La risonanza magnetica funzionale (fMRI) ci consente di fare inferenze sull'attività cerebrale nelle persone viventi sulla base di immagini visivamente accattivanti. Per prima cosa, ci ha permesso di fare alcuni commenti importanti sulle reti cerebrali presenti in natura, inclusa la rete in modalità predefinita. Per comprendere tali reti, tuttavia, è necessario prima un po 'di background nella connettività funzionale.
Roxana Wegner / Getty ImagesChe cos'è la MRI della connettività funzionale?
Molti studi fMRI vengono eseguiti mentre il paziente svolge attivamente alcune attività. Ad esempio, se premono un pulsante con la mano destra, in seguito potresti vedere una parte dell'emisfero sinistro vicino alla corteccia motoria illuminarsi in quel momento.
Un altro approccio consiste nel guardare il cervello mentre il volontario della ricerca non sta facendo nulla nello scanner, semplicemente steso lì. Questa tecnica è talvolta chiamata fMRI "a riposo".
Mentre siamo sdraiati, diverse aree del cervello hanno attività oscillatoria, ovvero onde di elettricità associate al segnale MRI. A volte, queste onde sono in sincronia tra loro, il che significa che colpiscono gli alti e i bassi della forma d'onda allo stesso tempo. È un po 'come se fossero diversi membri di un'orchestra che suonano lo stesso brano musicale mentre seguono lo stesso direttore. Si dice che due di queste aree siano funzionalmente collegate.
La connettività funzionale non deve essere misurata a riposo. Attività come prestare attenzione a qualcosa di importante possono cambiare i modelli di connettività funzionale nel cervello.
La connettività funzionale non significa necessariamente che due aree del cervello siano collegate direttamente e fisicamente. Ad esempio, due diverse aree del cervello possono essere abbastanza distanti, ma entrambe ricevono segnali da una regione centrale del cervello come il talamo. Questi possono ancora essere collegati funzionalmente se i loro segnali sono sincronizzati.
Presentazione della rete in modalità predefinita
Negli ultimi dieci anni circa, è stata prestata maggiore attenzione a questa connettività funzionale come un modo per trovare reti nel cervello che sono correlate a particolari attività, incluso il solo riposo. Una delle reti più importanti da discutere è la rete in modalità predefinita.
Il termine "modalità predefinita" è stato utilizzato per la prima volta dal Dr. Marcus Raichle nel 2001 per descrivere la funzione cerebrale a riposo. In precedenza era stato notato che un cervello "a riposo" utilizza pochissima energia di un cervello che svolge un compito "attivo", suggerendo che forse il cervello non “riposa” tanto quanto cambia il tipo di attività in cui è attivamente impegnato.
La rete in modalità predefinita (DMN) prevede oscillazioni a bassa frequenza di circa una fluttuazione al secondo. La rete è più attiva quando il cervello è a riposo. Quando il cervello è diretto verso un'attività o un obiettivo, la rete predefinita si disattiva.
Potrebbe esserci, in effetti, più di una rete in modalità predefinita: ciò che abbiamo chiamato DMN potrebbe effettivamente essere una raccolta di reti più piccole, ognuna dedicata a qualcosa di leggermente diverso dall'altra. Tuttavia, alcune aree del cervello sono ora comunemente intese come parte del DMN.
Quali parti del cervello ci sono nella DMN?
Le aree del cervello incluse nella rete in modalità predefinita includono il lobo temporale mediale, la corteccia prefrontale mediale e la corteccia cingolata posteriore, nonché il precuneo ventrale e parti della corteccia parietale. Tutte queste regioni sono state associate a qualche aspetto del pensiero interno. Ad esempio, il lobo temporale mediale è associato alla memoria. La corteccia prefrontale mediale è stata associata alla teoria della mente, la capacità di riconoscere che gli altri hanno pensieri e sentimenti simili ai propri. Si pensa che il cingolato posteriore implichi l'integrazione di diversi tipi di pensieri interni. È stato anche ipotizzato che i neuroni specchio interagiscano con il DMN.
Cosa fa il DMN?
Poiché la rete in modalità predefinita è più attiva a riposo e a causa delle strutture coinvolte, alcune persone hanno ipotizzato che sia associata al pensiero introspettivo, comprese attività come sognare ad occhi aperti o recuperare ricordi. Altri hanno suggerito, tuttavia, che l'attività potrebbe semplicemente essere correlato a processi fisiologici estranei a qualsiasi attività particolare - anche a riposo - sebbene questa opinione sembri cadere in disgrazia.
I cambiamenti nella rete della modalità predefinita sono stati collegati a un ampio numero di malattie diverse, tra cui il morbo di Alzheimer, l'autismo, la schizofrenia, il disturbo bipolare, il disturbo da stress post-traumatico, la depressione e altro ancora. Le malattie possono causare un'attività insufficiente o eccessiva e talvolta i dati variano in merito a quale si sta effettivamente verificando. Se questo rifletta una scarsa comprensione della malattia, della tecnica o di entrambi è spesso incerto.
Una delle critiche che sono sorte riguardo al DMN è che i cambiamenti al suo interno sembrano molto aspecifici - a che serve una misurazione se non ti dice effettivamente qual è il problema? Altri si sono chiesti se la rete sia anche un concetto praticabile, anche se man mano che la ricerca accumula l'attualità biologica del DMN diventa più difficile da mettere in discussione.
Sono state descritte anche altre reti, come quelle associate all'attenzione, alla vista e all'udito. Sebbene i benefici medici di queste reti rimangano poco chiari, potrebbero riflettere un cambiamento importante nel modo in cui pensiamo al cervello, e chi può dire dove questo pensiero ci porterà in futuro?
