기본 모드 네트워크는 휴식 상태에서 활성화됩니다.
매일 매일하는 작은 행동에 대해 실제로 생각해야하는 것이 얼마나 과세되는지 상상해보십시오.
운이 좋게도, 운전을하거나, 샤워를하거나, 식물에 물을주기와 같은 일상적인 작업을하는 동안 우리의 마음이 돌아 다니고 백일몽 상태가됩니다. 흥미롭게도, 두뇌의 동일한 부분은 공상적 인 자동 조종 장치 (즉, 기본 모드 네트워크 (DMN))에 연결됩니다.
또한 새로운 연구에 따르면 DMN은 자동 조종 모드에서 필수적인 역할을합니다.
기본 모드 네트워크
DMN 또는 "공상 네트워크"는 전두엽, 측두엽 및 측두엽을 비롯한 다양한 피질 상호 연결 영역에 걸쳐 분포합니다. 피질은 뇌 의 바깥 층 입니다 .
보다 구체적으로, DMN은 크게 3 개의 세분으로 나누어진다.
- 복부 미디어 전두엽 피질
- 지느러미 내측 전두엽 피질
- 후부 대칭 피질과 인접한 precuneus와 외측 두정 피질 (즉, Brodmann 영역 39)
entorhinal 피질은 또한 DMN에 묶여있다.
중요한 것은 전전두엽 피질은 뇌의 전면에 있으며 복잡한 생각, 행동 및 감정을 조절한다는 것입니다.
과학의 많은 것들과 마찬가지로, DMN의 발견은 우연적이었다. 1997 년에 양전자 방출 단층 촬영, 뇌 영상 연구의 일종 인 Shulman 등은 휴면 상태에 비해 뇌 영역의 별자리에 대한 혈류 가 감소되어 새로운 비 - 자기 참조 적 목표를 수행함을 발견했다 지시 된 업무.
주목할 것은이 뇌 영역에서의 혈류량 감소는 활동 감소를 의미합니다.
2001 년 Raichle과 동료들은 이러한 활동 감소가 우연이 아니라는 것을 결정하는 다음 중요한 단계를 밟았습니다. 실험적으로 제어 할 수없는 생각으로 인한 휴면 상태의 활성화가 아니라는 것입니다.
"뇌의 기본 모드 네트워크"라는 제목의 2015 년 리뷰 기사에서 Raichle은 다음과 같이 씁니다 :
우리는 지역 혈액 흐름과 산소 소비에 대한 양전자 방출 단층 촬영 (positron emission tomography, PET) 측정을 사용하여 활성화를위한 신진 대사 기준에 따라 작업 수행 중 지속적으로 활동 감소를 나타내는 영역이 휴식 상태에서 활성화되지 않았 음을 보여주었습니다. 우리 기사는 '뇌 기능의 기본 모드'라는 제목으로 나왔습니다. 우리는주의 집중적이고 목표 지향적 인 업무가 휴면 상태에서 활성화되지 않았지만 오히려 뇌의 본질적 또는 지속적인 활동 내에서 이전에 인식 할 수없는 조직을 나타내는 것으로 나타 났을 때 활동을 감소시키는 것으로 관찰 된 뇌 영역을 결론 지었다.
2015 년까지 DMN의 발견으로이 주제에 관한 거의 3000 개의 논문이 생겨났습니다. 우리는 DMN이 영화를 보거나 친숙한 경로를 따라 자동차를 운전하는 것과 같이 안정된 환경에서 특정 상황에서 자동으로, 반사적으로, 학습 된 행동을 사람들이 생각 나게하거나 혼자있게 할 때 가장 적극적임을 알게되었습니다. 이러한 환경은 사람이 외부 세계에 집중하지 않을 때 깨어있는 휴식 상태입니다. 반대로, 퍼즐을 파악하는 것과 같이 집중적이고인지 적으로 과세되어 있다고 생각되는 실험 환경에서 DMN은 덜 활동적입니다.
DMN의 많은 역할이 아직 밝혀지지 않았습니다. DMN은 일회적 인 기억과 기억의 통합은 물론 사회적 및 자기 - 관련 프로세스와 관련이 있습니다. DMN은 또한 미래에 대해 생각하고 과거에 대해 회상하며 창의력을 발휘합니다. Raichle에 따르면, 연구에 따르면 DMN은 "감정적 인 처리 (VMPC), 자기 참조 정신 활동 (DMPC) 및 이전 경험의 회상을 지원하는 프로세스를 인스턴스화합니다."
