DMN in funkcionalna povezljivost
Funkcionalno slikanje z magnetno resonanco (fMRI) nam omogoča, da sklepamo o aktivnostih možganov pri živih ljudeh, ki temeljijo na vizualno prepričljivih slikah. Za eno smo nam omogočili, da naredimo nekaj pomembnih komentarjev o naravno nastajajočih možganskih omrežjih, vključno z omrežjem privzetega načina. Da bi razumeli taka omrežja, pa je najprej potrebna določena ozadje funkcionalne povezanosti.
Kaj je funkcionalna povezljivost MRI?
Veliko študij fMRI se izvaja, medtem ko pacient dejavno izvaja nekaj aktivnosti. Na primer, če pritisnejo gumb s svojo desno roko, lahko pozneje vidite del leve poloble v bližini vrtiljaka motorja v tem času.
Drug pristop je pogled na možgane, medtem ko raziskovalni prostovoljec sploh ne dela v skenerju - leži tam. Ta tehnika se včasih imenuje "počivališče" fMRI.
Medtem ko ležimo tam, imajo različna področja možganov oscilatorno aktivnost, kar pomeni valove električne energije, ki so povezane z MRI signalom. Včasih so ti valovi medsebojno sinhronizirani, kar pomeni, da hkrati hitre in nizke valovne oblike. Malo je, kot da bi bili različni člani orkestra, ki so igrali enako glasbo, medtem ko bi sledili istemu dirigentu. Dva takšna področja naj bi bila funkcionalno povezana.
Funkcionalno povezljivost ni treba izmeriti v mirovanju. Dejavnosti, kot so pozornost na nekaj pomembnega, lahko spremenijo vzorce funkcionalne povezljivosti v možganih.
Funkcionalna povezava ne pomeni nujno, da sta dve področji možganov neposredno in fizično povezani. Na primer, dve različni možganski površini sta lahko precej daleč narazen, oba pa sprejemata signale iz osrednje možganske regije, kot je talamus.
Te so lahko še vedno funkcionalno povezane, če so njihovi signali sinhroni.
Predstavljamo omrežje privzetega načina
V zadnjem desetletju se je večja pozornost namenila tej funkcionalni povezavi kot načinu iskanja mrež v možganih, ki so povezane s posameznimi dejavnostmi, vključno s samo počitek. Eno najpomembnejših omrežij, ki jih je treba obravnavati, je omrežje privzetih načinov.
Izraz "privzeti način" je prvič uporabil dr. Marcus Raichle leta 2001, da bi opisal počitek funkcijo možganov. Pred tem je bilo ugotovljeno, da "počivajoči" možgani porabijo komaj manj energije kot možgani, ki opravljajo "aktivno" nalogo, kar kaže, da morda možgani ne "počivajo" toliko, kolikor spreminja vrsto dejavnosti, v kateri je aktivno angažiran.
Omrežje privzetega načina (DMN) vključuje nizkofrekvenčna nihanja približno ene fluktuacije na sekundo. Mreža je najbolj aktivna, ko so možgani v mirovanju. Ko so možgani usmerjeni k nalogi ali cilju, privzeto omrežje deaktivira.
V resnici lahko obstaja več kot en privzeti način omrežja - tisto, kar smo imenovali DMN, je dejansko lahko zbirka manjših omrežij, od katerih je vsak posvečen nekaj, kar se nekoliko razlikuje od drugega. Kljub temu so nekatera področja možganov zdaj pogosto razumljena kot del DMN.
Katere dele možganov so v DMN?
Območja možganov, vključena v omrežje privzetega načina, vključujejo medialni časovni lobanj, medialno predfrontalno skorjo in zadnjo krvno skorjo, kot tudi ventralni precuneus in dele parietalne skorje. Vse te regije so povezane z nekaterimi vidiki notranje misli. Medialni časovni rež je na primer povezan s pomnilnikom . Medialna predfrontalna skorja je bila povezana s teorijo uma, sposobnostjo prepoznati druge, da imajo misli in občutke, podobne lastnim. Menimo, da zadnje cingulat vključuje vključevanje različnih vrst notranjih misli.
Zrcalni nevroni so bili postavljeni tudi za interakcijo z DMN.
Kaj naredi DMN?
Ker je omrežje privzetih načinov v počitku najbolj aktivno in zaradi vključenih struktur, so nekateri ljudje poskušali, da je povezan z introspektivno miselnostjo, vključno z dejavnostmi, kot so sanjarstvo ali priklic spominov. Vendar pa so drugi predlagali, da je dejavnost lahko povezana samo s fiziološkimi procesi, ki niso povezani s kakšno posamezno dejavnostjo - tudi počitek - čeprav to mnenje zdi, da ne odstopa od koristnosti.
Spremembe v omrežju privzetega načina so bile povezane s številnimi različnimi boleznimi, vključno z Alzheimerjevo boleznijo, avtizmom, shizofrenijo, bipolarno motnjo, posttravmatsko stresno motnjo, depresijo in več. Bolezni lahko povzročijo premajhno aktivnost ali preveč, včasih pa se podatki razlikujejo glede na dejansko stanje. Ali to odraža slabo razumevanje bolezni, tehnike ali oboje je pogosto negotovo.
Ena od kritik, ki so se pojavila v zvezi z DMN, je, da se spremembe v njem zdijo zelo nespecifične - kakšna je meritev, če dejansko ne pove, kakšna je težava? Drugi so se spraševali, ali je mreža celo uspešen koncept, čeprav se je raziskovanje povzpel na biološko aktualnost DMN, kar postaja težje dvomiti.
Opisana so bila tudi druga omrežja, kot so tista, povezana s pozornostjo, vizijo in sluhom. Medtem ko zdravstvene koristi teh omrežij ostajajo nejasne, lahko odražajo pomembno spremembo v tem, kako razmišljamo o možganih, in kdo lahko reče, kje nam bo takšno razmišljanje v prihodnosti?
> Viri:
> Buckner, RL; Andrews-Hanna, JR; Schacter, DL (2008). "Brainova privzeta mreža: anatomija, funkcija in pomembnost za bolezen". Annali Akademije znanosti New Yorka 1124 (1): 1-38.
> Sejem, DA; Cohen, AL; Dosenbach, NUF; Cerkev, JA; Miezin, FM; Barch, DM; Raichle, ME; Petersen, SE et al. (2008). "Zorna arhitektura privzetega omrežja možganov". Zbornik Nacionalne akademije znanosti 105 (10): 4028-32.
> Raichle, Marcus E .; Snyder, Abraham Z. (2007). "Privzeti način delovanja možganov: kratka zgodovina nastajajoče ideje". NeuroImage 37 (4): 1083-90.