وقتی هیچ کاری انجام نمی دهید، مغزتان مشغول چه کاری است؟

به گزارش خبرگزاری ام ویک، هر زمان که فعالانه مشغول انجام کاری هستید (مثلا در باشگاه وزنه برداری می کنید یا سر امتحان سختی هستید)، بخش هایی از مغز شما که برای انجام آن وظایف به آن ها نیاز است، فعال می شوند. اما آیا زمانی که روی مبل نشسته اید و ذهنتان سرگردان است، مغزتان باز هم فعال است؟

براساس گزارش مجله ام ویک، پاسخ مثبت است. آن طور که وب سایت کوانتا مگزین می نویسد، پژوهشگران در طول دو دهه گذشته شبکه حالت پیش فرض مغز را تعریف کرده اند؛ مجموعه ای از مناطق ظاهرا نامرتبط مغز که وقتی کار خاصی انجام نمی دهید، فعال می شود. کشف این شبکه بینش هایی درباره نحوه عملکرد مغز خارج از وظایف تعریف شده ارایه کرده است و انگیزه بخش انجام پژوهش هایی در زمینه ی نقش شبکه های مغز در مدیریت تجربه درونی ما شده است.

در اواخر قرن بیستم، دانشمندان شروع به استفاده از تکنیک های جدید برای تصویربرداری از مغز افراد در حین انجام وظایف کردند. همان طور که انتظار می رفت، حین انجام وظایف، فعالیت برخی از نواحی مغز افزایش یافت و در کمال تعجب، همزمان فعالیت سایر مناطق مغز کاهش یافت. دانشمندان علوم اعصاب مجذوب این موضوع شده بودند که در طول وظایف مختلف، همان نواحی مغز به طور مداوم فعالیت خود را کاهش می دهند. گویی این نواحی زمانی فعال می شدند که فرد کاری انجام نمی داد و وقتی که مغز باید روی عامل بیرونی تمرکز می کرد، خاموش می شدند.

وقتی کاری انجام نمی دهید، شبکه حالت پیش فرض مغز فعال می شود

پژوهشگران مناطق مذکور را «نواحی ضدوظیفه» نامیدند. وقتی آن ها اولین بار شناسایی شدند، مارکوس ریچل، متخصص مغز و اعصاب در دانشکده پزشکی دانشگاه واشینگتن در سنت لوییس گمان کرد که این نواحی ضدوظیفه نقش مهمی در ذهن درحال استراحت دارند.

ریچل در آزمایشی از شرکت کنندگان خواست همان طور که در دستگاه اسکنر قرار دارند و فعالیت مغزشان اندازه گیری می شود، چشمان خود را ببندند و اجازه دهند ذهنشان سرگردان شود. او متوجه شد در زمان استراحت که ذهن سرگردان است، نواحی ضدوظیفه انرژی بیشتری نسبت به سایر مغز مصرف می کنند. ریچل در مقاله ای که سال 2001 منتشر شد، این فعالیت را «حالت پیش فرض عملکرد مغز» نامید.

دو سال بعد گروهی از پژوهشگران دانشکده پزشکی دانشگاه استنفورد پس از تولید داده هایی با وضوح بالاتر، متوجه شدند این فعالیت ضدوظیفه تعریف کننده شبکه ای منسجم از نواحی درحال تعامل مغز است که آن را شبکه حالت پیش فرض نامیدند.

کشف شبکه حالت پیش فرض، کنجکاوی دانشمندان علوم اعصاب را برانگیخت که مغز در نبود وظیفه متمرکز بر بیرون، به چه کاری مشغول است؟

اگرچه برخی از پژوهشگران براین باور بودند که کارکرد اصلی شبکه حالت پیش فرض ایجاد تجربه ما از سرگردانی ذهن یا خیال بافی در روز است، حدسیات فراوان دیگری نیز وجود داشت: شاید این شبکه جریان های آگاهی را کنترل یا خاطرات تجربه های گذشته را فعال می کرد. در همین حین، اختلال در شبکه حالت پیش فرض به عنوان ویژگی احتمالی تقریبا تمام اختلالات روانپزشکی و عصبی ازجمله افسردگی، اسکیزوفرنی و آلزایمر مطرح شد.

حالت پیش فرض یکی از اولین شبکه های مغزی بود که علم آن را توصیف کرد. این شبکه از تعداد انگشت شماری از نواحی مغز ازجمله تعدادی از مناطق جلوی مغز (مانند قشر پشتی و شکمی میانی پیش پیشانی) و چند منطقه پراکنده در کل مغز (مانند قشر سینگولیت خلفی، پرکونیوس و شکنج زاویه دار) تشکیل شده است. این مناطق با حافظه، تکرار تجربه در ذهن، پیش بینی، سنجش عمل، پاداش/تنبیه و یکپارچه سازی اطلاعات ارتباط دارند (قسمت های رنگی تصویر زیر برخی از نواحی بیرونی مغز را نشان می دهد که هنگام مشغولیت شبکه حالت پیش فرض فعال می شوند).

از زمان کشف شبکه حالت پیش فرض، دانشمندان علوم اعصاب تعداد انگشت شماری از شبکه های مجزای دیگر را شناسایی کرده اند که هریک مناطق به ظاهر متفاوتی از مغز را فعال می کنند. مناطق فعال به طور مستقل عمل نمی کنند، بلکه با یکدیگر هماهنگی دارند. ریچل گفت: «در شبکه مغز، نواحی انفرادی برای ایجاد اثراتی که فقط با هم می توانند تولید کنند، با هم تعامل دارند.»

