by Naveed Saleh, MD, MS; Oorsig deur 'n raad-gesertifiseerde dokter
Die verstek modus netwerk is aktief tydens russtate
Kan jy jou voorstel hoe om te belas, sou dit wees om eintlik te dink aan elke klein aksie wat jy elke dag aangaan?
Gelukkig dwaal ons gedagtes en ons dagdroom terwyl ons roetine take doen, soos om te werk, te stort, of die plante te water. Interessant genoeg, is dieselfde deel van die brein gekoppel aan beide dagdrome en gaan na geheue-gebaseerde outopilot: die standaard modus netwerk (DMN).
Daarbenewens toon nuwe navorsing dat die DMN 'n integrale rol in die autopilot-modus speel.
Die verstek modus netwerk
Die DMN, of 'dagdromenetwerk', word versprei oor verskeie, onderling verbindende streke van die korteks, insluitende die frontale, parietale en temporale lobbe. Die korteks is die buitenste laag van die brein .
Meer spesifiek is die DMN verdeel in drie hoofafdelings:
Die ventrale media prefrontale korteks
Die dorsale mediale prefrontale korteks
Die posterior gesifuleerde korteks en aangrensende precuneus plus die laterale pariëtale korteks (dws Brodmann area 39)
Die entorhinale korteks is ook aan die DMN gekoppel.
Wat belangrik is, is die voorfrontale korteks aan die voorkant van die brein en reguleer komplekse denke, gedrag en emosie.
Soos met baie dinge in die wetenskap was die ontdekking van die DMN serendipitous. In 1997, met behulp van positronemissie-tomografie, het 'n soort breinbeeldstudie, Shulman, en kollegas bevind dat in vergelyking met 'n rustende staat bloedvloei oor 'n konstellasie van breinareas verminder is terwyl nuwe, nie-selfverwysende, doelwit bereik is. -gerigte take.
Van die let wel, afname in bloedvloei in hierdie breingebiede beteken verminderde aktiwiteit.
In 2001 het Raichle en kollegas die volgende belangrike stap geneem om te bepaal dat hierdie aktiwiteit afneem, nie 'n vloek was nie ... dat hulle nie in die rustende toestand was nie, wat veroorsaak is deur eksperimentele onbeheerde gedagtes.
In 'n artikel van 2015 hersien met die titel "The Brain's Default Mode Network", skryf Raichle die volgende:
Ons het positronemissie-tomografie (PET) metings van streeksbloedvloei en suurstofverbruik gebruik om by gevestigde metaboliese kriteria vir aktivering gebruik te maak dat gebiede wat konsekwent aktiwiteitsvermindering tydens taakvertoning vertoon, nie in die rustende toestand geaktiveer is nie. Ons artikel was getiteld, 'n standaard modus van breinfunksie. ' Ons het die gevolgtrekking gekom dat die breinareas waargeneem is om hul aktiwiteit te verminder gedurende aandag-veeleisende, doelgerigte take nie in die rustende staat geaktiveer is nie, maar eerder dui op 'n voorheen onbekende organisasie binne die brein se intrinsieke of voortgesette aktiwiteit.
Teen 2015 het die ontdekking van die DMN bykans 3000 referate oor die onderwerp ontstaan. Ons het geleer dat die DMN die mees aktiewe is wanneer mense met hul gedagtes alleen gelaat word of outomatiese, refleksiewe, geleerde gedrag onder spesifieke kontekste in stabiele omgewings uitvoer, soos om 'n fliek te kyk of 'n motor langs 'n bekende roete te bestuur. Hierdie omgewings is wakker russtate wanneer 'n mens nie op die buitewêreld gefokus is nie. Omgekeerd, in eksperimentele omgewings wat gedink word intensief en kognitief belasting-soos om 'n legkaart uit te beeld, is die DMN minder aktief.
Die baie rolle van die DMN word nog aan die lig gebring. Die DMN is gekoppel aan episodiese geheue en geheue konsolidasie sowel as sosiale en selfverwante prosesse. Die DMN is ook gekoppel aan denke oor die toekoms, herinner aan die verlede en kreatiwiteit. Volgens Raichle het studies in mense bewys dat die DMN "prosesse ondersteun wat emosionele prosessering (VMPC) ondersteun, selfverwysende geestelike aktiwiteit (DMPC), en die herinnering van vorige ervarings."
