La red de modo predeterminado está activa durante los estados de descanso
¿Te imaginas cuán agotador sería tener que pensar realmente en cada pequeña acción en la que te involucras todos los días?
Afortunadamente, nuestras mentes deambulan y soñamos mientras realizamos tareas rutinarias, como conducir al trabajo, tomar una ducha o regar las plantas. Curiosamente, la misma porción del cerebro está relacionada tanto con el soñar despierto como con el piloto automático basado en la memoria: la red de modo predeterminado (DMN).
Además, una nueva investigación muestra que el DMN desempeña un papel integral en el modo de piloto automático.
La red de modo predeterminado
El DMN, o "red de soñar despierto", se extiende sobre diversas regiones interconectadas de la corteza, incluidos los lóbulos frontal, parietal y temporal. La corteza es la capa externa del cerebro .
Más específicamente, el DMN se divide en tres subdivisiones principales:
- La corteza prefrontal de los medios ventrales
- La corteza prefrontal medial dorsal
- La corteza cingulada posterior y el precúneo adyacente más la corteza parietal lateral (es decir, área de Brodmann 39)
La corteza entorrinal también se ha relacionado con el DMN.
Es importante destacar que la corteza prefrontal se encuentra en la parte frontal del cerebro y regula el pensamiento complejo, el comportamiento y la emoción.
Al igual que con muchas cosas en la ciencia, el descubrimiento de la DMN fue fortuito. En 1997, usando tomografía de emisión de positrones, un tipo de estudio de imágenes cerebrales, Shulman y sus colegas encontraron que, comparado con un estado de reposo, el flujo sanguíneo sobre una constelación de áreas cerebrales se reducía mientras se realizaba un objetivo nuevo, no autorreferencial. -directed tareas.
Es de destacar que las disminuciones en el flujo sanguíneo en estas áreas del cerebro significan una disminución de la actividad.
En 2001, Raichle y sus colegas dieron el siguiente paso crucial al determinar que estas disminuciones de la actividad no eran una casualidad ... que no eran activaciones en el estado de reposo causadas por pensamientos experimentales incontrolados.
En un artículo de revisión de 2015 titulado "La red del modo predeterminado del cerebro", Raichle escribe lo siguiente:
Utilizamos medidas de tomografía por emisión de positrones (PET) del flujo sanguíneo regional y el consumo de oxígeno para mostrar, mediante criterios metabólicos establecidos para la activación, que las áreas que exhiben consistentemente reducciones de actividad durante el rendimiento de la tarea no se activaron en el estado de reposo. Nuestro artículo fue titulado, 'Un modo predeterminado de función cerebral'. Llegamos a la conclusión de que las áreas cerebrales observadas para disminuir su actividad durante tareas exigentes y dirigidas a objetivos no se activaron en el estado de reposo, sino que fueron indicativas de una organización hasta ahora no reconocida dentro de la actividad intrínseca o continua del cerebro.
Para 2015, el descubrimiento del DMN había generado casi 3000 artículos sobre el tema. Hemos aprendido que DMN es más activo cuando las personas se quedan solos con sus pensamientos o realizan conductas automáticas, reflexivas y aprendidas en contextos específicos en entornos estables, como ver una película o conducir un automóvil por una ruta familiar. Estos entornos son estados de descanso cuando una persona no se enfoca en el mundo exterior. Por el contrario, en entornos experimentales que son intensivos en pensamiento y cognitivamente exigentes, como descubrir un rompecabezas, el DMN es menos activo.
Los muchos roles del DMN aún se están elucidando. El DMN está vinculado a la memoria episódica y a la consolidación de memoria, así como a procesos sociales y relacionados con uno mismo. El DMN también está vinculado a pensar en el futuro, recordar el pasado y la creatividad. Según Raichle, en humanos, los estudios han demostrado que el DMN "instancia procesos que apoyan el procesamiento emocional (VMPC), la actividad mental autorreferencial (DMPC) y la recolección de experiencias anteriores".
