Oletustilan verkko on aktiivinen lepotilan aikana
Voitteko kuvitella, kuinka verotus olisi, että joudutte todella miettimään jokaista pienestä toiminnasta, jota harjoitat joka päivä?
Onneksi mielet kulkevat ja ajattelemme tekemällä rutiinitehtäviä, kuten ajo-töihin, suihkussa tai kastelemalla kasveja. Mielenkiintoista on, että sama osa aivoista liittyy sekä unelmointiin että menemiseen muistipohjaiseen autopilottiin: oletusmoodiverkkoon (DMN).
Lisäksi uusi tutkimus osoittaa, että DMN: llä on olennainen rooli autopilot-tilassa.
Oletustilan verkko
DMN tai "haaveiluverkko" on levinnyt aivokuoren erilaisiin, toisiinsa yhteen liitettyihin alueisiin, mukaan lukien etusuuntaiset, parietaaliset ja ajalliset lohkot. Aivokuori on aivojen ulkokerros.
Tarkemmin sanottuna DMN on jaettu kolmeen pääosastoon:
- Imusolmion prefrontal cortex
- Dorsal medial prefrontal cortex
- Taaksepäin kurotettu aivokuori ja vierekkäinen preyneus sekä lateraalinen parietaalikudos (ts. Brodmannin alue 39)
Entorhinaalinen aivokuori on myös sidottu DMN: hen.
Tärkeää on, että esilääkekoriste on aivojen edessä ja säätelee monimutkaista ajatusta, käyttäytymistä ja tunteita.
Kuten monissa asioissa tiede, DMN: n löytäminen oli serendipitous. Vuonna 1997 positroniemissiotomografialla, Shulmanin ja kollegoiden aivojen kuvantamistutkimuksen tyyppisellä tutkimuksella havaittiin, että veren virtaus aivojen alueiden konstellaatioon verrattuna lepäämän tilaan pieneni samalla, kun suoritettiin uutta, ei-referenssistä tavoitetta -ohjatut tehtävät.
Huomattakoon, verenkierron väheneminen näillä aivoalueilla merkitsee vähentynyttä aktiivisuutta.
Vuonna 2001 Raichle ja kollegat ottivat seuraavan tärkeän askeleen määrittäessään, että nämä aktiviteetit vähenevät, eivät olleet flukki ... että he eivät olleet aktivoituja levossa olevassa kokeessa hallitsemattomien ajatusten aiheuttamia.
Vuonna 2015 julkaistussa artikkelissa "Brain's Default Mode Network", Raichle kirjoittaa seuraavaa:
Käytimme positronipäästötomografiaa (PET) mittauksia alueellisesta verenkierrosta ja hapen kulutuksesta osoittamaan aktivoitumiseen perustuvien aineenvaihduntakriteerien perusteella, että alueilla, joilla jatkuvasti esiintyi toiminnan vähenemistä tehtävien suorituskyvyn aikana, ei aktivoitu levossa. Artikkomme oli nimeltään "Aivotoiminnon oletustila". Päätimme, että aivoalueet, joita havaittiin vähentävän aktiivisuuttaan tarkkaavaisten, tavoitteiden mukaisten tehtävien aikana, eivät ole aktivoituneet lepotilassa, vaan ne viittaavat tähän mennessä tuntemattomaan organisaatioon aivojen sisäisessä tai jatkuvassa toiminnassa.
Vuoteen 2015 mennessä DMN: n löytäminen oli aiheuttanut lähes 3000 artikkelia. Olemme oppineet, että DMN on aktiivisin, kun ihmiset jäävät yksin heidän ajatuksiinsa tai suorittavat automaattisia, refleksiivisia ja oppimistyyppisiä käyttäytymistään tietyissä konteksteissa vakaissa ympäristöissä - kuten elokuvan katsomisessa tai autolla ajettaessa tutulla reitillä. Nämä ympäristöt ovat herättävää lepoaikoja, kun henkilö ei ole keskittynyt ulkopuoliseen maailmaan. Käänteisesti, kokeellisissa ympäristöissä, joiden ajatellaan olevan intensiivisiä ja kognitiivisesti verotuksellisia, muistuttavat palapelin - DMN on vähemmän aktiivinen.
DMN: n moninaisia rooleja selvitetään edelleen. DMN liittyy episodiseen muistiin ja muistin konsolidointiin sekä sosiaalisiin ja itsenäisiin prosesseihin. DMN liittyy myös tulevaisuuden ajatteluun, joka muistelee menneisyyttä ja luovuutta. Raichlein mukaan ihmisillä tutkimukset ovat osoittaneet, että DMN "herättää prosessit, jotka tukevat tunneprosessointia (VMPC), itsemääräämistä muistuttava henkinen aktiivisuus (DMPC) ja aikaisempien kokemusten muistaminen".
