Hình ảnh cộng hưởng từ chức năng (fMRI) cho phép chúng tôi suy luận về hoạt động của não ở người sống dựa trên những hình ảnh hấp dẫn về mặt thị giác. Đầu tiên, nó cho phép chúng tôi đưa ra một số nhận xét quan trọng về các mạng não hình thành tự nhiên, bao gồm cả mạng chế độ mặc định. Tuy nhiên, để hiểu các mạng như vậy, trước tiên cần có một số kiến thức nền tảng về kết nối chức năng.
Hình ảnh Roxana Wegner / GettyMRI kết nối chức năng là gì?
Nhiều nghiên cứu fMRI được thực hiện trong khi bệnh nhân đang tích cực thực hiện một số hoạt động. Ví dụ, nếu họ nhấn một nút bằng tay phải, sau này bạn có thể thấy một phần bán cầu não trái gần vỏ não vận động sáng lên tại thời điểm đó.
Một cách tiếp cận khác là nhìn vào bộ não trong khi tình nguyện viên nghiên cứu không làm gì cả trong máy quét — chỉ nằm đó. Kỹ thuật này đôi khi được gọi là "trạng thái nghỉ" fMRI.
Trong khi chúng ta nằm ở đó, các khu vực khác nhau của não có hoạt động dao động, nghĩa là các sóng điện liên kết với tín hiệu MRI. Đôi khi, những sóng này đồng bộ với nhau, có nghĩa là chúng chạm mức cao và thấp của dạng sóng cùng một lúc. Nó giống như thể họ là các thành viên khác nhau của một dàn nhạc chơi cùng một bản nhạc trong khi theo cùng một nhạc trưởng. Hai khu vực như vậy được cho là kết nối về mặt chức năng.
Kết nối chức năng không nhất thiết phải được đo lường khi nghỉ ngơi. Các hoạt động như chú ý đến điều gì đó quan trọng có thể thay đổi các kiểu kết nối chức năng trên não bộ.
Kết nối chức năng không nhất thiết có nghĩa là hai vùng não được kết nối trực tiếp và vật lý. Ví dụ, hai vùng não khác nhau có thể ở khá xa nhau, nhưng cả hai đều nhận được tín hiệu từ một vùng não trung tâm như đồi thị. Chúng vẫn có thể được kết nối về mặt chức năng nếu tín hiệu của chúng đồng bộ.
Giới thiệu Mạng Chế độ Mặc định
Trong khoảng hơn một thập kỷ qua, sự chú ý ngày càng tăng đối với kết nối chức năng này như một cách tìm kiếm các mạng lưới trong não liên quan đến các hoạt động cụ thể, bao gồm cả việc chỉ nghỉ ngơi. Một trong những mạng nổi bật nhất được thảo luận là mạng chế độ mặc định.
Thuật ngữ "chế độ mặc định" được Tiến sĩ Marcus Raichle sử dụng lần đầu tiên vào năm 2001 để mô tả chức năng não đang nghỉ ngơi. Trước đó, người ta đã ghi nhận rằng não "nghỉ ngơi" sử dụng ít năng lượng hơn não thực hiện một nhiệm vụ "hoạt động", cho thấy rằng có lẽ bộ não không "nghỉ ngơi" quá nhiều vì nó thay đổi loại hoạt động mà nó tham gia tích cực.
Mạng chế độ mặc định (DMN) liên quan đến các dao động tần số thấp khoảng một dao động mỗi giây. Mạng hoạt động mạnh nhất khi não ở trạng thái nghỉ ngơi. Khi bộ não hướng đến một nhiệm vụ hoặc mục tiêu, mạng mặc định sẽ ngừng hoạt động.
Trên thực tế, có thể có nhiều hơn một mạng chế độ mặc định — cái mà chúng tôi gọi là DMN thực sự có thể là một tập hợp các mạng nhỏ hơn, mỗi mạng dành riêng cho một thứ khác một chút so với mạng kia. Tuy nhiên, một số vùng não hiện nay thường được hiểu là một phần của DMN.
Bộ phận nào của não trong DMN?
Các khu vực của não được bao gồm trong mạng chế độ mặc định bao gồm thùy thái dương trung gian, vỏ não trung gian trước trán và vỏ não sau, cũng như não trước bụng và các phần của vỏ não đỉnh. Tất cả các khu vực này đã được liên kết với một số khía cạnh của tư tưởng nội bộ. Ví dụ, thùy thái dương trung gian có liên quan đến trí nhớ. Vỏ não trung gian trước trán có liên quan đến lý thuyết về tâm trí, khả năng nhận biết người khác có suy nghĩ và cảm xúc tương tự như suy nghĩ và cảm xúc của chính mình. Núm sau được cho là liên quan đến việc tích hợp các loại suy nghĩ bên trong. Các tế bào thần kinh phản chiếu cũng được cho là tương tác với DMN.
DMN làm gì?
Bởi vì mạng chế độ mặc định hoạt động mạnh nhất khi nghỉ ngơi và do các cấu trúc liên quan, một số người đã cho rằng nó có liên quan đến suy nghĩ nội tâm, bao gồm các hoạt động như mơ mộng hoặc tìm lại ký ức. Tuy nhiên, những người khác đã gợi ý rằng hoạt động có thể chỉ có liên quan đến các quá trình sinh lý không liên quan đến bất kỳ hoạt động cụ thể nào — thậm chí là nghỉ ngơi — mặc dù ý kiến này dường như không được ủng hộ.
Những thay đổi trong mạng chế độ mặc định có liên quan đến nhiều loại bệnh khác nhau, bao gồm bệnh Alzheimer, tự kỷ, tâm thần phân liệt, rối loạn lưỡng cực, rối loạn căng thẳng sau chấn thương, trầm cảm, v.v. Bệnh tật có thể gây ra quá ít hoạt động hoặc quá nhiều, và đôi khi dữ liệu thay đổi tùy theo điều kiện thực sự xảy ra. Liệu điều này có phản ánh sự hiểu biết kém về bệnh tật, kỹ thuật hay cả hai thường không chắc chắn.
Một trong những chỉ trích đã nảy sinh liên quan đến DMN là những thay đổi bên trong nó có vẻ rất không cụ thể — phép đo sử dụng là gì nếu nó không thực sự cho bạn biết vấn đề là gì? Những người khác đã đặt câu hỏi liệu mạng có phải là một khái niệm khả thi hay không, mặc dù khi nghiên cứu chồng chất lên thực tế sinh học của DMN trở nên khó đặt câu hỏi hơn.
Các mạng khác, chẳng hạn như những mạng liên quan đến sự chú ý, thị giác và thính giác, cũng đã được mô tả. Mặc dù lợi ích y tế của những mạng lưới này vẫn chưa rõ ràng, nhưng chúng có thể phản ánh một sự thay đổi quan trọng trong cách chúng ta nghĩ về não bộ, và ai có thể nói suy nghĩ đó sẽ đưa chúng ta đến đâu trong tương lai?
