Az agy passzív módozatának hálózata

Az alapértelmezett módú hálózat [3] ( DMN ) az agy egymással kölcsönhatásban lévő részeinek neurális hálózata , amely akkor aktív, amikor az ember nincs elfoglalva semmilyen feladat végrehajtásával , Ezt a neurális hálózatot aktívan tanulmányozzák az úgynevezett nyugalmi állapotú hálózatok között . A hálózatot a 2000-es évek elején fedezte fel egy neurofiziológus csoport Markus Reichl amerikai professzor vezetésével . A hálózat több anatómiailag elválasztott, de funkcionálisan összekapcsolt agyterületet foglal magában: ventromedialis prefrontális kéreg , dorsomedialis prefrontális kéreg , laterális parietális kéreg és posterior cinguláris kéreg a precuneus szomszédos részeivel együtt . Gyakran az entorhinalis kéreg is szerepel az SPRM-ben [4] .   

A tanulmányok azt mutatják, hogy az emberek körülbelül fél napot töltenek mentális mini-utakkal [5] anélkül, hogy az aktuális feladatokra gondolnának.

2019-re még csak formálódik a terminológia az agy passzív üzemmódjának tanulmányozása területén. S. Pillay könyvében a „defocused consciousness”, „defocused” (diszpergáltság) kifejezéseket használják az agy ilyen állapotának jelölésére, a „koncentráció” pedig a céltudatos problémamegoldás állapotát [6] .

Funkciók

2015-től az SMRM funkciói az aktív kutatások ellenére sem teljesen ismertek. E funkciók azonosítására két megközelítés létezik, amelyeket feltételesen strukturálisnak és rendszerszintűnek nevezhetünk. A strukturális megközelítés a hálózat anatómiai alapját képező agyi struktúrák és régiók funkcióinak elemzésével, a rendszerszemlélet az agy saját tevékenységének elemzésével, mint kölcsönhatásban lévő idegrendszerek összessége [ 4] .

Strukturális megközelítés

A ventromediális prefrontális kéreg az a terület, amely összeköti az orbitofrontális kéreget és olyan struktúrákat, mint a hipotalamusz , amygdala és a középagy központi szürkeállománya Ezen anatómiai összefüggések miatt fontos szerepet játszik abban, hogy a külvilágról és a testről érzékszervi információkat küldjön a zsigeri és motoros válaszokért felelős struktúrákhoz. A ventromediális prefrontális kéreg elpusztulása a betegekben (például, mint a klasszikus Phineas Gage esetében ) súlyos változásokhoz vezet az ember pszichéjében és személyiségében [7] . Neuroimaging módszerekkel megállapították, hogy szorongó érzelmi állapotokban az SPRM aktivitása megnő. Markus Reichl szerint a ventromediális prefrontális kéreghez kapcsolódó MMPP komponens aktivitása dinamikus egyensúlyt jelez az irányított figyelem és a személy általános érzelmi háttere között, ami az úgynevezett „alap”-ban (azaz inaktív és nyugodt) lép fel. állapot [4] .

A dorsomedialis prefrontális kéreg anatómiailag szomszédos a ventromedialis prefrontális kéreggel, de tevékenysége az „alapállapot” egy másik aspektusához, nevezetesen az emberrel kapcsolatos gondolatokba való elmerüléshez kapcsolódik. A kísérletekben az alanyok érzelmileg jelentős képeket mutattak be, és meg kellett jegyezniük, hogy ezek a képek kellemes vagy kellemetlen érzeteket okoznak-e [8] . Ezzel párhuzamosan a dorsomedialis prefrontális kéreghez kapcsolódó DMPP komponens aktivitása nőtt, a ventromediális prefrontális kéregben pedig csökkent, összhangban azzal a ténnyel, hogy az érzelmi komponens csökken, ahogy a feladat nagyobb figyelmet igényel.

A hátsó cinguláris kéreg és a mediális precuneus az SPRM olyan összetevői, amelyek szorosan kapcsolódnak a hippokampusz kialakulásához . Emlékezethez és emlékekhez kapcsolódnak, amelyek „alap” állapotban önkéntelenül is felbukkanhatnak, vagy szándékosan egy személy okozta őket.

Ez a strukturális megközelítés keretein belül kiemelt három fő komponens tehát az SRM szerepét jelzi olyan folyamatokban, mint a mentális tevékenység érzelmi háttere, magával az alanydal korrelált gondolatok ( angolul  self-referenciális gondolatok ), emlékek. A modern kísérleti adatok szerint ezek az összetevők mindig jelen vannak azokban az állapotokban, amikor az SPRM működik, de relatív aktivitásuk változhat (növekszik vagy csökkenhet) a feladat jellegétől vagy az ember pillanatnyi állapotától függően [4] .

