Aivojen passiivisen tilan verkosto

Oletusmoodiverkko [ 3] ( DMN ) on vuorovaikutuksessa olevien aivojen osien hermoverkko , joka on aktiivinen , kun henkilö ei ole kiireinen tekemällä mitään tehtäviä , Tätä hermoverkkoa tutkitaan aktiivisesti ns. lepotilaverkkojen joukossa . Verkon löysi 2000-luvun alussa neurofysiologien ryhmä, jota johti amerikkalainen professori Markus Reichl   . Verkostoon kuuluu useita anatomisesti erotettuja, mutta toiminnallisesti toisiinsa liittyviä aivojen alueita: ventromediaaalinen prefrontaalinen aivokuori , dorsomedial prefrontal cortex , lateraalinen parietaalinen aivokuori ja posterior cingulate cortex sekä vierekkäiset precuneus -osat . Usein entorhinaalinen aivokuori sisältyy myös SPRM:ään [4] .

Tutkimukset osoittavat, että ihmiset viettävät noin puoli päivää henkisillä minimatkoilla [5] ajattelematta ajankohtaisia ​​tehtäviä.

Vuoteen 2019 mennessä terminologia aivojen passiivisen tilan tutkimuksen alalla on vasta muodostumassa. S. Pillayn kirjassa termejä "defocused consciousness", "defocused" (hajaantuneisuus) käytetään kuvaamaan tällaista aivojen tilaa ja "keskittyminen" on tarkoituksenmukaisen ongelmanratkaisun tilaa [6] .

Toiminnot

Vuodesta 2015 lähtien SMRM:n toimintoja ei aktiivisesta tutkimuksesta huolimatta täysin tunneta. Näiden toimintojen tunnistamiseen on kaksi tapaa, joita voidaan ehdollisesti kutsua rakenteellisiksi ja systeemisiksi. Rakenteellinen lähestymistapa liittyy verkoston anatomisen perustan muodostavien aivojen rakenteiden ja alueiden toimintojen analysointiin, systeemilähestymistapa liittyy aivojen oman toiminnan analysointiin vuorovaikutuksessa olevien hermojärjestelmien sarjana [ 4] .

Rakenteellinen lähestymistapa

Ventromediaaalinen prefrontaalinen aivokuori on alue, joka yhdistää orbitofrontaalisen aivokuoren ja rakenteet, kuten hypotalamuksen , amygdalan ja keskiaivojen keskimmäisen harmaan aineen Näiden anatomisten yhteyksien ansiosta sillä on tärkeä rooli aistitietojen lähettämisessä ulkomaailmasta ja kehosta viskeraalisista ja motorisista vasteista vastaaville rakenteille. Potilaiden ventromediaalisen prefrontaalisen aivokuoren tuhoutuminen (esimerkiksi kuten klassisessa Phineas Gagen tapauksessa ) johtaa vakaviin muutoksiin ihmisen psyykessä ja persoonallisuudessa [7] . Neurokuvausmenetelmillä todettiin, että ahdistuneissa tunnetiloissa SPRM:n aktiivisuus lisääntyy. Markus Reichlin mukaan ventromediaaliseen prefrontaaliseen aivokuoreen liittyvän MMPP-komponentin aktiivisuus osoittaa dynaamista tasapainoa suunnatun huomion ja henkilön yleisen emotionaalisen taustan välillä, mikä tapahtuu niin sanotussa "perus" (eli passiivinen ja rauhallinen) välillä. tila [4] .

