DMN ja toiminnallinen yhteys
Toiminnallinen magneettikuvaus (fMRI) antaa meille mahdollisuuden tehdä johtopäätöksiä aivojen aktiivisuudesta elävissä ihmisissä perustuen visuaalisesti kiinnostaviin kuviin. Yhdessä se on antanut meille mahdollisuuden tehdä joitain tärkeitä kommentteja luonnollisesti esiintyvistä aivoverkostoista, mukaan lukien oletustilan verkko. Näiden verkkojen ymmärtämiseksi tarvitaan kuitenkin ensin toiminnallisen yhteyden tausta.
Mikä on toiminnallinen yhteys MRI?
Monet fMRI -tutkimukset tehdään, kun potilas aktiivisesti tekee jotain toimintaa. Esimerkiksi, jos ne painavat nappia oikealla kädellään, saatat nähdä myöhemmin osan vasemman puolipallon lähellä moottorin kuorta palaa tuolloin.
Toinen lähestymistapa on tarkastella aivoa, kun tutkimus vapaaehtoinen ei tee mitään lainkaan skanneri - vain makaa siellä. Tätä tekniikkaa kutsutaan joskus "lepotilaksi" fMRIksi.
Kun olemme siellä, aivojen eri osissa on värähtelevää toimintaa, eli sähköenergiaa, joka liittyy MRI-signaaliin. Joskus nämä aallot ovat synkronoituna keskenään, mikä tarkoittaa, että ne osuvat aaltomuodon korkeuksiin ja alamäkiin samanaikaisesti. Se on kuin ikäänkuin ne olisivat orkesterin eri jäsenet, jotka soittavat samaa musiikkikappaletta samaan kapellimestariin nähden. Kaksi tällaista aluetta sanotaan olevan toiminnallisesti kytkettyinä.
Toiminnallista liitettä ei tarvitse mitata levossa. Toiminnot, kuten kiinnittää huomiota jotain tärkeää, voivat muuttaa funktionaalisten yhteyksien malleja aivojen läpi.
Toiminnallinen yhteys ei välttämättä tarkoita, että kaksi aivojen osaa ovat suoraan ja fyysisesti kytkettyinä. Esimerkiksi kaksi aivojen aluetta voivat olla melko kaukana toisistaan, mutta molemmat saavat signaaleja keskeiseltä aivojen alueelta kuten talamus.
Nämä voivat silti olla toiminnallisesti kytkettyjä, jos niiden signaalit ovat synkronoituna.
Esittelyssä oletustilan verkko
Viimeisen vuosikymmenen aikana on kiinnitetty yhä enemmän huomiota tähän toiminnalliseen yhteyteen, koska se löytää verkkoja aivoihin, jotka liittyvät tiettyihin toimintoihin, kuten vain lepäämään. Yksi tärkeimmistä verkostoista, joista keskustellaan, on oletusmoodiverkko.
Dr. Marcus Raichle käytti vuonna 2001 "oletustilaa" kuvaamaan lepäävää aivotoimintaa. Aiemmin on todettu, että "lepäävä" aivot käyttävät tuskin vähemmän energiaa kuin aivot tekevät "aktiivista" tehtävää, mikä viittaa siihen, että ehkä aivot eivät "lepää" niin paljon, että se muuttaa toimintatyyppiä, jossa se aktiivisesti kytkettynä.
Oletusmoodiverkko (DMN) sisältää alhaisen taajuuden värähtelyn, joka on noin yhtä vaihtelua sekunnissa. Verkko on aktiivisin, kun aivot ovat levossa. Kun aivot suuntautuvat kohti tehtävää tai tavoitetta, oletusverkko poistuu käytöstä.
Tosiasiassa voi olla useampi kuin yksi oletusmoodiverkko - mitä DMN: ssä olemme nähneet voi olla kokoelma pienempiä verkkoja, joista kukin on omistettu jotain erilaista toista. Tietyt aivojen alueet ovat kuitenkin yleisesti ymmärretty osaksi DMN: ää.