Rendszerszemléletű

A felfedezését követő első években a passzív módú hálózatot általában a nyugalmi állapothoz társították, amikor az ember nem a figyelem külső tárgyakra való koncentrálásával kapcsolatos feladatok megoldásával van elfoglalva. Ezt az állapotot az ellazulás, az önmagunkban való elmerülés, a gondolataira való összpontosítás, a múlt eseményeinek spontán emlékezése vagy a jövőre vonatkozó elmélkedés jellemzi. Az utóbbi időben azonban a kutatók egyre inkább megkérdőjelezik az SMRM passzív szerepét. Még a hálózat nevének megváltoztatását is javasolják: a „default mode network” helyett csak „default network”-nek nevezzük, eltávolítva a névből a „mode” szót, ami angolul a hálózat passzív jellegét hangsúlyozza [9 ] .

Az SMRM alapvető szerepére a legtöbb agyi folyamatban utal az a tény, hogy általában az agy energiafogyasztása (a tömegben a teljes test 2%-át teszi ki, de az összes energia 20%-át fogyasztja) továbbra is megmarad. szinte állandó, függetlenül attól, hogy az ember mit csinál, pihen-e vagy komoly figyelemkoncentrációt igénylő feladatokat old meg. Ez utóbbi esetben az átlagos energiafogyasztástól való helyi eltérések nem haladják meg az 5%-ot [10] .

A rendszerszemléletben az agyban lezajló folyamatokat számos funkcionális rendszer párhuzamos tevékenységének eredményeként tekintjük , beleértve a neuronok nagy együtteseit, amelyek bizonyos problémák megoldására specializálódtak. Különösen a passzív módú hálózat áll szemben az úgynevezett operatív problémamegoldó hálózattal ), amely akkor aktiválódik, amikor az ember a figyelem mozgósítását igénylő összetett feladatok elvégzésére koncentrál, „magáról megfeledkezve” dolgozik, ill. áramlási állapotokba lép . Ez a két hálózat antifázisban működik, amikor az egyik aktivitása az emberi tevékenység jellegének változásával nő, a másiké csökken, és fordítva. Markus Reichl szerint az SPRM szerepe alapvető lehet abban az értelemben, hogy ez a hálózat fenntartja az egyensúlyt a speciálisabb funkcionális rendszereken alapuló viselkedési aktusok és az „alap” állapot között, amikor az ember nem old meg semmilyen konkrét feladatot, de ébren van és kész minden cselekvésre [4] .

Aktuális kutatási eredmények

A 2018-ig végzett tanulmányok nagyrészt feltárták az SMRM-kapcsolatok természetét és mértékét fókuszállapotban és defókuszált állapotban [6] [11] . Kiderült, hogy az SPRM a következő funkciókat látja el:

• Elnyeli a zavaró tényezőket [12] [13] . A defókuszáló áramkörök fontos szerepet játszanak a figyelem megőrzésében, minden olyan felesleges információ elnyelésében és feldolgozásában, amely elvonja a figyelmet az aktuális feladatról.

• Rugalmas gondolkodást biztosít [14] [15] . A defókusz az elágazás eszközeként szolgál, amely biztosítja a figyelem átkapcsolását egyik feladatról a másikra. Az SMRM megfelelő használata lehetővé teszi a gondolkodás rugalmasabbá tételét.

• Mély kapcsolatokat létesít a belső énnel és a külvilággal [16] [17] . Az SPRM biztosítja a fő hozzáférést az önéletrajzi emlékezethez . Így kapcsolódik az ember az agy különböző részein elraktározott életeseményeihez, és a koncentráció bármely pillanatában lehetőség nyílik a múlt eseményeinek emlékezetből való előhívására. A személyiségjegyeket és az önészlelést a defókuszáló áramkörök egy pontra redukálják, és egyszerre aktiválhatják.
• Aktiválja a "társadalmi kötelékek" láncait [18] [19] .
• Egyesíti a múltat, jelent és jövőt [20] [21] . A múltra vonatkozó, az emlékezetből kinyert információk, az érzékszervek által észlelt jelek és a jövő tervei és képei egyesülnek. Az SPRM összehozza őket, és hozzájárul ahhoz, hogy megértsük, mi történik az aktuális pillanatban. Összeköti az ember életének időskálájának pontjait.
• Segíti a kreatív önkifejezést [22] [23] . Az SPRM képes kapcsolatokat létesíteni az egyes agyrészek között, így egyedi asszociációk jelennek meg , és megvalósul az ember identitása. Ez lehetővé teszi a spontán és közvetlen cselekvést.
• Elősegíti a homályos emlékek világosabb megnyilvánulását [24] [25] . Az SRM segít a figyelmi határon kívül eső memória használatában , és olyan információkat kinyerni belőle, amelyeket más módon nem lehet lekérni.

