Sieć domyślna mózgu (ang. default mode network, DMN) jest jedną z głównych sieci neuronowych występujących w mózgu człowieka. Została odkryta dzięki badaniom z wykorzystaniem metod neuroobrazowania. Spoczynkowy stan umysłu jest naturalnym procesem zachodzącym w mózgu. Wpływa na myślenie związane z introspekcją i samorefleksją. Sieć jest aktywna, gdy mózg nie jest skierowany na zadania zewnętrzne, a jednostka skupia się na przetwarzaniu informacji dotyczących samego siebie i swojego życia. Oddziałuje ona z innymi sieciami, m.in. siecią uwagową i siecią istotności. Umożliwia to integrację wielu procesów zachodzących w mózgu.
1. Historia odkrycia sieci domyślnej mózgu
Początkowo badania dotyczące funkcjonowania mózgu skupiały się tylko na aktywności obszarów korowych zaangażowanych w konkretne zadania i czynności. Jednak w latach 90. XX wieku pojawiły się podejrzenia, że istnieje sieć neuronalna, która jest aktywna podczas stanu spoczynku umysłowego lub gdy mózg nie jest skierowany na konkretne zadanie.
W 2001 roku naukowiec Marcus Raichle i jego współpracownicy przeprowadzili badania z użyciem pozytonowej tomografii emisyjnej (PET). Odkryli, że pewne obszary mózgu wykazują aktywność podczas stanu spoczynku, co doprowadziło do powstania koncepcji “sieci domyślnej mózgu”. Późniejsze badania z użyciem funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) umożliwiły dokładniejsze zobrazowanie mózgu. Odkryto, że sieć domyślna składa się z kilku struktur anatomicznych.
Dalsze badania wykazały, że sieć domyślna mózgu jest zaangażowana w różne funkcje myślowe i poznawcze. Jej odkrycie otworzyło nowe perspektywy w badaniach nad funkcjonowaniem mózgu w warunkach spoczynku i zrewolucjonizowało rozumienie dynamiki pracy umysłu. Badania nad tą siecią nadal trwają, a nowe techniki neuroobrazowania i postępy w dziedzinie neurobiologii umożliwiają coraz bardziej precyzyjne badania jej funkcji i roli w różnych aspektach zachowania.
2. Struktura i mechanizm działania sieci domyślnej mózgu
DMN obejmuje przyśrodkowy obszar płatów skroniowych, ciemieniowych i przedczołowych. Obejmuje kilka struktur mózgu, które aktywnie ze sobą współpracują. Główne obszary tworzące sieć domyślną mózgu, to:
- kora przedczołowa – struktura zlokalizowana w przedniej części mózgu; odpowiada za autorefleksję, rozważania moralne, planowanie przyszłości oraz analizę własnych przekonań i intencji
- zakręt obręczy – struktura będąca częścią kory limbicznej, zaangażowana w przetwarzanie informacji o stanie wewnętrznym organizmu, emocjach i związanych z nimi wspomnieniach. Odpowiada za łączenie informacji z działaniami oraz pomaga przypomnieć sobie konkretne epizody z życia. Część brzuszna tylnej kory zakrętu obręczy aktywuje się, kiedy myśli dotyczą własnej osoby i relacji z innymi ludźmi, a także podczas wspominania przeszłości lub wyobrażania sobie przyszłości. Część grzbietowa reguluje natomiast podświadome procesy uwagowe
- przedklinek – znajduje się w kresomózgowiu, na przyśrodkowych powierzchniach półkul mózgu; jest odpowiedzialny za przetwarzanie informacji wzrokowych, sensorycznych, a także uwagowych, wyobrażaniu przyszłości, jak również za koordynację działań związanych z uwagą i świadomością
- hipokamp – element układu limbicznego; odpowiada za gromadzenie pamięci i przywoływanie wspomnień emocjonalnych
Domyślna mózgu dzieli się zatem na kilka podsieci. Pierwsza z nich, zwana podsiecią osiową (ang. DN-core), obejmuje głównie obszary przyśrodkowe i jest najbardziej związana z myśleniem odnoszącym się do własnej osoby: z narracją na temat „ja”, cech osobowościowych, preferencji i szczegółów autobiograficznych.
