Predvolená sieť režimov je aktívna počas stavu odpočinku
Dokážete si predstaviť, ako zdanenie by bolo skutočne premýšľať o každej malej akcii, s ktorou sa každý deň zapájate?
Našťastie sa naša myseľ baví a my sme sa cítili, keď robíme rutinné úlohy, ako je jazda do práce, sprchovanie alebo napájanie rastlín. Zaujímavé je, že tá istá časť mozgu je spojená s obidvomi sny a s automatickým pilotom založeným na pamäti: predvolená sieť (DMN).
Navyše, nový výskum ukazuje, že DMN zohráva integrálnu úlohu v režime autopilot.
Sieť predvoleného režimu
DMN alebo "dymová sieť" sa rozkladá na rôznych, navzájom prepojených oblastiach kôry, vrátane čelných, parietálnych a temporálnych lalokov. Kôra je vonkajšia vrstva mozgu .
Konkrétnejšie je DMN rozdelená do troch hlavných podradení:
- Ventrálne médium prefrontálnej kôry
- Dorsálna mediálna prefrontálna kôra
- Zadná cingulovaná kôra a priľahlý prekonus plus laterálna parietálna kôra (tj oblasť Brodmann 39)
Entorinálna kôra bola tiež viazaná na DMN.
Dôležité je, že prefrontálna kôra je v prednej časti mozgu a reguluje komplexnú myšlienku, správanie a emócie.
Rovnako ako v mnohých veciach vo vede, objav DMN bol nepríjemný. V roku 1997 pomocou pozitrónovej emisnej tomografie, typu mozog-zobrazovacej štúdie, Shulman a kolegovia zistili, že v porovnaní s pokojovým stavom bol prietok krvi cez konšteláciu oblastí mozgu znížený pri vykonávaní nového nereferenčného cieľa úlohy.
Je zrejmé, že zníženie prietoku krvi v týchto oblastiach mozgu znamená zníženú aktivitu.
V roku 2001 Raichle a kolegovia urobili ďalší rozhodujúci krok, keď zistili, že tieto aktivity znižujú, neboli fluke ... že neboli aktiváciou v kľudovom stave spôsobené experimentálne nekontrolovanými myšlienkami.
V recenzovanom článku z roku 2015 s názvom Sieť predvoleného režimu mozgu, Raichle píše:
Použili sme pozitrónové emisné tomografie (PET) merania regionálneho prietoku krvi a spotreby kyslíka, aby sme ukázali zavedenými metabolickými kritériami pre aktiváciu, že oblasti, ktoré sústavne vykazujú zníženie aktivity počas výkonu úlohy, neboli aktivované v kľudovom stave. Náš článok bol nazvaný "Predvolený režim funkcie mozgu". Dospeli sme k záveru, že oblasti mozgu, o ktorých sa zistilo, že znižujú svoju aktivitu počas náročných úloh zameraných na cieľ, neboli aktivované v kľudovom stave, ale skôr naznačovali, že doposiaľ nerozpoznateľná organizácia v rámci vnútornej alebo trvalej činnosti mozgu.
Do roku 2015 objavenie DMN vytvorilo takmer 3000 článkov o téme. Dozvedeli sme sa, že DMN je najaktívnejší, keď ľudia zostávajú osamotení so svojimi myšlienkami alebo vykonávajú automatické, reflexívne, naučené správanie v špecifických kontextoch v stabilných prostrediach - napríklad pri sledovaní filmu alebo pri vedení auta na známej trase. Tieto prostredia sú prebudené stavy odpočinku, keď nie je osoba zameraná na vonkajší svet. Naopak, v experimentálnych prostrediach, ktoré sú považované za intenzívne a kognitívne zdanenie - ako napríklad vynájdenie puzzle - DMN je menej aktívny.
Mnohé úlohy DMN sú stále objasnené. DMN je spojená s epizodickou pamäťou a konsolidáciou pamäte, ako aj so sociálnymi a vlastnými procesmi. DMN je tiež spojená s premýšľaním o budúcnosti, pripomínajúc minulosť a tvorivosť. Podľa Raichleho na ľuďoch štúdie ukázali, že DMN "predstavuje procesy, ktoré podporujú emocionálne spracovanie (VMPC), samoreferenčné duševné aktivity (DMPC) a spomienky na predchádzajúce skúsenosti."