Human Brain Mapping 에서 발표 된 2009 년 연구에서 Uddin과 공동 저자는 DMN에 대해 다음과 같이 씁니다 : "다양한 기능을 지원하는 네트워크의 능력을 설명하는 하나의 포괄적 인 이론이 발생할 가능성은 있지만 더 큰 가능성은 기본 모드 네트워크는 기능상 차별화 할 수있는 서브 디비전 또는 서브 네트워크로 구성됩니다. "
흥미롭게도 명상 중에 DMN 활동이 감소합니다. 명상은 정신의 방황과 자기 계발의 생각이 줄어들 기 때문에이 발견은 의미가 있습니다. 명상 중에 한 사람은 즉각적인 경험에 집중하고 혼란으로부터주의를 돌립니다.
DMN 및 자동 조종 장치
DMN은 처음에는 개인의 외부 및 내부 환경에서 광범위하게 발생하는 정보로 계획되었습니다. DMN은 휴식 상태에서 처음 확인 되었기 때문에 DMN이 단순히 공상, 마음의 방랑 및 자발적인 생각에 책임이 있다고 생각하기 쉽습니다. 자발적인인지는 종종 과거와 미래에 대한 생각을 포함하며 DMN의 인식 된 역할을 방해합니다. 그러나 DMN은 의식에서 훨씬 더 근본적인 역할을합니다.
"자동 정보 처리에 대한 기본 모드 기여"라는 제목의 2017 연구에서 Vatansever와 공동 저자는 작업을 이해하면 DMN이 실제로 메모리 기반 자동 조종 장치로 두뇌를 전환하는 것으로 나타났습니다. 저자는이 과정에서 가능한 틀을 가정합니다.
바탄 세이버 (Vatansever)와 공동 저자들은 우리의 두뇌가 외부 사건을 지속적으로 예측할 수 있도록 유선 연결되어 있다고 가정합니다. 우리는 환경의 불규칙성을 지속적으로 내재화하여 기대의 기초를 형성합니다. 이러한 기대는 의사 결정을 알리고 환경 요구를 해석하고 예측하며 행동하는 데 사용됩니다.
사실, 뇌의 본질적인 활동, 특히 뇌의 에너지 공급의 상당한 부분을 사용하는 DMN의 활동은 우리 주변의 해석에 도움이되는 세계의 내부 모델을 반영하도록 제안됩니다. 이러한 예측 처리가 뇌가 정보를 전체적으로 처리하는 일반적인 메커니즘을 구성 할 수 있지만 DMN을 구별 할 수있는 것은 뇌의 나머지 부분과 광범위한 기능적 및 구조적 연결을 통해 정보 수렴을위한 공통 작업 영역을 제공하는 능력과 특히 메모리 기반 정보에 대한 액세스. DMN의 이러한 통합 용량은 이전에는 DMN 무결성과 관련된 수준이었던 의식의 특징이라고 생각됩니다.
이 연구에서 케임브리지 대학의 연구원은 28 명의 참가자를 모집하여 기능적인 MRI 스캐너에 누워있는 동안 작업에 참여했습니다. 참가자들은 4 장의 카드를 보았고이 4 장의 카드에 대상 카드를 맞추어달라고 요청했습니다. 대상 카드는 색, 모양 또는 숫자로 일치 할 수 있으며 참가자는 일치 규칙을 알아야했습니다. 기능성 MRI 스캐너는 뇌 활동의 프록시 역할을하는 뇌의 산소 수준을 측정했습니다.
이 작업에는 두 단계가있었습니다. 첫 번째 단계는 자원 봉사자가 시행 착오를 통해 규칙을 일치시키는 것을 습득 한 것입니다. 두 번째 단계는 지원자가 이미 규칙을 파악하여 적용하고있는 응용 프로그램입니다.
연구팀은 획득 단계에서 등 지각 네트워크가 가장 활발하다는 것을 발견했다. 지느러미주의 네트워크는 관심을 요구하는 정보의 처리와 관련이 있습니다. 신청 단계에서 참가자들이 이미 규칙을 알고 그것을 단순히 적용했을 때 DMN이 더 활발 해졌습니다.
