DMN ja funktsionaalne ühenduvus
Funktsionaalne magnetresonantstomograafia (fMRI) võimaldab meil teha järeldusi ajutegevuse kohta elavatele inimestele, kes põhinevad visuaalselt veetlevatel piltidel. Ühe jaoks on see võimaldanud meil teha mõned olulised märkused looduslikult esinevate ajude võrkude, sealhulgas vaikerežiimide võrgustiku kohta. Selleks et mõista selliseid võrke, on siiski vaja funktsionaalse ühenduvuse tausta esimest korda.
Mis on funktsionaalne ühenduvus MRI?
Paljud fMRI-uuringud on tehtud, kui patsient aktiivselt tegeleb. Näiteks, kui nad suruvad nuppu oma parempoolse käega, võite hiljem näha, et osa vasakpoolsest ajukoest mööda ajukoori lähedal asetseb sel ajal.
Teine lähenemisviis on vaadata aju, samal ajal kui teadustöö vabatahtlik ei tee üldse skanneris midagi - just seal asub. Seda tehnikat nimetatakse mõnikord "puhkeregistriks" fMRI.
Kuigi me seal asume, on aju erinevates piirkondades võnkuv toime, mis tähendab MRI signaaliga seonduva elektrienergia laineid. Mõnikord on need lained üksteisega sünkroonsed, mis tähendab, et nad lainekuju tõusud ja madalad samaaegselt. See on natuke nii, nagu oleksid nad sama dirigenti järgides sama muusikat mänginud orkestri liikmed. Kaks sellist ala peetakse funktsionaalselt ühendatud.
Funktsionaalset ühenduvust ei ole vaja mõõta puhata. Tegevused, näiteks tähelepanu pööramine midagi olulist, võivad muuta aju funktsionaalse ühenduvuse mudeleid.
Funktsionaalne ühenduvus ei tähenda tingimata, et kaks aju piirkonda on otseselt ja füüsiliselt seotud. Näiteks võivad kaks erinevat ajupiirkonda olla üsna kaugel, kuid mõlemad saavad signaale tsentraalsest ajualgust, näiteks talamust.
Need võivad olla funktsionaalselt ühendatud, kui nende signaalid on sünkroonsed.
Vaikerežiimi võrgu tutvustus
Viimase kümne aasta jooksul on selle funktsionaalse ühenduvuse poole pöörata suuremat tähelepanu, et leida ajusid, mis on seotud konkreetsete tegevustega, sealhulgas lihtsalt puhkepaikadega. Üks väljapaistvamaid võrgustikke, mida arutada, on vaikerežiimide võrgustik.
Terminit "vaikimisi režiim" kasutas dr. Marcus Raichle 2001. aastal, et kirjeldada aju funktsiooni puhkemist. Varem on märgitud, et "puhkev" aju kasutab peaaegu vähem energiat kui ajul, kes teeb "aktiivse" ülesande, mis viitab sellele, et ehkki aju ei paista "nii kaugele" kui see muudab aktiivsuse tüüpi, milles see aktiivselt tööle võetud.
Vaikimisi režiimivõrk (DMN) hõlmab madala sagedusega võnkumisi umbes ühe kõikumisega sekundis. Võrk on kõige aktiivsem, kui aju on rahul. Kui aju on suunatud ülesandele või eesmärgile, vaikeseade deaktiveerib.
Tegelikult võib olla rohkem kui üks vaikimisi režiimivõrk, mida me nimetasime DMN-iks, võib tegelikult olla väiksemate võrkude kogum, millest igaühele on pühendatud midagi muud kui teine. Sellegipoolest mõistavad mõningad ajupiirkonnad üldjuhul DMNi osana.
Millised ajude osad on DMNis?
Vaikse režiimivõrgus sisalduvad aju piirkonnad hõlmavad keskmise ajutine vähk, medialne prefrontaalne ajukoor ja tagumine tsingulaarne koorik, samuti ventraalne preuneus ja parietaalkoore. Kõik need piirkonnad on seotud mõne sisemise mõtlemise aspektiga. Näiteks on medialla ajaline lobe seotud mälu . Mediilist prefrontaalset ajukooret on seostatud mõteteooriaga, võime tunnistada teisi, kellel on oma olemuselt sarnased mõtted ja tunded. Arvatakse, et tagumine tsingulaat hõlmab erinevaid sisemisi mõtteid.
Samuti on positsioneeritud peegel-neuronid DMNiga suhtlemiseks.
Mida teeb DMN?
Kuna vaikimisi režiimivõrk on puhata kõige aktiivsemalt ja asjaomaste struktuuride tõttu, on mõned inimesed leidnud, et see on seotud introspektiivse mõtlemisega, kaasa arvatud sellised tegevused nagu mälestused või mälu leidmine. Teised on siiski väitnud, et tegevus võib olla seotud just füsioloogiliste protsessidega, mis ei ole seotud ühegi konkreetse tegevusega (isegi puhkepaigutusega), kuigi see arvamus näib olevat soodust.
Vaikimisi režiimivõrgu muudatused on seotud paljude erinevate haigustega, nagu Alzheimeri tõbi, autism, skisofreenia, bipolaarne häire, traumajärgse stressihäire, depressioon ja palju muud. Haigused võivad põhjustada liiga vähese aktiivsuse või liiga palju, ja mõnikord muutuvad andmed nii, nagu tegelikult toimub. Kas see kajastab haiguse halba mõistmist, on tehnika või mõlemad sageli ebakindlad.
Üks DMN-i kohta tekkinud kriitika on see, et selles toimuvad muutused tunduvad väga mittespetsiifilised - milline on mõõtmine, kui see tegelikult ei ütle teile, mis probleem on? Teised on kahtluse alla seadnud, kas võrk on isegi elujõuline kontseptsioon, kuigi teadusuuringute tulemusel DMN-i bioloogiline tegelikkus muutub raskemaks.
Samuti on kirjeldatud teisi võrgustikke, nagu need, mis on seotud tähelepanu, nägemise ja kuulmisega. Kuigi nende võrkude meditsiinilised eelised jäävad ebaselgeks, võivad need peegeldada olulist muutust aju mõttes ja kes suudavad öelda, kus selline mõtlemine viib meid tulevikus?
> Allikad:
> Buckner, RL; Andrews-Hanna, JR; Schacter, DL (2008). "Brain Default Network: anatoomia, funktsioon ja haigusseisund". New Yorgi Teaduste Akadeemia aastaanalid 1124 (1): 1-38.
> Õiglane, DA; Cohen, AL; Dosenbach, NUF; Kirik, JA; Miezin, FM; Barch, DM; Raichle, ME; Petersen, SE jt. (2008). "Aju vaikevõrgu küpsusarhitektuur". Rahvusliku Teaduste Akadeemia toimingud 105 (10): 4028-32.
> Raichle, Marcus E .; Snyder, Abraham Z. (2007). "Ajuülesannete vaikimisi režiim: areneva idee lühike ajalugu". NeuroImage 37 (4): 1083-90.