Szabálysértések

Feltételezhető, hogy az SMRM munkájában fellépő zavarok szerepet játszhatnak olyan betegségekben és rendellenességekben, mint például az Alzheimer-kór , az autizmus , a skizofrénia , a depresszió , a figyelemhiányos hiperaktivitási rendellenesség , a kényszerbetegség , a krónikus fájdalom stb. [9]

Jegyzetek

1. ↑ Markus Reichl. Az agy sötét energiája // A tudomány világában. - 2010. - 5. szám - S. 24-29.
2. ↑ Kennedy DP, Courchesne E. Az alapértelmezett hálózat funkcionális rendellenességei az ön- és más-reflexió során autizmusban // Social Cognitive and Affective Neuroscience. - 2008. - Vol. 3. - P. 177-190. — ISSN 1749-5016 . - doi : 10.1093/scan/nsn011 .
3. ↑ Az angol név szó szerint alapértelmezett üzemmódú hálózatot jelent, és annak a ténynek köszönhető, hogy a nyugalmi agy spontán módon „alapértelmezett módba” kapcsol, „az agy alapértelmezés szerint erre a tevékenységi mintára állítja be, ha pihenni hagyják” [2]
4. ↑ 1 2 3 4 5 Raichle Marcus E. Az agy alapértelmezett módú hálózata // Annual Review of Neuroscience. - 2015. - Kt. 38. - P. 433-447. — ISSN 0147-006X . - doi : 10.1146/annurev-neuro-071013-014030 .
5. ↑ M.A. Killingsworth és D.T. Gilbert. A vándorló elme boldogtalan elme/Tudomány 330, sz. 6006 (2010. november 12.): 932
6. ↑ 1 2 Pillai, 2018 .
7. ↑ Damasio H. et al. Phineas Gage visszatérése: nyomok az agyról egy híres beteg koponyájából // Tudomány. - 1994. - 1. évf. 265. sz. 5162. - P. 1102-1105.
8. ↑ Gusnard DA, Akbudak E., Shulman GL, Raichle ME Mediális prefrontális kéreg és önreferenciális mentális tevékenység: Az agyműködés alapértelmezett módjához való viszony // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2001. - 20. évf. 98. - P. 4259-4264. — ISSN 0027-8424 . - doi : 10.1073/pnas.071043098 .
9. ↑ 1 2 Andrews-Hanna Jessica R., Smallwood Jonathan, Spreng R. Nathan. Az alapértelmezett hálózat és a saját maga által generált gondolat: összetevő folyamatok, dinamikus vezérlés és klinikai relevancia // Annals of the New York Academy of Sciences. - 2014. - Kt. 1316. - P. 29-52. — ISSN 00778923 . - doi : 10.1111/nyas.12360 .
10. ↑ Raichle Marcus E., Mintun Mark A. AGYMUNKA ÉS AGYKÉPZÉS // Annual Review of Neuroscience. - 2006. - Vol. 29. - P. 449-476. — ISSN 0147-006X . - doi : 10.1146/annurev.neuro.29.051605.112819 .
11. ↑ Anticevic A. , Cole MW , Murray JD , Corlett PR , Wang XJ , Krystal JH . Az alapértelmezett hálózati deaktiválás szerepe a megismerésben és a betegségekben.  (angol)  // Trends In Cognitive Sciences. - 2012. - december ( 16. évf. , 12. sz.). - P. 584-592 . - doi : 10.1016/j.tics.2012.10.008 . — PMID 23142417 .
12. ↑ Ziaei M. , Peira N. , Persson J. A figyelemszabályozás és az érzelmi elterelés alapjául szolgáló agyi rendszerek a munkamemória kódolása során.  (angol)  // NeuroImage. - 2014. - február 15. ( 87. kötet ). - 276-286 . o . - doi : 10.1016/j.neuroimage.2013.10.048 . — PMID 24185015 .
13. ↑ Piccoli T. , Valente G. , Linden DE , Re M. , Esposito F. , Sack AT , Di Salle F. Az alapértelmezett módú hálózat és a munkamemória-hálózat nem korrelál egymással a munkamemória-feladat minden fázisában.  (angol)  // PloS One. - 2015. - Kt. 10 , sz. 4 . - P. e0123354-0123354 . - doi : 10.1371/journal.pone.0123354 . — PMID 25848951 .
14. ↑ Vatansever D. , Manktelow AE , Sahakian BJ , Menon DK , Stamatakis EA Cognitive Flexibility: A Default Network and Basal Ganglia Connectivity Perspective.  (angol)  // Brain Connectivity. - 2016. - április ( 6. évf . 3. sz .). - P. 201-207 . - doi : 10.1089/brain.2015.0388 . — PMID 26652748 .
