Mạng chế độ mặc định đang hoạt động trong trạng thái nghỉ
Bạn có thể tưởng tượng cách đánh thuế nó sẽ phải thực sự suy nghĩ về mọi hành động nhỏ mà bạn tham gia hàng ngày?
May mắn thay, tâm trí của chúng tôi đi lang thang và chúng tôi mơ mộng trong khi làm nhiệm vụ thường xuyên, chẳng hạn như lái xe để làm việc, tắm vòi sen, hoặc tưới cây. Thật thú vị, cùng một phần của bộ não được liên kết với cả mơ mộng và đi vào bộ điều khiển tự động dựa trên bộ nhớ: mạng chế độ mặc định (DMN).
Hơn nữa, nghiên cứu mới cho thấy DMN đóng một vai trò không thể thiếu trong chế độ tự động lái.
Mạng chế độ mặc định
DMN, hoặc “mạng mơ mộng”, được lan truyền trên các vùng đa dạng, liên kết với nhau của vỏ não, bao gồm các thùy trán, đỉnh, và thái dương. Vỏ não là lớp ngoài của não .
Cụ thể hơn, DMN được chia thành ba phân mục chính:
- Vỏ não trước trán truyền thông
- Vỏ não trước trán giữa lưng
- Vỏ não cingulated sau và các precuneus liền kề cộng với vỏ não bên (ví dụ, vùng Brodmann 39)
Vỏ não entorhinal cũng đã được gắn với DMN.
Quan trọng hơn, vỏ não trước trán là ở phía trước não và điều chỉnh suy nghĩ, hành vi và cảm xúc phức tạp.
Cũng như nhiều thứ trong khoa học, việc khám phá ra DMN đã được kết luận. Năm 1997, sử dụng chụp cắt lớp phát xạ positron, một loại nghiên cứu hình ảnh não, Shulman và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng so với trạng thái nghỉ ngơi, lưu lượng máu trên một chòm sao của các vùng não bị giảm trong khi thực hiện mục tiêu mới, không tự tham khảo -directed -directed.
Lưu ý, giảm lưu lượng máu trong các khu vực não này có nghĩa là giảm hoạt động.
Vào năm 2001, Raichle và các đồng nghiệp đã thực hiện bước quan trọng tiếp theo trong việc xác định rằng những hoạt động này giảm không phải là một cơn sốt ... rằng chúng không hoạt động trong trạng thái nghỉ do những suy nghĩ không kiểm soát được.
Trong bài viết đánh giá năm 2015 có tiêu đề “Mạng lưới chế độ mặc định của bộ não”, Raichle viết như sau:
Chúng tôi đã sử dụng phép đo chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) để đo lưu lượng máu trong khu vực và mức tiêu thụ oxy, bằng các tiêu chí chuyển hóa được thiết lập để kích hoạt, các khu vực luôn thể hiện hoạt động giảm trong quá trình thực hiện nhiệm vụ không được kích hoạt ở trạng thái nghỉ. Bài viết của chúng tôi mang tên 'Chế độ mặc định chức năng não'. Chúng tôi kết luận rằng các khu vực não được quan sát để giảm hoạt động của họ trong các nhiệm vụ đòi hỏi sự chú ý, mục tiêu không được kích hoạt ở trạng thái nghỉ nhưng thay vào đó, là biểu hiện của một tổ chức không được công nhận trong hoạt động nội tại hoặc liên tục của não bộ.
Đến năm 2015, việc phát hiện ra DMN đã tạo ra gần 3000 bài báo về chủ đề này. Chúng tôi đã biết rằng DMN hoạt động tích cực nhất khi mọi người ở một mình với suy nghĩ hoặc thực hiện hành vi tự động, phản xạ và học tập trong các ngữ cảnh cụ thể trong môi trường ổn định như xem phim hoặc lái xe dọc theo tuyến đường quen thuộc. Những môi trường này là trạng thái nghỉ ngơi khi một người không tập trung vào thế giới bên ngoài. Ngược lại, trong môi trường thử nghiệm được coi là đánh thuế chuyên sâu và nhận thức — như tìm ra một câu đố - DMN ít hoạt động hơn.
Nhiều vai trò của DMN vẫn đang được làm sáng tỏ. DMN được liên kết với bộ nhớ nhiều tập và bộ nhớ hợp nhất cũng như các quy trình xã hội và tự liên quan. DMN cũng liên quan đến suy nghĩ về tương lai, hồi tưởng về quá khứ và sự sáng tạo. Theo Raichle, ở người, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng DMN “khởi tạo các quá trình hỗ trợ xử lý cảm xúc (VMPC), hoạt động tâm thần tự tham chiếu (DMPC) và hồi ức các kinh nghiệm trước đây”.
