A TUDAT ÉS AZ AGY ALAPMÛKÖDÉSI HÁLÓZATÁNAK A … · 2016-08-03 · Az alábbi dokumentumot magáncélra töltötték le az eLitMed.hu webportálról. A dokumentum felhasználása

Az alábbi dokumentumot magáncélra töltötték le az eLitMed.hu webportálról. A dokumentum felhasználása a szerzôi jog szabályozása alá esik.

Az idegtudományok és a pszichológia ugrás -szerû fejlôdésének köszönhetôen a humán

tudat mechanizmusának és természetének a vizsgá-lata a XXI. század legfontosabb tudományos kérdé-se lett. Az idegtudomány egyik fô célja a tudat neu-ralis korrelációinak a kimutatása. Neuralis korrelá-ción a speciális tudatállapotot kísérô minimális ésspecifikus agyi állapotot értjük1. A tudat és neuraliskorrelációi nemcsak az idegtudományok központi

kérdését képezik, de alapvetôen fontosak mindenolyan klinikus számára, akik módosult tudatállapo-tú betegekkel foglalkoznak. A tudat egyedül azemberre jellemzô sajátosság. Tudatában vagyunkbelsô és külsô környezetünknek, amelynek révén azészlelt események, gondolatok, érzelmek, emlékekaz aktuális tudatban reprezentációt nyernek. Amonitorizálás mellett a tudat magában foglalja akontrollt, magatartásunk, kognitív aktivitásunk,

Ideggyogy Sz 2014;67(1–2):19–30. 19

ÖSSZEFOGLALÓ KÖZLEMÉNY

A TUDAT ÉS AZ AGY ALAPMÛKÖDÉSI HÁLÓZATÁNAK AKAPCSOLATA

GYULAHÁZI Judit1, VARGA Katalin2

1Debreceni Egyetem, Orvos- és Egészségtudományi Centrum, Aneszteziológia és Intenzív Terápiás Tanszék,Debrecen

2Eötvös Loránd Tudományegyetem, Pedagógiai és Pszichológiai Kar, Pszichológiai Intézet, Affektív Pszichológia Tanszék, Budapest

RELATIONSHIP BETWEEN DEFAULT MODE NETWORKAND CONSCIOUSNESSGyulaházi J, PhD; Varga K, PhDIdeggyogy Sz 2014;67(1–2):19–30.

Neural correlation with consciousness represents a maintopic of neuroscience studies. New results of consciousnessresearches proved that based on a coherent function in bet-ween its components the default mode network activity isthe condition for awake consciousness. The subject of cons-ciousness is self. Tasks related with the self were proving ahigh default mode network activity. Using connections insidethe network, results which were related with self, could beconsidered to represent a polymodal integration system arethey are participating in fine processing of the highly integ-rated associative information. It could be a result of the con-vergence of cognitive binding. There is a strong connectionbetween the level of consciousness and praecuneal activati-on. It was proved that the network activity is changingduring sleeping (normal condition), trauma or under druginduced altered consciousness. The default network activitycan be considered as the neural correlate of consciousness.Further researches are warranted to answer the question: isthe activity of the network the cause or is just accompanyingthe development of human consciousness?

Keywords: consciousness, default mode network, self, altered consciousness

A tudat és neuralis korrelációi az idegtudományok központikérdését képezik. A tudatkutatás új eredményei felvetik,hogy a normál éber tudat feltétele az agy alapmûködésihálózatának aktivitása, tagjainak koherens mûködése. Aself (önmagunk) a tudat tárgya. A selffel kapcsolatos észle-lési feladatok során az agy alapmûködési hálózatának akti-vitásfokozódását mutatták ki. A hálózat összeköttetéseirévén a selffel összefüggô értékelések egy polimodálisintegráció rendszerét képezhetik, a magasan integráltasszociatív információk finom feldolgozásában vesznekrészt. A tudatosság szintje és a praecuneus aktivitás közöttszoros a kapcsolat. Természetesen (alvás), sérülés, vagy dro-gok hatására létrehozott módosult tudatállapotban a háló-zat aktivitásváltozását mutatták ki. Az agy alapmûködésihálózatának aktivitása a tudat neuralis korrelációja. A jövôkutatásainak lesz a feladata annak a kérdésnek amegválaszolása, hogy a hálózat mûködése az okozója vagycsupán kísérôje a humán tudat kialakulásának.