Dorsomediaalinen prefrontaalinen aivokuori on anatomisesti ventromediaalisen prefrontaalisen aivokuoren vieressä, mutta sen aktiivisuus liittyy toiseen "perus"-tilan aspektiin, nimittäin uppoamiseen ihmiseen itseensä liittyviin ajatuksiin. Kokeissa koehenkilöille esitettiin emotionaalisesti merkittäviä kuvia, ja heidän oli huomioitava, aiheuttavatko kuvat miellyttäviä vai epämiellyttäviä tuntemuksia [8] . Samanaikaisesti dorsomediaaliseen prefrontaaliseen aivokuoreen liittyvän DMPP-komponentin aktiivisuus lisääntyi ja ventromediaalisen prefrontaalisen aivokuoren aktiivisuus väheni, mikä on sopusoinnussa sen tosiasian kanssa, että tunnekomponentti vähenee tehtävän vaatiessa enemmän huomiota.

Takaosan cingulate cortex ja mediaal precuneus ovat SPRM:n komponentteja, jotka liittyvät läheisesti hippokampuksen muodostumiseen . Ne liittyvät muistiin ja muistoihin, jotka voivat ponnahtaa esiin tahattomasti "perus"tilassa tai ovat henkilön tahallisesti aiheuttamia.

Siten nämä kolme rakenteellisen lähestymistavan puitteissa erotettua pääkomponenttia osoittavat SRM:n roolia sellaisissa prosesseissa kuin henkisen toiminnan emotionaalinen tausta, itse subjektin kanssa korreloidut ajatukset ( englanniksi  self-referential ideas ) ja muistot. Nykyaikaisten kokeellisten tietojen mukaan nämä komponentit ovat aina läsnä SPRM:n toimiessa tiloissa, mutta niiden suhteellinen aktiivisuus voi vaihdella (nousu tai laskea) riippuen tehtävän luonteesta tai henkilön tämänhetkisestä tilasta [4] .

Systems lähestymistapa

Löytämisen jälkeisinä alkuvuosina passiivisen tilan verkko yhdistettiin yleensä lepotilassa olemiseen, jolloin henkilö ei ole kiireinen ratkaisemaan mitään huomion keskittymiseen liittyviä tehtäviä ulkoisiin esineisiin. Tälle olotilalle on ominaista rentoutuminen, itseensä uppoutuminen, ajatuksiin keskittyminen, spontaanit muistot menneistä tapahtumista tai pohdiskelu tulevaisuudesta. Viime aikoina tutkijat ovat kuitenkin yhä enemmän kyseenalaistaneet SMRM:n passiivisen roolin. On jopa ehdotettu verkon nimen muuttamista: "oletustilan verkko" sijaan kutsua sitä "oletusverkoksi", poistamalla nimestä sana "mode", joka englanniksi korostaa verkon passiivista luonnetta [9 ] .

Merkkejä SMRM:n perustavanlaatuisesta roolista useimmissa aivoprosesseissa seuraa siitä tosiasiasta, että yleensä aivojen energiankulutus (massana mitattuna 2 % koko kehosta, mutta kuluttaa 20 % kaikesta energiasta) säilyy. lähes vakio riippumatta siitä, mitä henkilö tekee, lepääkö hän tai ratkaiseeko tehtäviä, jotka vaativat vakavaa keskittymistä. Jälkimmäisessä tapauksessa paikalliset poikkeamat keskimääräisestä energiankulutuksesta eivät ylitä 5 % [10] .

Systeemilähestymistavassa aivoissa tapahtuvia prosesseja pidetään useiden funktionaalisten järjestelmien rinnakkaisen toiminnan tuloksena , mukaan lukien suuret neuroniryhmät ja jotka ovat erikoistuneet tiettyjen ongelmien ratkaisemiseen. Erityisesti passiivisen tilan verkko vastustaa niin sanottua operatiivisen ongelmanratkaisun verkkoa ), joka aktivoituu, kun ihminen keskittyy suorittamaan monimutkaisia ​​huomion mobilisointia vaativia tehtäviä, toimii "unohtaen itsensä" ja siirtyy virtaustiloihin . Nämä kaksi verkkoa toimivat vastavaiheessa, kun toisen aktiivisuus lisääntyy ihmisen toiminnan luonteen muuttuessa, toisen aktiivisuus vähenee ja päinvastoin. Markus Reichl ehdottaa, että SPRM:n rooli voi olla olennainen siinä mielessä, että tämä verkosto ylläpitää tasapainoa erikoistuneempiin toiminnallisiin järjestelmiin perustuvien käyttäytymistoimintojen ja "perustilan" välillä, jolloin henkilö ei ratkaise mitään tiettyjä tehtäviä, vaan on hereillä ja valmis kaikkiin toimiin [4] .

