学习笔记215—主要的⼏个脑⽹络
按照⽹络的功能，以及单突触(monosynaptic)和多突触(polysynaptic)的分布情况，笔者认为把全脑分成三⼤阵营：感知⽪层系统、联合⽪层系统和伪迹系统。
a 感知⽪层系统(sensor cortex systems)：视觉⽹络(Visual network: VIN)、感觉运动⽹络(sensorimotor network: SEN)、听觉⽹络(auditory network: AUN)、⼩脑⽹络(cerebellum network: CEN)。
b 伪迹系统(Artifact): 脑室(Ventricles)、⽩质(White matter)、头动(Motion-related artifact)、脑外区域(Extra-cerebral space)。
c 联合⽪层系统(task-positive systems)：
背侧注意⽹络(dorsal attention network: DAN) 腹侧注意⽹络(ventral attention network: VAN)
突显⽹络(salience network: SAN)
1-甲基环戊醇
左额顶⽹络(left frontoparietal network: LFPN)
右额顶⽹络(left frontoparietal network: RFPN)
执⾏控制⽹络(executive control network, ECN)
默认模式⽹络(default mode network, DMN)。 1. 默认⽹络（default mode network ）
新型大棚骨架主要脑区：
内侧前额叶⽪层(medial prefrontal cortex: mPFC)、扣带回前部、后扣带回与楔前叶(posterior cingulate/precuneus: PCC)，及两侧顶下⼩叶(angular gyrus)等。这些区域其实也有功能上的分⼯：PCC主要负责⾃传体记忆和⾃我参考加⼯[Buckner and Corroll 2007]，mPFC负责与⾃我和他⼈相关的社会认知处理[Amodio and Frith 2006]，MTL负责情景记忆[Milner 2005]，⾓回负责语义处理[Binder et al 2009] 默认⽹络是静息脑⽹络中最负盛名的⼀个，没有之⼀。通常在个体清醒静息的状态，不专注于外界时默认模式⽹络就会活动。有外界刺激的常规任务实验中，该⽹络处于去激活状态(抑制状态)。现实⽣活中，我们通常处于“专注当下任务”和“⾛神”的不断更替中。⽐如说，当你在欣赏本篇博⽂的时候，你似乎沉浸在这篇博⽂流畅的⽂本中，然⽽你的⼤脑却在不停地“⾛神”：你或许⼀会⼉会想到“等会去哪 ⾥吃饭⽐较好”，⼀会⼉⼜会想到“周末结束了周⼀⼜是⼀摊⼯作”，⼀会⼉或许只是单纯地想着“这篇博客写得真简单”。这种“神游”的状态会占到我们⼀天⽣活和⼯作时间的⼀半。这个时候，默认⽹络就在持续不断的活动。
华盛顿⼤学Raichle教授于2001年采⽤PET技术最早定义了默认模式⽹络。关于它的坎坷⽣事参见本博三年前的旧⽂[]。这个⽹络还有其他⼀些别名，例如默认⽹络，默认状态⽹络(default state network)，任务负⽹络(task-negative network: TNN)。
它被认为和阿尔茨海默⽒症、孤独症、精神分裂症和癫痫等⼴泛的神经精神类疾病相关。特别地，默认模式⽹络的活动降低与孤独症相关，⽽精神分裂症患者中则观察到过度活动。在阿尔茨海默⽒症中，由病程引起的淀粉样沉积使默认模式⽹络⾸先受到危害。相关综述参见[Zhang and Raichle, 2010 Nat Rev Neurol]。在我们最近的⼯作中()，我们讨论了⼀个刻画信号的长时记忆特性的参数与外向/内向⼈格特质的关系。发现默认模式⽹络，特别是内侧前额叶⽪层与外向/内向⼈格特质有关[Lei et al., 2013 NeuroImage]。具体来说，外向的⼈长时记忆参数更⼩，表现出更快速的在线信息处理与更新能⼒。
主要功能：
冥想
深沉的，连续的思索与想象
重要参考⽂献：Brewer et al. 2011. Meditation experience is associated with differences in default mode network activity and connectivity. PNAS 108 (50), 20254-20259.