Kulcsszavak: tudat, az agy alapmûködési hálózata, self,módosult tudatállapotok

Levelezô szerzô (correspondent): Dr. GYULAHÁZI Judit, Debreceni Egyetem, Orvos- és Egészségtudományi Centrum, Aneszteziológia és Intenzív Terápiás Tanszék;

4032 Debrecen, Csanak József utca 14., 1/8. Telefon: (06-30) 355-5986, e-mail: [email protected]

Érkezett: 2012. április 21. Elfogadva: 2012. augusztus 9.

www.elitmed.hu

gyulahazi_UJ ISZ TUKOR ALAP.qxd 2014.01.20. 15:12 Page 19


cselekedeteink megtervezését, irányítását a külsô ésbelsô ingerfeltételeknek megfelelôen. Ezen túllehetôvé teszi, hogy mentális állapotunkat másokfelé is kommunikálni tudjuk. A tudat két meghatá-rozó szempontja az éberség és a tudattartalom. Atudat éberségi szintje kontinuum mentén írható le,amelynek közbülsô tartománya tekinthetô a normá-lis éber állapotnak. Ennél magasabb arousal konfú-ziót eredményezhet a személy viselkedésében, míga normális szint alatti energetikai töltés szinténtudatzavart eredményezhet2, 3. A tudat kialakulá -sához széles körû agyi aktivitás szükséges, de eznem jelenti azt, hogy az egész agy aktivitásánakhomogénnek kellene lennie. Éber, tudatos állapot-ban, az agyban keresztül-kasul, szétszórtan találha-tók aktív területek, ezek együttesen alakítják ki azegységes tudatot, míg tudattalan állapotban az akti-vitás lokalizált marad4.

Általánosan elfogadott, hogy az objektumokkülönbözô aspektusait különbözô agyi területekdolgozzák fel, majd a különbözô kvalitások kogni-tív kötés (binding) révén egységes egésszé formá-lódnak a percepció során. A kognitív kötés többmechanizmus alapján jöhet létre4–6.

1. A konvergencia által javasolt kötés, amikor azagy elsôdleges feldolgozást végzô helyeirôl amagasabb szintû feldolgozást végzô régióiba veze-tôdik az információ, míg végül egységgé kötôdik.Ez az elmélet azt veti fel, hogy az integráció az agybizonyos helyéhez kötôdik.

2. A sejtcsoportok által létrehozott kötés elméle-te szerint a Hebbian-sejtcsoportok lennének a tudatbázisai. E sejtcsoportok az információ feldolgozásaközben együttes kisülések következtében erôs kap-csolatban álló sejtek együttesét képezik.

3. Az idôbeli szinkronitás által létrehozott kötésta neuronalis kisülések idôbeli koordinációja ered-ményezi, amely kapcsolódik a neuronok 40 Hz-es(gamma) oszcillációjához. A thalamocorticalis 40Hz oszcillációt az utóbbi évek kutatási eredményeialapján javasolják a tudat neuralis korrelációjának.

A tárgyalt egységességen kívül a tudatot jellem-zi a kontrollálhatóság, miszerint képesek vagyunkuralni tudatunk tartalmát irányultságát, aktivitásiszintjét. Emellett fontos szempont még az integrált-ság, azaz, hogy az egyén tudatának alrendszereiközött mekkora az átjárhatóság. Minden emberrejellemzô egy preferált kognitív stílus (logikus, ver-bális, analitikus, vagy éppen egészleges, vizuális,intuitív)2, 3.

Két szembenálló nézet van arra vonatkozólag,hogy milyen módon vesz részt az idegrendszer atudat kialakításában. A holisztikus megközelítésszerint nem egy specializált, adott helyen lokali-zált neuroncsoport, hanem az agy minden neuron-

ja együttesen alakítja a tudat neuralis korreláció-ját. Ezzel szemben a neuronalis specificitás meg-közelítés-elmélet azt állítja, hogy egy specifikusneuronalis sejtcsoport által létrehozott komplexformáció mûködése hozható kapcsolatba a tudatkialakulásával. A multiplex agyi régiók magasszintû információintegrációja eredményezné atudat kialakulását4.

