Een defaultnetwerk is een netwerk van gebieden in de hersenen dat vooral actief is in een toestand van rust waarin de aandacht niet op gebeurtenissen in de buitenwereld is gericht.
Algemeen Het defaultnetwerk wordt ook wel aangeduid als default-mode network (DMN), resting-state network of task-negative network (TNN).Raichle, Marcus E.; Snyder, Abraham Z. (2007). "A mode of brain function: A brief history of an evolving idea". NeuroImage 37 (4): 1083–90. doi:10.1016/j.neuroimage.2007.02.041. . De verhoogde activiteit van het netwerk is voor het eerst vastgesteld met behulp van technieken als PET en fMRIRaichle, M. E.; MacLeod, AM; Snyder, AZ; Powers, WJ; Gusnard, DA; Shulman, GL (2001). "Inaugural Article: A mode of function". Proceedings of the National Academy of Sciences 98 (2): 676–82. doi:10.1073/pnas.98.2.676. PMC 14647. .. Uit later onderzoek bleek dat dezelfde gebieden ook een grote mate van functionele connectiviteit kennen, mogelijk mede veroorzaakt door vele structurele (wittestof)verbindingenGrecius M.D. et al., (2009). Resting state Functional Connectivity reflects structural connectivity in the Default Network Mode network. Cereb. Cortex 19 (1): 72-78.. Functionele connectiviteit kan worden vastgesteld door berekening van de samenhang of coherentie tussen de activiteit van verschillende gebieden in het netwerk. De activiteit van het netwerk wordt gekenmerkt door een patroon van coherente oscillaties met een frequentie van ongeveer 0,10 Hz (1 slingering per 10 seconden). Tijdens actieve 'externe' taakverrichting wordt het netwerk gedeactiveerd, en neemt het taak-positieve netwerk (TPN) zijn taak over. Mogelijk vormen het TNN en TPN elementen -of polen- van eenzelfde groter netwerk met aan elkaar tegenstelde vormen van correlatie.Broyd, Samantha J.; Demanuele, Charmaine; Debener, Stefan; Helps, Suzannah K.; James, Christopher J.; Sonuga-Barke, Edmund J.S. (2009). "Default-mode dysfunction in mental disorders: A systematic review". Neuroscience & Biobehavioral Reviews 33 (3): 279–96. doi:10.1016/j.neubiorev.2008.09.002.
Gesuggereerd wordt dat het defaultnetwerk correspondeert met geestestoestanden als introspectie, dagdromen en mijmeren, of onze spontane ongerichte gedachtenstroom. Opmerkelijk is ook dat het netwerk tijdens rust meer activiteit vertoont dan tijdens het uitvoeren van bepaalde cognitieve taken. Kennelijk vraagt ook het in stand houden van patronen van connectiviteit in de hersenen in passieve toestand veel energie.Raichle, M.E., Mintun, M.A., 2006. Brain work and brain imaging. Annu. Rev. Neurosci. 29, 449–476. In de hersenen van jonge kinderen is nog geen sprake van een defaultnetwerk. Dit lijkt zich pas te ontwikkelen in kinderen van 9-12 jaar oud,Fair, D. A.; Cohen, A. L.; Dosenbach, N. U. F.; Church, J. A.; Miezin, F. M.; Barch, D. M.; Raichle, M. E.; Petersen, S. E. et al. (2008). "The maturing architecture of the 's default network". Proceedings of the National Academy of Sciences 105 (10): 4028–32. doi:10.1073/pnas.0800376105. PMC 2268790. .Fair, Damien A.; Cohen, Alexander L.; Power, Jonathan D.; Dosenbach, Nico U. F.; Church, Jessica A.; Miezin, Francis M.; Schlaggar, Bradley L.; Petersen, Steven E. (2009). Sporns, Olaf. ed. "Functional Networks Develop from a 'Local to Distributed' Organization". PLoS Computational Biology 5 (5): e1000381. doi:10.1371/journal.pcbi.1000381. PMC 2671306. . al zijn er ook aanwijzingen dat er bij jongere kinderen al een verwant netwerk actief is om te leren lopen. Volgens Seeley wordt de activiteit van het DMN gereguleerd door een ander grootschalig netwerk, het salience-netwerk, dat het DMN als het ware aan en uit kan zetten.Seeley WW, et al. (2007) Dissociable intrinsic connectivity networks for salience processing
