Síť pasivního režimu mozku

Síť ve výchozím režimu [3] ( DMN ) je neuronová síť interagujících částí mozku , která je aktivní, když člověk není zaneprázdněn plněním žádného úkolu , Tato neuronová síť je aktivně studována mezi tzv. klidovými sítěmi . Síť byla objevena na počátku roku 2000 skupinou neurofyziologů vedených americkým profesorem Markusem Reichlem   . Síť zahrnuje několik anatomicky oddělených, ale funkčně propojených oblastí mozku: ventromediální prefrontální kůru , dorzomediální prefrontální kůru , laterální parietální kůru a zadní cingulární kůru spolu s přilehlými částmi precunea . Často je do SPRM zahrnuta i entorinální kůra [4] .

Studie ukazují, že lidé tráví přibližně půl dne na mentálních minicestách [5] , aniž by přemýšleli o aktuálních úkolech.

Do roku 2019 se terminologie v oblasti studia pasivního režimu mozku teprve tvoří. V knize S. Pillay jsou pro označení takového stavu mozku použity termíny „rozostřené vědomí“, „rozostření“ (rozptýlenost) a pro stav cílevědomého řešení problémů „koncentrace“ [6] .

Funkce

Od roku 2015 nejsou funkce SMRM, i přes aktivní výzkum, plně známy. Existují dva přístupy k identifikaci těchto funkcí, které lze podmíněně nazvat strukturální a systémové. Strukturální přístup je spojen s analýzou funkcí struktur a oblastí mozku, které tvoří anatomický základ sítě, systémový přístup je spojen s analýzou vlastní činnosti mozku jako souboru interagujících nervových systémů [ 4] .

Strukturální přístup

Ventromediální prefrontální kůra je oblast, která spojuje orbitofrontální kůru a struktury, jako je hypotalamus , amygdala a centrální šedá hmota středního mozku Kvůli těmto anatomickým spojením hraje důležitou roli při odesílání smyslových informací o vnějším světě a těle do struktur odpovědných za viscerální a motorické reakce. Destrukce ventromediálního prefrontálního kortexu u pacientů (např. jako v klasickém případě Phinease Gage ) vede k závažným změnám v psychice a osobnosti člověka [7] . Pomocí neurozobrazovacích metod bylo zjištěno, že při úzkostných emočních stavech se zvyšuje aktivita SPRM. Podle Markuse Reichla aktivita MMPP komponenty spojené s ventromediálním prefrontálním kortexem ukazuje na dynamickou rovnováhu mezi nasměrovanou pozorností a celkovým emočním pozadím člověka, která se vyskytuje v tzv. „základním“ (tj. neaktivním a klidném) stát [4] .

Dorzomediální prefrontální kortex anatomicky sousedí s ventromediálním prefrontálním kortexem, ale jeho činnost je spojena s dalším aspektem „základního“ stavu, a to ponořením se do myšlenek souvisejících s osobou samotnou. V experimentech byly subjektům prezentovány emocionálně významné obrázky a museli si všimnout, zda tyto obrázky způsobují příjemné nebo nepříjemné pocity [8] . Současně se zvýšila aktivita složky DMPP spojené s dorzomediálním prefrontálním kortexem a snížila se aktivita ve ventromediálním prefrontálním kortexu, v souladu s faktem, že emocionální složka klesá s tím, jak úkol vyžaduje více pozornosti.

Zadní cingulární kortex a mediální precuneus jsou komponenty SPRM, které úzce souvisejí s hipokampální formací . Jsou spojeny s pamětí a vzpomínkami, které mohou vyskočit nedobrovolně v „základním“ stavu nebo jsou úmyslně způsobeny člověkem.

Tyto tři hlavní složky, vyčleněné v rámci strukturálního přístupu, tedy naznačují roli SRM v takových procesech, jako je emoční pozadí mentální aktivity, myšlenky korelující se samotným subjektem ( anglicky  self-referential ideas ) a vzpomínky. Podle moderních experimentálních dat jsou tyto složky vždy přítomny ve stavech, kdy SPRM funguje, ale jejich relativní aktivita se může lišit (vzrůstat nebo klesat) v závislosti na povaze úkolu nebo aktuálním stavu člověka [4] .

