>> HLK 자연과학 >  >> 생물학

뇌 회로 안에서, 의지를 누르 겠다는 의지


한 간질 환자가 가슴에 플러시를보고하고 폭풍을 뚫을 준비를하는 것과 같은 결정의 느낌을 설명했습니다. 두 번째는 비슷한 감정을보고했으며,이 연구에 참여한 반응 과학자들은“인내의 의지”라고 불렀습니다. 두 환자는 뇌에 이식 된 전극을 통해 전달 된 전류에 반응하고있었습니다. 발작의 원천을 찾으려고 노력했습니다.“Salience Network”로 알려진 뇌 회로의 주요 노드 중 하나를 자극했습니다.

.

직접적인 뇌 자극과 관련된 드문 연구에서, 스탠포드 대학교의 신경과 전문의 인 마이클 그레 이시우스 (Michael Greicius)와 협력자들은 전방 중간 싱턴트 피질 (앞다 싱턴트 피질)으로 알려진 뇌 영역이 동기 부여에 중심적인 역할과 행동에 대한 준비를한다는 직접적인 증거를 발견했다고 밝혔다. 이론은 지금까지 간접 데이터를 기반으로했습니다. Greicius는“이것은 우연한 기회였으며 다른 환경에서 얻을 수없는 드문 데이터를 제공했습니다. "인간이 당신의 Salience 네트워크를 자극하는 느낌에 대한 1 인칭 통찰력을 빌려주는 것이 좋습니다."

.

Neuron 저널에 오늘 발표 된 새로운 결과는 한 개인마다 네트워크의 차이가 어떻게 도전을 극복하고 스트레스에 대처할 수있는 능력의 차이에 기여하는지에 대한 감탄의 질문을 제기합니다. 관련 연구는 네트워크가 치매 및 정신 분열증을 포함한 신경 학적 및 정신과 적 장애에 어떻게 기여하는지 조사하기 위해 노력하고 있으며, 이는주의와 동기 부여에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다.

.

2007 년 Greicius와 공동 작업자 William Seeley가 처음으로 묘사 한 Salience Network는 운전자가 도로를 가로 질러 다트를 타는 사람에게 응답해야 할 때와 같은 행동을 위해 뇌를 준비하는 데 중심적인 것으로 생각됩니다. 개체 또는 이벤트는 개인에게 중요하다면 두드러집니다. 신호는 통증이나 굶주림과 같은 신체 내부에서 또는 교통 체증을 운전하는 동안 먼 사이렌 소리와 같은 외부에서 나올 수 있습니다.

샌프란시스코 캘리포니아 대학교 (University of California)의 신경과 전문의 인 Seeley는“우리의 두뇌는 감각 정보에 끊임없이 폭격을 당했으며, 우리는 우리의 행동을 인도하는 것이 개인적으로 얼마나 개인적으로 관련되어 있는지에 대한 모든 정보를 얻어야합니다. "두드러진 것이 더 중요할수록 우리의 드라이브 시스템을 더 많이 포착하여 행동을 지시합니다." 예를 들어, 멀리 떨어진 사이렌은 운전자 코스를 변경하는 데 거의 도움이되지 않을 수 있지만, 몇 대의 자동차가 운전자가 당기는 것을 당할 것입니다.

.

뉴런 연구가 뇌를 자극하여 감정적 반응을 일으킨 최초의 것은 아닙니다. 올해 초 과학자들은 뇌의 다른 부분을 자극함으로써 간질을 가진 누군가에게 울부 짖는 시합을 촉발시켰다. 그러나 전방 징징 의이 부분을 자극하는 것은 처음이며, 시술 전에 환자의 뇌 네트워크를 최초로 파악한 사람입니다.

Seeley는 환자의 반응에 충격을 받았다고 말했다. "그들은 행동해야 할 필요성, 견딜 필요성을 가지고있다"고 그는 말했다. "환자가 자신의 개인적인 경험을 설명하는 데 사용하는 언어는 내가 구조가 생각하는 것과 네트워크 전체가 무엇을하는지에 대해 실제로 공명했습니다. 두드러진 도전을 감지하고 대응하려고 노력합니다."

.

