stringtranslate.com

Дорсальная сеть внимания

Дорсальная и вентральная системы внимания
Взаимодействие между дорсальными и вентральными сетями внимания обеспечивает динамический контроль внимания по отношению к нисходящим целям и восходящей сенсорной стимуляции. [1]

Дорсальная сеть внимания ( DAN ), также известная анатомически как дорсальная лобно-теменная сеть ( D-FPN ), представляет собой крупномасштабную мозговую сеть человеческого мозга, которая в основном состоит из интрапариетальной борозды (IPS) и лобных глазных полей (FEF). [2] [3] Она названа так и наиболее известна своей ролью в произвольной ориентации зрительно-пространственного внимания . [4] [5]

Поскольку было замечено, что IPS и FEF активируются во время выполнения многих задач, требующих внимания, эту сеть иногда называли сетью , позитивной по отношению к задаче, чтобы противопоставить ее сети, негативной по отношению к задаче , или сети режима по умолчанию. [6] Однако эта дихотомия в настоящее время считается вводящей в заблуждение, поскольку сеть режима по умолчанию может быть активной в определенных когнитивных задачах. [7]

Анатомия

Основными областями DAN являются IPS и FEF каждого полушария. [8] Другие области сети могут включать среднюю височную область (MT+), [6] верхнюю теменную дольку (SPL), дополнительное глазное поле (SEF), [9] и вентральную премоторную кору . [10]

Более поздние работы показывают, что мозжечок также может участвовать в этой сети. [11] [12] Менее изученные регионы включают правую дорсолатеральную префронтальную кору и верхние холмики . [10]

Функция

DAN наиболее заметно участвует в целенаправленном, произвольном контроле зрительно-пространственного внимания. [4] [5] Корбетта и др., которые впервые определили и назвали DAN в начале-середине 2000-х годов, [5] [13] предполагают, что сеть участвует в общем нисходящем отборе стимулов и реакций, включая другие модальности (например, слуховые, тактильные). [14] Однако доказательства того, что вся DAN участвует в слуховом нисходящем внимании, были поставлены под сомнение, поскольку тесты, подтверждающие эти утверждения, включали как слуховые, так и визуальные стимулы. [15]

Дорсальная сеть внимания динамически взаимодействует с вентральной сетью внимания (или сетью заметности ) в соответствии с требованиями задачи. [1] Нижнелобное соединение настраивает это взаимодействие между двумя сетями во время переключения задач или смещения внимания. [16]

Клиническое значение

Снижение связности в дорсальных и вентральных сетях внимания было связано с более высокими уровнями симптомов синдрома дефицита внимания и гиперактивности . [17] [18] Аналогичным образом, снижение связности между DAN и лобно-теменной сетью связано с большим депрессивным расстройством . [19] С другой стороны, повышенная активация DAN наблюдалась у пациентов с шизофренией . [20]

Номенклатура

В литературе по нейронауке существует несколько вариаций названия этой сети, например, дорсальная система внимания , [1] дорсальная лобно-теменная сеть внимания , [9] и лобно-теменная сеть внимания . [21] До открытия других сетей, таких как лобно-теменная контрольная сеть , термин «задачно-позитивная сеть» относился к DAN. [22] Термин «задачно-позитивные сети» до сих пор иногда используется для обозначения всех сетей, не являющихся сетями режима по умолчанию . [23]

В 2019 году Уддин и др. предложили использовать в качестве стандартного анатомического названия для этой сети дорсальную лобно-теменную сеть ( D-FPN ). [10]

