DMN - Default Mode Network

Depois de ler esse artiguinho traduzido abaixo (Wandering Minds), pensei em elaborar uma postagem mais detalhada sobre o assunto, mas os dias foram se passando e nada de sobrar tempo para tal. Em vista disso, vou colocar aqui apenas umas poucas coisas interessantes que achei na Net, mas ainda pretendo me estender sobre a DMN um dia desses.

Wandering minds

A DMN (default mode network - rede em modo default [básico, inicial, etc.]) é uma das diversas redes cerebrais que estão ativas quando o sujeito está em repouso. É encontrada não só em humanos como também em macacos e ratos. Yihong Yang e Hanbing Lu, do National Institute on Drug Abuse, em um estudo ainda não publicado, encontraram evidências da existência de uma DMN em ratos. Nos humanos, a DMN está associada a "funções de natureza auto-referencial" - reflexão ou introspecção passiva. A atividade dessa rede é inibida durante tarefas cognitivas.

Mantini, Gerits et al (J. Neuroscience 31(36):12954–12962, 7 Sep 2011) demonstram que áreas cerebrais funcionalmente similares àquelas envolvidas no modo básico humano apresentam padrões similares de ativação, e concluem: "O presente resultado sugere que, como os humanos, os macacos reiniciam conjuntos consistentes (NT - constantes, estáveis, etc.) de processos (mentais) quando em estados (NT - condições) (mentais) não direcionados. É emocionante poder inferir que os macacos ocupam-se com formas de cognição espontânea desligadas do meio ambiente externo durante seus momentos de inatividade. A observação de que a anatomia da DMN em macacos inclui áreas de associação heteromodal e não regiões sensoriais sustenta essa possibilidade especulativa".

Eles notam que os macacos não têm linguagem, "e portanto também não têm certas formas de processamento auto-referencial" (citando R. Passingham, “How good is the macaque monkey model of the human brain?” Current opinion in neurobiology 19(2009):6–11). Ainda assim, eles apresentam "protoformas" de habilidades humanas: desse modo - talvez! - alguma coisa semelhante a reflexão, devaneio. Outra distinção (entre humanos e macacos) é posta à margem...

Alexa M. Morcom e Paul C. Fletcher, em seu artigo (ver abaixo), contestam a valorização dada a esse modo default especial, mas tudo o que v. ler aqui deve ser confrontado com o excelente artigo de Buckner, Andrews-Hanna e Shacter mais abaixo:

"Aqui, nós examinamos as suposições que são feitas em geral ao se aceitar a importância do 'modo default'. Nós questionamos o valor, e mesmo a interpretabilidade, do estudo do estado de repouso e sugerimos que as observações feitas durante estados de repouso não têm status privilegiado enquanto métrica fundamental do funcionamento do cérebro".

Does the brain have a baseline? Why we should be resisting a rest
Alexa M. Morcom and Paul C. Fletcher
doi:10.1016/j.neuroimage.2006.09.013

Mas como em todo bom artigo, Morcom & Fletcher descrevem adequadamente o que estão contestando, e isso nos auxilia a entender um pouco mais:

"A questão referente a um modo default compreende três idéias relacionadas. A primeira é que o estado de repouso constitui uma linha de base absoluta, sendo portanto um ponto fixo com relação ao qual todos os estados cognitivos e fisiológicos podem e devem ser considerados. A segunda é a noção de que o nível de atividade neural nesse estado de repouso é substancial e portanto funcionalmente importante, sendo que as modificações produzidas por exigências de tarefas representam apenas a 'ponta do iceberg'. Finalmente, Finalmente, com relação a uma ampla gama de tarefas, diz-se que o estado de repouso está associado a níveis superiores de atividade em um conjunto estável de regiões cerebrais. Isto levou à idéia de que, em repouso, retornamos a um 'modo default' que desempenha importante papel no funcionamento 'intrínseco' do cérebro".

As "três idéias relacionadas" são discutidas em detalhes por M&F nos parágrafos posteriores, e no fim o sapo vira príncipe e todos vivem felizes para sempre. Vou listar abaixo alguns artigos que trazem bons subsídios para um estudo mais aprofundado do assunto.

Functional connectivity of default mode network components: Correlation, anticorrelation, and causality
Lucina Q. Uddin, A.M. Clare Kelly, Bharat B. Biswal, F. Xavier Castellanos, & Michael P. Milham
Human Brain Mapping
Volume 30, Issue 2, pages 625–637, February 2009


Searching for a baseline: Functional imaging and the resting human brain
Gusnard, DA & Raichle, ME
Nature Reviews Neuroscience Volume: 2 Issue: 10 Pages: 685-694 DOI: 10.1038/35094500 Published: Oct. 2001
(Um dos artigos iniciais e básicos da idéia da DMN)

Patterns of Brain Activity Supporting Autobiographical Memory, Prospection, and Theory of Mind, and Their Relationship to the Default Mode Network 2009
R. Nathan Spreng and Cheryl L. Grady
Journal of Cognitive Neuroscience 22:6, pp. 1112–1123

Default mode network as revealed with multiple methods for resting-state functional MRI analysis
Xiang-Yu Longa, Xi-Nian Zuo, Vesa Kiviniemi, Yihong Yang, Qi-Hong Zou, Chao-Zhe Zhu, Tian-Zi Jiang, Hong Yang, Qi-Yong Gong, LiangWang, Kun-Cheng Li , Sheng Xie, Yu-Feng Zang

Investigating the Functional Heterogeneity of the Default Mode Network Using Coordinate-Based Meta-Analytic Modeling
Angela R. Laird, Simon B. Eickhoff, Karl Li, Donald A. Robin, David C. Glahn, and
Peter T. Fox
The Journal of Neuroscience, 18 November 2009, 29(46): 14496-14505; doi: 10.1523/JNEUROSCI.4004-09.2009

White matter microstructure underlying default mode network connectivity in the human brain
Stefan J. Teipel, Arun L.W. Bokde, Thomas Meindl, Edson Amaro Jr., Jasmin Soldner, Maximilian F. Reiser, Sabine C. Herpertz, Hans-Jürgen Möller, Harald Hampel
NeuroImage (2009), doi:10.1016/j.neuroimage.2009.10.067

Default-mode brain dysfunction in mental disorders: A systematic review
Samantha J. Broyd, Charmaine Demanuel, Stefan Debener, Suzannah K. Helps, Christopher J. James, Edmund J.S. Sonuga-Barke
Neuroscience and Biobehavioral Reviews 33 (2009) 279–296
(Artigo interessante especialmente porque seu item 1 (1.1 a 1.5) discute "os cinco elementos chaves" da DMN)

The Brain’s Default Network
Anatomy, Function, and Relevance to Disease
Randy L. Buckner, Jessica R. Andrews-Hanna and Daniel L. Schacter
Ann. N.Y. Acad. Sci. 1124: 1–38 (2008)
(Artigo nota 10, com ilustrações de primeira)

Electrophysiological signatures of resting state networks in the human brain
D. Mantini, M. G. Perrucci, C. Del Gratta, G. L. Romani e M. Corbetta
PNAS August 7, 2007 vol. 104 no. 32 13170-13175