15. ↑ Sali AW , Courtney SM , Yantis S. Spontán fluktuációk a rejtett figyelem rugalmas szabályozásában.  (angol)  // The Journal Of Neuroscience: The Official Journal Of The Society For Neuroscience. - 2016. - január 13. ( 36. évf. , 2. sz.). - P. 445-454 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.2323-2016.15 . — PMID 26758836 .
16. ↑ Davey CG , Pujol J. , Harrison BJ Az én feltérképezése az agy alapértelmezett módú hálózatában.  (angol)  // NeuroImage. - 2016. - május 15. ( 132. köt. ). - P. 390-397 . - doi : 10.1016/j.neuroimage.2016.02.022 . — PMID 26892855 .
17. ↑ Qin P. , Grimm S. , Duncan NW , Fan Y. , Huang Z. , Lane T. , Weng X. , Bajbouj M. , Northoff G. A spontán aktivitás az alapértelmezett módú hálózatban előrejelzi az én-kapcsolódás ingerekhez való hozzárendelését .  (angol)  // Társadalmi kognitív és affektív idegtudomány. - 2016. - április ( 11. évf. , 4. sz.). - P. 693-702 . - doi : 10.1093/scan/nsw008 . — PMID 26796968 .
18. ↑ Li W. , Mai X. , Liu C. Az alapértelmezett módú hálózat és mások társadalmi megértése: mit mondanak az agyi konnektivitás-vizsgálatok.  (angol)  // Frontiers In Human Neuroscience. - 2014. - Kt. 8 . - 74-74 . o . - doi : 10.3389/fnhum.2014.00074 . — PMID 24605094 .
19. ↑ Mars RB , Neubert FX , Noonan MP , Sallet J. , Toni I. , Rushworth MF Az "alapértelmezett módú hálózat" és a "szociális agy" kapcsolatáról.  (angol)  // Frontiers In Human Neuroscience. - 2012. - Kt. 6 . - 189-189 . o . - doi : 10.3389/fnhum.2012.00189 . — PMID 22737119 .
20. ↑ Konishi M. , McLaren DG , Engen H. , Smallwood J. A múlt alakította: Az alapértelmezett módú hálózat támogatja az azonnali észlelési bemenettől független megismerést.  (angol)  // PloS One. - 2015. - Kt. 10 , sz. 6 . - P. e0132209-0132209 . - doi : 10.1371/journal.pone.0132209 . — PMID 26125559 .
21. ↑ Østby Y. , Walhovd KB , Tamnes CK , Grydeland H. , Westlye LT , Fjell AM Mentális időutazás és alapértelmezett módú hálózati funkcionális kapcsolat a fejlődő agyban.  (angol)  // Az Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Akadémiájának közleménye. - 2012. - október 16. ( 109. évf. , 42. sz.). - P. 16800-16804 . - doi : 10.1073/pnas.1210627109 . — PMID 23027942 .
22. ↑ Beaty RE , Benedek M. , Wilkins RW , Jauk E. , Fink A. , Silvia PJ , Hodges DA , Koschutnig K. , Neubauer AC A kreativitás és az alapértelmezett hálózat: A kreatív agy funkcionális kapcsolódási elemzése nyugalomban.  (angol)  // Neuropsychologia. - 2014. - november ( 64. köt. ). - 92-98 . o . - doi : 10.1016/j.neuropsychologia.2014.09.019 . — PMID 25245940 .
23. ↑ Andreasen NC Utazás a káoszba: kreativitás és tudattalan.  (angol)  // Mens Sana Monographs. - 2011. - január ( 9. köt. , 1. sz.). - P. 42-53 . - doi : 10.4103/0973-1229.77424 . — PMID 21694961 .
24. ↑ Yang J. , Weng X. , Zang Y. , Xu M. , Xu X. Tartós tevékenység az alapértelmezett módú hálózaton belül egy implicit memóriafeladat során.  (angol)  // Cortex; Egy folyóirat, amely az idegrendszer és a viselkedés tanulmányozásával foglalkozik. - 2010. - március ( 46. évf. , 3. sz.). - P. 354-366 . - doi : 10.1016/j.cortex.2009.05.002 . — PMID 19552900 .
25. ↑ Ino T. , Nakai R. , Azuma T. , Kimura T. , Fukuyama H. ​Agyi aktiválás az önéletrajzi memóriakeresés során, különös tekintettel az alapértelmezett módú hálózatra.  (angol)  // The Open Neuroimaging Journal. - 2011. - 20. évf. 5 . - P. 14-23 . - doi : 10.2174/1874440001105010014 . — PMID 21643504 .

Irodalom

• Pillay, Srini. Hárfázni, szórni, dörzsölni és kipróbálni. Oldja fel a relaxált agy erejét / Srini Pillay; per. angolról. E. Petrova; [tudós. szerk. K. Betz]. — M. : Mann, Ivanov i Ferber, 2018. — 376 p. - ISBN 978-5-00100-996-2 .