Trong một nghiên cứu năm 2009 được xuất bản trong Bản đồ não người , Uddin và các đồng tác giả viết những điều sau đây về DMN: “Mặc dù có thể một lý thuyết toàn diện sẽ phát sinh khả năng hỗ trợ mạng lưới đa dạng như vậy, khả năng lớn hơn là mạng chế độ mặc định bao gồm các phân mục hoặc mạng phụ có thể phân biệt chức năng. ”
Điều thú vị là, trong quá trình thiền định, hoạt động DMN giảm. Phát hiện này có ý nghĩa bởi vì thiền định là thời gian suy nghĩ lang thang và suy nghĩ tự tham khảo. Trong khi thiền định, một người tập trung vào kinh nghiệm ngay lập tức và thay đổi sự chú ý từ những phiền nhiễu.
DMN và Autopilot
DMN lần đầu tiên được hình dung là thông tin phát sinh rộng rãi trong môi trường bên ngoài và bên trong của một người. Vì DMN lần đầu tiên được xác định trong trạng thái nghỉ ngơi, nên việc nghĩ rằng DMN chỉ chịu trách nhiệm về mơ mộng, suy nghĩ về tâm trí và suy nghĩ tự phát. Nhận thức tự phát thường liên quan đến những suy nghĩ về quá khứ và tương lai, điều này cũng gây ra với vai trò nhận thức của DMN. Tuy nhiên, DMN đóng vai trò cơ bản hơn nhiều trong ý thức.
Trong một nghiên cứu năm 2017 có tiêu đề “đóng góp chế độ mặc định để xử lý thông tin tự động”, Vatansever và các đồng tác giả thấy rằng DMN thực sự chuyển não sang bộ điều khiển tự động dựa trên bộ nhớ khi chúng ta hiểu một nhiệm vụ. Các tác giả đưa ra giả thuyết một khuôn khổ có thể cho quá trình này.
Vatansever và các đồng tác giả đưa ra giả thuyết rằng bộ não của chúng ta có dây để liên tục dự đoán các sự kiện bên ngoài. Chúng tôi liên tục nội bộ hóa bất kỳ sự bất thường nào trong môi trường để tạo thành cơ sở cho kỳ vọng của chúng tôi. Những kỳ vọng này sau đó được sử dụng để thông báo cho việc đưa ra quyết định và diễn giải, dự đoán và hành động theo các yêu cầu về môi trường của chúng tôi.
Thật vậy, hoạt động nội tại của bộ não, cụ thể là DMN, sử dụng một phần đáng kể nguồn cung cấp năng lượng não của chúng ta, được đề xuất để phản ánh các mô hình nội bộ của thế giới có thể hỗ trợ trong việc giải thích môi trường xung quanh chúng ta. Mặc dù quá trình xử lý dự đoán như vậy có thể tạo thành cơ chế chung mà não xử lý thông tin nói chung, điều có thể phân biệt DMN là khả năng cung cấp không gian làm việc chung cho sự hội tụ thông tin với các kết nối chức năng và cấu trúc rộng rãi. cụ thể là truy cập vào thông tin dựa trên bộ nhớ. Khả năng tích hợp này của DMN được cho là một dấu hiệu của ý thức, các mức đã được liên kết trước đây với tính toàn vẹn của DMN.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu của Đại học Cambridge đã tuyển dụng 28 người tham gia vào một nhiệm vụ trong khi nằm trong một máy quét MRI chức năng. Những người tham gia đã được hiển thị bốn thẻ và yêu cầu để phù hợp với một thẻ mục tiêu cho bốn thẻ. Thẻ mục tiêu có thể khớp với màu, hình dạng hoặc số và người tham gia cần tìm ra quy tắc cho phù hợp. Máy quét MRI chức năng đo nồng độ oxy trong não, phục vụ như là một proxy cho hoạt động của não.
Có hai giai đoạn trong nhiệm vụ này. Giai đoạn đầu tiên là việc mua lại trong đó các tình nguyện viên đã học để phù hợp với quy tắc thông qua thử và sai. Giai đoạn thứ hai là một ứng dụng trong đó các tình nguyện viên đã tìm ra quy tắc và hiện đang áp dụng nó.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng trong giai đoạn mua lại, mạng lưới chú ý lưng là hoạt động tích cực nhất. Mạng lưới chú ý lưng được liên kết với việc xử lý thông tin đòi hỏi sự chú ý. Trong giai đoạn ứng dụng, khi những người tham gia đã biết quy tắc và chỉ đơn thuần áp dụng quy tắc đó, DMN hoạt động tích cực hơn.