A megfelelô tudatmûködés kritériumai szerintképesek vagyunk:

– figyelni;– külsô és belsô ingereket felvenni, a változást

detektálni, és alkalmazkodni hozzá;– elôhívni a memóriában ôrzött emlékeinket, és

ezeket felhasználni;– idô, tér és önazonosság reprezentálására;– e reprezentációk nyelvi szimbólumainak

elôállítására, használatára;– érezni;– cselekedeteinket szándékaink és akaratunk

szerint szervezni, viselkedésünket integrált, kont-rollált, koherens jelleggel vezérelni;

– célirányosságot és flexibilitást mutatni abban,hogy adott tervet változó feltételek mellett isvégrehajtjuk;

– metakognícióra (a self és a megismerési folya-matok ismeretére és kontrolljára).

Az éber, egészséges tudathoz a felsoroltak mind-egyikének zavartalannak kell lennie, ha bármelyikkritérium sérül, tudatzavarról beszélünk.

A nyugalmi állapot

Az utolsó 15 évben a funkcionális agyi ábrázolásitechnikák ugrásszerû fejlôdése lehetôvé tette akutatók számára, hogy mintegy panorámaablakonát betekintsenek az élô, érintetlen koponyájú emberagyába, és pontosan megtervezett kísérleti körül-mények között vizsgálják az adott feladatban résztvevô idegrendszeri struktúrákat. Az idegtudomá-nyok alaptétele szerint a vizsgált tevékenységbenrészt vevô terület aktivitása fokozódik. A megnöve-kedett aktivitású agyi terület anyagcseréje, regioná-lis véráramlása nô, ezt a jelet használják fel a PET-vizsgálat során, de az oxigénkínálat nagyobb mér-tékben nô, mint amennyire az aktív területnek szük-sége van, ezért az aktív terület oxigéntartalma is nô,ez a BOLD- (blood-oxygen-level dependent) jel azfMR-vizsgálatban. fMRI segítségével a nyugalom-ban lévô humán agyban spontán agyi fluktuációtmutattak ki. Ez a lassú BOLD-fluktuáció 0,1 Hz éskoherens bizonyos agyi hálózatok között. A spon-tán BOLD-fluktuáció visszatükrözheti az anatómiaikapcsolatokat7, 8.

20 Gyulaházi: A tudat és az agy alapmûködési hálózatának a kapcsolata



Az emberi agy soha nem pihen, éppen ezért alap-állapotának a definiálása nagy kihívás és számosvita tárgya. Jelenlegi konszenzuson alapuló megha-tározása szerint alapállapotként tekintjük azt a hely-zetet, amikor a vizsgálati alany éberen, nyugodtan,csukott szemmel fekszik és specifikus tevékenység-ben nem vesz részt. Raichle és munkatársai (2001),az agy oxigénfelhasználását alapul véve, definiáltákaz alapállapotot. A valóban felhasznált és a keringôvér által szállított oxigén aránya az oxigénextrakci-ós frakció, amelynek mérése PET-tel lehetséges.Meglepô térbeli állandóságot figyeltek meg oxigén-extrakciós frakció értékében nyugalomban, az agyegész területén. Ezt az átlagos agyi oxigénextrakci-ós frakcióval jellemezhetô állapotot tekinthetjükalapszintnek, amely valamely feladat hatására rövididôre megváltozik9, 10. Energetikai szempontbólvizsgálva, amíg az agy valamely környezeti ingeráltal kiváltott aktivitáshoz pusztán az energiaszük-ségletének a 0,5–1%-át, addig nyugalmi állapotban,az intrinsic aktivitásának a fenntartásához a teljesagyi energiafogyasztás 60–80%-át használja fel. Apraecuneus az agy legnagyobb fogyasztója, a kéregteljes glükózfelhasználásának 35%-át igényli9.Számos célirányos, különbözô kognitív feladatkivitelezése során megfigyelték, hogy az agyirégiók állandó összetételû csoportja meglepômódon, az alapszinthez képest rövid idôre aktivitás-csökkenést mutat. Az idegrendszer e területeinekcsoportját Raichle és munkatársai (2001) defaultmode networknek nevezték el, magyarul talán azagy alapmûködési hálózatának (AMH) hívhatnánk.Hálózatnak (networknek) nevezzük a térben egy-mástól távol lévô agyi régiók csoportját, amelyekaktivitási szintje korrelál, vagy funkcionálisan kap-csoltak, és együttesen alakítják ki az adott viselke-dést, függetlenül attól, hogy a hálózat adott résztve-vôjének aktivitási szintje különbözik az egyes fel-adatok során.