Druga z podsieci, grzbietowo-przyśrodkowo-czołowa (ang. dorsomedial prefrontal subsystem, DN-DMPFC) obejmuje rozproszone obszary grzbietowo-boczne w korze ciemieniowej i grzbietowo-przyśrodkowe w korze przedczołowej oraz obszary bocznej kory skroniowej. Podsieć ta jest zaangażowana w przetwarzanie informacji o charakterze semantycznym, wnioskowaniu o stanach mentalnych i o przekonaniach innych osób.
Podsieć przyśrodkowo-skroniowa (ang. medial temporal subsystem, DN-MTL), obejmuje część przyśrodkową płata skroniowego. Jest najsilniej związana z wyobrażaniem sobie przyszłości, tworzeniem marzeń i przywoływaniem wspomnień z pamięci epizodycznej. Podsieć osiowa aktywnie współpracuje z dwoma pozostałymi podsieciami. DN-DMPFC i DN-MTL są z kolei znacznie mniej zależne od siebie.
3. Funkcje sieci domyślnej mózgu
Sieć domyślna mózgu pozwala układowi nerwowemu na odpoczynek, a jednocześnie na konsolidację pamięci i informacji napływających z otoczenia. Umożliwia ignorowanie niepotrzebnych bodźców i chroni układ nerwowy przed przebodźcowaniem. Odpowiada za umiejętność wykonywania trudnych zadań pomimo obecności bodźców rozpraszających i informacji niepotrzebnych w danej chwili.
Stan spoczynkowy wpływa na percepcję. Ma za zadanie przygotować mózg do reakcji na bodziec. Dodatkowo cykliczność aktywności sieci pomaga mózgowi w wykorzystywaniu przeszłych doświadczeń do przyszłych decyzji. Kalkulowanie wszystkiego, co się dzieje dookoła człowieka, i podejmowanie decyzji w mgnieniu oka wymaga niesamowitej sprawności. Odpowiada za to właśnie DMN.
Spontaniczne wchodzenie mózgu w stan spoczynku może zmienić sposób odbierania bodźców dochodzących ze świata zewnętrznego. Dlatego osoby regularnie medytujące i pozwalające sobie na odpoczynek umysłowy lepiej radzą sobie ze stresem i problemami. Istnieją także przypuszczenia, że aktywność mózgu w stanie spoczynku pomaga w utrzymywaniu w nim porządku i zachowania poczucia własnej tożsamości niezależnie od zachodzących zmian w środowisku zewnętrznym.
4. Aktywność sieci domyślnej mózgu a zaburzenia psychospołeczne
Nieprawidłowa aktywność DMN jest związana z wieloma rodzajami zaburzeń o podłożu psychospołecznym. W mózgach osób z chorobą Alzheimera, autyzmem, schizofrenią i depresją zaobserwowano znaczące zmiany w kontekście aktywności tej sieci. Osoby, u których aktywność stanów spoczynkowych mózgu jest wyższa niż u osób zdrowych, częściej doświadczają ruminacji, czyli nawracających myśli o charakterze negatywnym. Myśli te mają często charakter autobiograficzny. Negatywne doświadczenia skutkują ocenianiem siebie w nieprzychylny sposób.
Nadmierna aktywacja DMN może także pogarszać jakość kontaktów psychospołecznych. W takim przypadku można poprzez interwencję terapeutyczną dążyć do zmniejszenia dynamiczności obszarów mózgu związanych z siecią poprzez zachęcanie do wykonywania większej ilości konkretnych zadań. Skupienie na nich powoduje mniejsze ryzyko odpływania myślami i uciekania w emocjonalną analizę wydarzeń, co może pomóc w poprawie samooceny i samorefleksyjności.