In 'n 2009-studie wat in Human Brain Mapping gepubliseer is , skryf Uddin en mede-outeurs die volgende met betrekking tot die DMN: "Alhoewel dit moontlik is dat een omvattende teorie sal ontstaan ​​wat die netwerk se vermoë om so 'n verskeidenheid verskeidenheid funksies te ondersteun, verduidelik, hoe groter waarskynlikheid is dit? dat die standaard modus netwerk bestaan ​​uit funksioneel differensieerbare onderverdelings of subnetwerke. "
Interessant genoeg verminder DMN-aktiwiteit tydens meditasie. Hierdie bevinding maak sin omdat meditasie 'n tyd is van afgekeurde gedagtes en selfverwysende denke. Gedurende meditasie konsentreer 'n persoon op die onmiddellike ervaring en verskuif die aandag weg van afleiding.
DMN en Autopilot
Die DMN is die eerste keer in die vooruitsig gestel as inligting wat wyd in 'n mens se eksterne en interne omgewing ontstaan. Omdat die DMN vir die eerste keer in die rustende toestand geïdentifiseer is, is dit aanloklik om te dink dat die DMN bloot verantwoordelik is vir dagdroom, gedagtes en spontane gedagtes. Spontane kognisie behels dikwels gedagtes oor die verlede en toekoms, wat ook met die waargenome rol van die DMN spog. Die DMN speel egter 'n baie meer fundamentele rol in bewussyn.
In 'n studie van 2017 getiteld "Standaard modus bydraes tot outomatiese inligting verwerking," Vatansever en mede-outeurs vind dat die DMN eintlik die brein oorskakel na geheue-gebaseerde outopilot sodra ons 'n taak verstaan. Die outeurs veronderstel 'n moontlike raamwerk vir hierdie proses.
Vatansever en mede-outeurs stel voor dat ons brein bedraad is om voortdurend eksterne gebeure te verwag. Ons is voortdurend geïnternaliseer enige onreëlmatighede in die omgewing om die basis van ons verwagtinge te vorm. Hierdie verwagtinge word dan gebruik om ons besluitneming in te lig, te interpreteer, voor te stel en op te tree op omgewingsvereistes.
Inderdaad, die intrinsieke aktiwiteit van die brein, spesifiek dié van die DMN, wat 'n aansienlike deel van ons brein energiebronne gebruik, word voorgestel om sulke interne modelle van die wêreld te weerspieël wat kan help met die interpretasie van ons omgewing. Alhoewel so 'n voorspellende verwerking die gemeenskaplike meganisme kan vorm waarmee die brein inligting as 'n geheel verwerk, kan die DMN onderskei word, naamlik die vermoë om 'n gemeenskaplike werkruimte te voorsien vir die konvergensie van inligting met sy uitgebreide funksionele en strukturele verbindings met die res van die brein en spesifiek sy toegang tot geheue-gebaseerde inligting. Hierdie integrerende kapasiteit van die DMN word beskou as 'n kenmerk van bewussyn, waarvan die vlakke voorheen geassosieer is met DMN integriteit.
In die studie het die Universiteit van Cambridge-navorsers 28 deelnemers gewerf om in 'n taak betrokke te raak terwyl hulle in 'n funksionele MRI-skandeerder lê. Die deelnemers het vier kaarte gewys en gevra om 'n teikenkaart by hierdie vier kaarte te pas. Die teikenkaart kan ooreenstem met kleur, vorm of nommer, en deelnemers moet die reël vir bypassing uitvind. Die funksionele MRI skandeerder gemeet suurstofvlakke in die brein, wat gedien het as 'n proxy vir breinaktiwiteit.
Daar was twee stadiums in hierdie taak. Die eerste fase was 'n verkryging waarin die vrywilligers geleer het om te reël deur middel van verhoor en fout. Die tweede fase was 'n aansoek waarin die vrywilligers reeds die reël uitgepluis het en dit nou toepas.
Die navorsers het bevind dat die dorsale aandag netwerk tydens die verkrygingsfase die mees aktiewe was. Die dorsale aandag netwerk is gekoppel aan die verwerking van aandag-veeleisende inligting. Gedurende die aansoek stadium, toe die deelnemers reeds die reël ken en dit net toepas, was die DMN meer aktief.
