Die Originalversion von diese Geschichte erschien in Quanta-Magazin.
Wann immer Sie aktiv sind Wenn Sie eine Aufgabe ausführen – zum Beispiel Gewichte im Fitnessstudio heben oder eine anspruchsvolle Prüfung ablegen –, werden die dafür erforderlichen Teile Ihres Gehirns „aktiv“, wenn Neuronen ihre elektrische Aktivität steigern. Aber ist Ihr Gehirn aktiv, auch wenn Sie auf der Couch entspannen?
Forscher haben herausgefunden, dass die Antwort „Ja“ lautet. In den letzten zwei Jahrzehnten haben sie das sogenannte Standardmodus-Netzwerk definiert, eine Ansammlung scheinbar unabhängiger Bereiche des Gehirns, die aktiviert werden, wenn man überhaupt nicht viel tut. Seine Entdeckung hat Erkenntnisse darüber geliefert, wie das Gehirn außerhalb klar definierter Aufgaben funktioniert, und hat auch die Erforschung der Rolle von Gehirnnetzwerken – nicht nur Gehirnregionen – bei der Bewältigung unserer inneren Erfahrungen angeregt.
Im späten 20. Jahrhundert begannen Neurowissenschaftler, neue Techniken zu nutzen, um Bilder vom Gehirn von Menschen zu machen, während diese Aufgaben in Scan-Maschinen erledigten. Wie erwartet nahm die Aktivität in bestimmten Gehirnbereichen während der Aufgaben zu – und zur Überraschung der Forscher nahm die Aktivität in anderen Gehirnbereichen gleichzeitig ab. Die Neurowissenschaftler waren fasziniert davon, dass bei einer Vielzahl von Aufgaben dieselben Gehirnbereiche ihre Aktivität immer wieder reduzierten.
Es war, als wären diese Bereiche aktiv, wenn die Person nichts tat, und dann ausgeschaltet, wenn der Geist sich auf etwas Äußeres konzentrieren musste.
Forscher nannten diese Bereiche „aufgabennegativ“. Als sie zum ersten Mal identifiziert wurden, Marcus Raichle, ein Neurologe an der Washington University School of Medicine in St. Louis, vermutete, dass diese aufgabennegativen Bereiche eine wichtige Rolle für den ruhenden Geist spielen. „Dadurch stellte sich die Frage: ‚Was ist die Grundaktivität des Gehirns?‘“, erinnert sich Raichle. In einem Experiment forderte er Menschen in Scannern auf, die Augen zu schließen und einfach ihre Gedanken schweifen zu lassen, während er ihre Gehirnaktivität maß.
Er fand heraus, dass aufgabennegative Bereiche im Ruhezustand, wenn wir uns geistig nach innen wenden, mehr Energie verbrauchen als der Rest des Gehirns. In einer Arbeit aus dem Jahr 2001 nannte er diese Aktivität „ein Standardmodus der Gehirnfunktion.“ Zwei Jahre später entdeckte ein Team der Stanford University School of Medicine nach der Generierung höher aufgelöster Daten, dass diese aufgabennegative Aktivität ein kohärentes Netzwerk interagierender Gehirnregionen definiert, das sie nannten Der Standardmodus Netzwerk.
Die Entdeckung des Standardmodus-Netzwerks weckte bei Neurowissenschaftlern die Neugier darüber, was das Gehirn tut, wenn keine nach außen gerichtete Aufgabe vorliegt. Obwohl einige Forscher glaubten, dass die Hauptfunktion des Netzwerks darin bestehe, unsere Erfahrung des Gedankenschweifens oder Tagträumens zu erzeugen, gab es viele andere Vermutungen. Vielleicht kontrollierte es Bewusstseinsströme oder aktivierte Erinnerungen an vergangene Erfahrungen. Und eine Funktionsstörung im Standardmodus-Netzwerk wurde als potenzielles Merkmal nahezu jeder psychiatrischen und neurologischen Störung, einschließlich Depression, Schizophrenie und Alzheimer-Krankheit, ins Spiel gebracht.
Seitdem hat eine Flut von Untersuchungen zum Standardmodus dieses anfängliche Verständnis erschwert. „Es war sehr interessant zu sehen, mit welchen unterschiedlichen Aufgaben und Paradigmen das Standardmodus-Netzwerk in den letzten 20 Jahren zu tun hatte“, sagte er Lucina UddinNeurowissenschaftler an der University of California, Los Angeles.