Vuonna 2009 julkaistussa Human Brain Mapping -hankkeessa julkaistussa tutkimuksessa Uddin ja kirjailijat kirjoittavat DMN: ää koskevat kysymykset seuraavasti: "Vaikka on mahdollista, että yksi kattava teoria ilmenee selittääkseen verkon kykyä tukea tällaista monipuolista toimintamallia, sitä suurempi todennäköisyys on että oletustilan verkko koostuu funktionaalisesti differentattavista osastoista tai aliverkosta. "
Mielenkiintoista on, että meditaation aikana DMN-aktiivisuus vähenee. Tämä havainto on järkevää, koska meditaatio on aika vähentynyt mieli vaeltaa ja itsensä viitekehys ajatus. Meditaation aikana henkilö keskittyy välittömään kokemukseen ja siirtää huomiota häiriötekijöistä.
DMN ja Autopilot
DMN oli ensi näkemältä tieto, joka yleisesti esiintyy henkilön ulkoisessa ja sisäisessä ympäristössä. Koska DMN tunnistettiin ensimmäisen kerran lepovaiheessa, on houkuttelevaa ajatella, että DMN on pelkästään vastuussa haaveilusta, mieleen vaeltaen ja spontaaneista ajatuksista. Spontaani kognitioin liittyy usein ajatuksia menneisyydestä ja tulevaisuudesta, joka myös merkitsee DMN: n havaittua roolia. DMN: llä on kuitenkin huomattavampi rooli tietoisuudessa.
Vuonna 2017 tehdyssä tutkimuksessa, jonka otsikkona on "Oletusmoodin maksut automaattiseen tietojenkäsittelyyn", Vatansever ja kirjailijat havaitsevat, että DMN todellakin vaihtaa aivojen muistipohjaiseen autopilottiin, kun ymmärrämme tehtävän. Kirjoittajat olettavat mahdollisen kehyksen tätä prosessia varten.
Vatansever ja tekijöiden tekijät olettavat, että aivomme on kytketty jatkuvasti ennakoimaan ulkoisia tapahtumia. Olemme jatkuvasti sisäistämme ympäristön epäsäännöllisyydet muodostamaan odotuksemme. Näitä odotuksia käytetään informoimaan päätöksentekoa ja tulkitsemaan, ennustamaan ja toimimaan ympäristövaatimuksissa.
Itse asiassa aivojen, erityisesti DMN: n, luontainen aktiivisuus, joka käyttää huomattavaa osaa aivoenergian tarvikkeistamme, ehdotetaan heijastavan sellaisia maailman sisäisiä malleja, jotka voisivat auttaa ympäristömme tulkinnassa. Vaikka tällainen ennakoiva käsittely voi muodostaa yhteisen mekanismin, jolla aivot käsittelevät informaatiota kokonaisuutena, mikä voi erottaa DMN: n, on sen kyky tarjota yhteinen työtila tietojen lähentämiseksi laajoilla toiminnallisilla ja rakenteellisilla yhteyksillään muulle aivolle ja erityisesti sen pääsy muistiin perustuviin tietoihin. DMN: n integroivaa kykyä pidetään tietoisuuden tunnuksena, jonka tasot on aiemmin liittynyt DMN-eheyteen.
Tutkimuksessa Cambridgen yliopiston tutkijat rekrytoivat 28 osallistujaa ottamaan tehtävän, kun he olivat toimineet toiminnallisessa MRI-skannerissa. Osallistujille esitettiin neljä korttia ja heitä pyydettiin vastaamaan kohdekorttia näihin neljään korttiin. Tavoitteena oleva kortti voisi sopia joko värin, muodon tai numeron kanssa, ja osallistujat tarvitsevat selvittämään täsmäytyssäännön. Toiminnallinen MRI-skanneri mitasi aivojen happitasoja, mikä toimi aivojen aktiivisuuden välittäjänä.
Tässä tehtävässä oli kaksi vaihetta. Ensimmäinen vaihe oli yritysosto, jossa vapaaehtoiset oppivat sovittamaan sääntöjä kokeilun ja virheen avulla. Toinen vaihe oli hakemus, jossa vapaaehtoiset olivat jo selvittäneet säännöt ja sovelsivat sitä nyt.
Tutkijat havaitsivat, että hankintavaiheessa potilaan huomion kiinnittyminen oli aktiivisinta. Dorsalaalinen huomion verkko liittyy tarkkaavaisen tiedon käsittelyyn. Sovellusvaiheen aikana, kun osallistujat tunsivat säännön ja käyttivät sitä vain, DMN toimi aktiivisemmin.
