Ein Fühler der oberen Staffelungen des Kette-vonbefehls des menschlichen Gehirns hat überzeugenden Beweis, dass es keine aber zwei ergänzenden Kommandanten verantwortlich für das Gehirn gibt, nach Ansicht der Neurologen an der Washington-HochschulMedizinischen Fakultät in St. Louis gefunden.
Er ist, als ob Kapitäne James T. Kirk und Jean-LUC Picard auf der Brücke und im Befehl des gleichen starship Unternehmens waren.
In Wirklichkeit sind diese zwei Kapitäne Netze von Gehirnregionen, die sich nicht konsultieren, aber, auf einen geläufigen Zweck noch hinzuarbeiten - Regelung des freiwilligen, Ziel-orientierten Verhaltens. Dieses umfaßt eine beträchtliche Reichweite der Aktivitäten vom Lesen eines Wortes zum Suchen nach einem Stern zum Gesang eines Liedes, aber wahrscheinlich umfaßt nicht unfreiwilliges Verhalten wie Regelung des Pulsschlags oder der Verdauung.
„Dieses war eine große Überraschung. Wir wussten, dass einige Gehirnregionen zur top-down Regelung beitragen, aber die meisten uns Gedanke wir schließlich alle jene Regionen zeigen würden, die zusammen in einer Anlage, ein kleiner Kerl herauf die Oberseite verbinden, die sonst jeder was mitteilt zu tun,“ sagt älteren Autor Steven Petersen, Ph.D., James S. McDonnell Professor der Kognitiven Neurologie und Professor von Neurologie und von Psychologie.
Die Ergebnisse, veröffentlicht Onlinediese woche in den Verfahren der National Academy Of Sciences, Unterstützen möglicherweise Bemühungen, die Effekte der Gehirnverletzung zu verstehen und neue Strategien zu entwickeln, um solche Verletzungen zu behandeln.
„Zum Beispiel, in seltenen Fällen entwickeln Patienten mit Gehirnverletzungen Verhalten, das Auslöseimpuls-gehend sind: Jedes Mal wenn sie einen bestimmten Auslöseimpuls antreffen, reagieren sie genau die gleiche Methode,“ erklären ersten Autor Nico Dosenbach, ein M.D.-/Ph.D.student. „Ein Mann mit einer Gehirnverletzung fing an, jedes Mal wenn er ein Bett sah, unabhängig davon sich auszuziehen, ob es in einem Möbelgeschäft oder in seinem eigenen Schlafzimmer war. Diese Forschung hilft möglicherweise uns, zu verstehen, was geschieht diesen Patienten.“
Die Studie ist ein frontales Nachdrängen zu einem Papier 2006 durch Dosenbach, Petersen und andere. In den früheren Experimenten kennzeichneten Forscher Gehirnregionen, die durchweg aktiv als Freiwillige waren, die für eine Geistesaufgabe vorbereitet wurden. Sie schlugen, dass die Regionen Aufgabensets erstellten, Pläne für die Anwendung der fachkundigen Talente der verschiedenen Gehirnregionen, um ein Ziel zu erzielen vor. Die Anwendung der Intelligenz auf kundenspezifische Arten ist im Herzen der beeindruckenden Fähigkeiten des Gehirns. Es bedeutet, dass das Gehirn einen einzelnen Auslöseimpuls nehmen (zum Beispiel, das Druckwort „Hund“ sehend auf einer Seite) und viele verschiedenen Sachen mit ihm tun kann (laut gelesen ihm, eine Geistesabbildung erstellen oder eine Liste von verbundenen Verben vorlegen).
Petersens Gruppe kennzeichnete schließlich 39 Gehirnregionen, die durchweg aktiv wurden, bevor das Gehirn geht, an einer Aufgabe zu arbeiten. Sie taten dies durch magnetische Resonanz- Darstellungs (MRI)funktionellscans, die Blutoxydationsstufen in den verschiedenen Gehirnregionen als Freiwilligkomplette Geistesaufgaben aufspüren. Blutoxydationszunahmen zu einer bestimmten Gehirnregion zeigen, dass die Region zu einer Aufgabe beiträgt.
Für die neue Studie verwendeten Dosenbach, Petersen und Kollegen einschließlich Student im Aufbaustudium Damien-Messe und Bradley Schlaggar, M.D., Ph.D., eine andere GehirnAbtastverfahrenrufruhezustandfunktionsanschlussfähigkeit MRI. Für diese Technik werden Freiwillige gebeten sich zu entspannen, während ihre Gehirne gescannt werden, anstatt, an einer Aufgabe zu arbeiten. Forscher in den Labors des Mitverfassers Marcus Raichle, M.D. und anderswo haben gezeigt, dass Schwankungen der MRI-Scan-Ergebnisse auftreten, selbst wenn Freiwillige untätig sind, und dass diese Varianten für nützliche Einblicke in Gehirnfunktion und -architektur studiert werden können.
Um ihre Analyse zu erhöhen, wendeten sich Dosenbach und Petersen an Graphentheorie, einen Zweig von Mathematik die sichtlich Verhältnisse zwischen Paaren Nachrichten grafisch darstellt.
„Ein ähnlicher Anflug wird im Gesellschaftsspiel Sechs Grade an Kevin Bacon,“ Petersen-Anmerkungen verwendet. „Sie verwenden zusammengepaßte Anschlüsse - Aussehen im gleichen Film, Ehe-Verhältnisse - um von einem Schauspieler oder von Schauspielerin zu anderen zu gehen, bis Sie eine Kette von den Anschlüssen gekennzeichnet haben, die Kevin Bacon und einen anderen Ausführenden, der, verbinden lag nicht sofort auf der Hand.“
Unter Verwendung einer analytischen Technik, die ursprünglich durch Raichles Gruppe entwickelt wurde, setzten Wissenschaftler Ruhezustandfunktionsanschlussfähigkeit MRI ein, um die Paare Gehirnregionen zu kennzeichnen, wohin Blutsauerstoffstufen ungefähr in synch mit einander stiegen und fielen und bedeuteten die Regionen, zusammenarbeiten wahrscheinlich. Sie stellten die Ergebnisse grafisch dar und stellten jede Gehirnregion mit einer Form dar. Sie zeichneten eine Zeile zwischen zusammengepaßte Gehirnregionen, wenn ihre Blutoxydationsmuster fest genug aufeinander bezogen.
„Sie erwarteten möglicherweise, dass alles an alles angeschlossen wird, und Sie würden Sortierung eines großen Viehfutters erhalten und nicht viele Informationen,“ sagt Dosenbach. „Aber das ist überhaupt nicht, was wir fanden. Sogar an den niedrigen Ständen der Wechselbeziehung, gab es zwei Seiten zu diesen Diagrammen. Gehirnregionen auf jeder Seite hatten mehrfache Anschlüsse zu anderen Regionen auf ihrer Seite, aber sie schlossen nie an Regionen auf der Gegenseite.“ an
Sie ist nicht beispiellos, eine stabile Anlage zu haben, die durch zwei unabhängig esteuert ist oder mehr Originale. Tatsächlich ist dieses ein geläufiges Muster, das als eine komplexe anpassungsfähige Anlage bekannt ist. Wissenschaftler verwenden einen Anflug, der Netzdynamik, um diese Anlagen in der Biologie, in der Ökologie, in der Wirtschaft, in der Informatik, in der Soziologie und in anderer zu studieren Disziplinen genannt wird.