Systémový přístup

V prvních letech po svém objevení byla síť pasivního režimu obvykle spojena s klidovým stavem, kdy člověk není zaneprázdněn řešením jakýchkoli úkolů souvisejících s koncentrací pozornosti na vnější objekty. Tento stav je charakterizován uvolněním, ponořením se do sebe, soustředěním se na své myšlenky, spontánními vzpomínkami na minulé události nebo úvahami o budoucnosti. V poslední době však výzkumníci stále více zpochybňují pasivní roli SMRM. Navrhuje se dokonce změnit název sítě: místo „síť ve výchozím režimu“ ji stačí nazvat „výchozí síť“ a z názvu odstranit slovo „režim“, což v angličtině zdůrazňuje pasivní povahu sítě [9 ] .

Náznaky zásadní role SMRM ve většině mozkových procesů vyplývají ze skutečnosti, že obecně spotřeba energie mozku (z hlediska hmotnosti tvoří 2 % celého těla, ale spotřebovává 20 % veškeré energie) zůstává téměř konstantní bez ohledu na to, co člověk dělá, zda odpočívá nebo řeší úkoly, které vyžadují vážnou koncentraci pozornosti. V druhém případě nepřesahují místní odchylky od průměrné spotřeby energie 5 % [10] .

V systémovém přístupu jsou procesy probíhající v mozku považovány za výsledek paralelní aktivity mnoha funkčních systémů , včetně velkých souborů neuronů a specializovaných na řešení určitých problémů. Zejména síť pasivního režimu je protikladem k tzv. síti operativního řešení problémů ), která se aktivuje, když se člověk soustředí na provádění složitých úkolů, které vyžadují mobilizaci pozornosti, pracuje „zapomínáním na sebe“ a vstupuje do proudových stavů . Tyto dvě sítě fungují v protifázi, kdy aktivita jedné roste se změnou charakteru lidské činnosti, aktivita druhé klesá a naopak. Markus Reichl naznačuje, že role SPRM může být zásadní v tom smyslu, že tato síť udržuje rovnováhu mezi behaviorálními akty založenými na specializovanějších funkčních systémech a „základním“ stavem, kdy člověk neřeší žádné konkrétní úkoly, ale je vzhůru a připraven k jakékoli akci [4] .

Aktuální výsledky výzkumu

Studie provedené do roku 2018 do značné míry odhalily povahu a rozsah spojení SMRM ve stavech zaostření a rozostření [6] [11] . Bylo zjištěno, že SPRM plní následující funkce:

• Pohlcuje rušivé vlivy [12] [13] . Obvody rozostření hrají důležitou roli při udržení pozornosti, absorbování a zpracování všech nepotřebných informací, které odvádějí pozornost od aktuálního úkolu.

• Poskytuje flexibilitu myšlení [14] [15] . Rozostření slouží jako prostředek větvení, který zajišťuje přepínání pozornosti z jednoho úkolu na druhý. Správné používání SMRM vám umožní učinit myšlení flexibilnější.

• Navazuje hluboké spojení s vnitřním já a vnějším světem [16] [17] . SPRM poskytuje hlavní přístup k autobiografické paměti . Takto je člověk spojen se svými životními událostmi uloženými v různých částech mozku a v každém okamžiku koncentrace je možné vyvolat minulé události z paměti. Osobnostní rysy a vnímání sebe sama jsou redukovány rozostřovacími obvody na jeden bod a lze je aktivovat současně.
• Aktivuje řetězce „sociálních vazeb“ [18] [19] .
• Spojuje minulost, přítomnost a budoucnost [20] [21] . Kombinují se informace o minulosti, získané z paměti, signály vnímané smysly a plány a obrazy budoucnosti. SPRM je spojuje a přispívá k pochopení toho, co se děje v aktuálním okamžiku. Spojuje body časové škály života člověka.
• Napomáhá kreativnímu sebevyjádření [22] [23] . SPRM má schopnost navazovat spojení mezi jednotlivými částmi mozku, a tak vznikají jedinečné asociace a dochází k rozvoji identity člověka. To umožňuje jednat spontánně a přímo.
• Podporuje jasnější projev vágních vzpomínek [24] [25] . SRM pomáhá využívat paměť, která leží mimo hranice pozornosti , a extrahovat z ní informace, které nelze získat jinými způsoby.

