La xarxa de mode predeterminat està activa durant els estats de repòs
Imagineu-vos com hauria d'haver de pensar realment en cada petita acció que realitzeu cada dia?
Afortunadament, les nostres ments vaguen i somien despert mentre realitzem tasques rutinàries, com conduir al treball, prendre una dutxa o regar les plantes. Curiosament, la mateixa porció del cervell està lligada tant al somiar despert com al pilot automàtic basat en memòria: la xarxa de mode predeterminada (DMN).
A més, una nova investigació demostra que el DMN juga un paper integral en el mode pilot automàtic.
La xarxa de mode predeterminat
El DMN, o "xarxa de somni despert", està distribuït per diverses regions interconnectades de l'escorça, incloent els lòbuls frontals, parietals i temporals. L'escorça és la capa externa del cervell .
Més específicament, el DMN es divideix en tres subdivisions principals:
- L'escorça prefrontal dels mitjans ventrals
- L'escorça prefrontal medial dorsal
- L'escorça cingulada posterior i el precuneus adjacent més l'escorça lateral parietal (és a dir, l'àrea de Brodmann 39)
L'escorça entorinal també ha estat vinculada al DMN.
És important destacar que l'escorça prefrontal es troba al capdavant del cervell i regula el pensament complex, el comportament i l'emoció.
Com en moltes coses de la ciència, el descobriment del DMN va ser serendipit. L'any 1997, utilitzant tomografia per emissió de positrons, un tipus d'estudi d'imatges cerebrals, Shulman i col·legues van trobar que, en comparació amb un estat de repòs, es va reduir el flux sanguini sobre una constel·lació de zones cerebrals mentre es feia un nou objectiu no autorreferencial -dirigides a les tasques.
Cal destacar que les disminucions en el flux sanguini en aquestes àrees cerebrals suposen una disminució de l'activitat.
L'any 2001, Raichle i els seus col·legues van donar el següent pas crucial per determinar que aquestes disminucions d'activitat no van ser una falla ... que no eren activacions en l'estat de repòs causades per pensaments experimentalment descontrolats.
En un article de revisió de 2015 titulat "La xarxa del mode predeterminat del cervell", Raichle escriu el següent:
Es van utilitzar medicions de tomografia d'emissió de positrons (PET) del consum sanguini regional i del consum d'oxigen per demostrar, mitjançant criteris metabòlics establerts per a l'activació, que les àrees que presentaven constantment reduccions d'activitat durant el rendiment de la tasca no es van activar en estat de repòs. El nostre article va ser titulat 'Un mode predeterminat de la funció cerebral'. Hem arribat a la conclusió que les àrees cerebrals observades per disminuir la seva activitat durant les tasques dirigides per l'objectiu no es van activar en l'estat de repòs, sinó que eren indicatives d'una organització no reconeguda fins ara dins de l'activitat intrínseca o en curs del cervell.
L'any 2015, el descobriment del DMN havia generat prop de 3000 articles sobre el tema. Hem après que el DMN és més actiu quan la gent es queda sola amb els seus pensaments o realitza comportaments automàtics, reflexius i aprenentatges en contextos específics en entorns estables, com ara veure una pel·lícula o conduir un cotxe al llarg d'una ruta familiar. Aquests entorns són estats despertats de descans quan una persona no està enfocada al món exterior. Contràriament, en entorns experimentals que es pensen que són intensius i cognitivament tributaris, com ara esbrinar un trencaclosques, el DMN és menys actiu.
Els nombrosos papers del DMN continuen sent dilucidats. El DMN està vinculat a la memòria episòdica i a la consolidació de la memòria, així com a processos socials i autònoms. El DMN també està vinculat a pensar en el futur, recordant el passat i la creativitat. Segons Raichle, en humans, els estudis han demostrat que el DMN "instanitza processos que suporten el processament emocional (VMPC), l'activitat mental autoreferencial (DMPC) i el record de les experiències prèvies".
