натискат бутон с дясната си ръка, по-късно може да видите част от лявото полукълбо в близост до моторната кора, която светва по това време.

Друг подход е да погледнем към мозъка, докато изследователят доброволец не прави нищо в скенера - просто лежи там. Тази техника понякога се нарича "състояние на почивка" на fMRI.

Докато лежим там, различни области на мозъка имат осцилаторна активност, което означава вълни от електричество, които са свързани с сигнала за ЯМР. Понякога тези вълни са в синхрон един с друг, което означава, че те натискат върховете и най-ниските стойности на сигнала едновременно. Това е малко, сякаш те са били различни членове на оркестър, играещи една и съща музика, докато следвали същия диригент. Две такива зони се смятат за функционално свързани.

Функционалната свързаност не трябва да се измерва в покой. Дейности като вниманието към нещо важно могат да променят моделите на функционална свързаност в мозъка.

Функционалната свързаност не означава непременно, че две области на мозъка са директно и физически свързани. Например, две различни области на мозъка могат да бъдат доста отдалечени, но и двете получават сигнали от централен мозъчен регион като таламуса.

Те могат да бъдат функционално свързани, ако техните сигнали са в синхрон.

Представяне на мрежата по подразбиране

През последното десетилетие все повече внимание се отделя на тази функционална връзка като начин за намиране на мрежи в мозъка, които са свързани с конкретни дейности, включително само почивка. Една от най-важните мрежи, която трябва да бъде обсъдена, е мрежата по подразбиране.

Терминът "режим по подразбиране" е използван за пръв път от д-р Марк Райхле през 2001 г., за да опише почивката на мозъчната функция. Преди това беше отбелязано, че "мозъкът за почивка" използва почти не толкова енергия, колкото мозъка, който прави "активна" задача, което предполага, че може би мозъкът не "почива" толкова, колкото променя вида дейност, в която е активно ангажиран.

Мрежата по подразбиране (DMN) включва нискочестотни трептения с около една колебания в секунда. Мрежата е най-активна, когато мозъкът е в покой. Когато мозъкът е насочен към задача или цел, мрежата по подразбиране се деактивира.

Всъщност може да има повече от една мрежа по подразбиране - това, което ние наричаме DMN, в действителност може да е колекция от по-малки мрежи, всяка от които е посветена на нещо малко по-различно от другото. Независимо от това, някои зони на мозъка сега се считат за част от DMN.

Какви части от мозъка са в DMN?

Областите на мозъка, включени в мрежата по подразбиране, включват медиалния темпорален лоб, медиалният префронтален кортекс и задния корнулатичен кортекс, както и вентралния прекунус и части от париетната кора. Всички тези региони са свързани с някакъв аспект на вътрешната мисъл. Например, медиалният темпорален лоб е свързан с паметта . Медиалният префронтален кортекс е свързан с теорията на ума, с способността да разпознава другите като с мисли и чувства, подобни на собствените. Задният цинкулат се смята за включващ интегриране на различни видове вътрешни мисли.

Огледалните неврони също са поставени да взаимодействат с DMN.

Какво прави DMN?

Тъй като мрежата по подразбиране е по-активна в покой и поради включените структури, някои хора са предположили, че тя е свързана с интроспективна мисъл, включително дейности като слънцезащитни или извличащи спомени. Други обаче са предположили, че дейността може да бъде свързана само с физиологични процеси, които не са свързани с определена дейност - дори и да почиват - въпреки че това мнение изглежда се проваля.

Промените в мрежата по подразбиране са свързани с голям брой различни заболявания, включително болестта на Алцхаймер, аутизъм, шизофрения, биполярно разстройство, посттравматично стресово разстройство, депресия и др. Болестите могат да причинят прекалено малка активност или прекалено много, а понякога и данните се различават по отношение на това кое всъщност се случва. Дали това отразява лошото разбиране на болестта, техниката или и двете са често несигурни.

Една от критиките, които са възникнали по отношение на DMN, е, че промените в него изглеждат много неспецифични - каква полза е измерването, ако всъщност не ви казва какъв е проблемът? Други са разпитали дали мрежата е дори жизнеспособна концепция, макар че докато изследователските пилоти на биологичната актуалност на DMN стават по-трудни за поставяне под въпрос.

Други мрежи, като тези, свързани с вниманието, зрението и слуха, също са описани. Докато медицинските ползи от тези мрежи остават неясни, те могат да отразят важна промяна в начина, по който мислим за мозъка и кой може да каже къде ще ни отведе такова мислене в бъдеще?

> Източници:

> Buckner, RL; Андрюс-Хана, JR; Schacter, DL (2008). "Мрежата на мозъка по подразбиране: анатомия, функция и значение за заболяването". Аналити на Нюйоркската академия на науките 1124 (1): 1-38.

> Справедливо, ДА; Cohen, AL; Dosenbach, NUF; Църква, JA; Miezin, FM; Barch, DM; Raichle, ME; Petersen, SE et al. (2008 г.). "Възрастната архитектура на мрежата по подразбиране на мозъка". Сборник на Националната академия на науките 105 (10): 4028-32.

> Raichle, Marcus E .; Снайдер, Абрахам З. (2007). "Стандартен режим на мозъчната функция: Кратка история на развиваща се идея". NeuroImage 37 (4): 1083-90.