默認模式網絡

DMN和功能連接

功能性磁共振成像 (fMRI)使我們能夠根據視覺上引人注目的圖像,對活人身上的大腦活動進行推斷。 首先,它允許我們對自然發生的大腦網絡(包括默認模式網絡)做出一些重要評論。 然而,為了理解這樣的網絡,首先需要一些功能連接的背景知識。

什麼是功能連通性MRI?

許多fMRI研究是在病人積極做某些活動的情況下完成的。 例如,如果他們用右手按下一個按鈕,稍後可能會看到左側半球的運動皮層附近的部分亮起。

另一種方法是觀察大腦,同時研究志願者在掃描儀中什麼都不做 - 只是躺在那裡。 這種技術有時被稱為“靜息狀態”功能磁共振成像。

當我們躺在那裡時, 大腦的不同區域具有振盪活動,這意味著與MRI信號相關的電波。 有時,這些波互相同步,這意味著它們同時觸發波形的高點和低點。 有點像他們是一個管弦樂隊的不同成員在遵循同一個指揮的情況下演奏相同的音樂。 據說兩個這樣的區域功能連接。

功能連接不必在休息時進行測量。 諸如注意重要事物等活動可以改變整個大腦的功能連接模式。

功能連接不一定意味著大腦的兩個區域直接和物理連接。 例如,兩個不同的大腦區域可能相距很遠,但都接收來自丘腦等中樞大腦區域的信號。

如果它們的信號同步,它們仍然可以在功能上連接。

介紹默認模式網絡

在過去十年左右的時間裡,人們越來越重視這種功能連接性,以此作為尋找大腦中與特定活動(包括休息)有關的網絡的一種方式。 最需要討論的網絡之一是默認模式網絡。

術語“默認模式”在2001年被Marcus Raichle博士首次用於描述安靜的大腦功能。 先前已經註意到,“休息”大腦使用的能量幾乎少於執行“積極”任務的大腦,這表明大腦可能不會“休息”,因為它改變了它活躍的活動類型從事。

默認模式網絡(DMN)涉及每秒約一次波動的低頻振盪。 當大腦靜止時,網絡是最活躍的。 當大腦指向任務或目標時,默認網絡將停用。

實際上,可能有不止一個默認模式網絡 - 我們稱之為DMN的網絡實際上可能是一組較小的網絡,每個網絡專用於一些與另一個不同的網絡。 然而,現在通常將某些大腦區域理解為DMN的一部分。

大腦的哪些部分在DMN中?

包含在默認模式網絡中的大腦區域包括內側顳葉, 內側前額葉皮層和後扣帶皮層,以及腹側楔前葉和頂葉皮層的部分。 所有這些地區都與內部思想的某些方面有關。 例如,內側顳葉與記憶有關 。 內側前額葉皮層與心理理論聯繫在一起,即識別他人具有與自己相似的思想和感受的能力。 認為後扣帶關係涉及整合不同類型的內在想法。

鏡像神經元也被假定與DMN交互。

DMN做什麼?

由於默認模式網絡在休息時最為活躍,並且由於涉及的結構,有些人認為它與內省思想相關,包括諸如做白日夢或回憶的活動。 然而,其他人則認為,這項活動可能只與與任何特定活動無關的生理過程有關 - 甚至是休息 - 儘管這種看法似乎正在失寵。

默認模式網絡的變化與許多不同的疾病有關,包括阿爾茨海默病,自閉症,精神分裂症,雙相性精神障礙,創傷後應激障礙,抑鬱症等等。 疾病可能導致活動太少或太多,有時數據會隨實際發生的情況而變化。 這是否反映了對疾病的理解不夠,這種技術或兩者通常都是不確定的。

對DMN產生的批評之一是它內部的變化看起來非常特殊 - 如果它沒有真正告訴你問題是什麼,那麼什麼用途是一種測量? 其他人質疑該網絡是否甚至是一個可行的概念,但隨著研究堆積DMN的生物學現實變得更加難以質疑。

其他網絡,例如那些與註意力,視力和聽力相關的網絡也已經被描述。 儘管這些網絡的醫療效益仍不清楚,但它們可能反映了我們如何思考大腦的重大變化,以及誰能說出這樣的想法將在未來帶來什麼?

>來源:

> Buckner,RL; JR安德魯斯 - 漢納; Schacter,DL(2008)。 “大腦的默認網絡:解剖,功能和疾病相關性”。 紐約科學院年鑑 1124 (1):1-38。

>公平,DA; 科恩,AL; Dosenbach,NUF; Church,JA; Miezin,FM; Barch,DM; Raichle,ME; 彼得森,SE等。 (2008年)。 “大腦默認網絡的成熟架構”。 Proceedings of the National Academy of Sciences 105 (10):4028-32。

> Raichle,Marcus E.; 斯奈德,亞伯拉罕Z.(2007)。 “大腦功能的默認模式:不斷發展的想法的簡要歷史”。 NeuroImage 37 (4):1083-90。