طبق پژوهش های انجام شده، اثرات شبکه حالت پیش فرض شامل سرگردانی ذهن، یادآوری تجربیات گذشته، تفکر درمورد حالات ذهنی دیگران، تصور آینده و پردازش زبان است. درحالی که ممکن است همچون مجموعه متفرقه ای از جنبه های نامرتبط شناخت به نظر برسد، وینود منون از دانشگاه استنفورد اخیرا این نظریه را مطرح کرد که همه این عملکردها ممکن است در ایجاد روایت درونی مفید باشند. به نظر او، شبکه حالت پیش فرض به شما کمک می کند درباره خود و دیگران فکر کنید، تجربه های گذشته خود را به خاطر آورید و سپس همه را به شکل یک روایت منسجم درآورید.

مارکوس ریچل عصب شناس در سال 2001 شبکه ای از فعالیت مغز را شناسایی کرد که هنگام سرگردانی ذهن فعال می شود و آن را حالت پیش فرض عملکرد مغز نامید.

شبکه حالت پیش فرض پیچیده است و در فرایندهای بسیار مختلفی شرکت دارد که نمی توان به خوبی آن ها را توصیف کرد. لوسینا اودین، دانشمند علوم اعصاب از دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس می گوید: «احمقانه است که فکر کنیم این یک ناحیه از مغز است که فقط یک کار انجام می دهد.»

شبکه های مختلف مغز به روش های معناداری با هم تعامل دارند

اودین شروع به مطالعه شبکه حالت پیش فرض کرد، زیرا به موضوع شناختن خود علاقمند بود و به نظر می رسید بسیاری از وظایف شناختن خود مانند شناسایی چهره یا صدای خود به آن شبکه ارتباط دارند. او در سال های اخیر، توجه خود را به تعاملات میان شبکه های مغز معطوف کرده است. اودین می گوید همان طور که نواحی مختلف مغز با هم تعامل دارند تا شبکه ها را ایجاد کنند، شبکه های مختلف نیز به روش های معناداری با هم تعامل دارند. او به خصوص به نحوه تعامل شبکه حالت پیش فرض با شبکه برجسته مغز علاقه مند است. پژوهش های او نشان می دهد شبکه برجسته تشخیص می دهد چه زمانی توجه به چیزی مهم است و سپس به عنوان کلید خاموشی برای شبکه حالت پیش فرض عمل می کند.

پژوهشگران همچنین بررسی کرده اند که آیا اختلالات سلامت روان مانند افسردگی می تواند با مشکلات شبکه حالت پیش فرض ارتباط داشته باشد. تاکنون یافته ها نتیجه قطعی حاصل نکرده است. برای مثال، برخی از پژوهشگران دریافته اند در افراد مبتلا به افسردگی گره های شبکه اتصال بیش از حدی با هم دارند، درحالی که دیگران نتیجه برعکس را پیدا کرده اند و می گویند در این افراد گره ها به خوبی متصل نشده اند.

در برخی از مطالعات نشان داده شده است که در افراد مبتلا به افسردگی خود شبکه حالت پیش فرض غیرعادی نیست، بلکه تعامل آن با شبکه های دیگر غیرعادی است. این یافته ها ممکن است متناقض به نظر برسند، اما با نتایج اخیر همخوانی دارند که نشان می دهد افسردگی شاید مجموعه ای از اختلالات مختلف باشد که با علایم مشابهی ظاهر می شود.

در همین حال، منون نظریه شبکه سه گانه را مطرح کرده است. طبق این نظریه، تعاملات ناهنجار بین شبکه حالت پیش فرض، شبکه برجسته و شبکه سومی به نام شبکه فرونتو پاریتال (پیشانی-آهیانه ای) می تواند در ایجاد اختلالات سلامت روان ازقبیل اسکیزوفرنی، افسردگی، اضطراب، زوال عقل و اوتیسم نقش داشته باشد.

در حالت معمول، زمانی که فرد به محرک خارجی توجه می کند، فعالیت شبکه حالت پیش فرض کاهش پیدا می کند و همزمان فعالیت دو شبکه دیگر زیاد می شود. منون مشکوک است که آیا ممکن است تعامل بین شبکه ها در افراد مبتلا به اختلالات روانی یا رشد نسبت به حالت طبیعی متفاوت باشد یا خیر.

دینا بارچ که در دانشگاه واشنگتن در سنت لوییس نوروبیولوژی بیماری های روانی را بررسی می کند، مجذوب تیوری شبکه سه گانه است. او می گوید بررسی نحوه ارتباط بین شبکه ها در افراد مبتلا به اختلالات روانی می تواند به پژوهشگران کمک کند مکانیسم های پشت صحنه را پیدا کنند و دست به به ابداع درمان بزنند. اگرچه او فکر نمی کند تعاملات شبکه به تنهایی بتواند بیماری روانی را به طور کامل توضیح دهد.

درک فعلی ما از شبکه حالت پیش فرض مطمینا نقطه پایانی آن نیست. از زمان کشف شبکه مذکور، دانشمندان چارچوب فکری خود را تغییر داده اند و فراتر از مسیولیت های بخش های انفرادی مغز، به اثرات تعاملات بین شبکه های مغز نیز پرداخته اند.

با توجه به یافته هایی که حاصل شده است، اکنون می دانیم حتی وقتی درحال رویاپردازی هستیم یا ذهنمان سرگردان است، مغزمان همچنان به شدت درحال فعالیت است.

227227