Only Perception: 連接至沈思的腦網路成人比小孩複雜

2008-03-29

連接至沈思的腦網路成人比小孩複雜

Brain network linked to contemplation in adults is less complex in children
http://www.physorg.com/news124110190.html

March 07, 2008

Washington 大學醫學院的科學家學到，一個連接到內省（introspective）任務的腦網路 -- 諸如塑造自我形象或理解其他的動機 -- 在小孩身上既不不複雜也不周密。他們亦證實當個體成熟時在各區域之間的網路連結會更加牢固。

科學家正要建立一幅這些連結與其他腦網路如何正常發展及互動的圖像。他們想要利用這些圖像，對老化、腦損傷與自閉症等症狀在腦功能上所產生的效應進行更深入的評估，

"有了這些資訊將不只幫助我們了解這些病患哪出了差錯，那也能讓我們進行更好的評估，是否以及如何提供給這些病患未來的介入，以達到有效的治療，" 資深作者 Bradley L. Schlaggar, M.D., Ph.D.，小兒科、放射學、神經學、解剖學與神經生物學副教授。

研究成果將發表在本週的 PNAS 線上版。

神經經科學家，包括共同作者 Marcus E. Raichle M.D.，放射、解剖、神經生物學與神經學教授，首次於 1996 年確認這個網路，那稱為預設網路（default network）。從那時起，科學家已將其連接到一些內觀的（inward-looking）活動，包括「自傳體式的自我（autobiographical self，一個人對其生活史的內在敘述）」；以及「心理化（mentalizing，能夠分析他人精神狀態的能力，並利用這些洞悉來將自我的行為調整至適當的程度）」。

Schlaggar、Raichle 與同事包括 Steve Petersen, Ph.D.，James McDonnell 認知神經科學教授、神經學與心理學教授，已利用一種新技術稱為靜止態功能性連結 MRI（resting-state functional connectivity MRI）來確認腦網路並分析它們的功能與生長。並不是在某位志願者進行認知任務時分析精神活動，而是在他們被要求休息且沒有從事任何特定工作後，利用靜止態連接掃描他們的腦部。這些掃描顯露出流動向腦部不同區域的血氧濃度改變。研究者解釋血氧濃度在腦部不同區域升或降當中的關聯性，是這些區域可能在一起工作的跡象。在神經科學家的術語中，這表示這些區域具有功能性連結。

Damien A. Fair，Schlaggar 實驗室的畢業生，帶領這項新研究，那比較13 個腦部區域在年紀 7-9 歲的小孩與 21-31 歲的成人中，連結到預設網路的功能性連結。

"小孩與大人之間的差異截然不同，" Fair 說。"在一幅描繪我們所研究的腦部區域間之連結強度的圖形中，小孩的心智只有在某些區域間有少數連結，而大人的腦袋則佈滿了如蜘蛛網般的網路，那涉及到所有區域、許多不同的互連連接。"

在最近幾年所發表的論文中，研究者已利用同樣技術確認了二種網路，他們認為那控制了直接朝向「外部」目標（包括觀察以及與環境互動）之行為背後的許多腦部活動。

Schlaggar 等人計畫更進一步研究腦部網路如何在生長期間以及成熟的腦中交互作用。他們也觀察網路在腦損傷或自閉症這種症狀的患者身上，作用有何不同。

"泛自閉症障礙症候群（ASD）第一次的顯露早於我們所研究的時間，" Schlaggar 提到。"不過它所影響的許多功能，已經與預設網路產生關聯，故我們熱切地想看看，分析這種網路以及它的發展，是否能賦予我們對自閉症產生新的洞見。"

※ 相關報導：

＊ The maturing architecture of the brain's default network
http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/105/10/4028

Damien A. Fair, Alexander L. Cohen, Nico U. F. Dosenbach,
Jessica A. Church, Francis M. Miezin, Deanna M. Barch,
Marcus E. Raichle, Steven E. Petersen and
Bradley L. Schlaggar
PNAS - March 11, 2008 - vol. 105 - no. 10 - 4028-4032
doi: 10.1073/pnas.0800376105