Výchozí režimová síť je aktivní během klidových stavů
Dokážete si představit, jak zdanění by bylo, kdybyste museli skutečně přemýšlet o každé malé akci, se kterou se každý den angažujete?
Naštěstí naše mysl bloudí a my blýskáme, když děláme rutinní úkoly, jako je jízda do práce, sprchování nebo napájení rostlin. Zajímavé je, že stejná část mozku je spojena s oběma snůškami a chodem do automatického autopilota založeného na paměti: síť výchozího režimu (DMN).
Navíc nový průzkum ukazuje, že DMN hraje v režimu autopilota integrální roli.
Síť výchozího režimu
DMN nebo "denní síť" se rozkládá na různých, propojených oblastech kůry, včetně čelních, parietálních a temporálních laloků. Kůra je vnější vrstva mozku .
Konkrétněji je DMN rozdělen do tří hlavních pododdílů:
- Ventrální médium prefrontální kůry
- Dorsální mediální prefrontální kůra
- Zadní cingulární kůra a sousední prekauna plus boční parietální kůra (tj oblast Brodmann 39)
Entorinální kůra byla také spojena s DMN.
Důležité je, že prefrontální kůra je v přední části mozku a reguluje komplexní myšlení, chování a emoce.
Stejně jako u mnoha věcí ve vědě, objev DMN byl nešťastný. V roce 1997 pomocí pozitronové emisní tomografie, typu mozku-zobrazovací studie, Shulman, a kolegové zjistili, že ve srovnání s klidovým stavem, krevní tok přes souhvězdí oblasti mozku byl snížen při provádění nového, ne-self-referenční cíl - úkoly směrované.
Je zřejmé, že snížení průtoku krve v těchto oblastech mozku znamená sníženou aktivitu.
V roce 2001 se Raichle a jeho kolegové ujali dalšího důležitého kroku, když zjistili, že tato aktivita se snižuje, nebyly fluke ... že nebyly aktivovány v klidovém stavu způsobené experimentálně nekontrolovanými myšlenkami.
V článku o revizi z roku 2015 nazvaném "Výchozí mód mozku sítě", Raichle píše následující:
Pomocí měření pozitronové emisní tomografie (PET) měření regionálního průtoku krve a spotřeby kyslíku jsme ukázali zavedenými metabolickými kritérii pro aktivaci, že oblasti, které trvale vykazují snížení aktivity během výkonu práce, nebyly aktivovány v klidovém stavu. Náš článek byl nazván "Výchozí režim funkce mozku". Závěrem jsme dospěli k závěru, že oblasti mozku, u kterých se zjistilo, že snižují svou aktivitu během úkolů zaměřených na pozornost a zaměřených na cíl, nebyly aktivovány v klidovém stavu, ale spíše ukazovaly na dosud neuznanou organizaci v rámci vlastní nebo probíhající aktivity mozku.
Do roku 2015 objevilo objevení DMN na toto téma téměř 3000 příspěvků. Zjistili jsme, že DMN je nejaktivnější, když lidé zůstávají osamoceni s myšlenkami nebo provádějí automatické, reflexivní, naučné chování v konkrétních kontextech ve stabilních prostředích - například sledovat film nebo řídit auto na známé cestě. Tato prostředí jsou bdělé stavy odpočinku, když člověk není zaměřen na vnější svět. Naopak, v experimentálních prostředích, které jsou myšleny jako intenzivní a kognitivně zdanění - jako je vyčíst puzzle - DMN je méně aktivní.
Mnoho rolí DMN je stále objasněno. DMN je spojena s epizodickou pamětí a konsolidací paměti, stejně jako se sociálními a souvisejícími procesy. DMN je také spojena s myšlenkou na budoucnost, připomínkou minulosti a kreativitou. Podle Raichleho u lidí studie ukázaly, že DMN "instituje procesy, které podporují emoční zpracování (VMPC), self-referenční duševní aktivitu (DMPC) a vzpomínku na předchozí zkušenosti."