Nykyiset tutkimustulokset

Vuoteen 2018 mennessä tehdyt tutkimukset ovat suurelta osin paljastaneet SMRM-yhteyksien luonteen ja laajuuden fokus- ja defocus-tiloissa [6] [11] . Paljastettiin, että SPRM suorittaa seuraavat toiminnot:

• Absorboi häiriötekijöitä [12] [13] . Defocus-piireillä on tärkeä rooli huomion pitämisessä, kaiken tarpeettoman tiedon imemisessä ja käsittelyssä, joka häiritsee nykyisestä tehtävästä.

• Tarjoaa ajattelun joustavuutta [14] [15] . Defocus toimii haarautumiskeinona, joka varmistaa huomion siirtymisen tehtävästä toiseen. SMRM:n oikea käyttö mahdollistaa ajattelun joustavamman.

• Muodostaa syvät yhteydet sisäiseen itseensä ja ulkomaailmaan [16] [17] . SPRM tarjoaa pääsyn omaelämäkerralliseen muistiin . Näin ihminen kytkeytyy aivojen eri osiin tallennettuihin elämäntapahtumiinsa ja milloin tahansa keskittymishetkellä on mahdollista hakea menneitä tapahtumia muistista. Defocus-piirit vähentävät persoonallisuuden piirteitä ja itsetuntoa yhteen pisteeseen, ja ne voidaan aktivoida samanaikaisesti.
• Aktivoi "yhteiskunnallisten siteiden" ketjuja [18] [19] .
• Se yhdistää menneisyyden, nykyisyyden ja tulevaisuuden [20] [21] . Muistista poimittua tietoa menneisyydestä, aisteilla havaittuja signaaleja sekä tulevaisuuden suunnitelmia ja kuvia yhdistetään. SPRM tuo ne yhteen ja auttaa ymmärtämään, mitä nykyhetkellä tapahtuu. Se yhdistää ihmisen elämän aika-asteikon pisteet.
• Auttaa luovaa itseilmaisua [22] [23] . SPRM pystyy muodostamaan yhteyksiä yksittäisten aivojen osien välille, jolloin syntyy ainutlaatuisia assosiaatioita ja ihmisen identiteetin kehittymistä. Tämä mahdollistaa spontaanin ja suoran toiminnan.
• Edistää epämääräisten muistojen selkeämpää ilmentymistä [24] [25] . SRM auttaa käyttämään huomiorajan ulkopuolella olevaa muistia ja poimimaan siitä tietoa, jota ei haeta muilla tavoilla.

Rikkomukset

Oletuksena on, että häiriöt SMRM:n toiminnassa voivat vaikuttaa sairauksiin ja häiriöihin, kuten Alzheimerin tautiin , autismiin , skitsofreniaan , masennukseen , tarkkaavaisuus- ja yliaktiivisuushäiriöön , pakko-oireiseen häiriöön , krooniseen kipuun jne. [9]

