מה המוח שלך עושה כשאתה לא עושה כלום | מגזין קוונטה

בכל פעם שאתה מבצע משימה באופן פעיל - נניח, הרמת משקולות בחדר כושר או בדיקה קשה - החלקים במוח שלך הנדרשים לביצועה הופכים ל"פעילים" כאשר נוירונים מגבירים את הפעילות החשמלית שלהם. אבל האם המוח שלך פעיל גם כשאתה נמצא על הספה?

התשובה, מצאו חוקרים, היא כן. במהלך שני העשורים האחרונים הם הגדירו את מה שמכונה רשת מצב ברירת המחדל, אוסף של אזורים שלכאורה לא קשורים במוח המופעלים כשאתה לא עושה הרבה בכלל. הגילוי שלה הציע תובנות לגבי האופן שבו המוח מתפקד מחוץ למשימות מוגדרות היטב, וגם גרם למחקר על תפקידן של רשתות מוח - לא רק אזורי מוח - בניהול החוויה הפנימית שלנו.

בסוף המאה ה-20, מדעני מוח החלו להשתמש בטכניקות חדשות כדי לצלם תמונות של מוחם של אנשים בזמן שהם מבצעים משימות במכונות סריקה. כצפוי, הפעילות באזורי מוח מסוימים עלתה במהלך מטלות - ולהפתעת החוקרים, הפעילות באזורי מוח אחרים ירדה בו זמנית. מדעני המוח הסתקרנו שבמהלך מגוון רחב של משימות, אותם אזורי מוח החזירו את פעילותם באופן עקבי.

זה היה כאילו האזורים האלה היו פעילים כשהאדם לא עשה כלום, ואז כבו כשהמוח היה צריך להתרכז במשהו חיצוני.

חוקרים כינו תחומים אלה "שליליים למשימה". כאשר הם זוהו לראשונה, מרקוס רייכל, נוירולוג בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס, חשד שאזורים שליליים אלה ממלאים תפקיד חשוב בנפש המנוחה. "זה העלה את השאלה 'מהי פעילות המוח הבסיסית?'", נזכר רייכל. בניסוי, הוא ביקש מאנשים בסורקים לעצום את עיניהם ופשוט לתת למוחם לשוטט בזמן שהוא מודד את פעילות המוח שלהם.

הוא גילה שבמהלך מנוחה, כאשר אנו פונים פנימה נפשית, אזורים שליליים למשימה צורכים יותר אנרגיה משאר חלקי המוח. במאמר משנת 2001, הוא כינה את הפעילות הזו "מצב ברירת מחדל של תפקוד המוח." שנתיים לאחר מכן, לאחר הפקת נתונים ברזולוציה גבוהה יותר, צוות מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת סטנפורד גילה שפעילות שלילית משימות זו מגדירה רשת קוהרנטית של אזורי מוח המקיימים אינטראקציה, שאותה הם כינו רשת מצב ברירת המחדל.

הגילוי של רשת מצב ברירת המחדל הצית סקרנות בקרב מדעני מוח לגבי מה שהמוח עושה בהיעדר משימה ממוקדת כלפי חוץ. למרות שכמה חוקרים האמינו שתפקידה העיקרי של הרשת הוא לייצר את החוויה שלנו של שיטוט מוחות או חלומות בהקיץ, היו עוד המון השערות. אולי זה שלט בזרמים של תודעה או הפעיל זיכרונות של חוויות עבר. וחוסר תפקוד ברשת מצבי ברירת המחדל הוצג כמאפיין פוטנציאלי של כמעט כל הפרעה פסיכיאטרית ונוירולוגית, כולל דיכאון, סכיזופרניה ומחלת אלצהיימר.

מאז, שלל מחקרים על מצב ברירת המחדל סיבך את ההבנה הראשונית הזו. "היה מעניין מאוד לראות את סוגי המשימות והפרדיגמות השונות שעוסקות ברשת מצב ברירת המחדל ב-20 השנים האחרונות", אמר. לוסינה אודין, מדען מוח באוניברסיטת קליפורניה, לוס אנג'לס.

מצב ברירת המחדל היה אחת מרשתות המוח הראשונות שאופיינו במדע. הוא מורכב מקומץ של אזורי מוח, כולל כמה בקדמת המוח, כמו הקורטקס הפרה-פרונטלי המדיאלי הגבי והגחוני, ואחרים מפוזרים ברחבי האיבר, כמו קליפת המוח האחורית, ה-precuneus וה-gyrus הזוויתי. אזורים אלו קשורים לזיכרון, חוויה חוזרת, חיזוי, שיקול פעולה, פרס/עונש ושילוב מידע. (ההדגשה הצבעונית באיור הבא מציינת כמה מאזורי המוח החיצוניים שהופכים פעילים יותר כאשר רשת ברירת המחדל פועלת.)

מאז גילויו, מדעני מוח זיהו באופן רופף קומץ רשתות נפרדות נוספות שכל אחת מהן מפעילה אזורים שונים לכאורה במוח. אזורים מופעלים אלה אינם פועלים באופן עצמאי, אלא עולים בהרמוניה זה עם זה. "אי אפשר לחשוב על תזמורת סימפונית רק ככינורות או אבובים", אמר רייכל. באופן דומה, ברשת מוח, החלקים הבודדים מקיימים אינטראקציה כדי להביא להשפעות שהם יכולים לייצר רק יחד.