Các nhà nghiên cứu cũng quan sát thấy rằng trong giai đoạn ứng dụng, mối quan hệ giữa hoạt động trong DMN và các vùng não liên quan đến trí nhớ như vùng đồi thị càng nhanh, thì những người tham gia có thể phản ứng nhanh hơn với nhiệm vụ. Phát hiện này cho thấy rằng trong giai đoạn ứng dụng, bộ não đã được nhúng vào bộ nhớ, và trả lời nhiệm vụ bằng cách sử dụng một quy tắc từ bộ nhớ.
Dường như DMN với các kết nối đa dạng trong não giúp thiết lập một khung chủ động trong não. Trong bối cảnh và thời gian được thiết lập của trạng thái nghỉ ngơi hoặc thói quen được thiết lập, DMN đưa ra các dự đoán dựa trên bộ nhớ và do đó cho phép chúng ta hoạt động trên máy tự động. Tuy nhiên, khi DMN không thể dự đoán tương lai một cách đáng tin cậy, thiết bị chuyển mạch tự động chuyển sang chế độ "thủ công" và các bộ phận của bộ não của chúng tôi xử lý thông tin đòi hỏi chú ý.
Theo các nhà nghiên cứu, khuôn khổ này được DMN thiết lập có thể cung cấp “một giàn giáo quan trọng để giải thích không chỉ hoạt động liên tục của DMN trong điều kiện“ nghỉ ngơi ”ổn định mà còn đóng góp vào các tương tác xã hội (ví dụ, lý thuyết, trực giác) và rập khuôn), một ý thức tự giác, sáng tạo và nhiều lĩnh vực nhận thức khác mà tất cả đều yêu cầu sử dụng ổn định thông tin đã học để dự đoán thế giới xung quanh chúng ta. ”
Hàm ý
Giống như vai trò của DMN, các tác động của nghiên cứu DMN được thực hiện bởi Vatansever rất rộng và có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn các điều kiện như chấn thương sọ não. Trong chấn thương sọ não, các vấn đề về trí nhớ và bốc đồng làm cho việc tái hòa nhập xã hội trở nên khó khăn. Hơn nữa, những phát hiện này có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các loại bệnh tâm thần khác bao gồm nghiện , trầm cảm và rối loạn ám ảnh cưỡng chế . Cuối cùng, nghiên cứu này có thể giúp làm sáng tỏ các cơ chế của thuốc gây mê trên não.
Điểm mấu chốt
Kể từ khi phát hiện ra nó gần 20 năm trước, DMN đã là một lợi ích cho các nhà nghiên cứu khoa học và đã giúp định hình lại cách chúng ta nghĩ về chức năng não. Với mỗi năm trôi qua, chúng ta tìm hiểu thêm về mạng đa diện này đóng một vai trò không thể thiếu trong ý thức. Nghiên cứu giải thích vai trò của nó trong tự động dựa trên bộ nhớ giúp chúng ta hiểu thêm về DMN một bước nữa bằng cách củng cố rằng DMN không chỉ là tiếng ồn nền và là một ống dẫn quan trọng cho thông tin.
Trên một lưu ý cuối cùng, một sự hiểu biết tốt hơn về DMN đã giúp làm sáng tỏ trải nghiệm nội tâm của con người. Hãy xem xét mô tả này bằng Callard và Margulies từ một bài viết có tiêu đề “Những gì chúng ta nói về khi chúng ta nói về mạng chế độ mặc định”:
DMN đã đạt được hiệu suất đáng kể trong việc mang lại các lĩnh vực và phương pháp bị thiệt thòi cho bên trong chu vi của khoa học thần kinh nhận thức — và, thông qua các cuộc xâm nhập như vậy, đã tạo ra những câu hỏi mới về phương pháp luận và phương pháp luận mới. Các chủ đề như tâm-lang thang, trước đây được coi là phần lớn ngoài tầm nhìn của tâm lý học nhận thức, đã nổi lên như là khu vực được nghiên cứu. Các nhà nghiên cứu Neuropsychoanalytic đã tìm thấy DMN là một khái niệm phong phú thông qua đó để thúc đẩy các công thức về năng lượng tâm linh, các khái niệm về tâm lý học của bản thân liên quan đến các vật thể và tưởng tượng.
> Nguồn:
> Callard F, Margulies DS. Những gì chúng ta nói về khi chúng ta nói về mạng chế độ mặc định. Front Hum Neurosci. 2014, 8: 619.
> Raichle ML. Mạng chế độ mặc định của bộ não. Annu. Khải huyền Neurosci. 2015. 38: 433–47.
> Uddin LQ, et al. Kết nối chức năng của các thành phần mạng chế độ mặc định: tương quan, phản kháng và quan hệ nhân quả. Hum Brain Mapp. 2009 tháng 2, 30 (2): 625-37.
> Vatansever D, Menon DK, Stamatakis EA. Đóng góp chế độ mặc định để xử lý thông tin tự động. Proc Natl Acad Sci Mỹ A. 2017; pii: 201710521.