Standardmodus Netzwerk

Mit der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) können wir Rückschlüsse auf die Gehirnaktivität lebender Menschen ziehen, die auf visuell überzeugenden Bildern beruhen. Zum einen konnten wir wichtige Kommentare zu natürlich vorkommenden Hirnnetzen abgeben, einschließlich des Netzwerks im Standardmodus. Um solche Netzwerke zu verstehen, sind jedoch zunächst einige Hintergrundinformationen zur funktionalen Konnektivität erforderlich.

Was ist funktionale Konnektivität MRT?

Viele fMRT-Studien werden durchgeführt, während der Patient aktiv eine Aktivität ausführt. Wenn sie zum Beispiel mit der rechten Hand einen Knopf drücken, sehen Sie möglicherweise später, dass ein Teil der linken Hemisphäre in der Nähe der motorischen Kortikalis zu diesem Zeitpunkt aufleuchtet. 
Ein anderer Ansatz besteht darin, das Gehirn zu betrachten, während der Freiwillige im Scanner überhaupt nichts tut - er liegt nur da. Diese Technik wird manchmal als "Ruhezustand" -fMRT bezeichnet. 
Während wir dort liegen, haben verschiedene Bereiche des Gehirns oszillatorische Aktivität, dh Elektrizitätswellen, die mit dem MRT-Signal verbunden sind. Manchmal sind diese Wellen miteinander synchron, was bedeutet, dass sie gleichzeitig die Höhen und Tiefen der Wellenform erreichen. Es ist ein bisschen so, als wären sie verschiedene Mitglieder eines Orchesters, die dasselbe Musikstück spielen und dabei demselben Dirigenten folgen. Zwei solche Bereiche sollen funktional verbunden sein.
Die funktionale Konnektivität muss nicht im Ruhezustand gemessen werden. Aktivitäten wie die Beachtung von etwas Wichtigem können Muster der funktionellen Konnektivität im gesamten Gehirn verändern.
Funktionale Konnektivität bedeutet nicht unbedingt, dass zwei Bereiche des Gehirns direkt und physisch miteinander verbunden sind. Beispielsweise können zwei verschiedene Hirnregionen ziemlich weit voneinander entfernt sein, aber beide empfangen Signale von einer zentralen Hirnregion wie dem Thalamus. Diese können weiterhin funktionell verbunden sein, wenn ihre Signale synchron sind.

Einführung in das Netzwerk im Standardmodus

In den letzten zehn Jahren wurde dieser funktionalen Konnektivität mehr Aufmerksamkeit geschenkt, um Netzwerke im Gehirn zu finden, die mit bestimmten Aktivitäten in Verbindung stehen, einschließlich des Ruhens. Eines der bekanntesten zu diskutierenden Netzwerke ist das Netzwerk im Standardmodus.
Der Begriff „Standardmodus“ wurde erstmals von Dr. Marcus Raichle im Jahr 2001 verwendet, um die Funktion des ruhenden Gehirns zu beschreiben. Es war zuvor bemerkt worden, dass ein "ruhendes" Gehirn kaum weniger Energie verbraucht als ein Gehirn, das eine "aktive" Aufgabe ausführt, was darauf hindeutet, dass das Gehirn möglicherweise nicht so sehr "ruht", als dass es die Art der Aktivität ändert, in der es aktiv ist beschäftigt, verlobt. 
Das Default Mode Network (DMN) beinhaltet niederfrequente Schwingungen von etwa einer Schwankung pro Sekunde. Das Netzwerk ist am aktivsten, wenn das Gehirn in Ruhe ist. Wenn das Gehirn auf eine Aufgabe oder ein Ziel ausgerichtet ist, wird das Standardnetzwerk deaktiviert.
Tatsächlich kann es mehr als ein Netzwerk im Standardmodus geben - das, was wir DMN genannt haben, ist möglicherweise eine Sammlung kleinerer Netzwerke, die sich jeweils etwas anderem widmen. Trotzdem werden bestimmte Gehirnregionen heute allgemein als Teil des DMN verstanden.

Welche Teile des Gehirns sind in der DMN?

Bereiche des Gehirns, die in das Netzwerk des Standardmodus einbezogen sind, umfassen den medialen Temporallappen, den medialen Prefrontalkortex und den posterioren cingulären Kortex sowie den ventralen Precuneus und Teile des parietalen Kortex. Alle diese Regionen wurden mit einem Aspekt des inneren Denkens in Verbindung gebracht. Beispielsweise ist der mediale Temporallappen dem Gedächtnis zugeordnet. Der mediale präfrontale Kortex wurde mit der Theorie des Geistes in Verbindung gebracht, der Fähigkeit, andere als solche zu erkennen, die ähnliche Gedanken und Gefühle wie man selbst haben. Es wird angenommen, dass das hintere Cingulat die Integration verschiedener Arten von inneren Gedanken beinhaltet. Es wurden auch Spiegelneuronen postuliert, um mit dem DMN zu interagieren.

Was macht das DMN??

Weil das Netzwerk im Standardmodus im Ruhezustand am aktivsten ist und aufgrund der beteiligten Strukturen, haben einige Leute angenommen, dass es mit introspektivem Denken verbunden ist, einschließlich Aktivitäten wie Tagträumen oder Abrufen von Erinnerungen. Andere haben jedoch vorgeschlagen, dass die Aktivität möglicherweise nur mit physiologischen Prozessen zusammenhängt, die nicht mit einer bestimmten Aktivität zusammenhängen - auch wenn sie sich ausruhen -, obwohl diese Meinung in Ungnade zu fallen scheint.
Änderungen im Netzwerk für den Standardmodus wurden mit einer Vielzahl verschiedener Krankheiten in Verbindung gebracht, darunter Alzheimer, Autismus, Schizophrenie, bipolare Störung, posttraumatische Belastungsstörung, Depression und mehr. Krankheiten können entweder zu wenig oder zu viel Aktivität verursachen, und manchmal variieren die Daten hinsichtlich des tatsächlichen Auftretens. Ob dies auf ein schlechtes Verständnis der Krankheit, der Technik oder auf beides zurückzuführen ist, ist oft ungewiss. 
Eine der Kritikpunkte, die in Bezug auf das DMN aufgetaucht ist, ist, dass Änderungen darin sehr unspezifisch erscheinen - was nützt eine Messung, wenn sie Ihnen nicht wirklich sagt, wo das Problem liegt? Andere haben sich gefragt, ob das Netzwerk überhaupt ein tragfähiges Konzept ist, obwohl die biologische Aktualität des DMN im Zuge der Forschung immer schwerer in Frage zu stellen ist. 
Es wurden auch andere Netzwerke beschrieben, beispielsweise solche, die mit Aufmerksamkeit, Sehen und Hören verbunden sind. Die medizinischen Vorteile dieser Netzwerke sind zwar noch unklar, sie spiegeln jedoch möglicherweise eine wichtige Änderung in der Art und Weise wider, wie wir über das Gehirn denken, und wer kann sagen, wohin uns dieses Denken in Zukunft führen wird?