V štúdii z roku 2009 publikovanej v mapovaní ľudských mozgov Uddin a spoluautori píšu nasledujúce informácie týkajúce sa DMN: "Hoci je možné, že vznikne jedna komplexná teória vysvetľujúca schopnosť siete podporovať takú rozmanitú škálu funkcií, väčšia pravdepodobnosť je že predvolená sieť režimov pozostáva z funkčne diferencovaných subdivízií alebo podsietí. "
Zaujímavé je, že počas meditácie sa aktivita DMN znižuje. Toto zistenie dáva zmysel, pretože meditácia je časom poklesu zmýšľania mysle a sebapreferenčného myslenia. Počas meditácie sa osoba zameriava na okamžité skúsenosti a odvracia pozornosť od rozptýlenia.
DMN a Autopilot
DMN sa najskôr predpokladalo ako informácie, ktoré vo všeobecnosti vznikajú vo vonkajšom a vnútornom prostredí človeka. Pretože DMN bol prvýkrát identifikovaný počas pokojového stavu, je lákavé si myslieť, že DMN je len zodpovedný za sneženie, zmýšľanie mysle a spontánne myšlienky. Spontánne kognícia často zahŕňa myšlienky o minulosti a budúcnosti, ktoré tiež ohrozujú vnímanú úlohu DMN. DMN však zohráva podstatnejšiu úlohu vo vedomí.
V štúdii z roku 2017 s názvom Príspevky predvoleného režimu na automatizované spracovanie informácií, Vatansever a spoluautori zistili, že DMN skutočne prepne mozog na autopilot založený na pamäti, keď pochopíme úlohu. Autori predpokladajú možný rámec pre tento proces.
Vatansever a spoluautori predpokladajú, že náš mozog je zapojený, aby nepretržite predvídal vonkajšie udalosti. Neustále internalizujeme akékoľvek nezrovnalosti v prostredí, ktoré tvoria základ našich očakávaní. Tieto očakávania sa potom používajú na informovanie nášho rozhodovania a interpretáciu, predvídanie a konanie v oblasti environmentálnych požiadaviek.
Vskutku vnútorná činnosť mozgu, konkrétne DMN, ktorá využíva značnú časť našej zásoby mozgu, je navrhnutá tak, aby odrážala také vnútorné modely sveta, ktoré by mohli pomôcť interpretácii nášho okolia. Hoci takéto prediktívne spracovanie môže predstavovať spoločný mechanizmus, ktorým mozog spracúva informácie ako celok, čo môže rozlišovať medzi DMN je jeho schopnosť poskytnúť spoločný pracovný priestor na zbližovanie informácií s jeho rozsiahlymi funkčnými a štrukturálnymi spojeniami so zvyškom mozgu a konkrétne jeho prístup k informáciám založeným na pamäti. Táto integračná kapacita DMN sa považuje za charakteristickú vlastnosť vedomia, ktorej úrovne boli predtým spojené s integritou DMN.
V štúdii výskumníci z univerzity v Cambridge prijali 28 účastníkov, ktorí sa zúčastnili úlohy, zatiaľ čo ležali vo funkčnom MRI skeneri. Účastníci boli vystavení štyri karty a požiadali, aby zodpovedali cieľovej karte na týchto štyroch kartách. Cieľová karta sa mohla zhodovať podľa farby, tvaru alebo čísla a účastníci museli zistiť pravidlo pre porovnanie. Funkčný snímač MRI meral hladiny kyslíka v mozgu, ktorý slúžil ako zástupca pre aktivitu mozgu.
V tejto úlohe existovali dve etapy. Prvou etapou bola akvizícia, v ktorej sa dobrovoľníci naučili riadiť pravidlá prostredníctvom pokusov a omylov. Druhá fáza bola aplikácia, v ktorej dobrovoľníci už zistili pravidlo a teraz ho uplatňujú.
Vedci zistili, že počas akvizície bola najaktívnejšia sieť zameriavajúca sa na dorzálnu pozornosť. Sieť dorsálnej pozornosti je spojená so spracovaním pozorných informácií. Počas fázy podávania žiadostí, keď účastníci už ovládali pravidlo a len ho uplatňovali, bol DMN aktívnejší.
