Default Mode Network

In den Neurowissenschaften, ist der Standardmodus-Netzwerk ein Netzwerk von Hirnregionen, die aktiv sind, wenn die Person nicht konzentriert auf der Außenwelt und das Gehirn ist bei wachen Ruhe. Auch als das Standardnetzwerk, Standardzustand Netz oder Aufgabe-negative Netzwerk wird der DMN durch kohärente neuronale Oszillationen mit einer Geschwindigkeit von weniger als 0,1 Hz ist. Während zielorientierte Aktivität wird der DMN deaktiviert und ein weiteres Netz, wird die Task-positive Netzwerk aktiviert. Der DMN kann aufgabenunabhängige Introspektion oder selbstbezüglichen Gedanken entsprechen, während der TPN entspricht Handlung, und damit vielleicht das DMN und TPN kann "als Elemente eines einzigen Standard-Netzwerk mit anti-korreliert Komponenten" werden.

Anatomie

Der Standardmodus ist ein Netzwerk miteinander verbunden sind und anatomisch definierten Gehirnsystem, das bevorzugt wird aktiviert, wenn Einzelpersonen engagieren interne Aufgaben wie Tagträumen, eine Vision für die Zukunft, die Beschaffung von Erinnerungen und Mess Perspektiven anderer. Es wird negativ mit Gehirn-Systeme, die auf externe visuelle Signale konzentrieren korreliert. Seine Teilsysteme sind Teil des medialen Temporallappens für Speicher, Teil des medialen präfrontalen Kortex für die Theorie des Geistes und der posterioren cingulären Cortex für die Integration, zusammen mit dem benachbarten ventralen Precuneus und dem medialen, lateralen und inferioren parietalen Kortex. Es wurde gezeigt, dass die Standard-Modus-Netzwerk zeigt die höchste Überlappung in ihren strukturellen und funktionalen Zusammenhang, was darauf hindeutet, dass die strukturelle Architektur des Gehirns in der Weise, dass dieses spezielle Netzwerk solange keine anderen mentalen Aktivitäten sind aktiviert wird gebaut in Bearbeitung. In der kindlichen Gehirns, gibt es nur begrenzte Beweise für die Standard-Netzwerk, aber standardmäßig Netzwerkverbindung ist konsequenter bei Kindern im Alter 9-12 Jahre, was darauf hindeutet, dass die Standard-Netzwerk erfährt Entwicklungs Veränderung.

Funktion

Die Funktion der Standard-Modus-Netzwerk bleibt jedoch unklar, Aktivität im Netzwerk negativ korreliert mit Aktivität in Regionen Aufmerksamkeit und Exekutivfunktion beteiligt. Beim Menschen ist der Standardmodus-Netzwerk die Hypothese aufgestellt, um eine spontane Gedanken während mind-Wanderung zu generieren und zu Kreativität beziehen. Alternativ können Standardmodus Aktivität darstellen zugrunde liegenden physiologischen Prozesse, die im Gehirn, die nichts mit einer bestimmten Gedanken oder Gedanken sind. Die hinteren Gyrus cinguli erkennt emotionale und Selbst-relevanten Informationen; Diese interagiert mit dem anterioren Gyrus cinguli, die emotionale Informationen mit Kognition integriert; und der medialen präfrontalen Kortex, der für Selbstreflexion und der Regulation von Emotionen und Erregung ermöglicht. Dies scheint mit der Erfahrung von Menschen, die langfristigen Traumata erlebt haben, zu korrelieren und zu beschreiben Gefühl "innerlich tot 'oder haben einen fragmentierten Selbstwertgefühl oder geben dissoziative Zustände. }

Pathophysiologie

Es wurde vermutet, relevant für Störungen sein, einschließlich Alzheimer-Krankheit, Autismus, Schizophrenie, Depression, chronischer Schmerz und andere. Insbesondere hat sich verringert Standardnetzwerkaktivität mit Autismus, Überaktivität mit Schizophrenie in Verbindung gebracht, und die Standard-Netzwerk wird vorzugsweise durch den Aufbau von Beta-Amyloid bei Alzheimer-Krankheit angegriffen. Lower-Konnektivität wurde über die Standard-Netzwerk bei Menschen, die langfristigen Traumata erlebt haben, wie Missbrauch in der Kindheit gefunden. Unter Menschen mit posttraumatischen Belastungsstörung, wurde geringere Aktivierungs in den hinteren Gyrus cinguli gefunden im Vergleich zu Kontrollen. Hyperconnectivity der Standard-Netzwerk hat Wiederkäuen in Depression und chronischen Schmerzen in Verbindung gebracht worden.