새로운 네트워크

1999 년 의대생으로서, Seeley는 특정 유형의 전두엽 치매를 가진 환자 (알츠하이머 병과 약간 다른 증상을 가진 치매 형태 인 특정 유형의 치매를 가진 환자가 종종 좋아하는 취미에 참여하거나 일상적인 과제를 수행하려는 운전을 잃어버린 방법에 충격을 받았습니다. 어떤 의미에서, 그들이 경험 한 것은 Greicius의 간질 환자가 뇌가 자극 될 때 느끼는 것과 반대였습니다.

이 장애에서 가장 많이 영향을받는 뇌의 일부는 전두엽 피질이며, 심장 경주 또는 위장과 같은 감정과 신체 감각과 관련된 뇌에 깊이 묻힌 지역입니다. 환자의 증상을 감안할 때 Seeley는이 지역이 뇌의 중요한 네트워크를 정박했다고 의심했습니다. 2007 년에 Seeley와 그의 동료들은 기능적 뇌 영상을 사용하여 건강한 사람들 의이 지역과 연결된 뇌 영역을 매핑했습니다. 그들은 Resting State Analysis 또는 Intrinsic Connectivity라는 접근법을 사용했으며, 이는 특별한 작업을 수행하지 않고 참가자 Daydream으로 뇌 활동을 모니터링했습니다. 상관 관계가있는 뇌 영역을 찾고, 연구원들은 기능적으로 연결된 뇌 영역으로 구성된 네트워크를 매핑 할 수있었습니다.

Journal of Neuroscience에 발표 된이 연구는 전방 치매 및 전두엽 피질을 포함하여 전두엽 치매에서 악화되는 네트워크와 유사한 네트워크를 정의했습니다. 이전의 연구에 따르면이 지역들은 종종 통증, 갈증, 당황, 정신적 도전 시도를 포함한 다양한 조건에서 함께 활성화되는 것으로 나타났습니다. Seeley는“그들 모두는 우리가 Salience라고 부르는 어떤 형태를 가지고 있습니다.

네트워크 내의 개별 지역은 광범위한 연구의 대상이었다. 슐라는 정서적 처리와 관련이 있었고, 전방은인지 제어와 관련이있다.  그러나 네덜란드의 Donders Institute for Brain Institute의 신경 과학자 인 Erno Hermans는“Salience Network의 레이블은 새로운 개념이었습니다. "뇌의 다른 시스템과 독립적 인 별도의 시스템으로 식별합니다."

그 네트워크 활동을 개별 지역보다는 전체적으로 검토하면 연구자들이 뇌의 복잡한 패턴을 분별하는 데 도움이됩니다. 런던의 국립 보건 연구소 (National Institute for Health Research)의 신경과 전문의 인 데이비드 샤프 (David Sharp)는“뇌의 작은 영역이 모두 다른 일을하는 작은 영역에 대해 생각해야한다면, 활동이 전 세계적으로 어떻게 맞는지 이해하기가 매우 어렵다”고 런던 국립 보건 연구소의 신경과 전문의

는 말했다.

Salience Network의 역할의 적어도 일부는 매우 기본적인 것, 즉 싸움 또는 비행 응답과 관련이있는 것 같습니다. 심박수가 가속화, 확장 된 학생 및 혈압 상승, 신체를 준비 할 수있는이 반응은 Salience Network에 의해 조정 될 수 있습니다. Science에 발표 된 2011 년 연구에 따르면 공포 영화에서 가장 무서워한다고보고 한 사람들은 네트워크를 보면서 네트워크를 가장 많이 향상 시켰습니다. 그리고 과학자들은 신체의 불안 반응의 일부를 차단하고 고혈압과 단계 공포증에 일반적으로 처방되는 베타 차단제로 알려진 약물로 효과를 방해 할 수 있습니다.

.

Greicius는“나는 충족해야 할 도전이있을 때마다 줄을 서서 뇌가 신체의 자원을 마샬링 할 수있게 해줍니다. 싸움이나 비행 대응은 극단적 인 예일 것입니다.“낮은 수준의 과제는 여전히 생리 학적 자원의 마샬링이 필요합니다.”라고 그는 말했습니다.

.

회로가 중단

마우스의 음식 보상이 미로 주위로 움직일 때, 일부 마우스는 몇 시간 동안 인내하는 반면, 다른 생쥐는 굶주림으로 빠르게 사임합니다. 2003 년 바위에 고정 된 후 팔의 일부를 차단 한 Aron Ralston과 같은 사람들도 마찬가지입니다.

