A rede de modo predeterminada está activa durante os estados de descanso
¿Podes imaxinar como tributar sería ter que pensar realmente en cada pequena acción que participa todos os días?
Afortunadamente, as nosas mentes pasan e soñamos cando realizamos tarefas rutineiras, como conducir ao traballo, tomar unha ducha ou regar as plantas. Curiosamente, a mesma porción do cerebro está ligada a soñar e entrar en piloto baseado na memoria: a rede de modo predeterminado (DMN).
Ademais, a nova investigación demostra que o DMN desempeña un papel integral no modo piloto automático.
A rede de modo predeterminada
O DMN, ou "rede de soños nocturnos", está distribuído por diversas rexións interconectadas do córtex, incluíndo os lóbulos frontal, parietal e temporal. A cortiza é a capa externa do cerebro .
Máis específicamente, o DMN divídese en tres subdivisións principais:
- O escudo cortical prefrontal ventral
- Córtex prefrontal medial dorsal
- A cortiza cingulada posterior e precuneus adxacentes máis o córtex parietal lateral (ou sexa, área Brodmann 39)
A cortiza entorinal tamén foi ligada ao DMN.
É importante destacar que a cortiza prefrontal está na fronte do cerebro e regula o pensamento, o comportamento ea emoción complexos.
Do mesmo xeito que con moitas cousas na ciencia, o descubrimento do DMN foi serendipito. En 1997, usando tomografía por emisión de positrones, un tipo de estudo de imaxe cerebral, Shulman e colegas descubriron que en comparación co estado de descanso, o fluxo sanguíneo sobre unha constelación de áreas cerebrais foi reducido mentres realizaba un obxectivo novo e non autorreferencial tarefas dirixidas.
Cabe destacar que a diminución do fluxo sanguíneo nestas áreas cerebrais significa unha diminución da actividade.
En 2001, Raichle e os seus colegas tiveron o seguinte paso crucial na determinación de que esta actividade diminúe non foi un risco ... que non foron activacións no estado de descanso causadas por pensamentos experimentais incontrolados.
Nun artigo de revisión de 2015 titulado "The Brain's Default Mode Network", Raichle escribe o seguinte:
Utilizamos as medicións tomográficas por emisión de positrones (PET) do consumo de osíxeno e os fluxos sanguíneos rexionais para demostrar, por criterios metabólicos establecidos para a activación, que as áreas que presentan consistentemente as reducións de actividade durante o desempeño da tarefa non se activaron no estado de repouso. O noso artigo titulouse "Modo predeterminado de función cerebral". Concluímos que as áreas cerebrais observadas para diminuír a súa actividade durante as tarefas esixidas por atención e orientadas a obxectivos non se activaron no estado de repouso, senón que eran indicativas dunha organización anteriormente non recoñecida dentro da actividade intrínseca ou permanente do cerebro.
En 2015, o descubrimento do DMN xerou case 3000 artigos sobre o tema. Descubrimos que o DMN é máis activo cando as persoas se deixan soas cos seus pensamentos ou realizan comportamentos automáticos, reflexivos e aprendidos en contextos específicos en ambientes estables, como ver unha película ou dirixir un coche nunha ruta familiar. Estes ambientes son estados de descanso espertos cando unha persoa non está centrada no mundo exterior. Por outra banda, en ambientes experimentais que se pensan intensivos e cognitivamente gravan -como descubrir un rompecabezas- o DMN é menos activo.
Os numerosos papeis do DMN aínda están sendo esclarecidos. O DMN está ligado á memoria episódica e á consolidación de memoria, así como a procesos sociais e autónomos. O DMN tamén está vinculado a pensar no futuro, recordando o pasado e a creatividade. De acordo con Raichle, en humanos, os estudos demostraron que o DMN "instanea procesos que soportan o procesamento emocional (VMPC), a actividade mental autoreferencial (DMPC) e o recordo de experiencias previas".
Nun estudo de 2009 publicado en Human Brain Mapping , Uddin e coautores escriben o seguinte sobre o DMN: "Aínda que é posible que xurda unha teoría global que explique a capacidade da rede de soportar unha variedade tan diversa de funcións, a maior probabilidade é que a rede de modo predeterminado consiste en subdivisões ou subredes funcionalmente diferenciables. "
Curiosamente, durante a meditación, a actividade de DMN diminúe. Este descubrimento ten sentido porque a meditación é un tempo de vagar por unha mente diminuída e un pensamento autoreferencial. Durante a meditación, unha persoa concéntrase na experiencia inmediata e desvía a atención das distraccións.
DMN e piloto automático
O DMN foi visto por primeira vez como información que xorde en gran medida no ambiente externo e interno dunha persoa. Porque o DMN foi identificado por primeira vez durante o estado de descanso, é tentador pensar que o DMN é meramente responsable de soñar despóis, vagar por a mente e pensamentos espontáneos. A cognición espontánea implica moitas veces pensamentos sobre o pasado e o futuro, que tamén se alimentan co papel percibido do DMN. Con todo, a DMN ten un papel moito máis fundamental na conciencia.
Nun estudo de 2017 titulado "Contribucións ao modo predeterminado para o procesamento automatizado de información", Vatansever e coautores descobren que o DMN realmente cambia o cerebro ao piloto automático baseado na memoria unha vez que entendemos unha tarefa. Os autores hipóteses dun posible marco para este proceso.
Vatansever e coautores presupoñen que os nosos cerebros están conectados para anticipar continuamente eventos externos. Estamos constantemente internalizando calquera irregularidade no medio ambiente para formar a base das nosas expectativas. Estas expectativas empréganse para informar a nosa toma de decisións e interpretar, predicir e actuar sobre as demandas ambientais.
