وقتی کاری انجام نمی دهید مغز شما چه می کند؟

وقتی کاری را به طور فعال انجام می دهید (مثلاً وزنه برداری در باشگاه یا مطالعه برای یک امتحان چالش برانگیز)، بخش هایی از مغز شما که برای انجام آن وظایف ضروری است فعال می شوند. اما آیا وقتی روی کاناپه می نشینید و ذهنتان سرگردان است، مغز شما همچنان فعال است؟

به گزارش زومیت، پاسخ مثبت است. مجله Quanta در وب سایت خود می نویسد، در طول دو دهه گذشته، محققان شبکه حالت پیش فرض مغز را شناسایی کرده اند. این مجموعه ای از نواحی به ظاهر نامرتبط مغز است که وقتی کار خاصی انجام نمی دهید فعال می شوند. کشف این شبکه بینشی در مورد نحوه عملکرد مغز خارج از وظایف تعریف شده و تحقیقات انگیزشی در مورد نقش شبکه های مغزی در اداره تجربه داخلی ما ارائه کرد.

در اواخر قرن بیستم، دانشمندان شروع به استفاده از تکنیک های جدید برای تصویربرداری از مغز افراد در حین انجام وظایف کردند. همانطور که انتظار می رفت، فعالیت برخی از نواحی مغز در حین انجام وظایف افزایش یافت و در کمال تعجب، فعالیت سایر مناطق مغز به طور همزمان کاهش یافت. دانشمندان علوم اعصاب مجذوب این واقعیت هستند که مناطق یکسانی از مغز به طور مداوم فعالیت خود را در طول کارهای مختلف کاهش می دهند. گویی این نواحی زمانی وارد عمل می شوند که فرد هیچ کاری انجام نمی دهد و زمانی که مغز نیاز به تمرکز بر عوامل خارجی دارد خاموش می شود.

شبکه حالت پیش فرض مغز زمانی فعال می شود که هیچ کاری انجام نمی دهید

محققان این مناطق را «مناطق ضد وظیفه» نامیدند. وقتی اینها برای اولین بار شرح داده شد، St. مارکوس ریچل، عصب شناس از دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، مشکوک بود که این نواحی ناکارآمد نقش مهمی در استراحت ذهن دارند.

در یک آزمایش، ریچل از شرکت کنندگان خواست که چشمان خود را ببندند و اجازه دهند ذهنشان در حالی که در اسکنر نشسته بودند سرگردان شود و فعالیت مغز آنها اندازه گیری شد. او دریافت که در هنگام استراحت، زمانی که ذهن سرگردان است، مناطق ضد کار انرژی بیشتری نسبت به بقیه مغز مصرف می کنند. ریچل در مقاله ای که در سال 2001 منتشر شد، این فعالیت را «حالت پیش فرض عملکرد مغز» نامید.

دو سال بعد، پس از تولید داده‌های با وضوح بالاتر، گروهی از محققان دانشکده پزشکی دانشگاه استنفورد دریافتند که این فعالیت متقابل، شبکه‌ای منسجم از نواحی مغز را در حال تعامل تعریف می‌کند که آن‌ها آن را شبکه حالت پیش‌فرض نامیدند.

کشف شبکه حالت پیش فرض، عصب شناسان را به سمت مغز سوق داده است نبود وظیفه متمرکز بیرونی چیست؟

اگرچه برخی از محققان معتقد بودند که عملکرد اصلی شبکه حالت پیش‌فرض ایجاد تجربه ما از سرگردانی ذهنی یا خیال‌پردازی است، حدس‌های دیگری نیز وجود داشت: شاید این شبکه جریان‌های آگاهی را کنترل می‌کرد یا خاطرات تجربیات گذشته را فعال می‌کرد. در همین حال، اختلال در شبکه حالت پیش‌فرض به عنوان یکی از ویژگی‌های احتمالی تقریباً همه اختلالات روان‌پزشکی و عصبی، از جمله افسردگی، اسکیزوفرنی و آلزایمر پیشنهاد شده است.

حالت پیش فرض یکی این یکی از اولین شبکه های مغزی بود که توسط علم شناسایی شد. این شبکه از تعداد انگشت شماری از نواحی مغز، شامل تعدادی از نواحی جلوی مغز (مانند قشر پیشانی میانی پشتی و شکمی) و چندین ناحیه پراکنده در سراسر مغز (مانند قشر سینگولیت خلفی، پرکونه و شکنج زاویه ای) تشکیل شده است. این نواحی با حافظه، تجربه بازپخش ذهنی، پیش‌بینی، اندازه‌گیری عمل، پاداش/تنبیه، و ادغام اطلاعات مرتبط هستند (بخش‌های رنگی تصویر زیر برخی از مناطق بیرونی مغز را نشان می‌دهد که هنگام درگیر شدن شبکه حالت پیش‌فرض فعال می‌شوند). ).

از زمان کشف شبکه حالت پیش‌فرض، عصب‌شناسان تعداد انگشت شماری از شبکه‌های مختلف را شناسایی کرده‌اند که هر کدام مناطق به ظاهر متفاوتی از مغز را فعال می‌کنند. مناطق فعال به طور مستقل عمل نمی کنند، آنها در هماهنگی با یکدیگر کار می کنند. ریچل گفت: «در یک شبکه مغزی، نواحی منفرد برای ایجاد اثراتی که تنها با هم قابل تولید هستند، با هم تعامل دارند.

