DMN a funkční připojení
Funkční zobrazování pomocí magnetické rezonance (fMRI) nám umožňuje vyvozovat závěry o mozkové aktivitě u žijících lidí založené na vizuálně přitažlivých snímcích. Jeden nám dovolil udělat několik důležitých komentářů k přirozeně se vyskytujícím mozkovým sítím, včetně sítě výchozího režimu. Abychom porozuměli takovým sítím, je zapotřebí nejprve nějaké pozadí ve funkčním spojení.
Co je funkční MRI připojení?
Mnoho studií fMRI se provádí, zatímco pacient aktivně provádí nějakou aktivitu. Pokud například stisknou tlačítko pravou rukou, můžete později vidět část levé polokoule v blízkosti mozkové kůry.
Dalším přístupem je podívat se na mozku, zatímco výzkumný dobrovolník nic nedělá v skeneru - jen tam leží. Tato technika se někdy nazývá fMRI "klidový stav".
I když tam ležíme, různé oblasti mozku mají oscilační aktivitu, což znamená vlny elektrické energie, které jsou spojeny se signálem MRI. Někdy jsou tyto vlny vzájemně synchronní, což znamená, že narazí na vrcholy a minimy křivky současně. Je to trochu, jako kdyby byli jiní členové orchestru, kteří hrají stejnou skladbu, zatímco se řídí stejným dirigentem. Dvě takové prostory jsou údajně funkčně propojené.
Funkční konektivita nemusí být měřena v klidu. Aktivity, jako je věnování pozornosti něčemu důležitému, mohou změnit vzorce funkční konektivity v mozku.
Funkční konektivita nutně neznamená, že dvě oblasti mozku jsou přímo a fyzicky propojeny. Například dvě různé oblasti mozku mohou být daleko od sebe, ale oba dostávají signály z centrální oblasti mozku, jako je thalamus.
Mohou být funkčně připojeny, pokud jsou jejich signály synchronní.
Představení sítě výchozího režimu
Během posledního desetiletí byla věnována zvýšená pozornost tomuto funkčnímu propojení jako způsob hledání sítí v mozku, které souvisejí s konkrétními aktivitami, včetně klidného odpočinku. Jednou z nejdůležitějších sítí, o které je potřeba diskutovat, je síť výchozího režimu.
Termín "výchozí režim" byl poprvé použit v roce 2001 Dr. Marcusem Raichlem k popisu klidové funkce mozku. Předtím bylo poznamenáno, že "klidový" mozog využívá méně energie než mozku, který dělá "aktivní" úkol, což naznačuje, že mozek se možná "neopraví" tak, jak mění typ činnosti, ve které je aktivně zapojeno.
Síť výchozího režimu (DMN) zahrnuje nízkofrekvenční kmity kolem jedné fluktuace za sekundu. Síť je nejaktivnější, když je mozek v klidu. Když je mozek zaměřen na úkol nebo cíl, výchozí síť se deaktivuje.
Ve skutečnosti může existovat více než jedna síť s výchozím režimem - to, co jsme nazvali DMN, mohou být ve skutečnosti sbírkou menších sítí, z nichž každá je věnována něčemu trochu jinému než jinému. Některé oblasti mozku se však běžně chápou jako součást DMN.
Jaké části mozku jsou v DMN?
Oblasti mozku zahrnuté v síti výchozího režimu zahrnují mediální temporální lalok, mediální prefrontální kůru a zadní cingulární kůru, jakož i ventrální precuneus a části parietální kůry. Všechny tyto oblasti byly spojeny s nějakým aspektem vnitřního myšlení. Například středový temporální lalok je spojen s pamětí . Mediální prefrontální kůra byla spojena s teorií mysli, schopností rozpoznat ostatní jako mít myšlenky a pocity podobné vlastním. Zadní cingulát předpokládá, že zahrnuje integraci různých druhů vnitřních myšlenek.
Zrcadlové neurony byly také navrženy pro interakci s DMN.
Co dělá DMN?
Vzhledem k tomu, že síť výchozího režimu je nejaktivnější v klidu a kvůli použitým strukturám, někteří lidé se domnívají, že je spojen s introspektivní myšlenkou, včetně aktivit, jako je snídani nebo vyvolávání vzpomínek. Jiní však naznačili, že činnost může být spjata pouze s fyziologickými procesy, které nesouvisejí s žádnou konkrétní aktivitou - dokonce i s odpočinkem - ačkoli se zdá, že tento názor vypadne z laskavosti.
Změny v síti výchozího režimu byly spojeny se širokým počtem různých onemocnění, včetně Alzheimerovy choroby, autismu, schizofrenie, bipolární poruchy, posttraumatické stresové poruchy, deprese a další. Nemoci mohou způsobit buď příliš malou aktivitu nebo příliš mnoho, a někdy se data liší, jak se skutečně vyskytuje. Zda to odráží špatné porozumění nemoci, technika nebo oba jsou často nejisté.
Jedna z kritik, která vznikla v souvislosti s DMN, je, že změny v něm se zdají být velmi nespecifické - jaké je použití měření, pokud ve skutečnosti neřekne, jaký je problém? Jiní se zpochybnili, zda je síť dokonce životaschopnou koncepcí, ačkoli výzkumné hromady biologické skutečnosti DMN se stávají těžšími otázkami.
Byly popsány také další sítě, například ty, které souvisejí s pozorností, zrakem a sluchem. Zatímco zdravotní výhody těchto sítí zůstávají nejasné, mohou odrážet důležitou změnu v tom, jak si myslíme o mozku, a kdo může říci, kam takové myšlení přijde v budoucnu?
> Zdroje:
> Buckner, RL; Andrews-Hanna, JR; Schacter, DL (2008). "Výchozí síť mozku: anatomie, funkce a relevance k nemoci". Annals of New York akademie věd 1124 (1): 1-38.
> Fair, DA; Cohen, AL; Dosenbach, NUF; Církev, JA; Miezin, FM; Barch, DM; Raichle, ME; Petersen, SE a kol. (2008). "Zralá architektura výchozí sítě mozku". Sborník Národní akademie věd 105 (10): 4028-32.
> Raichle, Marcus E .; Snyder, Abraham Z. (2007). "Výchozí režim funkce mozku: Stručná historie vyvíjejícího se nápadu". NeuroImage 37 (4): 1083-90.