Die verborgene Architektur des Default Mode Netzwerks im Gehirn entschlüsselt

LONDON (IT BOLTWISE) – Neurowissenschaftler haben einen bedeutenden Fortschritt in der Erforschung des menschlichen Gehirns erzielt, indem sie die komplexe Struktur des sogenannten Default Mode Netzwerks (DMN) kartierten. Diese Entdeckung könnte unser Verständnis darüber, wie das Gehirn intern fokussierte Gedanken und Erinnerungen verarbeitet, revolutionieren.

In einer kürzlich veröffentlichten Studie in Nature Neuroscience haben Forscher die strukturellen Grundlagen des Default Mode Netzwerks (DMN) im Gehirn untersucht. Dieses Netzwerk ist bekannt dafür, bei intern fokussierten Gedanken, Erinnerungen und Selbstreflexion aktiv zu sein. Durch die Analyse von postmortem Gehirngewebe und fortschrittlicher Neuroimaging-Techniken entdeckten die Wissenschaftler, dass das DMN aus verschiedenen anatomischen Gewebetypen besteht, die jeweils unterschiedliche Rollen bei der Informationsverarbeitung spielen.

Das DMN ist eines der am häufigsten untersuchten, aber dennoch wenig verstandenen Systeme im Bereich der Neurowissenschaften. Ursprünglich wurde es durch Gehirnscans entdeckt, die zeigten, dass bestimmte Regionen weniger aktiv werden, wenn eine Person sich auf eine externe Aufgabe konzentriert. Doch im Laufe der Zeit bemerkten Forscher, dass diese Regionen auch bei einer Vielzahl von kognitiven Aktivitäten aktiv sind, was zu grundlegenden Fragen über die Funktion des DMN führte.

Ein Schlüssel zur Lösung dieses Rätsels liegt in der Anatomie des Netzwerks. Während frühere Forschungen hauptsächlich funktionelle MRTs nutzten, um Aktivitätsmuster zu verfolgen, wurde der zugrunde liegenden Mikrostruktur weniger Aufmerksamkeit geschenkt. Die Autoren der neuen Studie vermuteten, dass ein tieferes Verständnis der zellulären und anatomischen Merkmale des DMN klären könnte, wie es eine so vielfältige Palette von mentalen Prozessen unterstützt.

Um dies zu untersuchen, kombinierte das Forschungsteam postmortem Gehirnhistologie mit in vivo Neuroimaging. Die histologischen Daten stammten aus einer hochauflösenden 3D-Rekonstruktion eines menschlichen Gehirns, das nach dem Tod gespendet wurde. Diese anatomischen Karten wurden dann mit funktionellen Gehirnnetzwerken verglichen, die durch Ruhe-MRT-Scans bei lebenden Teilnehmern definiert wurden.

Die Forscher konzentrierten sich darauf, wie sich verschiedene Teile des DMN in ihrer Zytoarchitektur unterscheiden. Sie identifizierten mehrere Arten von kortikalen Mikrostrukturen innerhalb des DMN, die von Bereichen reichen, die auf die Verarbeitung sensorischer Informationen spezialisiert sind, bis hin zu Regionen, die mit Gedächtnis und internem Denken assoziiert sind. Dies zeigte, dass das DMN nicht einheitlich ist, sondern eine Mischung aus Zelltypen umfasst, die jeweils für unterschiedliche Aufgaben geeignet sein könnten.

Die Ergebnisse der Studie legen nahe, dass das DMN eine einzigartige integrative Rolle spielt, indem es Gedanken und Verhalten auf mehreren Ebenen beeinflusst. Diese Entdeckung könnte dazu beitragen, unser Verständnis darüber zu erweitern, wie das Gehirn intern fokussierte Gedanken und Erinnerungen verarbeitet und wie es bei der Entscheidungsfindung eine Rolle spielt.

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