Noklusējuma režīma tīkla izpratne

Funkcionālā magnētiskās rezonanses attēlveidošana (fMRI) ļauj mums izdarīt secinājumus par smadzeņu darbību dzīviem cilvēkiem, balstoties uz vizuāli pārliecinošiem attēliem. Pirmkārt, tas ļāva mums sniegt dažus svarīgus komentārus par dabā sastopamiem smadzeņu tīkliem, ieskaitot noklusējuma režīma tīklu. Tomēr, lai saprastu šādus tīklus, vispirms ir nepieciešams zināms funkcionālās savienojamības fons.

Kas ir funkcionālās savienojamības MRI?

Daudzi fMRI pētījumi tiek veikti, kamēr pacients aktīvi veic kādu darbību. Piemēram, ja viņi nospiež pogu ar labo roku, vēlāk jūs varat redzēt, ka tajā laikā iedegas daļa no kreisās puslodes pie motora garozas.

Vēl viena pieeja ir aplūkot smadzenes, kamēr pētniecības brīvprātīgais skenerī vispār neko nedara - vienkārši tur guļ. Šo metodi dažreiz sauc par “miera stāvokļa” fMRI.

Kamēr mēs tur gulējam, dažādām smadzeņu zonām ir svārstību aktivitāte, kas nozīmē elektrības viļņus, kas saistīti ar MRI signālu. Dažreiz šie viļņi ir sinhroni viens ar otru, tas nozīmē, ka tie vienlaicīgi sasniedz viļņu formas augstākos un zemākos līmeņus. Tas ir mazliet tā, it kā viņi būtu dažādi orķestra dalībnieki, kas spēlētu vienu un to pašu mūzikas skaņdarbu, sekojot tam pašam diriģentam. Tiek teikts, ka divas šādas zonas ir funkcionāli saistītas.

Funkcionālā savienojamība nav jāmēra miera stāvoklī. Darbības, piemēram, uzmanības pievēršana kaut kam svarīgam, var mainīt funkcionālās savienojamības modeļus smadzenēs.

Funkcionālā savienojamība nenozīmē, ka divas smadzeņu zonas ir tieši un fiziski saistītas. Piemēram, divas dažādas smadzeņu zonas var atrasties diezgan tālu viena no otras, taču abas saņem signālus no centrālā smadzeņu reģiona, piemēram, talāma. Tie joprojām var būt funkcionāli savienoti, ja to signāli ir sinhroni.

Iepazīstinām ar noklusējuma režīma tīklu

Apmēram pēdējās desmitgades laikā arvien lielāka uzmanība tiek pievērsta šai funkcionālajai savienojamībai kā veidam, kā atrast smadzenēs tīklus, kas saistīti ar noteiktām aktivitātēm, tostarp tikai atpūtu. Viens no pamanāmākajiem tīkliem, par kuru jāapspriežas, ir noklusējuma režīma tīkls.

Terminu “noklusējuma režīms” Dr. Markuss Raihels pirmo reizi izmantoja 2001. gadā, lai aprakstītu smadzeņu miera funkciju. Iepriekš tika atzīmēts, ka “miera stāvoklī” esošās smadzenes patērē gandrīz mazāk enerģijas nekā smadzenes, kas veic “aktīvu” uzdevumu, kas liek domāt ka varbūt smadzenes tik daudz “neatpūšas”, cik maina aktivitātes veidu, kurā tās aktīvi iesaistās.

Noklusējuma režīma tīkls (DMN) ietver zemas frekvences svārstības aptuveni vienas svārstības sekundē. Tīkls ir visaktīvākais, kad smadzenes ir miera stāvoklī. Kad smadzenes tiek virzītas uz uzdevumu vai mērķi, noklusējuma tīkls tiek deaktivizēts.

Faktiski var būt vairāk nekā viens noklusējuma režīma tīkls - tas, ko mēs esam saukuši par DMN, faktiski var būt mazāku tīklu kolekcija, no kuriem katrs ir veltīts kaut kam nedaudz atšķirīgākam nekā otrs. Neskatoties uz to, tagad dažas smadzeņu zonas parasti saprot kā daļu no DMN.

Kādas smadzeņu daļas atrodas DMN?

Smadzeņu apgabali, kas iekļauti noklusējuma režīma tīklā, ietver mediālo temporālo daivu, mediālo prefrontālo garozu un aizmugurējo cingulāro garozu, kā arī vēdera precuneus un parietālās garozas daļas. Visi šie reģioni ir saistīti ar kādu iekšējās domāšanas aspektu. Piemēram, vidējā temporālā daiva ir saistīta ar atmiņu. Mediālā prefrontālā garoza ir saistīta ar prāta teoriju, spēju atpazīt citus kā domas un jūtas, kas līdzīgas cilvēka domām. Tiek uzskatīts, ka aizmugurējā cingula ir saistīta ar dažāda veida iekšējo domu integrēšanu. Spoguļa neironiem ir arī mijiedarbība ar DMN.

Ko dara DMN?

Tā kā noklusējuma režīma tīkls ir visaktīvākais miera stāvoklī un iesaistīto struktūru dēļ, daži cilvēki apgalvo, ka tas ir saistīts ar introspektīvām domām, tostarp tādām aktivitātēm kā sapņošana vai atmiņu iegūšana. Tomēr citi ir ieteikuši, ka darbība var jābūt saistītiem ar fizioloģiskiem procesiem, kas nav saistīti ar kādu konkrētu darbību⁠ - pat atpūtu⁠, lai gan šķiet, ka šis viedoklis ir labvēlīgs.

Izmaiņas noklusējuma režīma tīklā ir saistītas ar daudzām dažādām slimībām, tostarp Alcheimera slimību, autismu, šizofrēniju, bipolāriem traucējumiem, pēctraumatiskā stresa traucējumiem, depresiju un citām. Slimības var izraisīt vai nu pārāk mazu aktivitāti, vai pārāk daudz, un dažreiz dati atšķiras atkarībā no tā, kurš faktiski notiek. Vai tas atspoguļo sliktu izpratni par slimību, tehniku ​​vai abiem, bieži vien nav skaidrs.

Viena no kritikām, kas izskanēja attiecībā uz DMN, ir tāda, ka izmaiņas tajā šķiet ļoti nespecifiskas⁠ - kāds ir mērījums, ja tas patiesībā nenorāda, kāda ir problēma? Citi ir apšaubījuši, vai tīkls ir pat dzīvotspējīgs jēdziens, lai gan, kad pētījumi uzkrāj DMN bioloģisko aktualitāti, kļūst grūtāk apšaubīt.

Ir aprakstīti arī citi tīkli, piemēram, tie, kas saistīti ar uzmanību, redzi un dzirdi. Kaut arī šo tīklu medicīniskie ieguvumi joprojām ir neskaidri, tie var atspoguļot svarīgas izmaiņas mūsu domās par smadzenēm un kas var pateikt, kur šāda domāšana mūs novedīs nākotnē?