Ve studii z roku 2009 publikované v mapování lidského mozku uvádí Uddin a spoluautoři následující informace týkající se DMN: "Ačkoli je možné, že vznikne jedna komplexní teorie vysvětlující schopnost sítě podporovat takové rozmanité spektrum funkcí, je větší pravděpodobnost, že že výchozí síť režimů se skládá z funkčně odlišitelných pododdílů nebo podsítí. "
Je zajímavé, že během rozjímání se aktivita DMN snižuje. Toto zjištění dává smysl, protože meditace je časem snížené myšlenkové putování a self-referenční myšlenky. Během meditace se člověk soustřeďuje na okamžité zkušenosti a odvádí pozornost od rozptýlení.
DMN a Autopilot
DMN byl poprvé představen jako informace, které se obecně objevují ve vnějším a vnitřním prostředí člověka. Protože DMN byl poprvé identifikován během klidového stavu, je lákavé si myslet, že DMN je jen zodpovědný za snění, myšlení a spontánní myšlenky. Spontánní poznávání často zahrnuje myšlenky na minulost i budoucnost, které také vyzařují vnímanou roli DMN. Nicméně, DMN hraje mnohem zásadnější roli ve vědomí.
V studii z roku 2017 s názvem "Implicitní režimy přispívající k automatizovanému zpracování informací", Vatansever a spoluautoři zjistí, že DMN skutečně přepne mozek na autopilot založený na paměti, jakmile pochopíme úkol. Autoři předpokládají možný rámec pro tento proces.
Vatansever a spoluautoři hypotéza předpokládají, že naše mozky jsou zapojeny tak, aby nepřetržitě předjímaly vnější události. Neustále internalizujeme veškeré nesrovnalosti v prostředí, které tvoří základ našich očekávání. Tato očekávání jsou pak používána k informování našeho rozhodování a interpretaci, předvídání a jednání o požadavcích na ochranu životního prostředí.
Skutečná aktivita mozku, konkrétně DMN, která využívá značnou část našeho zásobování mozkem, je navržena tak, aby reflektovala takové vnitřní modely světa, které by mohly pomoci při interpretaci našeho okolí. Ačkoli takové předpovědní zpracování může představovat společný mechanismus, kterým mozog zpracovává informace jako celek, co může rozlišovat DMN je jeho schopnost poskytnout společný pracovní prostor pro konvergenci informací s jeho rozsáhlým funkčním a strukturálním napojením na zbytek mozku a konkrétně jeho přístup k informacím založeným na paměti. Tato integrační kapacita DMN je považována za charakteristiku vědomí, jejíž úroveň byla dříve spojena s integritou DMN.
Ve studii výzkumníci Univerzity Cambridge přijali 28 účastníků, aby se zapojili do úkolu, zatímco leží ve funkčním MRI skeneru. Účastníkům se ukázalo čtyři karty a požádala, aby na tyto čtyři karty odpovídaly cílové kartě. Cílová karta mohla odpovídat buď barvou, tvarem nebo číslem a účastníci museli zjistit pravidlo pro shodu. Funkční MRI snímač změřil hladinu kyslíku v mozku, který sloužil jako prostředník pro aktivitu mozku.
V tomto úkolu byly dvě etapy. První etapa byla akvizice, ve které se dobrovolníci naučili sladit pravidlo prostřednictvím pokusů a omylů. Druhá fáze byla žádostí, ve které dobrovolníci už zjistili pravidlo a nyní ji uplatňují.
Vědci zjistili, že během akviziční fáze byla nejvíce aktivní síť pro pozornost dorzálních orgánů. Síť dorsální pozornosti je spojena se zpracováním informací vyžadujících pozornost. Během fáze žádosti, kdy účastníci již znal pravidlo a pouze jej uplatňovali, byl DMN aktivnější.