En un estudi publicat a Human Human Brain Mapping el 2009, Uddin i els seus autors escriuen el següent sobre el DMN: "Encara que és possible que sorgeixi una teoria completa que expliqui la capacitat de la xarxa de donar suport a una diversitat tan diversa de funcions, la major probabilitat és que la xarxa de mode predeterminat consisteix en subdivisions funcionalment diferenciables o subxarxes. "
Curiosament, durant la meditació, l'activitat de DMN disminueix. Aquesta troballa té sentit, perquè la meditació és un temps de pensament de pensament autoreferencial disminuint la ment. Durant la meditació, una persona se centra en l'experiència immediata i desvia l'atenció de les distraccions.
DMN i pilot automàtic
El DMN es va concebre per primera vegada com a informació que sorgeix àmpliament en l'entorn extern i intern d'una persona. Atès que el DMN va ser identificat per primera vegada durant l'estat de repòs, és temptador pensar que el DMN és només el responsable de somiar despert, ment vagar i pensaments espontanis. La cognició espontània sovint implica reflexions sobre el passat i el futur, que també es mostra amb el paper percebut del DMN. Tanmateix, el DMN té un paper molt més fonamental en la consciència.
En un estudi de 2017 titulat "Contribucions en mode predeterminat a processament automatitzat d'informació", Vatansever i els seus autors troben que el DMN actualment canvia el cervell a un pilot automàtic basat en la memòria quan entenem una tasca. Els autors proposen un possible marc per a aquest procés.
Vatansever i els coautors planteja la hipòtesi que els nostres cervells estan connectats per anticipar contínuament els esdeveniments externs. Estem constantment interioritzant qualsevol irregularitat en el medi ambient per formar la base de les nostres expectatives. Aquestes expectatives s'utilitzen per informar la nostra presa de decisions i interpretar, predir i actuar sobre les demandes ambientals.
De fet, es suggereix que l'activitat intrínseca del cervell, específicament la del DMN, que utilitza una part considerable del nostre subministrament d'energia del cervell, reflecteix aquests models interns del món que podrien ajudar en la interpretació del nostre entorn. Encara que aquest processament predictiu pot constituir el mecanisme comú pel qual el cervell processa la informació en el seu conjunt, el que pot distingir el DMN és la seva capacitat per proporcionar un espai de treball comú per a la convergència d'informació amb les seves extenses connexions funcionals i estructurals amb la resta del cervell i específicament el seu accés a la informació basada en la memòria. Aquesta capacitat integradora del DMN es creu que és un segell distintiu de la consciència, els nivells dels quals s'han associat anteriorment amb la integritat de DMN.
En l'estudi, els investigadors de la University of Cambridge van reclutar 28 participants per participar en una tasca mentre es trobava en un escàner funcional de ressonància magnètica. Els participants van mostrar quatre cartes i van demanar que s'adaptessin a una targeta de destí a aquestes quatre cartes. La targeta de destinació podria coincidir per qualsevol color, forma o número, i els participants necessitaven determinar la regla per fer coincidir. L'escàner funcional de ressonància magnètica mesura els nivells d'oxigen en el cervell, que va servir com a proxy per a l'activitat cerebral.
Hi ha hagut dues fases en aquesta tasca. La primera etapa va ser una adquisició en què els voluntaris van aprendre a coincidir amb la regla a través de la prova i l'error. La segona etapa va ser una aplicació en què els voluntaris ja havien descobert la regla i ara l'aplicaven.
Els investigadors van trobar que durant la fase d'adquisició, la xarxa d'atenció dorsal era més activa. La xarxa d'atenció dorsal està relacionada amb el processament de la informació que exigeix l'atenció. Durant la fase d'aplicació, quan els participants ja coneixien la regla i només l'aplicaven, el DMN era més actiu.