Modulation

Der Standard-Modus-Netzwerk kann durch die folgenden Maßnahmen und Prozesse moduliert werden:

  • Akupunktur - Deaktivierung des limbischen Gehirnbereichen und der DMN. Taktile Kontrolle Stimulation führt zu einer Deaktivierung Muster, die erheblich schwächer und statistisch nicht signifikant sind.
  • Meditation - Der Strukturwandel in Bereichen des DMN wie die temporoparietalen Kreuzung posterioren cingulären Cortex und Precuneus haben in der Meditation Praktiker gefunden worden. Es reduziert die Aktivierung und reduzierte funktionelle Konnektivität des DMN in langfristige Praktiker.
  • Schlafen und ruhen Wachheit
    • Ruhen Wachheit - funktionelle Konnektivität zwischen Knoten des DMN ist stark.
    • Liches Einschlafen - Abnahme der Konnektivität zwischen dem DMN und der Task-positive Netzwerk.
    • Stufe N2 des NREM-Schlaf - Abnahme der Konnektivität zwischen dem posterioren cingulären Cortex und medialen präfrontalen Kortex.
    • Stadium N3 von NREM-Schlaf - Weiterer Rückgang der Konnektivität zwischen dem PCC und MPFC.
    • REM-Schlaf - Mögliche Zunahme der Konnektivität zwischen Knoten des DMN.
  • Schlafentzug - funktionelle Konnektivität zwischen Knoten des DMN in ihrem Ruhezustand ist in der Regel stark, aber Schlafentzug führt zu einer Abnahme der Konnektivität innerhalb des DMN. Neuere Studien deuten auf eine Abnahme der Konnektivität zwischen dem DMN und der Task-positive Netzwerk als Ergebnis der Schlafmangel.

Geschichte

Hans Berger, der Erfinder des Elektroenzephalogramms, war die erste, die Idee, dass das Gehirn ist ständig damit beschäftigt vorschlagen. In einer Reihe von Arbeiten im Jahr 1929 veröffentlicht zeigte er, dass die elektrischen Schwingungen von seinem Gerät erkannt hören nicht auf, auch wenn die Person ruht. Allerdings wurden seine Ideen nicht ernst genommen, und eine allgemeine Vorstellung unter Neurologen ausgebildet ist, dass nur dann, wenn eine fokussierte Aktivität wird ausgeführt, funktioniert das Gehirn aktiv zu werden.

Später Experimente von Neurologen Marcus E. Raichle Labor an der Washington University School of Medicine und anderen Gruppen zeigte, dass der Energieverbrauch des Gehirns wird von weniger als 5% seines Grundlinie der Energieverbrauch erhöht, während eine konzentrierte geistige Aufgabe. Diese Experimente zeigten, dass das Gehirn ständig mit einem hohen Aktivitätsniveau, auch wenn die Person nicht im fokussierten geistiger Arbeit beschäftigt aktiv. Forschung danach auf der Suche nach den für diese konstante Hintergrundaktivitätsniveau verantwortlich Regionen.

Raichle prägte den Begriff "Standard-Modus" im Jahr 2001 zu beschreiben, Ruhezustand Gehirnfunktion; das Konzept schnell zu einem zentralen Thema in den Neurowissenschaften. In späteren Arbeiten wurde der Standard-Modus-Netzwerk durch Messung korreliert funktionelle Aktivität unter Verwendung von Ruhezustand fMRI demonstriert. Das Gehirn hat andere Ruhezustand Networks, wie visuelle und auditive Netzwerken.

Tom Eichele, Neurowissenschaftler an der Universität Bergen in Norwegen, als Teil eines internationalen Teams von Forschern, identifiziert eine Änderung der Gehirn-Scans von bis zu 30 Sekunden, bevor ein Fehler, mit Hirnaktivität Veränderungen verbunden. Die Forscher vermuten, die abnorme Verhalten ist das Ergebnis des Gehirns versucht, Bemühungen auf eine Aufgabe zu speichern, indem Sie einen erholsamen Zustand.

Kritik

Die Idee eines "Standard-Netzwerk" ist nicht allgemein akzeptiert. Im Jahr 2007 wurde das Konzept der Standardmodus als nicht nützlich für das Verständnis der Funktion des Gehirns, mit der Begründung, dass eine einfachere Hypothese ist, dass eine Ruhe Gehirn tatsächlich weitere Verarbeitung als ein Gehirn tut gewisse "anspruchsvolle" Aufgaben und dass es keine Kritik besondere Bedeutung auf die intrinsische Aktivität des Ruhe Gehirn.

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