DMN و قابلیت کاربردی
تصویربرداری رزونانس مغناطیسی کاربردی (fMRI) ما را قادر می سازد تا نتیجه گیری در مورد فعالیت مغز در افراد زنده بر اساس تصاویر بصری قابل تحسین باشد. برای یکی، به ما اجازه داده است تا برخی از نظرات مهم در مورد شبکه های طبیعی مغز، از جمله شبکه حالت پیش فرض، را بیابیم. با این حال، به منظور درک چنین شبکه هایی، ابتدا باید زمینه ای از قابلیت اتصال به سیستم عامل مورد نیاز باشد.
MRI قابلیت اتصال به سیستم چیست؟
بسیاری از مطالعات fMRI انجام می شود در حالی که بیمار فعالانه فعالیت می کند. به عنوان مثال، اگر آنها یک دکمه را با دست راست خود فشار دهند، بعدها ممکن است بخشی از نیمکره چپ در نزدیکی قشر حرکتی در آن زمان روشن شود.
رویکرد دیگر این است که نگاه مغز را در نظر بگیریم، در حالی که داوطلب تحقیق هیچ کاری در اسکنر انجام نمی دهد - فقط دروغ می گوید. این تکنیک گاهی به نام "حالت استراحت" fMRI نامیده می شود.
در حالی که ما در آن قرار داریم، قسمتهای مختلف مغز دارای فعالیت نوسانی هستند، یعنی امواج الکتریکی که با سیگنال MRI مرتبط هستند. گاهی اوقات این امواج در هماهنگی با یکدیگر هستند، به این معنی که آنها در همان زمان به بالا و پایین موج شکل می رسند. به نظر میرسد که اعضای مختلفی از ارکستر که همان قطعه موسیقی را پخش می کنند، در حالی که زیر یک سرمربی هستند. گفته می شود که دو منطقه از این مناطق به طور عملی متصل شده اند.
اتصالات عملکردی در حالت استراحت اندازه گیری نمی شود. فعالیت هایی مانند توجه به چیزی مهم می تواند الگوهای ارتباطی عملکردی در مغز را تغییر دهد.
اتصال به عملکرد لزوما به این معنی نیست که دو ناحیه مغز به طور مستقیم و فیزیکی متصل هستند. به عنوان مثال، دو میدان مغناطیسی متفاوت ممکن است بسیار دور از هم باشند، اما هر دو سیگنال از یک منطقه مغزی مرکزی مثل تالاموس دریافت می کنند.
اگر سیگنال های آنها هماهنگ باشند، ممکن است هنوز به صورت عملکردی متصل شوند.
معرفی شبکه حالت پیش فرض
در طول دهه گذشته یا بیشتر، توجه بیشتری به این قابلیت ارتباطی به عنوان راهی برای پیدا کردن شبکه های مغز در ارتباط با فعالیت های خاص، از جمله استراحت پرداخت شده است. یکی از برجسته ترین شبکه های مورد بحث، شبکه حالت پیش فرض است.
اصطلاح "حالت پیش فرض" برای اولین بار توسط دکتر مارکوس رایلله در سال 2001 برای توصیف عملکرد مغز بازسازی شد. قبلا اشاره شده است که مغز "استراحت" با استفاده از انرژي به مراتب کمتر از مغز به انجام وظيفه "فعال" مي پردازد و پيشنهاد مي کند که شايد مغز "استراحت کند" تا آنجا که نوع فعاليتي را که فعالانه آن را تغيير مي دهد نامزد شده.
شبکه حالت پیش فرض (DMN) شامل نوسانات کم فرکانس در حدود یک نوسان در ثانیه می باشد. وقتی مغز در حالت استراحت است، شبکه بیشتر فعال است. هنگامی که مغز به سمت یک کار یا هدف هدایت می شود، شبکه پیش فرض غیرفعال می شود.
