Le DMN et la connectivité fonctionnelle
L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) nous permet de faire des inférences sur l'activité cérébrale chez les personnes vivantes en se basant sur des images visuellement attrayantes. Premièrement, cela nous a permis de faire des commentaires importants sur les réseaux cérébraux naturels, y compris le réseau en mode par défaut. Cependant, pour comprendre ces réseaux, il faut d'abord se familiariser avec la connectivité fonctionnelle.
Qu'est-ce que l'IRM de connectivité fonctionnelle?
De nombreuses études d'IRMf sont effectuées pendant que le patient fait activement de l'activité. Par exemple, s'ils poussent un bouton de la main droite, vous pourrez voir plus tard une partie de l'hémisphère gauche près du cortex moteur s'allumer à ce moment-là.
Une autre approche consiste à regarder le cerveau pendant que le volontaire de recherche ne fait rien du tout dans le scanner - il reste allongé là. Cette technique est parfois appelée "état de repos" IRMf.
Pendant que nous restons là, différentes zones du cerveau ont une activité oscillatoire, ce qui signifie des vagues d'électricité associées au signal IRM. Parfois, ces ondes sont en synchronie les unes avec les autres, ce qui signifie qu'elles atteignent les hauts et les bas de la forme d'onde en même temps. C'est un peu comme s'ils étaient des membres différents d'un orchestre jouant le même morceau de musique tout en suivant le même chef d'orchestre. Deux de ces zones sont dites fonctionnellement connectées.
La connectivité fonctionnelle n'a pas besoin d'être mesurée au repos. Des activités telles que prêter attention à quelque chose d'important peuvent changer les modèles de connectivité fonctionnelle à travers le cerveau.
La connectivité fonctionnelle ne signifie pas nécessairement que deux zones du cerveau sont directement et physiquement connectées. Par exemple, deux zones cérébrales différentes peuvent être assez éloignées l'une de l'autre, mais toutes deux reçoivent des signaux d'une région centrale du cerveau comme le thalamus.
Ceux-ci peuvent encore être fonctionnellement connectés si leurs signaux sont synchronisés.
Présentation du réseau en mode par défaut
Au cours de la dernière décennie, une attention croissante a été accordée à cette connectivité fonctionnelle en tant que moyen de trouver dans le cerveau des réseaux liés à des activités particulières, y compris le repos. L'un des réseaux les plus importants à discuter est le réseau en mode par défaut.
Le terme «mode par défaut» a d'abord été utilisé par le Dr Marcus Raichle en 2001 pour décrire la fonction du cerveau au repos. Il a été précédemment noté qu'un cerveau «reposant» utilise à peine moins d'énergie qu'un cerveau effectuant une tâche «active», suggérant que peut-être le cerveau ne «repose» pas tant qu'il change le type d'activité dans lequel il est actif. engagé.
Le réseau de mode par défaut (DMN) implique des oscillations à basse fréquence d'environ une fluctuation par seconde. Le réseau est le plus actif lorsque le cerveau est au repos. Lorsque le cerveau est dirigé vers une tâche ou un objectif, le réseau par défaut se désactive.
En fait, il peut y avoir plus d'un réseau en mode par défaut - ce que nous avons appelé le DMN peut en fait être une collection de plus petits réseaux, chacun dédié à quelque chose d'un peu différent de l'autre. Néanmoins, certaines régions du cerveau sont maintenant communément comprises comme faisant partie de la DMN.
Quelles parties du cerveau sont dans le DMN?
Les zones du cerveau incluses dans le réseau de mode par défaut comprennent le lobe temporal médian, le cortex préfrontal médian et le cortex cingulaire postérieur, ainsi que le précunéus ventral et des parties du cortex pariétal. Toutes ces régions ont été associées à certains aspects de la pensée interne. Par exemple, le lobe temporal médial est associé à la mémoire . Le cortex préfrontal médian a été associé à la théorie de l'esprit, la capacité de reconnaître les autres comme ayant des pensées et des sentiments semblables aux siens. On pense que le cingulum postérieur implique l'intégration de différents types de pensées internes.
Les neurones miroirs ont également été positionnés pour interagir avec le DMN.
Que fait le DMN?
Parce que le réseau en mode par défaut est le plus actif au repos et en raison des structures impliquées, certaines personnes ont postulé qu'il est associé à la pensée introspective, y compris des activités comme la rêverie ou la récupération de souvenirs. D'autres ont suggéré, cependant, que l'activité peut simplement être liée à des processus physiologiques non liés à une activité particulière - même au repos - bien que cette opinion semble être en baisse de faveur.
Les changements dans le réseau de mode par défaut ont été liés à un grand nombre de maladies différentes, y compris la maladie d'Alzheimer, l'autisme, la schizophrénie, le trouble bipolaire, le trouble de stress post-traumatique, la dépression, et plus encore. Les maladies peuvent causer trop peu d'activité ou trop, et parfois les données varient quant à ce qui se passe réellement. Que cela reflète une mauvaise compréhension de la maladie, de la technique ou des deux est souvent incertain.
L'une des critiques qui ont été soulevées à l'égard du DMN est que les changements qui y sont apportés semblent très peu spécifiques - à quoi sert une mesure si elle ne vous dit pas réellement quel est le problème? D'autres ont remis en question le fait que le réseau est même un concept viable, même si la recherche s'accumule, l'actualité biologique de la DMN devient plus difficile à questionner.
D'autres réseaux, tels que ceux associés à l'attention, la vision et l'ouïe, ont également été décrits. Bien que les avantages médicaux de ces réseaux restent flous, ils peuvent refléter un changement important dans la façon dont nous pensons au cerveau, et qui peut dire où une telle réflexion nous mènera à l'avenir?
> Sources:
> Buckner, RL; Andrews-Hanna, JR; Schacter, DL (2008). "Réseau de Défaut du Cerveau: Anatomie, Fonction, et Pertinence à la Maladie". Annales de l'Académie des sciences de New York 1124 (1): 1-38.
> Foire, DA; Cohen, AL; Dosenbach, NUF; Church, JA; Miezin, FM; Barch, DM; Raichle, ME; Petersen, SE et al. (2008). "L'architecture de maturation du réseau par défaut du cerveau". Actes de l'Académie nationale des sciences 105 (10): 4028-32.
> Raichle, Marcus E .; Snyder, Abraham Z. (2007). "Un mode par défaut de la fonction cérébrale: un bref historique d'une idée en évolution". NeuroImage 37 (4): 1083-90.