内省
对⾃⼰的思想，情感或知觉经验进⾏⾃我考察
2. 额顶⽹络(frontoparietal network, FPN)
额顶⽹络分为左额顶和右额顶两个
额顶⽹络(frontoparietal network, FPN)是“脑⽹络英雄”⾥少有的不具有左右对称性的⽹络。左额顶⽹络和右额顶⽹络，⼀个拥抱语⾔，⼀个执掌控制，⼀个向左，⼀个向右，构成了许多关于左右脑不同分⼯的猜测。
左额顶⽹络主要脑区：
管理农场Broca区、Wernicke区、内侧额叶(mesial frontal lobe)和尾状核(caudate)。
额顶⽹络(frontoparietal network, FPN)是“脑⽹络英雄”⾥少有的不具有左右对称性的⽹络。不像其他静息脑⽹络那样长得“天庭饱满，地⾓⽅圆”，FPN被分成了左额顶⽹络和右额顶⽹络，仿佛这⼀雄中的左右护法。
左额顶⽹络其实可以认为是语⾔⽹络。语⾔作为⼈类进化的奇葩，左额顶⽹络的存在⾃然也是⼈脑所独有。它的左侧优势与Broca区和Wernicke区等语⾔脑区的偏侧性是⼀致的。在前⼈的研究中，该⽹络在语⾔相关的认知研究中时有涉及，例如语⾳、语义、外显及⼯作记忆等。我在组织这篇博⽂，以及读者在阅读这篇博⽂时，都征⽤到这个⽹络。它的曾⽤名很多，例如偏左侧的Dorsal visual stream，或者偏左侧的frontoparietal脑区[Smith et al., 2009 PNAS]。
主要功能：
语⾳+记忆
右额顶⽹络主要脑区：
右额顶⽹络具有右偏侧性，其脑区集中分布在包括⾓回，背外侧前额叶⽪层，额叶眼动区和岛叶。其中，最久负盛名的就是背外侧前额叶(dorsolateral prefrontal cortex, dlPFC)。它实际构成了⼀条告诉⼤脑如何对刺激进⾏交互的背侧通道，所以⼏乎任何⼀个涉及认知控制的实验都有背外侧前额叶的⾝
影：⼯作记忆，认知流程性，计划，抑制，抽象推理。除了以上功能，右额顶⽹络作为⼀个整体，主要功能还包括活动抑制，躯体感知觉和痛觉的处理。
主要功能：
内感：内感受性知觉(Interoceptive awareness)
躯体感觉⼯作记忆抑制
3. 控制⽹络（control network）
主要脑区：确定取消
内侧前额叶⽪质、扣带回、后顶叶⽪层
控制⽹络全名叫执⾏控制⽹络(executive control network)，⼜叫中央控制⽹络(central-executive network)或者背侧⽹络(dorsal network，注意不同于背侧注意⽹络)。该⽹络包括了多个内侧前额叶⽪层和下额叶，下顶叶区域，其核⼼区域为背外侧前额叶⽪层(dorsolateral prefrontal cortex, dlPFC)。这些脑区多和活动抑制，情绪等相关。控制⽹络参与了多个⾼级认知任务，并在适应性认知控制中扮演了重要⾓⾊。
主要功能：
电极臂抑制
情绪
4. 突显⽹络(Salience Network)
主要脑区：
前脑岛前扣带
突显⽹络其实可以划分到更⼤，分布更⼴的扣带岛盖系统。单独把它拿来说是因为它和肥胖、抑郁、精神分裂症等太相关了，⽽这些问题受社会的普遍关注。突显⽹络的主要节点就3个：左右的前脑岛(anterior insula, AI)，以及中间的前扣带(anterior cingulate cortex, ACC)，构成⼀个铁三⾓的结构。功能⾮常明确，就是对周遭形形⾊⾊的诱惑进⾏评估，到最对我们胃⼝的，让我们觉得最有意思最有⽤的刺激，从⽽完成定向，采取相应的⾏为进⾏响应。它就像⼤脑⽹络这条⾼速铁路上的跳闸⼯⼈：给外部刺激和内部事件打上标记，然后让这列⽕车开向控制⽹络，抑或是进⼊默认⽹络。
⼤家知道偏执型精神分裂症最主要的症状就是现实歪曲(reality distortion)，⽽突显⽹络被认为在现实
歪曲中起到了⾮常重要的作⽤，它让本来不该被关注的被关注了。再⽐如，中性的事件可能都可以进⾏⼀些正性或负性偏向的解释。对于抑郁症患者，他们却总是将⼀件中性的事情进⾏负性的解读，这和他们在突显⽹络，特别是右侧脑岛的过⾼活动是有关的。突显⽹络参与了对⾷物刺激的检测，但肥胖的⼈却可能抑制不住对事物的渴望的，尽管他们的内⼼是拒绝的。
主要功能：
探测：对周遭信息进⾏评估，到最相关、切题的刺激
定厚机
跳闸：对外部刺激和内部事件进⾏分类，切换到相关的处理系统
5 背侧注意⽹络(dorsal attention network, DAN)
主要脑区：
双边顶内沟
中央前沟和额上沟的连接区域(额叶眼动区)
主要功能：
注意：提供⾃上⽽下的注意定向
外源性：参与外源性任务的完成中，在线索提⽰了何时、何处、以何种形式进⾏反应时，会持续的活动
背侧注意⽹络(dorsal attention network, DAN)，也叫视空间注意⽹络(visuospatial attention network)或任务正⽹络(task-positive network, TPN)。后⾯这个别号是因为它与默认模式⽹络的对⽴关系得来的：它们俩互成拮抗。背侧注意⽹络的功能是提供⾃上⽽下的注意定向。在实验室环境，如果线索提⽰了何时、何处、以何种形式进⾏反应时，背侧注意⽹络就会持续的活动以保证任务的完成。在⽇常⽣活中背侧注意⽹络激活时，我们往往处于⼀种⾼度专著的⾼效率状态。“除了当前的事，什么也不想”。⽤⼀个佛教术语来形容，是⼀种“活在当下”的“⼊定”状态。窃以为，佛教的修炼是有不同层次的。最底层的修炼是断妄念，认识⾃我，其实就是在静息态下和不时导致⾛神的默认⽹络做⽃争，默认⽹络处于激活状态；其次的修炼是⽤控制⽹络来抑制默认⽹络，即忘记⾃我，如果能采取这种模式，你已⼩有所成；最⾼境界该是⽆我两忘，不该是去抑制什么默认⽹络，⽽该是让背侧注意⽹络激活起来，活在当下
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