Els investigadors també van observar que durant la fase d'aplicació, més forta és la relació entre l'activitat en el DMN i àrees del cervell implicades en la memòria com l'hipocamp, com més ràpid els participants van poder respondre a la tasca. Aquesta troballa suggereix que durant la fase d'aplicació, el cervell estava submergint-se en la memòria i va respondre a la tasca utilitzant una regla de la memòria.
Sembla que el DMN amb les seves diverses connexions al llarg del cervell ajuda a establir un marc proactiu en el cervell. En contexts i temps establerts d'estats de repòs o de rutina, el DMN fa prediccions basades en la memòria i, per tant, ens permet treballar en pilot automàtic. Tanmateix, quan el DMN no pot predir el futur de manera fiable, el pilot automàtic canvia al mode "manual" i en algunes parts del nostre cervell que processen la informació que demana l'atenció.
Segons els investigadors, aquest marc establert per la DMN podria proporcionar "un bastiment important per explicar no només l'activitat permanent del DMN en condicions estables" de repòs ", sinó també la seva contribució a les interaccions socials (per exemple, la teoria de la ment, la intuïció, i estereotips), un sentit conscient de si mateix, la creativitat i una varietat d'altres dominis cognitius que requereixen l'ús estable de la informació aprenent per predir el món que ens envolta ".
Implicacions
Igual que el paper de la pròpia DMN, les implicacions de la recerca de DMN realitzades per Vatansever són àmplies i podrien ajudar-nos a entendre millor les condicions com la lesió cerebral traumàtica. En lesions cerebrals traumàtiques, els problemes de memòria i impulsivitat dificulten la reintegració social. A més, aquests resultats poden ajudar-nos a comprendre millor altres tipus de malalties mentals com l' addicció , la depressió i el trastorn obsessiu-compulsiu . Finalment, aquesta investigació podria ajudar a dilucidar els mecanismes dels fàrmacs anestèsics en el cervell.
Linia inferior
Des del seu descobriment fa prop de 20 anys, el DMN ha estat una aposta per als investigadors científics i ha ajudat a reformular la nostra manera de pensar sobre la funció cerebral. Amb cada any que passa, aprenem més sobre aquesta xarxa multifacètica que juga un paper integral en la consciència. La investigació que explica el seu paper en el pilot automàtic basat en la memòria ens permet comprendre el DMN un pas més reforçant que el DMN no és només un soroll de fons i és un conducte important per a la informació.
En una nota final, una millor comprensió de la DMN ha ajudat a aclarir l'experiència interna de ser humà. Penseu en la descripció de Callard i Margulies d'un article titulat "El que parlem quan parlem sobre la xarxa de mode predeterminat":
El DMN ha estat notablement productiu per aportar camps i mètodes fins ara marginats dins dels perímetres de la neurociència cognitiva i, a través d'aquestes incursions, va generar noves línies d'investigació conceptuals i metodològiques. Temes com el "vagar cap amunt", anteriorment considerats en gran mesura més enllà del domini de la psicologia cognitiva, han sorgit com a àrees de recerca acalorades. Els investigadors neuropsicoanalítics han trobat que el DMN és un concepte ric a través del qual avançar formulacions sobre energia psíquica, conceptes psicodinàmics de si mateixos en relació amb objectes i fantasia.
> Fonts:
> Callard F, Margulies DS. El que parlem quan parlem sobre la xarxa de mode predeterminat. Front Hum Neurosci. 2014; 8: 619.
> Raichle ML. Xarxa del mode predeterminat del cervell. Anu. Rev. Neurosci. 2015. 38: 433-47.
> Uddin LQ, et al. Conectivitat funcional dels components de la xarxa de mode predeterminat: correlació, anticorrelació i causalitat. Hum Mapes de cervell. Feb 2009; 30 (2): 625-37.
> Vatansever D, Menon DK, Stamatakis EA. Contribucions en mode predeterminat a processament automatitzat d'informació. Proc Natl Acad Sci EUA A. 2017; pii: 201710521.