الشبكة في حالة الراحة. آثارها على مرض ألزهايمر والفصام والتوحد

Default Mode Network (DMN) يمكن تعريفها بأنها خط الأساس للنشاط العصبي [1] الذي يحدث عندما تكون أفكار الشخص غير موجهة نحو هدف. تم اكتشافها من خلال درجة التغير في استهلاك الأكسجين في مجموعة من مناطق الدماغ التي تنشط عندما لا يفكر الأشخاص في “لا شيء محدد” (وهذا مهم). عامل آخر استخدم لدراسة هذه الشبكة هو التزامن (درجة تنسيق الترددات المنبعثة من الخلايا العصبية نتيجة نشاطها الكهربائي). لوضع تشبيه، تخيل أن راديوهات التردد القديمة تبث على نفس الموجة (أو على موجات متزامنة) وتنبعث في آن واحد متواصلة على نطاق واسع.

في التجربة النموذجية على DMN، يُطلب من المشاركين إغلاق أعينهم وألا يفكروا في شيء محدد، فقط أن يظلوا مستيقظين. ثم تُلتقط صور بالرنين المغناطيسي (أو تقنيات أخرى) لمناطق الدماغ المعنية. بعد ذلك يُطلب من المشاركين أداء مهمة تتطلب تفكيرًا و/أو سلوكًا موجهًا نحو هدف (مطلب تنفيذي).

هذه هي المناطق التي تنشط في حالة “الراحة” (DMN):

في الصورة يمكننا أن نرى كيف أنه بالإضافة إلى المناطق الزرقاء الداكنة هناك خيوط أكثر ضبابية تربط هذه المناطق. هي مسارات المادة البيضاء وتوضح لنا أن شبكات الدماغ تتشكل كشبكات “عالم صغير”: مراكز موزعة ومتصلة على نطاق واسع في الدماغ. تتطور هذه الشبكات مع النضج، ففي السنوات الأولى من الحياة لا تظهر بتماسك كبير [2]. من بين المناطق التي تنشط:

– القشرة أمام الجبهية الوسطى، منطقة تضم منطقتي برودمان 9 و10، من بين مناطق أخرى. لقد ارتبطت هاتان المنطقتان بتمثيلات شخصيتنا والإدراك الاجتماعي.

– النتوء السابق (البطني)، مرتبط بالذاكرة العرضية والوعي والذات. وكذلك بالمهارات البنائية البصرية.

– الفص الجداري السفلي، مرتبط باللغة وصورة الجسم والتعرف على العواطف. وأيضًا بالتمثيل المكاني.

عند مقارنة نشاط الدماغ في الحالتين (عندما “لا يُفكر في شيء” مقابل عندما يكون التفكير موجهًا نحو هدف/حل مشاكل) نحصل على صورة مماثلة لتلك أعلاه. المناطق الزرقاء تتوافق مع المناطق المنشطة عندما ينفذ الشخص مهمة (شبكة العمل). المناطق البرتقالية تمثل الـ DMN. والمثير للاهتمام أن الأداء في المهمة التنفيذية يرتبط بالتنشيط السليم لشبكة العمل (“الأزرق“) والتهدئة المناسبة (دون أن تصل للانطفاء التام) لشبكة DMN (“البرتقالي“). هل لدينا هنا مثال على “ازدواجية الفصل” في علم النفس العصبي؟

هل لا تفكر في شيء محدد؟

في الواقع، عندما يطلب الباحث ألا نفكر في شيء محدد لفترة من الزمن، فنحن نفعل شيئًا. أولًا لا نفقد وعينا بأنفسنا. عمومًا، أبلغ المشاركون في التجارب خلال هذه الحالة التجريبية أنهم يفكرون في أنفسهم (الذات، الشخصية)، في الأمور التي يتوجب عليهم القيام بها (الذاكرة المستقبلية) أو في أحداث حدثت لهم (الذاكرة العرضية). وحتى في مفاهيم مجردة (المفاهيم الدلالية) التي قد تكون لها صلة أو لا.