Ссылки

  1. ^ abc Vossel, S; Geng, JJ; Fink, GR (апрель 2014 г.). «Спинные и вентральные системы внимания: отдельные нейронные цепи, но совместные роли». The Neuroscientist . 20 (2): 150–9. doi :10.1177/1073858413494269. PMC  4107817 . PMID  23835449.
  2. ^ Фокс, MD; Корбетта, M.; Снайдер, AZ; Винсент, JL; Райхл, ME (2006). «Спонтанная нейронная активность различает дорсальную и вентральную системы внимания человека». PNAS . 103 (26): 10046–10051. Bibcode :2006PNAS..10310046F. doi : 10.1073/pnas.0604187103 . PMC 1480402 . PMID  16788060. 
  3. ^ Фаррант, Кристафор; Уддин, Люсина К. (2015-02-12). «Асимметричное развитие дорсальных и вентральных сетей внимания в человеческом мозге». Developmental Cognitive Neuroscience . 12 : 165–174. doi :10.1016/j.dcn.2015.02.001. ISSN  1878-9293. PMC 4396619 . PMID  25797238. 
  4. ^ ab Кинкейд, Дж. М.; Абрамс, РА; Астафьев, СВ; Шульман, ГИ; Корбетта, М. (2005). «Связанное с событиями функциональное магнитно-резонансное исследование произвольной и стимульно-управляемой ориентации внимания». Журнал нейронауки . 25 (18): 4593–4604. doi :10.1523/jneurosci.0236-05.2005. PMC 6725019. PMID 15872107  . 
  5. ^ abc Corbetta, M; Shulman, GL (март 2002). «Контроль целенаправленного и стимульно-управляемого внимания в мозге». Nature Reviews. Neuroscience . 3 (3): 201–15. doi :10.1038/nrn755. PMID  11994752. S2CID  1540678.
  6. ^ ab Fox, MD; Snyder, AZ; Vincent, JL; Corbetta, M.; Van Essen, DC; Raichle, ME (2005). «С обложки: человеческий мозг по своей сути организован в динамические, антикоррелированные функциональные сети». Труды Национальной академии наук . 102 (27): 9673–9678. doi : 10.1073/pnas.0504136102 . ISSN  0027-8424. PMC 1157105. PMID 15976020  . 
  7. ^ Спренг, Р. Натан (2012-01-01). «Ошибочность сети «отрицательных задач»». Frontiers in Psychology . 3 : 145. doi : 10.3389/fpsyg.2012.00145 . ISSN  1664-1078. PMC 3349953. PMID 22593750  . 
  8. ^ Астафьев, С.В.; Шульман, ГИ; Стэнли, CM; Снайдер, AZ; Ван Эссен, Д.К.; Корбетта, М. (2003). «Функциональная организация интрапариетальной и фронтальной коры человека для внимания, взгляда и указания». Журнал нейронауки . 23 (11): 4689–4699. doi :10.1523/JNEUROSCI.23-11-04689.2003. PMC 6740811. PMID  12805308 . 
  9. ^ ab Szczepanski, SM; Pinsk, MA; Douglas, MM; Kastner, S; Saalmann, YB (2013-09-24). "Функциональная и структурная архитектура дорсальной лобно-теменной сети внимания человека". Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (39): 15806–11. Bibcode : 2013PNAS..11015806S. doi : 10.1073/pnas.1313903110 . PMC 3785784. PMID  24019489 . 
  10. ^ abc Uddin, Lucina Q.; Yeo, BT Thomas; Spreng, R. Nathan (2019-11-01). «К универсальной таксономии макромасштабных функциональных сетей человеческого мозга». Brain Topography . 32 (6): 926–942. doi :10.1007/s10548-019-00744-6. ISSN  1573-6792. PMC 7325607. PMID 31707621  . 
  11. ^ Somers, David C.; Halko, Mark A.; Levin, Emily J.; Osher, David E.; Tobyne, Sean M.; Brissenden, James A. (2018-11-05). «Топографические кортико-мозжечковые сети, выявленные с помощью визуального внимания и рабочей памяти». Current Biology . 28 (21): 3364–3372.e5. doi :10.1016/j.cub.2018.08.059. ISSN  0960-9822. PMC 6257946 . PMID  30344119. 
  12. ^ Somers, David C.; Halko, Mark A.; Osher, David E.; Levin, Emily J.; Brissenden, James A. (2016-06-01). «Функциональное доказательство мозжечкового узла дорсальной сети внимания». Journal of Neuroscience . 36 (22): 6083–6096. doi :10.1523/JNEUROSCI.0344-16.2016. ISSN  0270-6474. PMC 4887569 . PMID  27251628. 