Vědci také poznamenali, že během fáze aplikace, čím silnější je vztah mezi aktivitou v DMN a oblastech mozku, které se účastní paměti, jako je hippocampus, čím rychleji mohli účastníci reagovat na tento úkol. Toto zjištění naznačuje, že během fáze aplikace se mozog ponořil do paměti a reagoval na úkol pomocí pravidla z paměti.
Zdá se, že DMN s různými spojeními v celém mozku pomáhá vytvořit proaktivní rámec v mozku. Ve stanovených kontextech a časech bdelého stavu odpočinku nebo rutiny DMN vytváří předpovědi založené na paměti a umožňuje nám tedy fungovat na autopilotu. Nicméně, když DMN není schopen předvídat budoucnost spolehlivým způsobem, autopilot přepne do "manuálního" režimu a části našeho mozku, které zpracovávají informace vyžadující pozornost, přebírají.
Podle výzkumníků by tento rámec zavedený DMN mohl poskytnout "velmi důležité lešení, které by vysvětlilo nejen pokračující aktivitu DMN v podmínkách stabilního" odpočinku ", ale také jeho příspěvek k sociálním interakcím (např. Teorie mysli, intuice, a stereotypizace), vědomý smysl pro sebe, kreativitu a celou řadu dalších kognitivních oblastí, které vyžadují stabilní užití informací získaných pro předpovídání světa kolem nás. "
Dopady
Stejně jako role samotného DMN jsou důsledky výzkumu DMN prováděného společností Vatansever široké a pomohou nám lépe porozumět podmínkám, jako je traumatické poškození mozku. Při traumatickém poranění mozku problémy s pamětí a impulzivitou ztěžují sociální reintegraci. Navíc tyto poznatky nám pomohou lépe porozumět jiným druhům duševních chorob včetně závislosti , deprese a obsedantně-kompulzivní poruchy . Tento výzkum by nakonec mohl pomoci objasnit mechanismy anestetik v mozku.
Spodní linie
Již od svého objevu před téměř 20 lety byl DMN přínosem pro vědecké výzkumníky a pomohl přetvořit způsob, jakým myslíme na funkci mozku. Každým rokem se dozvídáme více o této mnohostranné síti, která hraje integrální roli ve vědomí. Výzkum vysvětlující jeho roli v autopilotě založeném na paměti nabývá našeho porozumění DMN o krok dále tím, že posiluje, že DMN není pouze šum v pozadí a je důležitým prostředkem pro informaci.
Poslední poznámka, lepší pochopení DMN pomohlo osvětlit vnitřní zkušenost, že je člověk. Zvažte tento popis od Callard a Margulies z článku s názvem "Co mluvíme o tom, když mluvíme o síti výchozího režimu":
DMN byla pozoruhodně produktivní při přinášení dosud marginalizovaných polí a metod uvnitř obvodů kognitivní neurovědy - a díky takovýmto vpádům vyvolala nové linie koncepčního a metodologického šetření. Témata, jako je myšlenková putování, dříve považovaná za převážně za oblast kognitivní psychologie, se objevily jako vyhřívané oblasti výzkumu. Neuropsychoanalytičtí vědci zjistili, že DMN je bohatý koncept, díky němuž lze předem formulovat psychickou energii, psychodynamické pojetí sebe ve vztahu k objektům a fantazii.
> Zdroje:
> Callard F, Margulies DS. O čem mluvíme, když mluvíme o síti výchozího režimu. Přední Hum Neurosci. 2014; 8: 619.
> Raichle ML. Síť výchozího režimu mozku. Annu. Rev. Neurosci. 2015. 38: 433-47.
> Uddin LQ a kol. Funkční propojení komponent síťových modulů výchozí: korelace, protikorulace a kauzalita. Hum Brain Mapp. 2009 Feb; 30 (2): 625-37.
> Vatansever D, Menon DK, Stamatakis EA. Výchozí režim přispívá k automatickému zpracování informací. Proc Natl Acad Sci US 2017; pii: 201710521.