Chế độ mặc định của chức năng não bộ

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - Tập 98 Số 2 - Trang 676-682 - 2001
Marcus E. Raichle1, Ann Mary MacLeod1, Abraham Z. Snyder1, William J. Powers1, Debra A. Gusnard1, Gordon L. Shulman1
1Mallinckrodt Institute of Radiology and Departments of Neurology and Psychiatry, Washington University School of Medicine, St. Louis, MO 63110

Tóm tắt

Trạng thái cơ sở hoặc trạng thái kiểm soát là cơ bản để hiểu biết về hầu hết các hệ thống phức tạp. Việc định nghĩa trạng thái cơ bản trong não người, có thể nói là hệ thống phức tạp nhất của chúng ta, đặt ra nhiều thách thức đặc biệt. Nhiều người nghi ngờ rằng, nếu không có sự kiềm chế, hoạt động của nó sẽ thay đổi một cách không thể đoán trước. Mặc dù có dự đoán này, chúng tôi đã xác định được một trạng thái cơ bản của não người trưởng thành bình thường dựa trên tỷ lệ chiết xuất oxy não, hay OEF. OEF được định nghĩa là tỷ lệ giữa oxy mà não sử dụng và oxy được cung cấp bởi máu lưu thông, và có tính đồng nhất đáng kể trong trạng thái tỉnh nhưng nghỉ ngơi (ví dụ: nằm yên lặng với mắt nhắm). Các độ lệch địa phương trong OEF đại diện cho cơ sở sinh lý của các tín hiệu thay đổi trong hoạt động nơron thu được thông qua cộng hưởng từ chức năng (fMRI) trong nhiều hành vi của con người. Chúng tôi đã sử dụng các phép đo lượng hóa về chuyển hóa và tuần hoàn từ chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) để lấy OEF một cách khu vực trong não. Các khu vực hoạt động được nhận thấy rõ ràng bởi sự vắng mặt của chúng. Tất cả các độ lệch đáng kể so với OEF trung bình của bán cầu não đều là tăng, biểu thị cho sự phi hoạt động, và gần như chỉ nằm trong hệ thống thị giác. Định nghĩa trạng thái cơ bản của một khu vực theo cách này gán ý nghĩa cho một nhóm các khu vực thường xuyên thể hiện sự giảm sút so với trạng thái cơ bản này trong một loạt các hành vi hướng đến mục tiêu được theo dõi bằng PET và fMRI. Những sự giảm sút này gợi ý sự tồn tại của một chế độ mặc định có tổ chức, cơ bản của chức năng não bộ, bị ngưng lại trong các hành vi hướng đến mục tiêu cụ thể.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1073/pnas.95.3.765

10.1098/09628439850104470

10.1162/jocn.1997.9.5.648

10.1073/pnas.83.4.1140

10.1016/0304-4165(82)90333-6

10.1073/pnas.87.24.9868

10.1002/mrm.1910140108

10.1073/pnas.89.13.5951

10.1073/pnas.89.12.5675

10.1097/00004728-198012000-00001

M A Mintun, M E Raichle, W R Martin, P Herscovitch J Nucl Med 25, 177–187 (1984).

D I Altman, L L Lich, W J Powers J Nucl Med 32, 1738–1741 (1991).

10.1126/science.3260686

10.1038/jcbfm.1985.66

10.1001/jama.280.12.1055

10.1097/00004728-199401000-00023

10.1088/0031-9155/37/8/002

10.1097/00004728-198202000-00021

10.1109/TNS.1982.4335901

10.1038/jcbfm.1987.97

P Herscovitch, J Markham, M E Raichle J Nucl Med 24, 782–789 (1983).

M E Raichle, W R W Martin, P Herscovitch, M A Mintun, J Markham J Nucl Med 24, 790–798 (1983).

P T Fox, M A Mintun J Nucl Med 30, 141–149 (1989).

10.1038/jcbfm.1984.49

10.1038/jcbfm.1989.13

J Talairach, P Tournoux Co-Planar Stereotaxic Atlas of the Human Brain (Thieme Medical Publishers, New York, 1988).

10.1001/archneur.1983.04050040060010

B A Vogt, D M Finch, C R olson Cereb Cortex 2, 435–443 (1992).

10.1152/jn.1981.45.3.397

C L Colby, R Gattass, C R Olson, C G Gross J Comp Neurol 238, 1257–1299 (1988).

10.1093/brain/77.3.373

10.1002/ana.410420114

10.1001/archneur.1988.00520310107024

S Laureys, C Lemaire, P Maquet, C Phillips, G Franck Lancet 67, 121–133 (1999).

10.1001/archneur.1990.00530020103022

10.1016/S0022-3956(99)00029-1

10.1080/026999398379646

10.1176/jnp.9.3.471

10.1016/S1364-6613(00)01483-2

Simpson J. R. Jr. Ongur D. Akbudak E. Conturo T. E. Ollinger J. M. Snyder A. Z. Gusnard D. A. & Raichle M. E. (2000) J. Cognit. Neurosci. in press.

10.1073/pnas.98.2.683

10.1073/pnas.98.2.688

10.1126/science.275.5304.1293

10.1016/0149-7634(94)00053-4

10.1002/cne.903630408

10.1523/JNEUROSCI.14-09-05437.1994

E T Rolls The Brain and Emotion (Oxford Univ. Press, Oxford, U.K., 1999).

W James Psychology (Henry Holt, New York, 1893).

10.1162/jocn.1997.9.5.648

Thông tin
Thông tin xuất bản

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

Tập 98 Số 2

676-682

Thông tin tác giả