Моделирование сигналов МРТ

Подобно тому, как тело и мышцы спринтера готовы к действию, пока они ждут запуска пушки, мозговые сети в состоянии покоя, похоже, ждут в состоянии потенциирования, чтобы выполнить даже самое простое поведение.

Это свидетельство появилось из нового документа, опубликованного на этой неделе в журнале PLoS One, в котором сообщается о исследовании, проведенном профессорами Вайбхавом Дивадкаром, кандидатом наук в Медицинской школе Университета Уэйна и Стивеном Л. Бресслером, доктором философии, временным Директор Центра комплексных систем и наук о мозге Университета Флориды Атлантик.

В исследовании «Потенциация моторных подсетей для управления двигателем, но не работающей памяти: взаимодействие dACC и SMA, выявленное с помощью направленной функциональной связности в состоянии покоя», исследователи использовали простую экспериментальную задачу, каждый участник которой выполнял простое управление двигателем Поведение (касание указательного пальца к визуальной подсказке), чередующееся между поведением и отдыхом. Активность мозга была получена с использованием функциональной МРТ (МРТ), методики, которая позволяет собирать динамические сигналы изнутри мозга, когда субъект выполняет задачу, а также когда они находятся в состоянии покоя.

Используя относительно сложное моделирование сигналов МРТ, команда изучала взаимодействие мозговой сети между двумя важными областями мозга: дорсальной передней поясной коры (dACC), используемой для контроля, и дополнительной двигательной области (SMA), используемой для двигательных движений. В своих предыдущих исследованиях команда подчеркнула важность направленного сетевого взаимодействия от dACC к SMA при простом моторном поведении. В документе PLoS One они продемонстрировали убедительный и противоположный эффект: во время периодов отдыха, чередующихся между заданием поведения мотора, сетевые взаимодействия от SMA к dACC теперь были увеличены.

По словам Дивадкара, который со-руководит Отделом исследований изображений головного мозга в Отделе психиатрии и поведенческих неврологических наук, «эти результаты показывают, что направленные взаимодействия от SMA к dACC в течение периода покоя могут на самом деле потенцировать связанные с задачами взаимодействия в противоположном Направлении «. Далее он отметил, что исследования подтверждают то, что давно было предложено и независимо продемонстрировано: сети мозга всегда находятся в состоянии потенциирования для действий, именно потому, что невозможно предсказать, что им потребуется делать в любой момент времени. Поэтому маловероятно, что мозг может когда-либо находиться в истинном состоянии.

Этот документ является одной из немногих попыток систематически исследовать направленное взаимодействие между мозговыми сетями в состоянии покоя и показать, как это состояние может усилить противоположное направление одной и той же сетевой обработки задач.

«Наши выводы убедительны, потому что мозговые сети находятся в паттернах непрестанно сложных направленных взаимодействий, — сказал Дивадкар. «Направленность трудно измерить, и наш комплексный анализ показывает, что это можно оценить по данным fMRI».

Согласно Diwadkar, результаты команды показывают аспекты не только нормативной функции мозга, но также могут дать новые направления для характеристики неупорядоченных сетевых взаимодействий в нейропсихиатрических синдромах. Они будут исследовать эти вопросы в обсессивно-компульсивном расстройстве с Дэвидом Розенбергом, M.D., Мириам Л. Гамбургер, наделенным кафедрой детской психиатрии и заведующим кафедрой психиатрии и поведенческой неврологии в Wayne State University; И в шизофрении с д-ром Джеффри Стэнли, доктором философии, адъюнкт-профессором психиатрии. Дивадкар и Бресслер продолжают сотрудничать по нескольким направлениям исследований, посвященных функции и дисфункции сети мозга.

Реклама

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход / Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход / Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход / Изменить )

Google+ photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google+. Выход / Изменить )

Connecting to %s