על פי מחקר, ההשפעות של רשת מצבי ברירת המחדל כוללות שיטוט מחשבות, זכירת חוויות עבר, חשיבה על מצבים נפשיים של אחרים, חזון העתיד ועיבוד שפה. למרות שזה עשוי להיראות כמו תיק אחיזה של היבטים לא קשורים של קוגניציה, וינוד מנון, מנהל המעבדה למדעי המוח של Stanford Cognitive & Systems, חשב לאחרונה שכל הפונקציות הללו עשויות להיות מועילות ב בניית נרטיב פנימי. לדעתו, רשת מצב ברירת המחדל עוזרת לך לחשוב מי אתה ביחס לאחרים, להיזכר בחוויות העבר שלך ואז לסכם את כל זה בנרטיב עצמי קוהרנטי.

ברור שמצב ברירת המחדל הוא משהו מסובך; זה מעורב בתהליכים רבים ושונים שלא ניתן לתאר בצורה מסודרת. "זה די טיפשי לחשוב שאי פעם נהיה כמו, 'אזור מוח אחד או רשת מוח אחת עושה דבר אחד'", אמר אודין. "אני לא חושב שככה זה עובד."

אודין החלה לחקור את רשת מצב ברירת המחדל מכיוון שהיא הייתה מעוניינת בזיהוי עצמי, ונראה היה כי משימות זיהוי עצמי רבות, כגון זיהוי הפנים או הקול שלך, קשורות לרשת. בשנים האחרונות היא הסיטה את תשומת לבה לאינטראקציות בין רשתות מוח. בדיוק כפי שאזורי מוח שונים מקיימים אינטראקציה זה עם זה כדי ליצור רשתות, רשתות שונות מקיימות אינטראקציה זו עם זו בדרכים משמעותיות, אמר אודין. "אינטראקציות רשת מבהירות יותר ללמוד במובנים מסוימים מאשר רק רשת בבידוד, כי הן עובדות יחד ואז מתפרקות ואז משנות את מה שהם עושים לאורך זמן."

היא מתעניינת במיוחד כיצד רשת מצב ברירת המחדל מקיימת אינטראקציה עם רשת הבולטות, אשר נראה לעזור לנו לזהות את פיסת המידע הרלוונטית ביותר בכל זמן נתון. עבודתה מציעה שרשת הבולטות מזהה מתי חשוב לשים לב למשהו ואז פועלת כמתג כיבוי עבור רשת מצב ברירת המחדל.

חוקרים גם בחנו האם הפרעות בריאות הנפש כמו דיכאון יכולות להיות קשורות לבעיות ברשת מצב ברירת המחדל. עד כה, הממצאים לא היו חד משמעיים. אצל אנשים עם דיכאון, למשל, כמה חוקרים מצאו שצמתי רשת מחוברים יתר על המידה, בעוד שאחרים מצאו את ההיפך - שצמתים לא מצליחים להתחבר. ובמחקרים מסוימים, רשת מצב ברירת המחדל עצמה אינה חריגה, אבל האינטראקציות שלה עם רשתות אחרות כן. ממצאים אלה עשויים להיראות לא תואמים, אבל הם מתיישבים עם הממצאים האחרונים שאולי דיכאון הוא מקבץ של הפרעות שונות שמופיעים עם תסמינים דומים.

בינתיים, מנון פיתח את מה שהוא מכנה תיאוריית הרשת המשולשת. הוא טוען כי אינטראקציות חריגות בין רשת מצב ברירת המחדל, רשת הבולטות ורשת שלישית הנקראת רשת פרונטופריאטלית עשויות לתרום להפרעות בריאות הנפש כולל סכיזופרניה, דיכאון, חרדה, דמנציה ואוטיזם. בדרך כלל, הפעילות של רשת מצב ברירת המחדל פוחתת כאשר מישהו שם לב לגירוי חיצוני, בעוד שהפעילות בשתי הרשתות האחרות עולה. הדחיפה והמשיכה הזו בין רשתות עשויה שלא לפעול באותה צורה אצל אנשים עם הפרעות פסיכיאטריות או התפתחותיות, חושדת מנון.

דינה בארך, שחוקר את הנוירוביולוגיה של מחלות נפש באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס, מסוקרן מתיאוריית הרשת המשולשת. חקירת האופן שבו רשתות מחוברות בצורה שונה אצל אנשים עם הפרעות נפשיות יכולה לעזור לחוקרים למצוא מנגנונים בסיסיים ולפתח טיפולים, אמרה. עם זאת, היא לא חושבת שאינטראקציות ברשת לבדן יסבירו באופן מלא את מחלת הנפש. "אני חושב על הבנת הבדלי קישוריות כנקודת מוצא", אמר ברך. "זו לא נקודת קצה."

ההבנה הנוכחית של רשת מצב ברירת המחדל היא בוודאי גם לא נקודת הקצה שלה. מאז גילויו, הוא דחף את מדעני המוח לחשוב מעבר לאחריות של אזורי מוח בודדים להשפעות של אינטראקציות בין רשתות מוח. וזה דחף אנשים רבים להעריך את הפעילויות הממוקדות פנימה של הנפש - שגם כשאנחנו חולמים בהקיץ או במנוחה, המוח שלנו עובד קשה כדי שזה יקרה.