بر اساس این مطالعه، اثرات شبکه حالت پیش فرض شامل سرگردانی ذهن، یادآوری تجربیات گذشته، تفکر در مورد حالات ذهنی دیگران، تصور آینده و پردازش زبان است. اگرچه ممکن است مجموعه ای متفاوت از جنبه های نامرتبط شناخت به نظر برسد، اما وینود منون از دانشگاه استنفورد اخیراً این نظریه را مطرح کرد که همه این کارکردها ممکن است در ایجاد یک روایت درونی مفید باشند. به گفته او، شبکه پیش‌فرض به شما کمک می‌کند درباره خود و دیگران فکر کنید، تجربیات گذشته خود را به خاطر بسپارید و سپس همه آن را در یک روایت منسجم سازماندهی کنید.

در سال 2001، مارکوس ریچل، عصب شناس، شبکه ای از فعالیت های مغزی را شناسایی کرد که هنگام سرگردانی ذهن فعال می شود و او آن را حالت پیش فرض عملکرد مغز نامید.

شبکه حالت پیش فرض پیچیده است و درگیر بسیاری از فرآیندهای مختلف است که به خوبی تعریف نشده اند. لوسینا اودین، عصب شناس UCLA می گوید: «احمقانه است که فکر کنیم این ناحیه ای از مغز است که یک کار را انجام می دهد.

شبکه های مختلف مغز به روش های معناداری با هم تعامل دارند

Odin شروع به مطالعه شبکه حالت پیش فرض کرد زیرا به تشخیص خود علاقه داشت و به نظر می رسید بسیاری از کارهای خودشناسی مانند تشخیص چهره یا صدای یک شخص با این شبکه مرتبط است. در سال های اخیر، او توجه خود را بر تعاملات بین شبکه های مغزی متمرکز کرده است. اودین می‌گوید همانطور که نواحی مختلف مغز با یکدیگر تعامل می‌کنند تا شبکه‌ها را تشکیل دهند، شبکه‌های مختلف نیز به روش‌های معناداری با هم تعامل دارند. او به خصوص به نحوه تعامل شبکه حالت پیش فرض با شبکه برجسته مغز علاقه دارد. تحقیقات او نشان می دهد که شبکه برجسته تشخیص می دهد که توجه به چیزی مهم است و سپس به عنوان یک سوئیچ خاموش برای شبکه حالت پیش فرض عمل می کند.

محققان همچنین بررسی کردند که آیا اختلالات سلامت روان مانند افسردگی با مشکلاتی در شبکه حالت پیش فرض مرتبط است یا خیر. تاکنون، یافته ها به نتیجه گیری قطعی منتهی نشده است. به عنوان مثال، در حالی که برخی از محققان متوجه می شوند که گره های شبکه در افراد مبتلا به افسردگی بیش از حد به هم متصل هستند، برخی دیگر برعکس آن را می یابند و می گویند که گره ها در این افراد به خوبی به هم متصل نیستند.

برخی مطالعات نشان داده اند که خود شبکه حالت پیش فرض در افراد مبتلا به افسردگی غیرعادی نیست، اما تعامل آن با شبکه های دیگر غیر طبیعی است. این یافته‌ها ممکن است متناقض به نظر برسند، اما با نتایج اخیر که نشان می‌دهند افسردگی ممکن است مجموعه‌ای از اختلالات مختلف باشد که با علائم مشابهی تظاهر می‌کنند، سازگار است.

در همین حال، منون نظریه شبکه سه گانه را ارائه کرد. بر اساس این نظریه، تعاملات غیرعادی بین شبکه حالت پیش فرض، شبکه برجسته و شبکه سومی به نام شبکه فرونتو-پاریتال با اسکیزوفرنی، افسردگی، اضطراب، زوال عقل و اوتیسم همراه است.

به طور معمول، زمانی که فرد به یک محرک خارجی توجه می کند، فعالیت شبکه حالت پیش فرض کاهش می یابد و همزمان فعالیت دو شبکه دیگر افزایش می یابد. منون شک دارد که آیا تعامل بین شبکه ها در افراد مبتلا به اختلالات فکری یا رشدی متفاوت از وضعیت عادی باشد.

St. دینا بارچ که در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس روی نوروبیولوژی بیماری های روانی مطالعه می کند، مجذوب نظریه شبکه سه جانبه است. او می گوید مطالعه نحوه ارتباط شبکه ها در افراد مبتلا به اختلالات روانی می تواند به محققان کمک کند مکانیسم های پشت صحنه را پیدا کنند و شروع به طراحی درمان کنند. اما او فکر نمی کند که تعاملات شبکه ای به تنهایی می تواند بیماری روانی را به طور کامل توضیح دهد.

درک فعلی ما از شبکه حالت پیش فرض مطمئناً پایان آن نیست. از زمان کشف این شبکه، دانشمندان تفکر خود را تغییر دادند و شروع به بررسی اثرات متقابل بین شبکه‌های مغزی فراتر از مسئولیت‌های تک تک بخش‌های مغز کردند.

بر اساس یافته‌ها، اکنون می‌دانیم که مغز ما هنوز بسیار فعال است، حتی زمانی که در حال رویاپردازی هستیم یا ذهنمان به جای دیگری سرگردان است.

227227