ما العلاقة بين DMN ومرض الزهايمر؟

داء الزهايمر هو متلازمة انقطاع الاتصال العصبي. يؤثر هذا الانقطاع على شبكات العالم الصغير وتواصلها على نطاق واسع. في حالة DMN، تتأثر سلامة الشبكة بتدهور القشرة الحزامية الخلفية وبالتالي الاتصال بين المنطقة أمام الجبهية الوسطى والفص الجداري السفلي. النتيجة هي تنشيط غير صحيح لـ DMN، وأيضًا وجود شبكات أطول وبالتالي أقل كفاءة (حسب الطريقة المستخدمة لدراسة الظاهرة). يشير سبورنز [3] إلى أن النتوء السابق هو أيضًا منطقة عرضة بشكل خاص لترسيب بروتين الأميلويد. نقص سلامة DMN هو علامة حيوية في مرض الزهايمر.

النتيجة المعرفية لذلك هي عدم القدرة على دمج المحتويات المعرفية للفقرة السابقة: البحث المتعمد في الذاكرة، فقدان المخططات المكانية – سواء الجسدية أو غير الجسدية –، فقدان المفاهيم المجردة، فقدان الشخصية. كل ذلك بشكل تدريجي.

ما العلاقة بين DMN والفصام؟

يمكن تصور الفصام على أنه متلازمة انقطاع الاتصال، التفكك وفقدان التزامن. يمكن ملاحظة ذلك في الوصلات الجبهية الصدغية، بسبب عجز هيكلي ولكن أيضًا بسبب نقص في الاتصال في المادة البيضاء على نطاق واسع وفي شبكات العالم الصغير. “تجسيد” ذلك يمكن ملاحظته في جوانب معرفية مختلفة. ليس فقط في ذاكرة العمل. بل أيضًا انقطاع الاتصال باللغة (الصمت، التطفل بالتفكير أثناء أداء المهمة، الصدى اللفظي، الكلام المتفكك، إلخ)، في الشخصية، الوعي، التفكير أو تمثيل الجسم.

في الفصام أيضًا هناك تغيرات في كفاءة الشبكات على نطاق واسع في الدماغ. ما هو التأثير على DMN؟ إنه مزدوج. يحدث عجز في كبح DMN. وعندما يكون هناك قمع غير صحيح لـ DMN، فإن شبكة “العمل” لا تعمل بشكل صحيح [4]. ومن هنا قد تنشأ، على سبيل المثال، التطفلات النمطية لبعض المصابين بالفصام أثناء أداء أنشطة الحياة اليومية.

ما العلاقة بين DMN والتوحد؟

في التوحد، بشكل عام، يمكننا القول إنه يحدث أيضًا قمع غير صحيح لـ DMN، بالإضافة إلى انخفاض عام في نشاط هذه الشبكة وعمليات ضعيفة للتركيز على الذات. علاوة على ذلك، وعلى عكس المتلازمات السابقة، قد يظهر نمط معاكس حيث تكون شبكات العالم الصغير مترابطة بشكل مفرط، مما يؤدي إلى عدم تمايز الشبكات على نطاق واسع. وهذا يؤدي إلى فقدان تكامل العمليات التي تشارك فيها.

للمزيد من المعلومات:

• [1] Raichle, M. E., MacLeod, A. M., Snyder, A. Z., Powers, W. J., Gusnard, D. A., & Shulman, G. L. (2001). A default mode of brain function. Proceedings of the National Academy of Sciences, 98(2), 676–682. doi:10.1073/pnas.98.2.676
• [2] Fair, D. A., Cohen, A. L., Dosenbach, N. U. F., Church, J. A., Miezin, F. M., Barch, D. M., Raichle, M. E., et al. (2008). The maturing architecture of the brain’s default network. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 105(10), 4028–4032. doi:10.1073/pnas.0800376105
• [3] Sporns, O. (2011) Networks of the Brain. Ed. MIT
• [4] Whitfield-Gabrieli, S., Thermenos, H. W., Milanovic, S., Tsuang, M. T., Faraone, S. V., McCarley, R. W., Shenton, M. E., et al. (2009). Hyperactivity and hyperconnectivity of the default network in schizophrenia and in first-degree relatives of persons with schizophrenia. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106(4), 1279–1284. doi:10.1073/pnas.0809141106

:تمت ترجمة هذه المقالة؛ رابط المقال الأصلي باللغة الإسبانية
La red en reposo. Implicaciones en Alzheimer, esquizofrenia y autismo