연구팀은 또한 적용 단계에서 DMN의 활동과 해마와 같은 기억에 관여하는 뇌 영역의 관계가 강할수록 참가자가 작업에 더 빨리 반응 할 수 있음을 관찰했습니다. 이 발견은 적용 단계에서 뇌가 기억에 잠기고 기억의 규칙을 사용하여 과제에 반응했다고 제안합니다.
뇌 전체에 걸쳐 다양한 연결 고리를 가진 DMN은 뇌에 사전 대책 프레임 워크를 구축하는 데 도움이됩니다. 습관적 인 휴식이나 일상적인 상황의 확립 된 상황과 시간에 DMN은 메모리 기반 예측을 만들어 자동 파일럿 기능을 수행합니다. 그러나 DMN이 미래를 신뢰할 수있는 방법으로 예측할 수없는 경우 자동 조종 장치가 "수동"모드로 전환되고주의를 요하는 정보를 처리하는 우리 뇌의 부분이 대신됩니다.
연구원에 따르면, DMN에 의해 수립 된이 틀은 "안정된 '휴식'조건에서 DMN의 진행중인 활동뿐만 아니라 사회적 상호 작용에 대한 기여도를 설명하는 매우 중요한 발판을 제공 할 수 있습니다 (예 : 마음, 직감, 그리고 고정 관념), 의식 의식, 독창성, 그리고 우리 주변의 세계를 예측하기 위해 학습 된 정보의 안정된 사용을 요구하는 다양한 다른인지 적 영역을 포함한다.
시사점
DMN 자체의 역할처럼, Vatansever에 의한 DMN 연구의 의미는 광범위하며 외상성 뇌 손상과 같은 상태를 더 잘 이해할 수 있습니다. 외상성 뇌 손상에서 기억력과 충동성에 대한 문제는 사회적 재 통합을 어렵게 만듭니다. 또한 이러한 결과는 중독 , 우울증 , 강박 장애 등 다른 유형의 정신 질환을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 마지막으로,이 연구는 마취제의 두뇌에 대한 메커니즘을 밝히는데 도움이 될 수 있습니다.
결론
거의 20 년 전에 발견 된 이래로 DMN은 과학 연구자들에게 큰 도움이되었으며 우리가 뇌 기능에 대해 생각하는 방식을 바꿔 놓았습니다. 매년지나면서 우리는 의식에 필수적인 역할을하는 다방면의 네트워크에 대해 더 많이 배웁니다. 메모리 기반 자동 조종 장치에서의 역할을 설명하는 연구는 DMN이 단지 배경 소음이 아니며 정보에 대한 중요한 통로라는 점을 강화함으로써 DMN에 대한 우리의 이해를 한층 더 진전시킵니다.
마지막으로, DMN에 대한 더 나은 이해는 인간이라는 내적 경험을 밝혀주는 데 도움이되었습니다. Callard와 Margulies는 "기본 모드 네트워크에 관해 이야기 할 때 우리가 이야기하는 것"이라는 제목의 기사를 참고하십시오.
DMN은인지 신경 과학의 경계 내에서 지금까지 소외된 분야와 방법을 가져옴에있어 놀랄만큼 생산적이었으며 그러한 침입을 통해 새로운 개념적 방법 론적 탐구가 시작되었습니다. 이전에는인지 심리학의 관점을 넘어서는 것으로 여겨졌 던 정신 - 방황과 같은 주제가 가열 된 연구 분야로 떠올랐다. Neuropsychoanalytic 연구원들은 DMN이 심령 에너지에 관한 공식화, 대상과 판타지와 관련된 자아의 심리 역학 개념을 발전시키는 풍부한 개념으로 밝혀졌습니다.
> 출처 :
> Callard F, Margulies DS. 우리가 기본 모드 네트워크에 관해 이야기 할 때 우리가 이야기하는 것. Front Hum Neurosci. 2014, 8 : 619].
> Raichle ML. 두뇌의 기본 모드 네트워크. 아누. Neurosci 목사. 38 : 433-47.
> Uddin LQ, et al. 기본 모드 네트워크 구성 요소의 기능적 연결성 : 상관 관계, 상호 상관 관계 및 인과 관계 흠 브레인 맵. 2009 Feb; 30 (2) : 625-37.
> Vatansever D, Menon DK, Stamatakis EA. 기본 모드는 자동화 된 정보 처리에 기여합니다. Proc Natl Acad Sci US A. 2017; pii : 201710521.