Razumevanje privzetega omrežja

Funkcionalno slikanje z magnetno resonanco (fMRI) nam omogoča, da na podlagi vizualno prepričljivih slik sklepamo na možgansko aktivnost živih ljudi. Prvič, omogočil nam je nekaj pomembnih komentarjev o naravnih možganskih omrežjih, vključno z omrežjem privzetega načina. Da bi razumeli takšna omrežja, pa je najprej potrebno nekaj ozadja funkcionalne povezljivosti.

Kaj je MRI s funkcionalno povezljivostjo?

Številne študije fMRI se izvajajo, medtem ko bolnik aktivno opravlja nekatere dejavnosti. Če na primer pritisnejo gumb z desno roko, boste lahko kasneje videli, da se takrat osvetli del leve poloble blizu skorje motorja.

Drug pristop je pogled na možgane, medtem ko raziskovalni prostovoljec v optičnem bralniku ne počne ničesar - samo leži tam. Ta tehnika se včasih imenuje tudi fMRI v stanju mirovanja.

Medtem ko ležimo tam, imajo različna področja možganov nihajočo aktivnost, kar pomeni valove električne energije, ki so povezani z MRI signalom. Včasih so ti valovi medsebojno sinhronizirani, kar pomeni, da hkrati dosežejo vrhove in padce valovne oblike. Podobno je, kot da bi bili različni člani orkestra, ki bi ob istem dirigentu igrali isti glasbeni del. Dva taka področja naj bi bila funkcionalno povezana.

Funkcionalne povezljivosti ni treba meriti v mirovanju. Dejavnosti, kot je pozornost na nekaj pomembnega, lahko spremenijo vzorce funkcionalne povezljivosti v možganih.

Funkcionalna povezljivost ne pomeni nujno, da sta dve področji možganov neposredno in fizično povezani. Na primer, dva različna možganska področja sta lahko precej oddaljena, vendar oba prejemata signale iz osrednje možganske regije, kot je talamus. Ti so lahko še vedno funkcionalno povezani, če so njihovi signali sinhronizirani.

Predstavljamo omrežje privzetega načina

V zadnjem desetletju se tej funkcionalni povezljivosti posveča vse večja pozornost kot način iskanja mrež v možganih, ki so povezane z določenimi dejavnostmi, vključno s samo počitkom. Eno najvidnejših omrežij, o katerem bomo razpravljali, je omrežje v privzetem načinu.

Izraz "privzeti način" je dr. Marcus Raichle prvič uporabil za opisovanje delovanja možganov v mirovanju. Pred tem je bilo že zapisano, da "počivajoči" možgani porabijo komaj manj energije kot možgani, ki opravljajo "aktivno" nalogo, kar kaže na da morda možgani ne »počivajo« toliko, ko spremenijo vrsto dejavnosti, s katero se aktivno ukvarjajo.

Omrežje privzetega načina (DMN) vključuje nihanje nizkih frekvenc približno eno nihanje na sekundo. Omrežje je najbolj aktivno, ko možgani mirujejo. Ko so možgani usmerjeni k nalogi ali cilju, se privzeto omrežje deaktivira.

V resnici lahko obstaja več kot eno omrežje v privzetem načinu⁠ - tisto, kar smo imenovali DMN, je dejansko lahko zbirka manjših omrežij, ki so vsakemu namenjena nečemu nekoliko drugačnemu. Kljub temu se nekatera področja možganov zdaj pogosto razumejo kot del DMN.

Kateri deli možganov so v DMN?

Območja možganov, vključena v omrežje privzetega načina, vključujejo medialni časovni reženj, medialno prefrontalno skorjo in zadnjo cingulatno skorjo, pa tudi ventralni predkuneus in deli parietalne skorje. Vse te regije so povezane z nekaterimi vidiki notranje misli. Na primer, medialni časovni reženj je povezan s spominom. Medialni prefrontalni korteks je povezan s teorijo uma, sposobnostjo prepoznavanja drugih, ki imajo misli in občutke, podobne lastnim. Domneva se, da zadnja cingula vključuje vključevanje različnih vrst notranjih misli. Zrcalni nevroni so bili nameščeni tudi za interakcijo z DMN.

Kaj počne DMN?

Ker je omrežje v privzetem načinu najbolj aktivno v mirovanju in zaradi vpletenih struktur nekateri menijo, da je povezano z introspektivnimi mislimi, vključno z dejavnostmi, kot sta sanjarjenje ali pridobivanje spominov. Drugi pa predlagajo, da lahko dejavnost samo biti povezana s fiziološkimi procesi, ki niso povezani s katero koli določeno dejavnostjo - celo s počitkom -, čeprav se zdi, da to mnenje upada.

Spremembe omrežja v privzetem načinu so povezane s številnimi različnimi boleznimi, vključno z Alzheimerjevo boleznijo, avtizmom, shizofrenijo, bipolarno motnjo, posttravmatsko stresno motnjo, depresijo in drugimi. Bolezni lahko povzročijo bodisi premalo aktivnosti bodisi preveč, včasih pa se podatki razlikujejo glede tega, kaj se dejansko pojavlja. Ali to odraža slabo razumevanje bolezni, tehnike ali obojega, je pogosto negotovo.

Ena izmed kritik, ki so se pojavile v zvezi z DMN, je, da se spremembe v njem zdijo zelo nespecifične⁠ - kakšna uporaba je merjenje, če vam dejansko ne pove, v čem je težava? Drugi so se spraševali, ali je mreža sploh izvedljiv koncept, čeprav pa se z raziskovanjem kopičijo biološke aktualnosti DMN, postaja vse težje dvomiti.

Opisana so bila tudi druga omrežja, na primer tista, ki so povezana s pozornostjo, vidom in sluhom. Medtem ko zdravstvene koristi teh mrež ostajajo nejasne, lahko odražajo pomembno spremembo v našem razmišljanju o možganih in kdo lahko reče, kam nas bo takšno razmišljanje pripeljalo v prihodnosti?