Muistiinpanot

1. ↑ Markus Reichl. Aivojen pimeä energia // Tieteen maailmassa. - 2010. - Nro 5. - S. 24-29.
2. ↑ Kennedy DP, Courchesne E. Oletusverkon toiminnalliset poikkeavuudet itse- ja muiden heijastusten aikana autismissa // Social Cognitive and Affective Neuroscience. - 2008. - Voi. 3. - s. 177-190. — ISSN 1749-5016 . - doi : 10.1093/scan/nsn011 .
3. ↑ Englanninkielinen nimi käännetään kirjaimellisesti oletustilan verkkoksi ja johtuu siitä, että aivot levossa siirtyvät spontaanisti "oletustilaan", "aivot valitsevat oletusarvoisesti tämän toimintamallin, kun niiden annetaan levätä" [2]
4. ↑ 1 2 3 4 5 Raichle Marcus E. The Brain's Default Mode Network // Annual Review of Neuroscience. - 2015. - Vol. 38. - s. 433-447. — ISSN 0147-006X . - doi : 10.1146/annurev-neuro-071013-014030 .
5. ↑ M.A. Killingsworth ja D.T. Gilbert. Vaeltava mieli on onneton mieli/Tiede 330, no. 6006 (12. marraskuuta 2010): 932
6. ↑ 1 2 Pillai, 2018 .
7. ↑ Damasio H. et ai. Phineas Gagen paluu: vihjeitä aivoista kuuluisan potilaan kallosta // Tiede. - 1994. - Voi. 265, nro. 5162. - P. 1102-1105.
8. ↑ Gusnard DA, Akbudak E., Shulman GL, Raichle ME Mediaaalinen prefrontaalinen aivokuori ja itseään viittaava henkinen toiminta: Suhde aivotoiminnan oletustilaan // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2001. - Voi. 98. - P. 4259-4264. — ISSN 0027-8424 . - doi : 10.1073/pnas.071043098 .
9. ↑ 1 2 Andrews-Hanna Jessica R., Smallwood Jonathan, Spreng R. Nathan. Oletusverkko ja itse luotu ajatus: komponenttiprosessit, dynaaminen ohjaus ja kliininen merkitys // Annals of the New York Academy of Sciences. - 2014. - Vol. 1316. - s. 29-52. — ISSN 00778923 . - doi : 10.1111/nyas.12360 .
10. ↑ Raichle Marcus E., Mintun Mark A. AIVOTYÖ JA AIVOKUVAUS // Annual Review of Neuroscience. - 2006. - Voi. 29. - s. 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 . Oletusverkon deaktivoinnin rooli kognitiossa ja taudeissa.  (Englanti)  // Kognitiivisten tieteiden suuntaukset. - 2012. - joulukuu ( osa 16 , nro 12 ). - s. 584-592 . - doi : 10.1016/j.tics.2012.10.008 . — PMID 23142417 .
12. ↑ Ziaei M. , Peira N. , Persson J. Aivojärjestelmät huomionhallinnan ja tunnehäiriöiden taustalla työmuistin koodauksen aikana.  (englanniksi)  // NeuroImage. - 2014. - 15. helmikuuta ( osa 87 ). - s. 276-286 . - 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. Oletusmoodiverkko ja työmuistiverkko eivät ole antikorreloituneita työmuistitehtävän kaikissa vaiheissa.  (englanniksi)  // PloS One. - 2015. - Vol. 10 , ei. 4 . - P. e0123354-0123354 . - doi : 10.1371/journal.pone.0123354 . — PMID 25848951 .
14. ↑ Vatansever D. , Manktelow AE , Sahakian BJ , Menon DK , Stamatakis EA Kognitiivinen joustavuus: Oletusverkko- ja basaaliganglioiden yhteysnäkökulma.  (englanniksi)  // Brain Connectivity. - 2016. - huhtikuu ( osa 6 , nro 3 ). - s. 201-207 . - doi : 10.1089/aivot.2015.0388 . — PMID 26652748 .