Die navorsers het ook opgemerk dat die sterker die verhouding tussen die aktiwiteit in die DMN en die breinareas wat in die geheue betrokke was, soos die hippokampus, hoe vinniger die deelnemers op die taak kon reageer. Hierdie bevinding dui daarop dat die brein in die toepassingsfase gedoop het, en op die taak gereageer het deur 'n reël uit die geheue te gebruik.
Dit blyk dat die DMN met sy diverse verbindings dwarsdeur die brein help om 'n proaktiewe raamwerk in die brein te vestig. In gevestigde kontekste en tye van wakker russtate of roetine maak die DMN geheue gebaseerde voorspellings en kan ons dus op autopilot funksioneer. As die DMN egter nie die toekoms op 'n betroubare manier kan voorspel nie, skakel autopilot na die "handleiding" -modus en dele van ons brein wat aandag-veeleisende inligting oorneem.
Volgens die navorsers kan hierdie raamwerk wat deur die DMN gestig is, 'n "all-important scaffold" bied om nie net die DMN se voortgesette aktiwiteit in stabiele "rus" -toestande te verduidelik nie, maar ook die bydrae daarvan tot sosiale interaksies (bv. Geestesverstand, intuïsie, en stereotipering), 'n bewuste gevoel van self, kreatiwiteit en 'n verskeidenheid ander kognitiewe domeine wat almal die stabiele gebruik van geleerde inligting benodig om die wêreld rondom ons te voorspel. "
Soos die rol van die DMN self, is die implikasies van DMN-navorsing wat deur Vatansever gedoen word, breë en kan ons die toestande soos traumatiese breinbesering beter verstaan. In traumatiese breinbesering maak probleme met geheue en impulsiwiteit sosiale reïntegrasie moeilik. Verder kan hierdie bevindinge ons help om ander vorme van geestesongesteldheid, insluitende verslawing , depressie en obsessief-kompulsiewe versteuring beter te verstaan. Laastens kan hierdie navorsing die meganismes van narkose middels op die brein verhelder.
Sedert sy ontdekking byna 20 jaar gelede, is die DMN 'n seën vir wetenskaplike navorsers en het dit gehelp om die manier waarop ons dink oor breinfunksie te herformeer. Met elke verbygaande jaar leer ons meer oor hierdie multifakkette netwerk wat 'n integrale rol in bewussyn speel. Navorsing waarin sy rol in geheuegebaseerde outopilot verduidelik word, neem ons begrip van die DMN een stap verder deur te versterk dat die DMN nie bloot agtergrond geraas is nie en 'n belangrike kanaal vir inligting is.
Op 'n finale noot het 'n beter begrip van die DMN gehelp om lig te werp op die innerlike ervaring van menswees. Oorweeg hierdie beskrywing deur Callard en Margulies van 'n artikel getiteld "Waaroor ons praat as ons praat oor die verstekmodusnetwerk":
Die DMN is merkwaardig produktief om tot dusver gemarginaliseerde velde en metodes binne die omtrek van die kognitiewe neurowetenskap te bring - en deur sulke aanvalle het nuwe konsep- en metodologiese ondersoeke gelei. Onderwerpe soos gedagtes, wat voorheen oorwegend oor die kognitiewe sielkunde beskou is, het as verwarmde navorsingsareas na vore getree. Neuropsychoanalytiese navorsers het gevind dat die DMN 'n ryk konsep is deur middel van die formulering van psigiese energie, psigodinamiese konsepte van self in verhouding tot voorwerpe en fantasie.
> Callard F, Margulies DS. Waaroor ons praat wanneer ons praat oor die standaard modus netwerk. Front Hum Neurosci. 2014; 8: 619.
> Raichle ML. Die brein se verstek modus netwerk. Annu. Ds. Neurosci. 2015. 38: 433-47.
> Uddin LQ, et al. Funksionele konnektiwiteit van standaardmodus-komponente: korrelasie, antikorrelasie en oorsaaklikheid. Hum Brain Mapp. 2009 Februarie; 30 (2): 625-37.
> Vatansever D, Menon DK, Stamatakis EA. Standaard modus bydraes tot geautomatiseerde inligting verwerking. Proc Natl Acad Sci VSA A. 2017; pii: 201710521.