Mitkä aivojen osat ovat DMN: ssä?
Oletusmoodiverkkoon sisältyvät aivojen alueet sisältävät mediaalisen ajallisen leuan, keskivälisen prefrontal cortexin ja posteriorisen cingulaalisen aivokuoren sekä ventrisen prefunusin ja parietaalisen aivokuoren osan. Kaikki nämä alueet on yhdistetty jonkin sisäisen ajattelun näkökulmaan. Esimerkiksi mediaalinen ajallinen reikä liittyy muistiin . Medialäinen prefrontal cortex on liittynyt mielen teoriaan, kykyyn tunnistaa toiset omilla ajatuksillaan ja tunteillaan. Posteriorisen cingulaatin uskotaan liittyvän erilaisten sisäisten ajatusten integrointiin.
Mirror-neuroneja on myös asetettu vuorovaikutukseen DMN: n kanssa.
Mitä DMN tekee?
Koska oletustilan verkko on aktiivisin levossa ja koska rakenteet ovat mukana, jotkut ihmiset ovat todenneet, että se liittyy introspektioivaan ajatteluun, mukaan lukien sellaiset toiminnot kuin haaveillut tai muistojen hakeminen. Toiset ovat kuitenkin ehdottaneet, että toiminta saattaa liittyä vain fysiologisiin prosesseihin, jotka eivät liity mihinkään tiettyyn aktiviteettiin - vaikka lepäämäänkin - vaikka tämä lausunto tuntuu pudottavan.
Oletusmoodiverkoston muutokset on yhdistetty lukuisiin erilaisiin sairauksiin, kuten Alzheimerin tautiin, autismiin, skitsofreniaan, kaksisuuntaiseen mielialahäiriöön, posttraumaattiseen stressihäiriöön, masennukseen ja muuhun. Taudit voivat aiheuttaa joko liian vähän toimintaa tai liikaa, ja joskus tiedot vaihtelevat siitä, mikä todella tapahtuu. Se, mikä heijastaa sairauden, tekniikan tai molempien puutetta, on usein epävarma.
Yksi DMN: tä kohtaan esitetyistä kritiikistä on se, että sen sisällä tapahtuvat muutokset näyttävät hyvin epäspesifisiltä - millainen käyttö on mittaus, jos se ei itse asiassa kerro, mikä ongelma on? Toiset ovat kyseenalaistaneet, onko verkko jopa elinkelpoinen käsite, vaikka tutkimus pilata DMN: n biologista todellisuutta tulee vaikeampaa kyseenalaistaa.
Muita verkkoja, kuten huomiota, näkökykyä ja kuuntelua, on kuvattu. Vaikka näiden verkkojen lääketieteelliset hyödyt ovat edelleen epäselviä, ne voivat heijastaa merkittävää muutosta siihen, millä ajattelemme aivoja, ja kuka voi sanoa, missä tällainen ajattelu vie meidät tulevaisuudessa?
> Lähteet:
> Buckner, RL; Andrews-Hanna, JR; Schacter, DL (2008). "Brainin oletusverkko: Anatomia, toiminta ja merkitys taudille". New Yorkin tiedeakatemian vuosikirjat 1124 (1): 1-38.
> Oikeudenmukainen, DA; Cohen, AL; Dosenbach, NUF; Kirkko, JA; Miezin, FM; Barch, DM; Raichle, ME; Petersen, SE et ai. (2008). "Aivojen oletusverkoston kypsyvä arkkitehtuuri". Kansallisen akatemian julkaisuja 105 (10): 4028-32.
> Raichle, Marcus E .; Snyder, Abraham Z. (2007). "Aivotoiminnon oletusmoodi: lyhyt historia kehittyvästä ideasta". NeuroImage 37 (4): 1083 - 90.