15. ↑ Sali AW , Courtney SM , Yantis S. Spontaanit vaihtelut peitellyn huomion joustavassa hallinnassa.  (englanniksi)  // The Journal Of Neuroscience : The Official Journal of the Society for Neuroscience. - 2016. - 13. tammikuuta ( nide 36 , nro 2 ). - s. 445-454 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.2323-15.2016 . — PMID 26758836 .
16. ↑ Davey CG , Pujol J. , Harrison BJ Itsen kartoittaminen aivojen oletustilassa.  (englanniksi)  // NeuroImage. - 2016. - 15. toukokuuta ( nide 132 ). - s. 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. Spontaani aktiivisuus oletustilan verkossa ennustaa itsesuhteen liittämistä ärsykkeisiin .  (englanti)  // Sosiaalinen kognitiivinen ja affektiivinen neurotiede. - 2016. - huhtikuu ( osa 11 , nro 4 ). - s. 693-702 . - doi : 10.1093/scan/nsw008 . — PMID 26796968 .
18. ↑ Li W. , Mai X. , Liu C. Oletusmoodiverkosto ja muiden sosiaalinen ymmärrys: mitä aivojen yhteystutkimukset kertovat.  (englanniksi)  // Ihmisen neurotieteen rajat. - 2014. - Vol. 8 . - s. 74-74 . - doi : 10.3389/fnhum.2014.00074 . — PMID 24605094 .
19. ↑ Mars RB , Neubert FX , Noonan MP , Sallet J. , Toni I. , Rushworth MF "Oletustilan verkon" ja "sosiaalisten aivojen" välisestä suhteesta.  (englanniksi)  // Ihmisen neurotieteen rajat. - 2012. - Vol. 6 . - s. 189-189 . - doi : 10.3389/fnhum.2012.00189 . — PMID 22737119 .
20. ↑ Konishi M. , McLaren DG , Engen H. , Smallwood J. Muodostanut menneisyyden: Oletustilan verkko tukee kognitiota, joka on riippumaton välittömästä havainnointisyötteestä.  (englanniksi)  // PloS One. - 2015. - Vol. 10 , ei. 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 Mentaalinen aikamatkailu ja oletustilan verkkotoiminnallinen yhteys kehittyvissä aivoissa.  (englanniksi)  // Amerikan yhdysvaltojen kansallisen tiedeakatemian julkaisut. - 2012. - 16. lokakuuta ( nide 109 , nro 42 ). - 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 Luovuus ja oletusverkko: Luovien aivojen toiminnallinen yhteysanalyysi levossa.  (englanniksi)  // Neuropsykologia. - 2014. - marraskuu ( osa 64 ). - s. 92-98 . - doi : 10.1016/j.neuropsychologia.2014.09.019 . — PMID 25245940 .
23. ↑ Andreasen NC Matka kaaokseen: luovuus ja tiedostamattomuus.  (englanti)  // Miesten Sanan monografioita. - 2011. - tammikuu ( osa 9 , nro 1 ). - s. 42-53 . - doi : 10.4103/0973-1229.77424 . — PMID 21694961 .
24. ↑ Yang J. , Weng X. , Zang Y. , Xu M. , Xu X. Jatkuva toiminta oletustilan verkossa implisiittisen muistitehtävän aikana.  (englanti)  // Cortex; Lehti, joka on omistettu hermoston ja käyttäytymisen tutkimukselle. - 2010. - maaliskuu ( osa 46 , nro 3 ) - s. 354-366 . - doi : 10.1016/j.cortex.2009.05.002 . — PMID 19552900 .
25. ↑ Ino T. , Nakai R. , Azuma T. , Kimura T. , Fukuyama H. ​​Aivojen aktivointi omaelämäkerrallisen muistin haun aikana erityisesti oletustilan verkkoon viitaten.  (englanniksi)  // The Open Neuroimaging Journal. - 2011. - Voi. 5 . - s. 14-23 . - doi : 10.2174/1874440001105010014 . — PMID 21643504 .

Kirjallisuus

• Pillay, Srini. Harppua, ripottele, hiero ja kokeile. Vapauta rento aivojen voima / Srini Pillay; per. englannista. E. Petrova; [tieteilijä. toim. K. Betz]. — M. : Mann, Ivanov ja Ferber, 2018. — 376 s. - ISBN 978-5-00100-996-2 .