Porušení

Předpokládá se, že poruchy v práci SMRM mohou hrát roli u nemocí a poruch, jako je Alzheimerova choroba , autismus , schizofrenie , deprese , porucha pozornosti s hyperaktivitou , obsedantně-kompulzivní porucha , chronická bolest atd. [9]

Poznámky

1. ↑ Markus Reichl. Temná energie mozku // Ve světě vědy. - 2010. - č. 5. - S. 24-29.
2. ↑ Kennedy DP, Courchesne E. Funkční abnormality výchozí sítě během sebereflexe a sebereflexe u autismu // Sociálně kognitivní a afektivní neurověda. - 2008. - Sv. 3. - S. 177-190. — ISSN 1749-5016 . - doi : 10.1093/scan/nsn011 .
3. ↑ Anglický název se doslovně překládá jako síť s výchozím režimem a je způsoben tím, že mozek v klidu se spontánně přepne do „výchozího režimu“, „mozek se nastaví na tento vzorec činnosti, když mu dovolí odpočívat“ [2]
4. ↑ 1 2 3 4 5 Raichle Marcus E. The Brain's Default Mode Network // Annual Review of Neuroscience. - 2015. - Sv. 38. - S. 433-447. — ISSN 0147-006X . - doi : 10.1146/annurev-neuro-071013-014030 .
5. ↑ M.A. Killingsworth a D.T. Gilbert. A Wandering Mind Is a Unhappy Mind/Science 330, no. 6006 (12. listopadu 2010):932
6. ↑ 1 2 Pillai, 2018 .
7. ↑ Damasio H. a kol. Návrat Phinease Gage: stopy o mozku z lebky slavného pacienta // Věda. - 1994. - Sv. 265, č.p. 5162. - S. 1102-1105.
8. ↑ Gusnard DA, Akbudak E., Shulman GL, Raichle ME Mediální prefrontální kortex a sebereferenční mentální aktivita: Vztah k výchozímu režimu mozkových funkcí // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2001. - Sv. 98. - S. 4259-4264. — ISSN 0027-8424 . - doi : 10.1073/pnas.071043098 .
9. ↑ 1 2 Andrews-Hanna Jessica R., Smallwood Jonathan, Spreng R. Nathan. Výchozí síť a vlastní myšlenka: procesy komponent, dynamické řízení a klinický význam // Annals of the New York Academy of Sciences. - 2014. - Sv. 1316. - S. 29-52. — ISSN 00778923 . - doi : 10.1111/nyas.12360 .
10. ↑ Raichle Marcus E., Mintun Mark A. BRAIN WORK AND BRAIN IMAGING // Annual Review of Neuroscience. - 2006. - Sv. 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 Role výchozí deaktivace sítě v poznávání a nemoci.  (anglicky)  // Trends In Cognitive Sciences. - 2012. - prosinec ( roč. 16 , č. 12 ). - str. 584-592 . - doi : 10.1016/j.tics.2012.10.008 . — PMID 23142417 .
12. ↑ Ziaei M. , Peira N. , Persson J. Mozkové systémy, které jsou základem kontroly pozornosti a emočního rozptýlení během kódování pracovní paměti.  (anglicky)  // NeuroImage. - 2014. - 15. února ( roč. 87 ). - str. 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. Síť ve výchozím režimu a síť pracovní paměti nejsou ve všech fázích úlohy pracovní paměti antikorelované.  (anglicky)  // PloS One. - 2015. - Sv. 10 , č. 4 . - P. e0123354-0123354 . - doi : 10.1371/journal.pone.0123354 . — PMID 25848951 .
14. ↑ Vatansever D. , Manktelow AE , Sahakian BJ , Menon DK , Stamatakis EA Kognitivní flexibilita: Výchozí perspektiva konektivity sítě a bazálních ganglií.  (anglicky)  // Brain Connectivity. - 2016. - Duben ( roč. 6 , č. 3 ). - S. 201-207 . - doi : 10.1089/brain.2015.0388 . — PMID 26652748 .