Vedci tiež poznamenali, že v štádiu aplikácie, čím silnejší je vzťah medzi aktivitou v DMN a oblastiach mozgu zahrnutých do pamäti, ako je hippocampus, čím rýchlejšie účastníci mohli reagovať na túto úlohu. Toto zistenie naznačuje, že počas fázy aplikácie bol mozog ponorený do pamäte a reagoval na úlohu pomocou pravidla z pamäte.
Zdá sa, že DMN s rôznymi spojeniami v celom mozgu pomáha vytvoriť proaktívny rámec v mozgu. V zavedených kontextoch a časoch bdelého stavu odpočinku alebo rutiny DMN robí predpovede založené na pamäti a umožňuje nám teda fungovať na autopilot. Avšak, keď DMN nie je schopný predpovedať budúcnosť spoľahlivým spôsobom, autopilot sa prepne do režimu "manuálneho" a časti nášho mozgu, ktoré spracúvajú informácie vyžadujúce pozornosť, preberajú.
Podľa výskumníkov by tento rámec stanovený DMN mohol poskytnúť "veľmi dôležitý systém, ktorý by vysvetlil nielen prebiehajúcu aktivitu DMN v stabilných podmienkach oddychu, ale aj jeho prínos k sociálnym interakciám (napr. Teória mysle, intuícia, a stereotypizácia), vedomý zmysel pre seba, tvorivosť a rôzne iné kognitívne oblasti, ktoré vyžadujú stabilné používanie získaných informácií na predpovedanie sveta okolo nás. "
dôsledky
Rovnako ako úloha samotného DMN, dôsledky výskumu DMN vykonaného spoločnosťou Vatansever sú široké a mohli by nám pomôcť lepšie pochopiť podmienky ako traumatické poranenia mozgu. Pri traumatickom poranení mozgu problémy s pamäťou a impulzívnosťou spôsobujú, že sociálna reintegrácia je ťažká. Navyše tieto zistenia nám môžu pomôcť lepšie pochopiť iné typy duševných chorôb vrátane závislosti , depresie a obsedantno-kompulzívnej poruchy . Nakoniec by tento výskum mohol objasniť mechanizmy anestetík na mozog.
Spodná čiara
Už od svojho objavu pred takmer dvadsiatimi rokmi bol DMN prínosom pre vedeckých výskumníkov a pomohol preformulovať spôsob, akým premýšľame o mozgovej funkcii. S každým rokom sa dozvedáme viac o tejto mnohostrannej sieti, ktorá hrá úlohu vo vedomí. Výskum, ktorý vysvetľuje svoju úlohu v autopilote založenom na pamäti, hovorí o ďalšom kroku DMN tým, že potvrdzuje, že DMN nie je iba hluk pozadia a je dôležitým zdrojom informácií.
Posledná poznámka, lepšie pochopenie DMN pomohlo osvetliť vnútornú skúsenosť človeka. Zvážte tento opis od Callard a Margulies z článku s názvom "O čom hovoríme, keď hovoríme o sieti s predvoleným režimom":
DMN bola pozoruhodne produktívna v tom, že prinášala doterajšie marginalizované polia a metódy do vnútra obvodov kognitívnej neurovedy - a prostredníctvom takýchto vpády vyvolala nové koncepčné a metodologické vyšetrovanie. Témy, ako je múdro-putovanie, ktoré sa predtým považovali za prevažne za oblasť kognitívnej psychológie, sa objavili ako vyhrievané oblasti výskumu. Neuropsychoanalytickí vedci zistili, že DMN je bohatým konceptom, prostredníctvom ktorého sa môžu rozvíjať formulácie o psychickej energii, psychodynamických koncepciách seba vo vzťahu k objektom a fantázii.
> Zdroje:
> Callard F, Margulies DS. O čom hovoríme, keď hovoríme o sieti s predvoleným režimom. Predná Hum Neurosci. 2014, 8: 619.
> Raichle ML. Sieť predvoleného režimu mozgu. Annu. Rev. Neurosci. 2015. 38: 433-47.
> Uddin LQ a kol. Funkčná konektivita komponentov sieťových funkcií predvoleného nastavenia: korelácia, protikorupcia a príčinná súvislosť. Hum Brain Mapp. 2009 február, 30 (2): 625-37.
> Vatansever D, Menon DK, Stamatakis EA. Predvolený režim prispieva k automatickému spracovaniu informácií. Proc Natl Acad Sci US 2017; pii: 201710521.