Aktif olarak bir görevi yerine getirdiğinizde (örneğin, spor salonunda ağırlık kaldırmak ya da zorlu bir sınava girmek), beyninizin bunu gerçekleştirmek için gerekli olan kısımları, nöronlar elektriksel aktivitelerini arttırdığında "aktif" hale gelir. Peki beyniniz kanepede uzandığınızda bile aktif mi?

Araştırmacıların bulduğu cevap evet. Geçtiğimiz yirmi yıl boyunca, varsayılan mod ağı olarak bilinen, beynin görünüşte ilgisiz alanlarının, siz pek bir şey yapmadığınızda etkinleşen bir koleksiyon olduğunu tanımladılar. Keşfi, beynin iyi tanımlanmış görevlerin dışında nasıl çalıştığına dair içgörüler sunmuş ve aynı zamanda içsel deneyimimizi yönetmede sadece beyin bölgelerinin değil, beyin ağlarının rolüne ilişkin araştırmaları da teşvik etmiştir.

20. yüzyılın sonlarında sinir bilimciler, tarama makinelerinde görevleri yerine getiren insanların beyinlerinin görüntülerini almak için yeni teknikler kullanmaya başladılar. Beklendiği gibi, görevler sırasında belirli beyin alanlarındaki aktivite arttı ve araştırmacıları şaşırtacak şekilde diğer beyin alanlarındaki aktivite de aynı anda azaldı. Nörobilimciler, çok çeşitli görevler sırasında aynı beyin bölgelerinin sürekli olarak aktivitelerini geri çevirmesinden etkilendiler.

Sanki bu alanlar kişi hiçbir şey yapmadığında aktifti ve sonra zihin harici bir şeye konsantre olmak zorunda kaldığında kapanıyordu.

Araştırmacılar bu alanları "negatif görev" olarak adlandırdı. İlk teşhis edildiklerinde Marcus RaichleLouis'deki Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden bir nörolog, bu görev-negatif alanların dinlenme halindeki zihinde önemli bir rol oynadığından şüpheleniyordu. Raichle, "Bu, 'Temel beyin aktivitesi nedir?' sorusunu gündeme getirdi" diye hatırladı. Bir deneyde, tarayıcılardaki insanlardan, beyin aktivitelerini ölçerken gözlerini kapatmalarını ve zihinlerinin dolaşmasına izin vermelerini istedi.

Dinlenme sırasında zihinsel olarak içe döndüğümüzde, görevle ilgili olumsuz alanların beynin geri kalanından daha fazla enerji kullandığını buldu. 2001 tarihli bir makalesinde bu aktiviteye "beyin fonksiyonunun varsayılan modu.” İki yıl sonra, daha yüksek çözünürlüklü veriler üretildikten sonra, Stanford Üniversitesi Tıp Fakültesi'nden bir ekip, bu görev-negatif aktivitenin, etkileşim halindeki beyin bölgelerinden oluşan tutarlı bir ağı tanımladığını keşfetti. varsayılan mod ağı.

Varsayılan mod ağının keşfi, nörobilimciler arasında, dışa odaklı bir görevin yokluğunda beynin ne yaptığına dair merakı ateşledi. Her ne kadar bazı araştırmacılar ağın ana işlevinin zihinde gezinme veya hayallere dalma deneyimimizi yaratmak olduğuna inansa da, başka pek çok varsayım da vardı. Belki bilinç akışlarını kontrol ediyordu ya da geçmiş deneyimlerin anılarını harekete geçiriyordu. Varsayılan mod ağındaki işlev bozukluğunun, depresyon, şizofreni ve Alzheimer hastalığı da dahil olmak üzere neredeyse her psikiyatrik ve nörolojik bozukluğun potansiyel bir özelliği olduğu ortaya çıktı.

O zamandan bu yana, varsayılan moda yönelik yapılan araştırma telaşı, bu ilk anlayışı karmaşık hale getirdi. "Son 20 yılda varsayılan mod ağını devreye sokan farklı görev türlerini ve paradigmaları görmek çok ilginçti" dedi. Lucina UddinLos Angeles'taki California Üniversitesi'nden sinir bilimci.

Varsayılan mod, bilim tarafından tanımlanan ilk beyin ağlarından biriydi. Dorsal ve ventral medial prefrontal korteksler gibi beynin ön kısmındaki birkaç bölge ve arka singulat korteks, precuneus ve angular girus gibi organın her tarafına dağılmış diğerleri de dahil olmak üzere bir avuç beyin bölgesinden oluşur. Bu bölgeler hafıza, deneyim tekrarı, tahmin, eylem değerlendirmesi, ödül/ceza ve bilgi entegrasyonu ile ilişkilidir. (Aşağıdaki şekildeki renkli vurgu, varsayılan ağ devreye girdiğinde daha aktif hale gelen bazı dış beyin alanlarını göstermektedir.)

Keşfedilmesinden bu yana, sinir bilimciler her biri beynin görünüşte farklı bölgelerini harekete geçiren bir avuç ek farklı ağı gevşek bir şekilde tanımladılar. Etkinleştirilen bu alanlar birbirinden bağımsız hareket etmez, birbirleriyle senkronize olarak uyum sağlar. Raichle, "Bir senfoni orkestrasını sadece kemanlar veya obualardan ibaret olarak düşünemezsiniz" dedi. Benzer şekilde, bir beyin ağında bireysel parçalar, yalnızca birlikte üretebilecekleri etkileri ortaya çıkarmak için etkileşime girer.

