Co się dzieje w moim mózgu, kiedy piszę ten tekst? Albo w twoim – kiedy go czytasz? Czy pobudzeniu ulegają wyspecjalizowane zespoły neuronów, zlokalizowane w określonym miejscu, które niczym orkiestra pod batutą dyrygenta wybrzmiewają w wyznaczonym rytmie, wraz z kolejnymi wyrazami na stronie? A może pracują rozległe sieci neuronów, wspólnie umożliwiając nam realizację zadania, które właśnie wykonujemy?
Miasto w głowie
POLECAMY
Przez wiele lat w neuronauce dominowało podejście modułowe. Zgodnie z nim określone struktury mózgu, czyli moduły, pełnią konkretne funkcje poznawcze. Nie ma jednak obszaru mózgu, który samodzielnie odpowiadałby za złożone procesy – na przykład język nie jest umiejscowiony w pojedynczym polu Brodmanna (patrz słowniczek), a uwaga w określonym płacie mózgu. W rzeczywistości każda funkcja wykorzystuje rozproszony i złożony zbiór obszarów mózgowych. Stąd współcześnie coraz więcej mówi się o podejściu systemowym, gdzie kluczową rolę odgrywają funkcjonalne sieci neuronalne. Taka sieć to system współpracujących i połączonych ze sobą struktur mózgu, które pełnią określone funkcje poznawcze, takie jak: uwaga, pamięć, myślenie abstrakcyjne. Złożone procesy umysłowe wymagają bowiem współpracy nie tylko sąsiadujących obszarów mózgu, ale również bardziej od siebie odległych.
Sieci neuronalne można porównać do współpracujących ze sobą miast połączonych autostradami – podobnie określone struktury mózgu połączone są szlakami neuronalnymi. Jeśli na autostradach powstają korki lub prowadzone są roboty drogowe, wówczas transport zawodzi. Z przekazem informacji pomiędzy określonymi obszarami mózgu jest tak samo. Miasta, czyli struktury mózgu, też mogą spotkać różnego rodzaju kataklizmy czy nieszczęścia, a wtedy współpraca pomiędzy ośrodkami zostaje zaburzona. Korki i katastrofy, które zdarzają się w mózgu, to choroby neurologiczne oraz zaburzenia psychiczne, takie jak depresja czy uzależnienia.
Funkcjonalne sieci neuronalne opierają się na anatomicznej podstawie – drogach nerwowych. Nie dojedziemy przecież do miasta, jeśli nie prowadzi do niego żadna droga.
Mówimy o trzech podstawowych sieciach mózgowych: spoczynkowej, istotności i centralnej sieci wykonawczej. Naukowcy nazywają je uniwersalnymi, ponieważ ich interakcje odgrywają rolę w praktycznie wszystkich procesach poznawczych.
Wędrówki umysłu
Rozpoznana jako pierwsza sieć spoczynkowa, nazywana też siecią stanu domyślnego (ang. default mode network, DMN), zaskoczyła naukowców. Co więcej, została odkryta zupełnie przypadkiem. Kil...