Az AMH-t alkotó középvonali agyi területek apraecuneus, a posterior cingularis kéreg és a medi-alis prefrontális kéreg9. Mások a superior frontálissulcust, a temporoparietalis junctiót és a parahippo-campalis kérget is ide sorolták11. A hálózat tagjai-nak sajátosságai rejtett helyzetüknél fogva a kopo-nya felszínérôl elvezetett EEG segítségével nehe-zen megközelíthetôek. Az utóbbi évek funkcionálisidegrendszert ábrázoló technikái segítségével vi -szont az agynak e rejtett részei vizsgálhatóakká vál-tak, és a kutatók érdeklôdésének a középpontjábakerültek. Felmerült, hogy az AMH képezné a tudatneurológiai bázisát.

Irodalmi áttekintésünk célja, hogy e kiemelt fon-tosságú, de nagyon kevéssé ismert agyi hálózatsajátosságait, funkcióit, valamint a tudattal fennálló

kapcsolatát áttekintsük, elsôsorban az idegtudo -mányok tükrében.

Az agy alapmûködési hálózatánaktagjai és kapcsolatrendszerük

Az agy alapmûködési hálózatának a jobb megisme-rését a majmok felhasználásával kivitelezett állatkí-sérletek tapasztalatai segítik. A modern tracertech-nikák eredményei, amelynek során a vizsgált kérgiterület afferens és efferens rostjainak az útját köve-tik, nagy segítséget jelentenek a hálózat kapcsolat-rendszerének, feltételezett szerepének megértésé-ben (1. táblázat).

Az állatokon szerzett eredmények sajnos csakkorlátozottan használhatóak fel a humán tudatkuta-tásokban. A tudat csak az emberre jellemzô sajátos-ság. Az evolúció során éppen ennek a kialakulásá-ban szerepet játszó agyi területek változtak jelen -tôsen.

Az agy alapmûködési hálózata és a self

A tudat önmagában nem létezik, a self tulajdonkép-pen a tudat tárgya. Az utóbbi idôkben a kutatók azidegábrázolási technikákat hívták segítségül a selfneuralis korrelációjának megismeréséhez. Northoffés kollégái 2006-ban a 2000–2004 között e témábanmegjelenô 24, funkcionális idegrendszeri ábrázolá-si technikát felhasználó tanulmány metaanalízisétvégezték el. A selffel kapcsolatos feladatok neura-lis korrelációinak ábrázolása közben ezek a vizsgá-latok a finom különbségeket nem képesek láthatóvátenni, de vállalkoztak e területek magrégiójának ameghatározására. Azt tapasztalták, hogy az agyké-reg középvonali struktúrái valamennyi, a selffelkapcsolatos kísérleti helyzetben (verbális, térbeli,emocionális, arcfelismerési feladatokban) aktivá-lódtak. A selffel kapcsolatos feladatokban aktiváló-dó hálózat tagjai: a medialis orbitalis prefrontáliskéreg, a ventromedialis prefrontális kéreg, a prae-,illetve supragenualis anterior cingularis kéreg, adorsomedialis prefrontális kéreg, a medialis parie-talis kéreg (praecuneus), a posterior cingularis és aretrosplenialis kéreg15. E középvonali struktúrákszorosan és többszörösen összeköttetésben állnak asubcorticalis területekkel, és megfelelnek a Raichleés munkatársai által leírt AMH-nak9 (1. ábra).

Nyugalomban ezek a területek nagymértékbenaktiváltak, ez a selffel kapcsolatos feldolgozásifolyamatok magas szintjét valószínûsíti. A selffelössze nem függô feladatok során ugyanakkor a

Ideggyogy Sz 2014;67(1–2):19–30. 21




1. t

áblá

zat.

