Funkčné zobrazenie magnetickou rezonanciou (fMRI) nám umožňuje vyvodzovať závery o mozgovej aktivite žijúcich ľudí založené na vizuálne presvedčivých obrázkoch. Jedna z nich nám umožnila urobiť niektoré dôležité poznámky o prirodzene sa vyskytujúcich sieťach mozgu, vrátane siete predvoleného režimu. Aby sme pochopili takéto siete, je však potrebné najprv poznať funkčnú konektivitu.
Čo je funkčné pripojenie MRI?
Mnohé štúdie fMRI sa vykonávajú vtedy, keď pacient aktívne robí určitú aktivitu. Napríklad ak stlačíte tlačidlo s pravou rukou, môžete neskôr vidieť časť ľavej pologule v blízkosti mozgovej kôry.
Ďalšou možnosťou je pozrieť sa na mozog, zatiaľ čo výskumný dobrovoľník nerobí nič v skeneri – ležiace tam. Táto technika sa niekedy nazýva fMRI "kľudový stav".
Zatiaľ čo sme tam ležali, rôzne oblasti mozgu majú oscilačné aktivity, čo znamená vlny elektrickej energie, ktoré sú spojené so signálom MRI. Niekedy sú tieto vlny vzájomne synchronné, čo znamená, že narazia na najvyššie a najnižšie vlnové krivky súčasne. Je to trochu ako keby boli rôznymi členmi orchestra, ktorí hrajú rovnakú hudbu, zatiaľ čo sledujú toho istého dirigenta. Dve takéto priestory sú funkčne spojené.
Funkčné pripojenie sa nemusí merať v pokoji. Aktivity, ako je pozornosť niečoho dôležitého, môžu zmeniť vzory funkčnej konektivity v mozgu.
Funkčné pripojenie nevyhnutne neznamená, že dve oblasti mozgu sú priamo a fyzicky spojené. Napríklad dve rôzne oblasti mozgu môžu byť dosť vzdialené, ale obidvaja dostávajú signály z centrálnej oblasti mozgu, ako je talamus.
Tieto môžu byť stále funkčne spojené, ak sú ich signály v synchronizácii.
Predstavenie siete s predvoleným režimom
V priebehu posledného desaťročia sa zvýšená pozornosť venovala tejto funkčnej konektivite ako spôsobu nájdenia sietí v mozgu, ktoré súvisia s konkrétnymi aktivitami vrátane pokoja. Jednou z najdôležitejších sietí, o ktorých sa hovorí, je sieť s predvoleným režimom.
Termín "predvolený režim" bol prvýkrát použitý Dr. Marcusom Raichleom v roku 2001 na opis mŕtveho mozgového funkcie. Predtým bolo poznamenané, že "pokoj" mozog používa oveľa menej energie než mozog, ktorý robí "aktívnu" úlohu, čo naznačuje, že mozog sa "neumiera" tak, ako mení druh činnosti, v ktorej je aktívne záberu.
Sieť predvoleného režimu (DMN) zahŕňa nízkofrekvenčné kmity okolo jednej fluktuácie za sekundu. Sieť je aktívna, keď je mozog v kľude. Keď je mozog nasmerovaný na úlohu alebo cieľ, predvolená sieť sa deaktivuje.
V skutočnosti môže byť viac ako jedna sieť s predvoleným režimom – to, čo nazývame DMN, môže byť skutočne kolekcia menších sietí, každá venovaná niečomu trochu inému ako inému. Niektoré oblasti mozgu sa však bežne chápu ako súčasť DMN.
Aké časti mozgu sú v DMN?
Oblasti mozgu zahrnuté do siete predvoleného režimu zahŕňajú mediálny temporálny lalok, mediálnu prefrontálnu kôru a zadné cingulárne kôry, rovnako ako ventrálny precuneus a časti parietálnej kôry. Všetky tieto oblasti boli spojené s niektorými aspektmi vnútorného myslenia. Napríklad mediálny temporálny lalok je spojený s pamäťou. Stredná prefrontálna kôra bola spojená s teóriou mysle, schopnosťou rozpoznať ostatných ako s myšlienkami a pocitmi podobnými vlastným. Zadný cingulát sa predpokladá, že zahŕňa integráciu rôznych druhov vnútorných myšlienok.
Zrkadlové neuróny boli tiež navrhnuté na interakciu s DMN.
Čo robí DMN?
Pretože sieť predvoleného režimu je najaktívnejšia v pokoji a kvôli zapojeným štruktúram, niektorí ľudia tvrdia, že je spojený s introspektívnou myšlienkou, vrátane aktivít, ako je snívanie alebo vyhľadávanie spomienok. Iní však naznačili, že aktivita môže byť spojená len s fyziologickými procesmi, ktoré nesúvisia s žiadnou konkrétnou aktivitou – dokonca aj s odpočinkom – aj keď sa zdá, že tento názor vypadne z neho.
Zmeny v sieti s predvoleným režimom boli spojené s množstvom rôznych chorôb vrátane Alzheimerovej choroby, autizmu, schizofrénie, bipolárnej poruchy, posttraumatického stresu, depresie a ďalšie. Choroby môžu spôsobiť buď príliš malú aktivitu alebo príliš veľa, a niekedy sa údaje líšia, čo sa skutočne vyskytuje. Či to odráža slabé pochopenie choroby, technika alebo oboje je často neisté.
Jednou z kritikov, ktoré vznikli v súvislosti s DMN, je to, že zmeny v ňom sa zdajú byť veľmi nešpecifické – aké je použitie merania, ak v skutočnosti nehovorí, čo je problém? Iní sa pýtali, či sieť je dokonca životaschopný koncept, aj keď sa výskumy hromadia, biologická aktuálnosť DMN sa stáva ťažšie spochybniť. Ostatné siete, napríklad tie, ktoré súvisia s pozornosťou, videním a počuťou, boli tiež opísané. Zatiaľ čo lekárske prínosy týchto sietí zostávajú nejasné, môžu odrážať dôležitú zmenu v tom, ako myslíme na mozog a kto môže povedať, kam takéto myslenie v budúcnosti prinesie?