Anatomie Het defaultnetwerk beslaat een aantal frontale en pariëtale gebieden in de hersenen, die een grote mate van functionele connectiviteit laten zien tijdens een toestand van rust.Buckner, R. L.; Andrews-Hanna, J. R.; Schacter, D. L. (2008). "The 's Default Network: Anatomy, Function, and Relevance to Disease". Annals of the New York Academy of Sciences 1124: 1–38. doi:10.1196/annals.1440.011. Deze gebieden liggen anatomisch ver uit elkaar en communiceren vooral met elkaar via de lange wittestofbanen. Dergelijke activiteit kan worden bepaald met behulp van het resting-state fMRICordes et l. (2000). Mapping functionally reated regions of with functionally connectivity MR imaging. AJNR Am. J. Neuroradiol, 21: 1636-1644 en technieken zoals diffusion tensor imaging (DTI) en tractografie. De laatste technieken zijn vooral geschikt om de activiteit van de wittestofbanen in kaart te brengen. Meer specifiek, verbindt het netwerk delen van de mediale frontale schors (MFC) de precuneus/cortex cingularis posterior en gebieden in de inferieure pariëtale schors. De wittestofbanen van het cingulum vormen een belangrijk onderdeel van de structurele verbindingen, en liggen mogelijk ook ten grondslag aan de functionele connectiviteit (coherente oscillaties) tussen de frontale en pariëtale hersengebieden. Deze banen lijken dus in belangrijke mate de basistoestand van het brein in rust te bepalen. De ontdekking is in de V.S gedaan, al wordt er sindsdien wereldwijd onderzoek naar gedaan, vooral in Chinese laboratoria
Functie Het defaultnetwerk speelt mogelijk een rol bij bepaalde vormen van spontane (of intern gegenereerde) cognitie zoals dagdromen, en het in zichzelf gericht zijn.Mason, M.F. et al. (2007). Wandering minds the default network and stimulus-independent thought. Science, 315: 393-395 Het wordt opgevat als een geïntegreerd system voor autobiografische, zelf controlerende en sociaal-cognitieve functies, hoewel er niet direct een aparte of unieke functie aan kan worden toegekend.Gusnard, D.A. et al., (2001). Searching for a baseline: functional imaging and the resting human. Nat Rev Neurosci 2: 685:694 Volgens sommige onderzoekers is de betekenis van het default-netwerk voor verkrijgen van 'inzicht ' in cognitieve processen gering, en wordt het laatste alleen bereikt door bestudering van hersenactiviteit opgeroepen door bewuste cognitieve taakverrichting.Morcom, A.M., Fletcher, P.C., 2007. Does the brain have a baseline? Why we should be resisting a rest. NeuroImage 37, 1073–1082. Er blijkt een associatie te zijn tussen tussen individuele verschillen in intelligentie en efficiency van communicatie in het defaultnetwerk.M. van den Heuvel et al. (2009). Efficiency of functional brain networks and intellectual performance. J. of Neuroscience, 29 (23) Het defaultnetwerk zou ten slotte ook een rol kunnen spelen bij stoornissen als ziekte van Alzheimer en schizofrenie.Whitfield-Gabrieli, S.; Thermenos, H. W.; Milanovic, S.; Tsuang, M. T.; Faraone, S. V.; McCarley, R. W.; Shenton, M. E.; Green, A. I. et al. (2009). "Hyperactivity and hyperconnectivity of the default network in schizophrenia and in first-degree relatives of persons with schizophrenia". Proceedings of the National Academy of Sciences 106 (4): 1279–84. doi:10.1073/pnas.0809141106. PMC 2633557. Bij de ziekte van Alzheimer zou het defaultnetwerk met name schade ondervinden van de opbouw van bèta-amyloïd in hersenweefsels.Kolata G (2010-12-13). "Insights give hope for new attack on Alzheimer's". New York Times. Retrieved 2010-12-14.Stam, D.J. et al. (2007). Small-world networks and functional connectivity in Alzheimers' disease. Cereb. Cortex, 17, 92-99
Referenties
Externe links Mijmeren, Dolph Kohnstamm en Sander Daselaar, De Psycholoog, juni 2017 Het geheim van het ‘mijmernetwerk’ in het brein, Joppe Gloerich, Elseviers Weekblad, 27 februari 2021, p. 69-70
Categorie:Neurowetenschap Categorie:Psychologie