Araştırmaya göre, varsayılan mod ağının etkileri arasında zihinde gezinme, geçmiş deneyimleri hatırlama, başkalarının zihinsel durumları hakkında düşünme, geleceği tasavvur etme ve dili işleme yer alıyor. Bu, bilişin ilgisiz yönleriyle dolu bir çanta gibi görünse de, Vinod MenonStanford Bilişsel ve Sistem Sinirbilimi Laboratuvarı'nın yöneticisi, yakın zamanda tüm bu işlevlerin öğrenmede yardımcı olabileceğini teorileştirdi. içsel bir anlatı oluşturmak. Ona göre, varsayılan mod ağı, başkalarıyla ilişkinizde kim olduğunuzu düşünmenize, geçmiş deneyimlerinizi hatırlamanıza ve ardından tüm bunları tutarlı bir öz anlatıya sarmanıza yardımcı olur.

Varsayılan mod açıkça karmaşık bir şeye bağlıdır; Düzgün bir şekilde tanımlanamayan birçok farklı süreçte yer almaktadır. Uddin, "'Bu tek beyin bölgesi veya tek beyin ağı tek bir şey yapar' diye düşüneceğimizi düşünmek biraz aptalca" dedi. "Bunun böyle yürüdüğünü sanmıyorum."

Uddin, kendini tanıma konusuna ilgi duyduğu için varsayılan mod ağını araştırmaya başladı ve kendi yüzünüzü veya sesinizi tanımlamak gibi birçok kendini tanıma görevinin ağla ilişkili olduğu ortaya çıktı. Son yıllarda dikkatini beyin ağları arasındaki etkileşimlere kaydırdı. Uddin, farklı beyin alanlarının ağlar oluşturmak için birbirleriyle etkileşime girmesi gibi, farklı ağların da birbirleriyle anlamlı şekillerde etkileşime girdiğini söyledi. "Ağ etkileşimleri, tek başına bir ağdan ziyade bazı yönlerden çalışmak için daha aydınlatıcıdır çünkü birlikte çalışırlar, sonra ayrılırlar ve sonra zaman içinde yaptıklarını değiştirirler."

Özellikle varsayılan mod ağının belirginlik ağı, herhangi bir zamanda en alakalı bilgiyi belirlememize yardımcı oluyor gibi görünüyor. Çalışması, belirginlik ağının dikkat edilmesi gereken bir şeyin ne zaman önemli olduğunu tespit ettiğini ve ardından varsayılan mod ağı için bir kapatma anahtarı görevi gördüğünü öne sürüyor.

Araştırmacılar ayrıca depresyon gibi zihinsel sağlık bozukluklarının varsayılan mod ağındaki sorunlarla bağlantılı olup olmadığını da inceliyorlar. Şu ana kadar bulgular sonuçsuz kaldı. Örneğin, depresyonlu kişilerde bazı araştırmacılar ağ düğümlerinin aşırı derecede bağlantılı olduğunu bulurken, diğerleri bunun tersini, yani düğümlerin bağlantı kuramadığını buldu. Ve bazı çalışmalarda, varsayılan mod ağının kendisi anormal değildir ancak diğer ağlarla olan etkileşimleri anormaldir. Bu bulgular uyumsuz görünebilir, ancak depresyonun belki de farklı bozuklukların bir kümesi benzer semptomlarla ortaya çıkanlar.

Bu arada Menon, kendi adını verdiği şeyi geliştirdi. üçlü ağ teorisi. Varsayılan mod ağı, belirginlik ağı ve frontoparietal ağ adı verilen üçüncü bir ağ arasındaki anormal etkileşimlerin şizofreni, depresyon, anksiyete, demans ve otizm gibi zihinsel sağlık bozukluklarına katkıda bulunabileceğini öne sürüyor. Tipik olarak, birisi harici bir uyarıya dikkat ettiğinde varsayılan mod ağının etkinliği azalırken, diğer iki ağdaki etkinlik artar. Menon, ağlar arasındaki bu itme ve çekmenin psikiyatrik veya gelişimsel bozuklukları olan kişilerde aynı şekilde çalışmayabileceğinden şüpheleniyor.

Deanna BarchSt. Louis'deki Washington Üniversitesi'nde akıl hastalıklarının nörobiyolojisi üzerine çalışan Dr. üçlü ağ teorisi ilgisini çekiyor. Ruh sağlığı bozukluğu olan kişilerde ağların nasıl farklı şekilde bağlandığının araştırılmasının, araştırmacıların altta yatan mekanizmaları bulmasına ve tedaviler geliştirmesine yardımcı olabileceğini söyledi. Ancak ağ etkileşimlerinin tek başına akıl hastalığını tam olarak açıklayacağını düşünmüyor. Barch, "Başlangıç ​​noktası olarak bağlantı farklılıklarını anlamayı düşünüyorum" dedi. "Bu bir son nokta değil."

Varsayılan mod ağının mevcut anlayışı da kesinlikle onun uç noktası değildir. Keşfedilmesinden bu yana sinir bilimcilerini, tek beyin bölgelerinin sorumluluklarının ötesinde, beyin ağları arasındaki etkileşimlerin etkileri üzerine düşünmeye itti. Ve birçok insanı zihnin içe odaklı faaliyetlerini takdir etmeye itiyor; hayal kurarken ya da dinlenirken bile beynimiz bunu gerçekleştirmek için yoğun bir şekilde çalışıyor.