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大脑中的默认网路“默认”了什么?

已有 24916 次阅读 2014-9-24 06:39 |个人分类:心理学观点|系统分类:科普集锦| 默认网路, 内部心理活动假说, 警戒假说, 注意网络

   对认知神经科学来说,默认网络(Default Mode Network)是一个比较新的概念,在最近十年左右的研究时间里取得了很多成果。但是,由于提出这一概念的Raichle2001)当时对其功能和作用并不十分明瞭,给它起了这么一个名字,现在看来并不贴切,而且这个中文翻译更没有反映出它的准确内涵。如果是默认方式(Default Mode),它的默认值是什么呢?让我们先简单回顾一下它的概念来源、所涉及的神经解剖和发现的功能,再来回答这个问题。

   早在Raichle提出概念以前,研究者就发现在很多务实验条件下一些区在功能磁共振成像(fMRI)中几乎不激活,包括内(MPFC),后扣/前楔叶(PCC/Precuneus), 角回(AG)等。Shulman等研究者(1997)对相关的正电子发射断层扫描(PET)研究做了综述,发现上述脑区在进行那些认知任务时,总是表现出负激活(deactivation),但在安静条件下的活动比主动任务条件下要高。在这些研究的基础上,Raichle等人(2001)发表了《A default mode of brain function》的研究论文,认为大脑不加工外在任务时回归到基线状态(baseline state),并赋予支持这一功能的脑区以Default Mode Network(DMN)的名称。

   目前所知,默认网络是一个大脑系统,它包含的脑区有后扣带回/前楔叶(PCC/Precuneus), 内侧前额叶(MPFC), 双侧角回(bilateral AG), 双侧外侧颞叶(bilateral LTC),双侧海马(bilateral hippocampus) 。与默认网络相对的是注意网络(Attention Network),两者的活动相互拮抗(anticorrelation)。这个系统内部存在结构连接,其中PCC和MPFC好像是网络中枢的地位。

   对于默认网络功能的研究没有注意网络那么直接,原因是研究者比较容易操控被试者的外向注意,因此大脑进行涉及外在注意的认知任务时,比较容易获得相应的脑成像结果;然而,当大脑不加工这种任务时,其状态不受限制,研究起来就比较费劲,需要一些间接的方法。比如说,呈现一个故事,要求被试去理解他人的观点或推测他人的想法;再如给被试一个目前的线索,让被试想象一个与这个线索有关的未来情形,等等。在被试进行这些无外部直接刺激的认知活动的同时,记录被试的脑神经影像。研究发现,这些时候激活的脑区与默认网络有很多重合,于是就有了一个“内部心理活动假说”(Internal Mentation Hypothesis),认为默认网络的功能是进行内部心理活动,自发的内部加工引起了默认网络的活动。

   而从逻辑上来说,既然默认网络在没有外在主动任务时比有外在任务时激活程度更高,那么就存在另一种可能性——默认网络在监视外部环境过程中起着重要的作用,它支持广泛的低水平的注意,像大脑中的哨兵在监视着外部环境,这就是“警戒假说”(Sentinel Hypothesis)。这个假说得到了脑损伤导致注意缺陷病例的支持。巴林氏综合症(Balint’s syndrome)病人损伤的脑区位于前楔叶,其同一时刻只能感知到视野中的一部分,而对注意焦点之外的物体视而不见,表明这种病人对外部环境的广泛监视能力被破坏。

   最近的研究倾向于上述两个假说都合理,两者是可以调和统一的。这样,对于默认网络的功能就有了趋向一致的看法:默认网络一方面支持内部心理活动,另一方面支持对外部环境的监视,这两个方面对于个体适应环境并作出计划和决策,可能起了关键性的作用。

   好了,让我们再回到最初的问题:默认网路“默认”了什么吗?我认为没有所谓的“默认值”,这跟计算机科学中的默认概念完全不同。当初Raichle采用“default”的概念,可以勉强翻译成“缺省”,指缺省注意输入。即便采用这个意思,到现在,“缺省注意模式网络”的名称已经太不能反映出其概念的内涵,应该重新命名其英文和中文名称。

   此乃一小家之言,欢迎大家指正。

   参考阅读:

[1]          Shulman,G. L., Fiez, J. A., Corbetta, M., Buckner, R. L., Miezin, F. M., Raichle, M.E., & Petersen, S. E. (1997). Common blood flow changes across visualtasks. II. Decreases in cerebral cortex. Journal of Cognitive Neuroscience,9(5), 648–663.

[2]          Raichle,M. E., MacLeod, A. M., Snyder, A. Z., Powers, W. J., Gusnard, D. A., &Shulman, G. L. (2001). A default mode of brain function. Proceedings of theNational Academy of Sciences of the United States of America, 98(2), 676–682.

[3]    李雨; 舒华. 默认网络的神经机制、功能假设及临床应用[J].心理科学进展,2014, 22(2): 234-249.



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