En un estudio de 2009 publicado en Human Brain Mapping , Uddin y sus coautores escriben lo siguiente con respecto al DMN: "Aunque es posible que surja una teoría integral que explique la capacidad de la red para admitir una gama tan diversa de funciones, la mayor probabilidad es que la red de modo predeterminado consiste en subdivisiones o subredes funcionalmente diferenciables ".
Curiosamente, durante la meditación, la actividad DMN disminuye. Este hallazgo tiene sentido porque la meditación es un momento de disminución de la mente errante y pensamiento autorreferencial. Durante la meditación, una persona se concentra en la experiencia inmediata y aleja la atención de las distracciones.
DMN y piloto automático
El DMN se concibió por primera vez como información que, en términos generales, surge en el entorno externo e interno de una persona. Debido a que el DMN se identificó por primera vez durante el estado de reposo, es tentador pensar que el DMN es simplemente responsable de soñar despierto, andar por la mente y pensamientos espontáneos. La cognición espontánea a menudo involucra pensamientos sobre el pasado y el futuro, que también se conjuga con el rol percibido del DMN. Sin embargo, el DMN juega un papel mucho más fundamental en la conciencia.
En un estudio de 2017 titulado "Contribuciones del modo predeterminado al procesamiento automatizado de la información", Vatansever y sus coautores encuentran que el DMN realmente cambia el cerebro al piloto automático basado en la memoria una vez que entendemos una tarea. Los autores plantean la hipótesis de un posible marco para este proceso.
Vatansever y sus coautores hipotetizan que nuestros cerebros están conectados para anticipar continuamente eventos externos. Estamos constantemente internalizando cualquier irregularidad en el entorno para formar la base de nuestras expectativas. Estas expectativas se utilizan luego para informar nuestra toma de decisiones e interpretar, predecir y actuar sobre las demandas ambientales.
De hecho, se sugiere que la actividad intrínseca del cerebro, específicamente la del DMN, que usa una porción considerable de nuestro suministro de energía cerebral, refleje esos modelos internos del mundo que podrían ayudar en la interpretación de nuestro entorno. Aunque dicho procesamiento predictivo puede constituir el mecanismo común mediante el cual el cerebro procesa la información como un todo, lo que puede distinguir al DMN es su capacidad de proporcionar un espacio de trabajo común para la convergencia de la información con sus amplias conexiones funcionales y estructurales con el resto del cerebro y específicamente su acceso a la información basada en la memoria. Se cree que esta capacidad integradora del DMN es un sello distintivo de la conciencia, cuyos niveles han sido previamente asociados con la integridad del DMN.
En el estudio, los investigadores de la Universidad de Cambridge reclutaron a 28 participantes para participar en una tarea mientras yacían en un escáner de resonancia magnética funcional. A los participantes se les mostraron cuatro cartas y se les pidió que hicieran coincidir una carta objetivo con estas cuatro cartas. La tarjeta de destino puede coincidir ya sea por color, forma o número, y los participantes deben averiguar la regla para la coincidencia. El escáner de IRM funcional midió los niveles de oxígeno en el cerebro, que sirvió como un proxy para la actividad cerebral.
Hubo dos etapas en esta tarea. La primera etapa fue una adquisición en la que los voluntarios aprendieron a hacer coincidir la regla a través de prueba y error. La segunda etapa fue una aplicación en la que los voluntarios ya habían descifrado la regla y ahora la estaban aplicando.
Los investigadores encontraron que durante la etapa de adquisición, la red de atención dorsal estaba más activa. La red de atención dorsal está vinculada al procesamiento de información que requiere atención. Durante la etapa de solicitud, cuando los participantes ya conocían la regla y la estaban simplemente aplicando, la DMN era más activa.