Tutkijat huomasivat myös, että mitä tehokkaammin DMN: n aktiivisuuden ja aivojen alueisiin liittyvien toimintojen, kuten hippokampuksen, välisen suhteen aikana tutkijat havaitsivat, mitä nopeammin osallistujat pystyivät reagoimaan tehtävään. Tämä havainto viittaa siihen, että sovellusvaiheessa aivo syöksyi muistiin ja vastasi tehtävään muistin säännön avulla.
Näyttää siltä, että DMN, jolla on moninaiset yhteydet aivoihin, auttaa luomaan ennakoivan kehyksen aivoissa. Vakiintuneissa konteksteissa ja levottomuustilanteissa DMN tekee muistiin perustuvia ennusteita ja sallii sen vuoksi toimia autopilotissa. Kuitenkin, kun DMN ei pysty ennustamaan tulevaisuutta luotettavasti, autopilotti siirtyy "manuaaliseen" tilaan ja aivosi osat, jotka käsittelevät huomiota vaativia tietoja.
DMN: n laatimat puitteet voivat tarjota tutkijoiden mukaan "kaiken tärkeän tukirakenteen, joka selittää paitsi DMN: n jatkuvan toiminnan vakaissa" lepoolosuhteissa ", mutta myös sen vaikutuksen sosiaalisiin vuorovaikutuksiin (esim. Mielen teoria, intuitio, ja stereotypio), tietoinen itsen tunne, luovuutta ja monia muita kognitiivisia verkkotunnuksia, jotka kaikki edellyttävät oppivan tiedon vakaata käyttöä ennustamaan ympärillämme olevaa maailmaa. "
vaikutukset
Kuten DMN: n rooli, myös Vatanseverin tekemät DMN-tutkimuksen vaikutukset ovat laajoja ja auttaisivat meitä paremmin ymmärtämään sellaisia tiloja kuin traumaattinen aivovaurio. Traumaattisessa aivovammassa muistin ja impulsiivisuuden ongelmat vaikeuttavat sosiaalista uudelleenintegrointia. Lisäksi nämä löydökset voivat auttaa ymmärtämään paremmin muita tyyppisiä mielenterveysongelmia, kuten riippuvuutta , masennusta ja pakko-oireista häiriötä . Lopuksi, tämä tutkimus voisi auttaa selvittämään anestesialääkkeiden mekanismeja aivoissa.
Bottom Line
DMN on keksinyt lähes 20 vuotta sitten tieteellisille tutkijoille tarjoamaa apua ja auttanut muokkaamaan tapaa, jolla ajattelemme aivotoimintaa. Jokaisen kuluneen vuoden aikana opimme lisää tästä monitahoisesta verkostosta, joka on olennainen osa tietoisuutta. Tutkimus, jossa kerrotaan sen roolista muistipohjaisessa autopilotissa, ymmärtää DMN: n yhden askeleen vahvistamalla sitä, että DMN ei ole pelkästään taustamelua ja se on tärkeä informaatiokanava.
Lopullisessa huomautuksessa DMN: n parempi ymmärrys on auttanut valaisemaan ihmisen sisäistä kokemusta. Harkitse Callardin ja Marguliesin tämän kuvauksen artikkelista "Mitä puhumme, kun puhutaan oletustilan verkosta":
DMN on ollut huomattavan tuottavaa tuomaan syrjäytyneitä kenttiä ja menetelmiä kognitiivisen neurotieteen kehäalueelle - ja tällaisten hyökkäysten kautta herättänyt uusia käsitteellisiä ja metodologisia tutkimuksia. Aiheet, kuten mielikamppailu, jotka aiemmin katsottiin suurelta osin kognitiivisen psykologian ulkopuolelle, ovat nousseet lämpimiksi tutkimusalueenaloiksi. Neuropsykoanalyyttiset tutkijat ovat löytäneet DMN: n olevan rikas käsite, jonka avulla voidaan kehittää muotoja psyykkisestä energiasta, itsensä psykodynaamisia käsitteitä suhteessa esineisiin ja fantasiaan.
> Lähteet:
> Callard F, Margulies DS. Mitä me puhumme, kun puhumme oletustilan verkosta. Edessä Hum Neurosci. 2014; 8: 619.
> Raichle ML. Brainin oletustilan verkko. Annu. Rev. Neurosci. 2015. 38: 433-47.
> Uddin LQ, et ai. Oletusmoodin verkko-osien toiminnalliset yhteydet: korrelaatio, antororrelation ja syy-yhteys. Hum Brain Mapp. 2009 helmikuu, 30 (2): 625-37.
> Vatansever D, Menon DK, Stamatakis EA. Oletusmoodin osuus automaattiseen tietojenkäsittelyyn. Proc Natl Acad Sci USA A. 2017; pii: 201710521.