11) Hva vil det si at hjernen arbeider i nettverk? Bruk eksempler fra forskning der man har benyttet resting-state fMRI eller andre hjerneavbildningsteknikker som kan belyse hjernenettverk. Flashcards
Hva er nettverk (innledning)
I et forsøk på å forstå funksjonen til hjernen har forskere utviklet modeller som forenkler hjernens funksjon, samt spesifiser noen av reglene som hjernen fungerer etter. Nevrale nettverk er en slik modell av hjernens struktur og funksjon.
Slike nettverk kan for eksempel utledes fra data fra DTI eller fMRI og kan deretter matematisk beskrives og konverteres til diagrammer som bestående av sett av noder (nevronale elementer) og kanter (deres sammenkoblinger) og konverteres til diagrammer.
Eksempler på kortikale nettverk er default mode nettverket, samt dorsal og ventral visuell strøm nettverk.
Hva vil det si at hjernen arbeider i nettverk?
At hjernen arbeider i nettverk betyr at forskjellige deler av hjernen samarbeider og kommuniserer med hverandre for å utføre ulike kognitive og sensoriske funksjoner.
Forstyrrelse av nettverk interaksjoner kan skape en sårbarhet for både nevrologiske og psykologiske lidelser.
Er alle deler av et nettverk like viktig?+ eksempel
Ulike nettverk kan knyttes til ulike hjerne lapper, men enkelte områder er mer kritiske enn andre for spesifikke funksjoner.
For eksempel er synsnettverk svært sårbar for et eventuelt tap av eller alvorlig dysfunksjon i occipitale områder ettersom dens bidrag ikke vil kunne kompenseres av aktivitet i andre deler av synsnettverket.
At hjernen arbeider i nettverk støttes opp av hjerneavbildings teknikker, men..
At hjernen arbeider i nettverk støttes opp av forskning som bruker hjerneavbildningsteknikker, slik som resting-state fMRI, som kan belyse hjernenettverk.
Det må likevel understrekes at slike studier på hjerneaktivitet, for eksempel med fMRI, som måler aktivitet i nevroner, hjerneområder eller nettverk som assosieres med spesifikke kognitive prosesser ikke kan skille mellom områder som er nødvendige for disse prosessene fra de områdene som bare er involvert på et vis. Kun lesjonsstudier kan gi oss slik innsikt.
Parietallappen
Parietal cortex er aktiv i mange funksjonelle nettverk.
For eksempel er to områder av den nedre parietallappen sammen med områder i prefrontal cortex og områder i den laterale temporale cortex involvert i «default» nettverket, som er aktivt når en person ikke deltar i fokusert aktivitet. Dette er derfor et slags hvilenettverk som har blitt oppdaget gjennom fMRI.
Occipitallappen
Syn er occipitallappens funksjon, men visuelle funksjoner strekker seg utover occipitallappen.
To sentrale visuelle nettverk som knyttes til occipitallappen er den ventrale og dorsale strømmen.
Disse visuelle nettverkene er identifisert ved å måle regional blodstrøm når mennesker utfører ulike visuelle oppgaver, altså gjennom PET studier.
Visuelt nettverk - den ventrale strømmen
Den ventrale strømmen går fra den visuelle cortex i occipitallappen til temporallappen.
Den formidler vår bevisste representasjon av det vi ser og handlinger kontrollert av bevisst visuell persepsjon.
Denne banen er altså ansvarlig for å identifisere og gjenkjenne objekter og ansikter.
Visuelt nettverk - den dorsale strømmen
Den dorsale strømmen går fra primærvisuell cortex i occipitallappen til parietallappen.
Den formidler handlinger kontrollert av ubevisste visuelle prosesser og styrer bevegelse i forhold til objekter.
Denne er viktig for behandling av romlig informasjon og bevegelse.
Temporallappen
Temporallappen er essensiell for en rekke kognitive prosesser. Vi vet i dag at det er omfattende nettverk involvert i alle kognitive prosesser, særlig de som involverer temporallappen.
Vi har sett at det er et omfattende nevralt nettverk involvert i ansikts persepsjon; fMRI og elektrofysiologiske studier har vist et nettverk for dette som går på tvers av flere områder, inkludert temporale- og oksipitale områder.
frontallappen
Den store evolusjonære ekspansjonen av frontallappen og særlig prefrontal cortex, foreslår at økt menneskelig intelligens i forhold til andre primater, er relatert til frontal-lapp størrelse. Men inntil nylig, har det vært enighet om at intelligens likevel ikke er i frontallappen fordi store skader på frontallappen har liten effekt på intelligensen målt av standard intelligens tester.
Gjennom ulike hjerneavbilding studier er det derimot vist at intelligens er relatert til frontallapp nettverk. Hjerneavbildnings studier, særlig fMRI, har knytter tester av flytende intelligens til et karakteristisk mønster av aktivitet i prefrontal cortex og i bakre parietal cortex.
På bakgrunn av dette har Jung og Haier foreslått ett nettverk kalt Parieto-Frontal Integration Theory of Intelligens (P-FIT) som underligger intelligensen.
Parieto-Frontal Integration Theory of Intelligens (P-FIT)
Jung og Haier gjennomgikk 37 strukturelle og funksjonelle bilde studier og identifiserte et sett av hjerneområder relatert til flytende intelligens. Nøkkel strukturene der var, parietale og prefrontale områder.
Det prefrontale bidraget er relatert til problemløsning, evaluering og hypotese testing, mens parietal cortex er relatert til prosesser av integrasjon og abstraksjon.
Semantisk nettverk
Basert på en metaanalyse av 120 MRI studier har Binder og kollegaer foreslått et semantisk nettverk, altså et nettverk som deltar i betydningen av ord og setninger. Det semantiske nettverket inkluderer 7 områder av posterior og anterior cortex.
De bakre kortikale regionene er assosiert med perseptuell kunnskap om språk, inkludert tolkning av visuell, auditive og taktile signaler relatert til konstruering av ord og dens mening.
De fremre kortikale regionene er assosiert med handlingskunnskap.
Den nyeste versjonen av dette nettverket viser til at språk er en funksjon av store deler av hjernen og ikke bare venstre hemisfære.
Huskeliste over nettverk + hjerneavbildning
Frontal
- Parieto-Frontal Integration Theory of Intelligens - fMRI
Temporal
- ansikts persepsjon - fMRI
Occipital
-ventral og dorsal strøm nettverket - PET
Parietal:
- default nettverket - fMRI
Semantisk nettverk - meta analyse av 120 MRI studier