Los investigadores también observaron que durante la etapa de aplicación, cuanto más fuerte era la relación entre la actividad en el DMN y las áreas del cerebro involucradas en la memoria, como el hipocampo, más rápido los participantes podían responder a la tarea. Este hallazgo sugiere que durante la etapa de aplicación, el cerebro se sumergió en la memoria y respondió a la tarea utilizando una regla de la memoria.
Parece que el DMN con sus diversas conexiones en todo el cerebro ayuda a establecer un marco proactivo en el cerebro. En contextos establecidos y tiempos de estados de reposo o rutina de vigilia, el DMN realiza predicciones basadas en la memoria y, por lo tanto, nos permite funcionar en piloto automático. Sin embargo, cuando el DMN no puede predecir el futuro de manera confiable, el piloto automático cambia al modo "manual" y las partes de nuestro cerebro que procesan la información que requiere atención toman el control.
Según los investigadores, este marco establecido por el DMN podría proporcionar "un andamiaje importante para explicar no solo la actividad continua del DMN en condiciones estables de 'reposo', sino también su contribución a las interacciones sociales (por ejemplo, teoría de la mente, intuición, y estereotipos), un sentido consciente de sí mismo, creatividad y una variedad de otros dominios cognitivos que requieren el uso estable de información aprendida para predecir el mundo que nos rodea ".
Trascendencia
Al igual que el papel del propio DMN, las implicaciones de la investigación de DMN realizada por Vatansever son amplias y podrían ayudarnos a comprender mejor condiciones como la lesión cerebral traumática. En la lesión cerebral traumática, los problemas con la memoria y la impulsividad dificultan la reintegración social. Además, estos hallazgos pueden ayudarnos a comprender mejor otros tipos de enfermedades mentales como la adicción , la depresión y el trastorno obsesivo compulsivo . Finalmente, esta investigación podría ayudar a dilucidar los mecanismos de los fármacos anestésicos en el cerebro.
Línea de fondo
Desde su descubrimiento hace casi 20 años, el DMN ha sido una bendición para los investigadores científicos y ha ayudado a remodelar la forma en que pensamos sobre la función cerebral. Con cada año que pasa, aprendemos más sobre esta red multifacética que desempeña un papel integral en la conciencia. La investigación que explica su papel en el piloto automático basado en la memoria lleva nuestra comprensión del DMN un paso más allá al reforzar que el DMN no es simplemente ruido de fondo y es un conducto importante para la información.
En una nota final, una mejor comprensión de la DMN ha ayudado a arrojar luz sobre la experiencia interna de ser humano. Considere esta descripción de Callard y Margulies en un artículo titulado "De lo que hablamos cuando hablamos de la red de modo predeterminado":
El DMN ha sido notablemente productivo al traer campos y métodos hasta ahora marginados dentro de los perímetros de la neurociencia cognitiva y, a través de tales incursiones, generó nuevas líneas de investigación conceptual y metodológica. Temas como la deambular por la mente, que anteriormente se consideraban en gran parte más allá del alcance de la psicología cognitiva, han surgido como áreas de investigación acaloradas. Los investigadores neuropsicoanalíticos han encontrado que el DMN es un concepto rico a través del cual avanzar formulaciones sobre la energía psíquica, los conceptos psicodinámicos del yo en relación con los objetos y la fantasía.
> Fuentes:
> Callard F, Margulies DS. De qué hablamos cuando hablamos sobre la red de modo predeterminado. Front Hum Neurosci. 2014; 8: 619.
> Raichle ML. La red del modo predeterminado del cerebro. Annu. Rev. Neurosci. 2015. 38: 433-47.
> Uddin LQ, et al. Conectividad funcional de los componentes de red en modo predeterminado: correlación, anticorrelación y causalidad. Hum Brain Mapp. 2009 Feb; 30 (2): 625-37.
> Vatansever D, Menon DK, Stamatakis EA. Contribuciones en modo predeterminado al procesamiento automatizado de la información. Proc Natl Acad Sci US A. 2017; pii: 201710521.