در حقیقت، ممکن است بیش از یک شبکه حالت پیش فرض وجود داشته باشد - آنچه که ما نامیده ایم، DMN در واقع می تواند مجموعه ای از شبکه های کوچکتر باشد، هر کدام به چیزی کمی متفاوت از دیگر اختصاص داده می شود. با این وجود، برخی از مناطق مغز در حال حاضر به عنوان بخشی از DMN شناخته شده است.
کدام بخش مغز در DMN است؟
مناطقی از مغز که در شبکه حالت پیش فرض قرار دارند عبارتند از لوب دورانی مادری ، قشر پیشانی فرسایش مغزی و قشر ساقه خلفی، و همچنین پیش آگهی شکمی و قسمت های قشر پاریتال. تمام این مناطق با برخی جنبه های اندیشه داخلی همراه شده اند. به عنوان مثال، لوب زمانی مدیایی با حافظه همراه است . قشر غده هیپوگلیسمی با تئوری ذهن، توانایی شناختن دیگران به عنوان داشتن افکار و احساسات شبیه به خودش است. به نظر می رسد سینگولت خلفی شامل ادغام انواع مختلف اندیشه های داخلی است.
نورونهای آینه نیز برای برقراری ارتباط با DMN مطرح شده اند.
DMN چیست؟
از آنجا که شبکه حالت پیش فرض بیشتر در حالت استراحت فعال است و به دلیل ساختارهای درگیر، برخی از افراد معتقدند که این ارتباط با تفکر درونگرایی، از جمله فعالیت هایی مانند افسردگی یا بازیابی حافظه است. با این حال، دیگران پیشنهاد کرده اند که این فعالیت فقط می تواند به فرآیندهای فیزیولوژیکی مرتبط با فعالیت های خاصی مربوط شود - حتی در حالت استراحت - هرچند این نظر به نظر می رسد که از نفع خارج می شود.
تغییرات در شبکه حالت پیش فرض با تعداد زیادی از بیماری های مختلف، از جمله بیماری آلزایمر، اوتیسم، اسکیزوفرنی، اختلال دوقطبی، اختلال استرس پس از سانحه، افسردگی و موارد دیگر مرتبط است. بیماری ها ممکن است فعالیت های بیش از حد کم یا بیش از حد ایجاد کنند و گاهی اوقات داده ها متفاوت با آنچه در واقع رخ می دهد. این که آیا این نشان دهنده درک ناقص بیماری است، تکنیک یا هر دو اغلب نامطلوب است.
یکی از انتقادهایی که در مورد DMN رخ داده است این است که تغییرات در آن به نظر بسیار غیرمسئولانه است - چه استفاده از آن یک اندازه گیری است اگر واقعا نمیدانید مشکل چیست؟ دیگران درمورد اینکه آیا شبکه حتی یک مفهوم قابل قبول است، مورد سوال قرار گرفته است، هرچند تحقیقاتی در مورد تاثیرات بیولوژیکی DMN مشکل تر است.
دیگر شبکه ها، مانند موارد مرتبط با توجه، بینایی و شنوایی، نیز شرح داده شده است. در حالی که مزایای پزشکی این شبکه ها هنوز نامشخص است، ممکن است تغییرات مهمی در تفکر ما در مورد مغز داشته باشد و چه کسی می تواند بگوید که چنین تفکر در آینده ما را می گیرد؟
> منابع:
> Buckner، RL؛ اندروز هانا، JR؛ Schacter، DL (2008). "شبکه پیش فرض مغز: آناتومی، عملکرد و ارتباط با بیماری". سالانه از آکادمی علوم نیویورک 1124 (1): 1-38.
> Fair، DA؛ کوهن، ال. Dosenbach، NUF؛ کلیسا، JA؛ Miezin، FM؛ بارچ، DM؛ Raichle، ME؛ پترسن، SE و همکاران (2008). "معماری بلوغ شبکه پیش فرض مغز". مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم 105 (10): 4028-32.
> Raichle، مارکوس E .؛ اسنایدر، ابراهیم زاده (2007). "حالت پیش فرض عملکرد مغز: یک تاریخچه کوتاه از ایده در حال تحول". NeuroImage 37 (4): 1083-90.