A D

efau

lt n

etw

ork

tagj

ai, e

zek

kapc

sola

tai,

fela

datu

k

Név

A te

rüle

t Bro

dman

n-H

elye

Ré

sze

Öss

zekö

tteté

sei

Fela

data

féle

beo

sztá

sa:

Orb

itom

edia

lis

10,

11,

12A

fro

ntál

is le

beny

O

rbita

lis p

refr

ontá

lis

Prim

er,

szek

unde

r ér

zô,

szag

ló,

Az

obje

ktum

ok s

zenz

oros

kié

rték

elés

ének

pr

efro

ntál

is k

éreg

12ve

ntra

lis f

elsz

ínké

reg

ízér

zô,

látó

, ve

ntro

late

ralis

po

limod

ális

inte

grác

iójá

t vég

zi.

pref

ront

ális

, ké

regt

erül

etek

kel,

az

insu

la,

perir

hina

lis te

rüle

tekk

el.

Med

ialis

pre

fron

tális

Li

mbi

cus

stru

ktúr

ákka

l, fô

leg

az

Szer

epe

van

az é

rzel

mi,

az e

ndok

rin é

s ké

reg

amyg

dala

gyr

us é

s su

lcus

tem

pora

lis

a ve

geta

tív s

zabá

lyoz

ásba

n.su

perio

r do

rsom

edia

lis p

refr

ontá

lis,

cing

ular

is k

éreg

terü

lete

kkel

. H

ypot

hala

mus

, pe

riaqu

aduc

talis

sz

ürke

állo

mán

nyal

.Pr

aecu

neus

137,

31

A p

arie

talis

lebe

ny

Fron

tális

, pa

rieta

lis k

éreg

A

z in

tegr

ált s

zom

atos

zenz

oros

, vi

zuál

is,

post

erio

r, m

edia

lis

assz

ociá

ciós

áre

ái,

sulc

us te

mpo

ralis

au

dito

ros

info

rmác

iók

gyûj

tôhe

lye.

rész

esu

perio

r, m

edia

lis p

rest

rialis

, an

terio

r ci

ngul

aris

kér

egge

l. St

riatu

mm

al,

clau

stru

mm

al,

agyt

örzz

sel,

dors

alis

th

alam

ussa

l (ne

m s

peci

fikus

mag

ok)

is v

an k

apcs

olat

a. S

zoro

s ka

pcso

lata

va

n az

elle

nold

ali a

gyfé

lteké

vel.

Gyr

us c

ingu

laris

1423

, 24

, 25

, 31

, A

z an

terio

r Pe

rigen

ualis

ant

erio

r Ka

pcso

latb

an v

an a

trac

tus

Szer

epe

van

az é

rzel

mi é

s a

vege

tatív

32

, 33

com

issu

ra r

ostr

alis

ci

ngul

aris

kér

egso

litar

iuss

al,

nerv

us v

agus

sal,

szab

ályo

zásb

an.

rész

étôl

a c

orpu

s pa

rave

rteb

ralis

szi

mpa

tikus

dúc

okka

l, ca

llosu

mot

meg

-pe

riaqu

aduc

talis

szü

rkeá

llom

ánny

al,

kerü

lve

a ve

ntra

lis

amyg

dalá

val.

sple

nium

ig ta

rt.

A li

mbi

cus

lebe

ny

dors

alis

rés

zeM

idci

ngul

aris

kér

egKa

pcso

lat a

par

ieta

lis le

benn

yel.

Szer

epe

van

a ko

gnití

v sz

abál

yozá

sban

, a

rele

váns

mot

ivác

iók

alap

ján

a kü

lön-

bözô

vis

elke

dése

k kö

zötti

vál

aszs

zele

k-ci

óban

és

sket

etom

otor

os k

ontr

ollb

an.

