Unter Verwendung einer eben freigegebenen Methode, zum der magnetischen Resonanz- funktionelldarstellung zu analysieren (fMRI), haben Northwestern-Universitäts-Forscher gezeigt, dass die Verbindungen zwischen verschiedenen Teilen des Gehirns dynamisch und nicht statisch sind. Dieses und andere Ergebnisse beantworten althergebrachte Debatten über, wie Gehirnnetze funktionieren, um verschiedene kognitive Aufgaben zu lösen. Sie werden im aktuellen (1. Juni) Punkt des Zapfens von Neurologie dargestellt.
Gleichmäßig wichtig, entdeckten die Forscher, dass die Gehirnregion, die die Integration von Informationen durchführte, abhängig von der Aufgabe verschob, die ihre Personen durchführten. In dieser Studie wurden die Personen Zweisprachenaufgaben zugewiesen. In beiden wurden Personen gebeten, einzelne Wörter zu lesen und ein Rechtschreibungs- oder Reimenurteil dann zu machen.
„Wir fanden, dass ein Netz verschiedene Konfigurationen abhängig von dem Ziel der Aufgabe nimmt,“ sagten Tali Bitan, Hauptautor von „Schichten der Effektiven Anschlussfähigkeit Innerhalb eines SprachNetzes während des Reimens und der Rechtschreibung.“
Ein Habilitationsgegenstück in der Abteilung von Nachrichtenübermittlungswissenschaften und von Störungen, Bitan arbeitete mit James-Stand des Außerordentlichen Professors der gleichen Abteilung und M-Marsel Mesulam, Direktor der Kognitiven Neurologie und der Alzheimerkrankheits-Mitte in Nordwestlicher Feinberg-Medizinischer Fakultät.
Mesulam, der zu den ersten Wissenschaftlern gehörte, zum des Bestehens der Konvergenzzonen innerhalb der verbundenen Gehirnnetze vorauszusagen, sagte, dass die Studie „den klarsten und überzeugendsten Beweis bis jetzt“ der Dynamik in der effektiven Anschlussfähigkeit darstellt.
Um dynamische effektive Anschlussfähigkeit besser zu verstehen, vergleicht Mesulam die Gehirnnetze mit einem Netz von den Datenbahnen, die verschiedene Teile einer Stadt anschließen. Die Datenbahn ist statisch. Egal wie schwer die Verkehrsbelastung, es immer die gleiche Anzahl von Wegen hat. Im Gehirn gibt es eine dynamische Änderung, die bestimmte Bahnen die Nachfragen einer gegebenen kognitiven Aufgabe vorzugsweise ermöglichen lässt. Die Gehirndatenbahn in Wirklichkeit „fügt Wege“ hinzu, um die Anforderungen der bestimmten Aufgabe anzupassen.
Abhängig von dem Ziel der Aufgabe -- ob Personen gebeten wurden, ein orthographisches (Rechtschreibungs) Urteil oder ein phonologisches (reimendes) Urteil zu machen - die Nordwestlichen Forscher fanden, dass verschiedene Konvergenzzonen im Netz in die Aufgabe miteinbezogen wurden.
„Das Bestehen und die Identität von Konvergenzzonen --Bereiche, in denen Informationen von den mehrfachen Quellen im Gehirn sich treffen -- sind, seit sie Ende des 20. Jahrhunderts vorgeschlagen wurden,“ sagte Bitan debattiert worden. „Jetzt, mit den neuen Techniken, zum von Gehirnbildgebungsdaten zu analysieren, können wir die besondere Rolle prüfen, die durch verschiedene Gehirnregionen im Netz gespielt wird, die für jede kognitive Aufgabe gefordert werden. Diese Techniken, die effektive Anschlussfähigkeit prüfen, aktivieren uns, zu lernen, wie das Gehirn ändert seine Zusammenschaltbarkeit entsprechend der Aufgabe zur Hand.“
Die Nordwestlichen Forscher schlagen auch vor, die Rolle jeder Gehirnregion zu erklären, während sie innerhalb eines komplexen Netzes zusammenwirkt, um ein spezifisches kognitives Ziel zu erzielen.
Die herkömmliche Methode für das Analysieren von fMRI Daten, die nur zeigen können, welche Gehirnregionen in einer gegebenen Aufgabe aktiv sind, zeigte zwei Gehirnregionen, die für jede der studierten Aufgaben speziell aktiv waren: die seitliche zeitliche Rinde (LTC) für die reimende Aufgabe und das intraparietal Sulcus (IPS) für die Rechtschreibung weisen eine Arbeit zu.