15. ↑ Sali AW , Courtney SM , Yantis S. Spontánní výkyvy ve flexibilní kontrole skryté pozornosti.  (anglicky)  // The Journal Of Neuroscience : The Official Journal Of The Society For Neuroscience. - 2016. - 13. ledna ( roč. 36 , č. 2 ). - str. 445-454 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.2323-15.2016 . — PMID 26758836 .
16. ↑ Davey CG , Pujol J. , Harrison BJ Mapování sebe sama v síti výchozího režimu mozku.  (anglicky)  // NeuroImage. - 2016. - 15. května ( roč. 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. Spontánní aktivita v síti výchozího režimu předpovídá připisování sebevztahu ke stimulům .  (anglicky)  // Social Cognitive And Affective Neuroscience. - 2016. - Duben ( roč. 11 , č. 4 ). - S. 693-702 . - doi : 10.1093/scan/nsw008 . — PMID 26796968 .
18. ↑ Li W. , Mai X. , Liu C. Výchozí režim sítě a sociální chápání druhých: co nám říkají studie konektivity mozku.  (anglicky)  // Frontiers In Human Neuroscience. - 2014. - Sv. 8 . - str. 74-74 . - doi : 10.3389/fnhum.2014.00074 . — PMID 24605094 .
19. ↑ Mars RB , Neubert FX , Noonan MP , Sallet J. , Toni I. , Rushworth MF O vztahu mezi „sítí výchozího režimu“ a „sociálním mozkem“.  (anglicky)  // Frontiers In Human Neuroscience. - 2012. - Sv. 6 . - S. 189-189 . - doi : 10.3389/fnhum.2012.00189 . — PMID 22737119 .
20. ↑ Konishi M. , McLaren DG , Engen H. , Smallwood J. Tvarovaný minulostí: Síť ve výchozím režimu podporuje kognici, která je nezávislá na okamžitém vjemovém vstupu.  (anglicky)  // PloS One. - 2015. - Sv. 10 , č. 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 Mentální cestování časem a funkční konektivita sítě ve výchozím režimu ve vyvíjejícím se mozku.  (anglicky)  // Proceedings Of The National Academy of Sciences Of The United States Of America. - 2012. - 16. října ( roč. 109 , č. 42 ). - S. 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 Kreativita a výchozí síť: Analýza funkční konektivity kreativního mozku v klidu.  (anglicky)  // Neuropsychologie. - 2014. - Listopad ( sv. 64 ). - str. 92-98 . - doi : 10.1016/j.neuropsychologia.2014.09.019 . — PMID 25245940 .
23. ↑ Andreasen NC Cesta do chaosu: kreativita a nevědomí.  (anglicky)  // Mens Sana Monographs. - 2011. - Leden ( roč. 9 , č. 1 ). - str. 42-53 . - doi : 10.4103/0973-1229.77424 . — PMID 21694961 .
24. ↑ Yang J. , Weng X. , Zang Y. , Xu M. , Xu X. Trvalá aktivita v síti ve výchozím režimu během úlohy implicitní paměti.  (anglicky)  // Cortex; Časopis věnovaný studiu nervového systému a chování. - 2010. - březen ( roč. 46 , č. 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. ​​​​Aktivace mozku během načítání autobiografické paměti se zvláštním odkazem na síť ve výchozím režimu.  (anglicky)  // The Open Neuroimaging Journal. - 2011. - Sv. 5 . - str. 14-23 . - doi : 10.2174/1874440001105010014 . — PMID 21643504 .

Literatura

• Pillay, Srini. Harfa, sypte, třete a zkoušejte. Odemkněte sílu uvolněného mozku / Srini Pillay; za. z angličtiny. E. Petrová; [vědecký. vyd. K. Betz]. — M. : Mann, Ivanov i Ferber, 2018. — 376 s. - ISBN 978-5-00100-996-2 .