Русская Википедия:Крупномасштабная мозговая сеть
Крупномасштабные сети мозга (также известные как внутренние сети мозга) представляют собой наборы широко распространённых областей мозга, демонстрирующих функциональную связность с помощью статистического анализа сигнала ФМРТ BOLD[1][2], ПЭТ[3] и МЭГ[4]. Новая парадигма в нейронауке заключается в том, что когнитивные задачи выполняются не отдельными областями мозга, работающими изолированно, а сетями, состоящими из нескольких дискретных областей мозга, которые, как говорят, «функционально связаны». Сети функциональной связности могут быть найдены с использованием таких алгоритмов, как кластерный анализ, пространственный анализ независимых компонентов (АНК), начальный анализ и другие[5]. Синхронизированные области мозга также можно идентифицировать с помощью дальней синхронизации ЭЭГ, МЭГ или других динамических сигналов мозга[6].
Набор идентифицированных областей мозга, которые связаны друг с другом в крупномасштабную сеть, варьируется в зависимости от когнитивной функции[7]. Когда когнитивное состояние не является явным (то есть субъект находится в состоянии «покоя»), крупномасштабная сеть мозга является сетью состояния покоя (ССП). Как физическая система с графоподобными свойствами[2], крупномасштабная мозговая сеть имеет как узлы, так и ребра и не может быть идентифицирована просто по совместной активации областей мозга[6], теории графов и динамических систем.
Крупномасштабные сети мозга идентифицируются по их функциям и обеспечивают согласованную основу для понимания познания, предлагая нейронную модель того, как возникают различные когнитивные функции, когда разные наборы областей мозга объединяются в самоорганизующиеся коалиции. Количество и состав коалиций будут варьироваться в зависимости от алгоритма и параметров, используемых для их идентификации[8][9]. В одной модели есть только сеть режима по умолчанию и сеть с положительной задачей, но большинство текущих анализов показывают несколько сетей, от небольшой горстки до 17[8]. Ниже перечислены наиболее распространённые и стабильные сети. Области, участвующие в функциональной сети, могут быть динамически реконфигурированы[5][10].
Нарушения активности в различных сетях связаны с нейропсихиатрическими расстройствами, такими как депрессия, болезнь Альцгеймера, расстройства аутистического спектра, шизофрения, СДВГ[11] и биполярное расстройство[12].
Базовые сети
[[Файл:Heine2012x3010.png|мини| Пример, который идентифицировал 10 крупномасштабных сетей мозга по активности фМРТ в состоянии покоя посредством анализа независимых компонентов .[13] Поскольку сети мозга могут быть идентифицированы с различным разрешением и с различными нейробиологическими свойствами, в настоящее время не существует универсального атласа сетей мозга, подходящего для всех обстоятельств.[14] Организация картирования человеческого мозга имеет рабочую группу по согласованной таксономии сетей для достижения консенсуса в отношении номенклатуры сетей.[15] В то время как работа продолжается, Уддин, Йео и Спренг предложили в 2019 году[16]определить следующие шесть сетей как основные сети на основе сходящихся данных из нескольких исследований[17][18][19] для облегчения общения между исследователями.
Режим по умолчанию (Медиальный фронтальный лоб)
- Сеть режима по умолчанию активна, когда человек бодрствует и находится в состоянии покоя. Он преимущественно активируется, когда люди сосредотачиваются на внутренне ориентированных задачах, таких как мечтания, видение будущего, извлечение воспоминаний и теория разума . Это отрицательно связано с мозговой системой, которая фокусируется на внешних визуальных сигналах. Это наиболее изученная сеть.[6][10][20][21][22][23][13][18][24]
Сеть определения значимости
- Сеть значимости состоит из нескольких структур, включая переднюю (двустороннюю) островковую долю, дорсальную переднюю поясную кору и три подкорковые структуры, которые являются вентральным стриатумом, субстанцией негра/вентральной тегментальной областью[25][26] Он играет ключевую роль в мониторинге значимости внешних входных данных и внутренних событий мозга.[21][6][10][22][13][18][24] В частности, он помогает направлять внимание, определяя важные биологические и когнитивные события.[26][27]
- Эта сеть включает вентральную сеть внимания, которая в первую очередь включает височно-теменное соединение и вентральную лобную кору правого полушария.[28][29] Эти области реагируют, когда неожиданно возникают поведенческие стимулы.[29] Вентральная сеть внимания подавляется во время сфокусированного внимания, при котором используется нисходящая обработка, например, при визуальном поиске чего-либо. Эта реакция может предотвратить отвлечение целеустремленного внимания посторонними стимулами. Он снова становится активным, когда цель или соответствующая информация о цели найдены.[29][30]
Внимание (Спинной лобно-теменной)
- Эта сеть участвует в добровольном развертывании внимания сверху- вниз.[21][22][23][18][24][29][31] Внутри дорсальной сети внимания интратеменная борозда и лобные поля глаза влияют на зрительные области мозга. Эти влияющие факторы позволяют ориентировать внимание.[32][29][27]
Контрольная (боковая лобно-теменная)
- Эта сеть инициирует и модулирует когнитивный контроль и включает 18 подобластей мозга.[33] Существует сильная корреляция между подвижным интеллектом и вовлечением лобно-теменной сети в другие сети.[34]
- Версии этой сети также назывались сетью центрального исполнительного (или исполнительного контроля) и сетью когнитивного контроля.[28]
Сенсомоторный или соматомоторный (перицентральный)
- Эта сеть обрабатывает соматосенсорную информацию и координирует движение.[13][18][24][10][22] Может быть включена слуховая кора .[28][8]
Зрительный (затылочный)
- Эта сеть обрабатывает визуальную информацию.[35]
Другие сети
Различные методы и данные выявили несколько других сетей мозга, многие из которых сильно перекрываются или являются подмножествами более хорошо охарактеризованных основных сетей.[28]
- Лимбический[10][18][27]
- Слуховой[22][13]
- Правый/левый исполнительный[22][13]
- Мозжечок[23][13]
- Пространственное внимание[21][6]
- Язык[6][31]
- Боковой визуальный[22][23][13]
- Временная[8][24]
- Зрительное восприятие/образы[31]
См. также
- Сложная сеть
- Нейронная сеть
Использованная литература
Шаблон:Примечания Шаблон:Изолированная статья
- ↑ или других методов записи, таких как ЭЭГ
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ 5,0 5,1 Шаблон:Cite journal
- ↑ 6,0 6,1 6,2 6,3 6,4 6,5 Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ 8,0 8,1 8,2 8,3 Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ 13,0 13,1 13,2 13,3 13,4 13,5 13,6 13,7 Шаблон:Cite journal]]
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ name="Uddin2019">Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ 18,0 18,1 18,2 18,3 18,4 18,5 Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ 21,0 21,1 21,2 21,3 Шаблон:Cite journal
- ↑ 22,0 22,1 22,2 22,3 22,4 22,5 22,6 Шаблон:Cite journal
- ↑ 23,0 23,1 23,2 23,3 Шаблон:Cite journal
- ↑ 24,0 24,1 24,2 24,3 24,4 Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ 26,0 26,1 Шаблон:Citation
- ↑ 27,0 27,1 27,2 Шаблон:Cite journal
- ↑ 28,0 28,1 28,2 28,3 Шаблон:Cite journal
- ↑ 29,0 29,1 29,2 29,3 29,4 Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ 31,0 31,1 31,2 Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
- ↑ Шаблон:Cite journal