  13. ^ Корбетта, Маурицио; Кинкейд, Мишель Дж.; Льюис, Крис; Снайдер, Абрахам З.; Сапир, Айелет (ноябрь 2005 г.). «Нейронная основа и восстановление дефицита пространственного внимания при пространственном игнорировании». Nature Neuroscience . 8 (11): 1603–1610. doi :10.1038/nn1574. ISSN  1546-1726. PMID  16234807. S2CID  18224715.
  14. ^ Корбетта, М.; Патель, Г.; Шульман, Г.Л. (2008-05-08). «Переориентирующая система человеческого мозга: от окружающей среды к теории разума». Neuron . 58 (3): 306–24. doi :10.1016/j.neuron.2008.04.017. PMC 2441869 . PMID  18466742. 
  15. ^ Braga, RM; Wilson, LR; Sharp, DJ; Wise, RJ; Leech, R (2013-07-01). «Разделимые сети для нисходящего внимания к слуховым непространственным и визуально-пространственным модальностям». NeuroImage . 74 : 77–86. doi :10.1016/j.neuroimage.2013.02.023. PMC 3898942 . PMID  23435206. 
  16. ^ Tamber-Rosenau, BJ; Asplund, CL; Marois, R (2018-11-01). «Функциональная диссоциация нижнего фронтального соединения от дорсальной сети внимания при нисходящем контроле внимания». Журнал нейрофизиологии . 120 (5): 2498–2512. doi :10.1152/jn.00506.2018. PMC 6295539. PMID  30156458. 
  17. ^ Кастелланос, FX; Аоки, Y (май 2016 г.). «Внутренняя функциональная связность при синдроме дефицита внимания и гиперактивности: наука в развитии». Биологическая психиатрия. Когнитивная нейронаука и нейровизуализация . 1 (3): 253–261. doi : 10.1016/j.bpsc.2016.03.004. PMC 5047296. PMID  27713929. 
  18. ^ Маккарти, Х.; Скокаускас, Н.; Маллиган, А.; Донохоу, Г.; Маллинс, Д.; Келли, Дж.; Джонсон, К.; Фаган, А.; Гилл, М.; Мини, Дж.; Фродл, Т. (декабрь 2013 г.). «Гипосвязность сети внимания с дефолтом и гиперсвязность аффективной сети у взрослых с диагнозом синдром дефицита внимания/гиперактивности в детстве». JAMA Psychiatry . 70 (12): 1329–37. doi :10.1001/jamapsychiatry.2013.2174. PMID  24132732.
  19. ^ Kaiser, RH; Andrews-Hanna, JR; Wager, TD; Pizzagalli, DA (июнь 2015 г.). «Масштабная сетевая дисфункция при большом депрессивном расстройстве: метаанализ функциональной связности в состоянии покоя». JAMA Psychiatry . 72 (6): 603–11. doi :10.1001/jamapsychiatry.2015.0071. PMC 4456260 . PMID  25785575. 
  20. ^ Хименес, AM; Ли, J; Винн, JK; Коэн, MS; Энгель, SA; Глан, DC; Нюхтерляйн, KH; Ривис, EA; Грин, MF (2016). «Аномальная вентральная и дорсальная активность сети внимания во время обнаружения одиночной и двойной цели при шизофрении». Frontiers in Psychology . 7 : 323. doi : 10.3389/fpsyg.2016.00323 . PMC 4781842. PMID  27014135 . 
  21. ^ Ptak, R (октябрь 2012 г.). «Лобно-теменная сеть внимания человеческого мозга: действие, заметность и приоритетная карта окружающей среды». The Neuroscientist . 18 (5): 502–15. doi :10.1177/1073858411409051. PMID  21636849. S2CID  19702611.
  22. ^ Винсент, Дж. Л.; Кан, И.; Снайдер, AZ; Райхл, М. Э.; Бакнер, Р. Л. (декабрь 2008 г.). «Доказательства наличия лобно-теменной системы контроля, выявленные с помощью внутренней функциональной связности». Журнал нейрофизиологии . 100 (6): 3328–42. doi :10.1152/jn.90355.2008. PMC 2604839. PMID  18799601 . 
  23. ^ Миллс, Б.Д.; Миранда-Домингес, О.; Миллс, К.Л.; Эрл, Э.; Кордова, М.; Пейнтер, Дж.; Каралунас, С.Л.; Нигг, Дж.Т.; Фэйр, ДА. (2018). «СДВГ и контроль внимания: нарушение разделения сетей мозга, отвечающих за позитивные и негативные задачи». Network Neuroscience (Кембридж, Массачусетс) . 2 (2): 200–217. doi :10.1162/netn_a_00034. PMC 6130439. PMID 30215033  .