De feito, a actividade intrínseca do cerebro, específicamente a do DMN, que utiliza unha porción considerable do noso subministro de enerxía cerebral, suxírese a reflectir modelos internos do mundo que poidan axudar na interpretación do noso contorno. Aínda que tal procesamento preditivo pode constituír o mecanismo común polo que o cerebro procesa a información no seu conxunto, o que pode distinguir o DMN é a súa capacidade de proporcionar un espazo de traballo común para a converxencia da información coas súas extensas conexións funcionais e estruturais co resto do cerebro e específicamente o seu acceso á información baseada na memoria. Esta capacidade integradora do DMN crese que é un selo da conciencia, cuxos niveis xa foron asociados coa integridade do DMN.
No estudo, os investigadores da Universidade de Cambridge reclutaron a 28 participantes para participar nunha tarefa mentres estaban nun escáner funcional de resonancia magnética. Os participantes mostraron catro tarxetas e pediron que coincidise unha tarxeta de destino con estas catro cartas. A tarxeta de destino pode coincidir por calquera cor, forma ou número e os participantes precisan descubrir a regra para coincidir. O escáner funcional de resonancia magnética medía os niveis de osíxeno no cerebro, que serviron como proxy para a actividade cerebral.
Houbo dúas fases nesta tarefa. A primeira fase foi unha adquisición na que os voluntarios aprenderon a combinar a regra a través do ensaio e erro. A segunda etapa foi unha aplicación na que os voluntarios xa descubriron a regra e agora a aplicaron.
Os investigadores descubriron que durante a fase de adquisición, a rede de atención dorsal era máis activa. A rede de atención dorsal está ligada ao procesamento de información que esixe atención. Durante a fase de solicitude, cando os participantes xa coñecían a regra e simplemente aplicárona, o DMN era máis activo.
Os investigadores tamén observaron que durante a etapa de aplicación, canto maior sexa a relación entre a actividade na DMN e as áreas do cerebro implicadas na memoria como o hipocampo, máis rápido os participantes puideron responder á tarefa. Este descubrimento suxire que durante a fase de aplicación, o cerebro estaba mergullándose na memoria e respondía á tarefa utilizando unha regra da memoria.
Parece que o DMN coas súas diversas conexións ao longo do cerebro axuda a establecer un marco proativo no cerebro. Nos contextos e tempos establecidos de estados de descanso ou de rutina, o DMN fai predicións baseadas na memoria e así nos permite funcionar co piloto automático. Non obstante, cando o DMN non é capaz de predecir o futuro dun xeito fiable, o piloto automático cambia ao modo "manual" e partes do noso cerebro que controlan a toma de decisións.
Segundo os investigadores, este marco establecido pola DMN podería proporcionar "un andamio moi importante para explicar non só a actividade continua do DMN en condicións estables" de descanso ", senón tamén a súa contribución ás interaccións sociais (por exemplo, a teoría da mente, a intuición, e estereotipos), un sentido consciente de si mesmo, a creatividade e unha variedade doutros dominios cognitivos que todos requiren o uso estable da información aprendida para predicir o mundo que nos rodea ".
Implicacións
Do mesmo xeito que o papel da propia DMN, as implicacións da investigación de DMN realizadas por Vatansever son amplas e poden axudarnos a comprender mellor as condicións como a lesión cerebral traumática. En lesións cerebrales traumáticas, os problemas de memoria e impulsividade dificultan a reintegración social. Ademais, estes resultados poden axudarnos a comprender mellor outros tipos de enfermidades mentais, incluíndo adicción , depresión e trastorno obsesivo-compulsivo . Finalmente, esta investigación podería axudar a dilucidar os mecanismos de drogas anestésicas no cerebro.
Liña de fondo
Desde o seu descubrimento fai case 20 anos, o DMN foi unha bendición para os investigadores científicos e axudou a remodelar a forma na que pensamos sobre a función cerebral. Con cada ano que pasamos, aprendemos máis sobre esta rede multifacética que desempeña un papel integral na conciencia. A investigación que explica o seu papel no piloto automático baseado na memoria comprende a comprensión do DMN un paso máis adiante reforzando que o DMN non é só un ruído de fondo e é un camiño importante para a información.
Nunha nota final, unha mellor comprensión do DMN axudou a aclarar a experiencia interna de ser humano. Considere esta descrición de Callard e Margulies a partir dun artigo titulado "O que falamos cando falamos sobre a rede de modo predeterminado":
O DMN foi notablemente produtivo para levar campos e métodos ata agora marginados dentro dos perímetros da neurociencia cognitiva e, a través de tales incursións, provocou novas liñas de investigación conceptual e metodolóxica. Temas como a vagabunda, previamente considerados en gran parte máis aló do dominio da psicoloxía cognitiva, xurdiron como áreas de investigación acaloradas. Os investigadores neuropsicoanalíticos descubriron que o DMN é un concepto rico a través do cal avanzar formulacións sobre enerxía psíquica, conceptos psicodinámicos de si en relación con obxectos e fantasía.
> Fontes:
> Callard F, Margulies DS. O que falamos cando falamos da rede de modo predeterminado. Fronte Hum Neurosci. 2014; 8: 619.
> Raichle ML. Rede en modo predeterminado do cerebro. Anu. Rev. Neurosci. 2015. 38: 433-47.
> Uddin LQ, et al. Conectividade funcional dos compoñentes da rede de modo predeterminado: correlación, anticorrelación e causalidade. Mapa de Hum Brain. Febreiro 2009; 30 (2): 625-37.
> Vatansever D, Menon DK, Stamatakis EA. Contribucións no modo predeterminado para o procesamento automático de información. Proc Natl Acad Sci US A. 2017; pii: 201710521.