과학자들은 Salience Network가 인내에서 수행하는 정확한 역할을 아직 알지 못하지만 네트워크를 방해하면 중대한 영향을 줄 수 있다는 것을 알고 있습니다. 전방 싱글 버전의 버전이 손상된 설치류는 음식을 찾으려고 할 때 다른 사람들보다 더 쉽게 포기합니다. 전두엽 치매의 Salience Networks의 악화는 드라이브 부족과 관련이 있습니다.

Salience 네트워크에서 너무 많은 활동도 문제가 될 수 있습니다. Seeley와 Greicius의 원래 연구에 따르면 뇌 스캐너에 들어가기 전에 가장 불안한 사람들도 가장 강력한 네트워크 연결을 보여주었습니다. 그리고 네트워크의 과다 연결성은 자폐증과 관련이 있습니다.

실제로, 정신 분열증을 앓고있는 사람들이 환각을 경험할 때 네트워크의 일부가 밝혀집니다. 과학자들은 자신의 생각에 너무 많은 관심을 기울이면 과도한 의미를 부여 할 수 있다고 이론화합니다. Greicius는“이러한 장애는 과도한 양의 경의가 그다지 많은 관심을 기울이지 않는 상황이나 자극에 기인 한 조건으로 부분적으로 이해 될 수 있습니다.

Salience Network는 기능적 뇌 영상을 사용하여 식별 된 여러 네트워크 중 하나 일뿐입니다. Greicius, Seeley 및 다른 사람들은 다른 네트워크가 다른 질병에 연루 될 수 있음을 발견하기 시작했습니다. 전두엽 치매의 특정 변형은 Salience 네트워크의 손상과 관련이 있으며, 알츠하이머 병은 기본 모드 네트워크의 문제와 관련이있을 수 있습니다.

건강한 사람들의 경우이 두 네트워크는 엄격하게 결합 된 것으로 보입니다. 기본 네트워크는 사람의 공상을 할 때 활성화됩니다. 그러나 구급차 사이렌과 같은 외부의 무언가가 반사감을 뚫을 때 Salience Network가 이어집니다. Sharp는“내부 초점을 없애고 주변에서 무슨 일이 일어나고 있는지 알아 내야 할 때 활성화됩니다. "무슨 일이 일어나고 있는지 이해하려면 그들이 어떻게 협력하는지 생각해야합니다."

Sharp의 연구에 따르면 Salience 네트워크가 손상되면 링크가 악화됩니다. 예를 들어, 그 네트워크에서 외상성 뇌 손상을 입은 사람들은 한 네트워크에서 다른 네트워크로 전환하는 데 문제가 있습니다. 과학자들은 이제 그 변화를 자세히 연구하기 시작했습니다. Hermans는“뇌가 네트워크를 전환하는 방법, 서로를 억압하는 방법 및 전환 능력이 정신 병리학과 어떻게 관련되어 있는지에 관심이 있습니다.

Seeley와 Greicius는 또한 Salience 네트워크의 미세한 점을 더 해부하기를 희망합니다. Seeley는 네트워크의 특정 부분의 기능을 더 잘 이해하기 위해 전두엽 치매 환자의 손상을 연구 할 계획입니다. 이 연구는 또한 새로운 치료법의 발달에 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 네트워크의 강점은 환자가 약물에 얼마나 잘 반응하는지 측정하는 데 사용될 수 있습니다. Greicius는 유전 적 변화가 네트워크 기능에 어떤 영향을 미치는지 살펴 보는 것을 목표로합니다. 그는 최신 연구에서 간질 환자의“매력적인 1 인칭 계정”이“연구자들이 Salience 네트워크가 신경 정신병 적 장애와 어떻게 관련 될 수 있는지에 대해 더 많이 생각하도록 권장 할 것”이라고 희망한다고 말했다.

  1. DNA에는 특성에 대한 지시가 포함되어 있습니까?
  2. 연구자들은 웜이 병원체에 대한 지식을 자손에게 전달하는 방법을 발견합니다.
  3. 세포가 전기장을 따르는 방법을 이해합니다
  4. 플라스틱 물병의 호르몬 미미-빙산의 끝?
  5. 이 중 생물 성분과 비 생물 성분 생태계 사이의 예제 상호 작용은 무엇입니까?
  6. 구함 :더 많은 데이터, 더러운 더러울수록 좋습니다