Post

erio

r ci

ngul

aris

Ka

pcso

latb

an v

an a

z an

terio

r Sz

erep

e le

het a

mem

óriá

ban

és a

ké

reg

cing

ular

is k

éreg

gel,

az a

nter

ior

vizu

ális

térb

eli f

elad

atok

ban.

th

alam

usm

agok

kal.



középvonali struktúrák aktivitása csökken. Kimu -tatták, hogy éber, nyugalmi állapotban, feladat vagyviselkedés hiányában a self és a külsô környezettudatos észlelését végzô hálózat (az auditoros, vizu-ális és a szomatoszenzoros) negatív korrelációtmutat. Valószínûsítik, hogy ez egy többszörös al -rendszerekbôl álló extrinsic rendszer, ami ellentétesaktivitást fejt ki a selfhálózattal. Ez talán magyaráz-hatja, hogy a külsôleg, vagy a belsôleg irányítottfeldolgozási folyamatok mindig megzavarják egy-mást7.

A self hálózatában a feldolgozási folyamatotszupramodalitással jellemezhetjük, valamennyiszenzoros modalitásból kap afferentációt. Ráadásula kiterjedt subcorticalis kapcsolatoknak köszönhe-tôen (insula, olyan agytörzsi területek, mint a hypo -thalamus, colliculus) az interoceptív feldolgozásbólszármazó ingerekbôl (belsô miliô, proprioceptív,vestibularis) is részesülnek.

A középvonali kérgi struktúrák funkcionálisan specializálódott részei

A klaszter- és faktoranalízis segítségével a hálóza-tot három alcsoportra osztották, ventralis, dorsalisés posterior területekre. A statisztikai analízis ered-ményeként kiderült, hogy van funkcionális specia-lizáció a részek között. Ez a specializáció nem köt-hetô olyan specializált feladatokhoz (domainek-

hez), mint például az arcfelismerés vagy szociáliskapcsolatok.

A ventralis rész (medialis prefrontális kéreg,orbitofrontális kéreg, perigenualis anterior cingula-ris kéreg) szoros kapcsolatban áll az amygdalával, abasalis ganglionokkal (striatum, nucleus accum-bens), valamennyi szenzoros exteroceptív modali-tással és az interoceptív feldolgozást végzô subcor-ticalis területekkel. A kapcsolatrendszernek kö -szön hetôen a terület a stimulusok selffel való kap-csolatának a feldolgozását végezheti. Ezek a régióka selffel összefüggô feladatokban aktivációt, míg aselffel össze nem függôkben aktivitáscsökkenéstmutatnak.

A dorsalis rész (dorsomedialis prefrontális ké -reg, supragenualis anterior cingularis kéreg) erôtel-jesen összekapcsolt a laterális prefrontális kéreggel.Ez az anatómiai kapcsolat lehet az alapja, hogy ahárom terület együttes aktivitása figyelhetô meg akogníció során, a selffel kapcsolatos ingerek felmé-rése, ok-okozat tulajdonítása és az újraértékelésfolyamatában, valamint a másokkal kapcsolatos in -gerek értékelése esetén.

A posterior rész tartalma (medialis prefrontáliskéreg, posterior cingularis kéreg, retrosplenialis ké -reg) szoros kapcsolatban van az élettörténet rögzíté-séért és felidézéséért felelôs hippocampussal. Ezlehet az alapja az idôbeli kötésért, a selffel össze-függô ingereknek a múltbeli eseményekhez kötésé-ért. A medialis prefrontális kéreg ráadásul szorosankapcsolt a laterális parietalis kéreggel. Ez képezhe-ti az alapját a selffel összefüggô ingereknek és a tér-beli kontextuális dimenziójuknak a kapcsolódásá-val15.

A funkcionális idegábrázolási eljárásokat hasz-náló, selffel kapcsolatos kísérletekben gyakranmegfigyelték a lateralis prefrontális kéreg aktivá-cióját, elsôsorban a nyelvi képességeket is igénylô,magasabb kognitív tevékenységet kívánó felada-tokban, az ítéletalkotás, következtetés, imaginációtvizsgáló esetekben, valamint a memóriát vizsgálófeladatokban (kódolás, felidézés, felismerés)15.Northhoff és munkatársai (2004) megkülönböztetika selffel kapcsolatos feldolgozást a magasabb szintûfeldolgozási folyamatoktól. Azt feltételezik, hogy aselffel kapcsolatos feldolgozás filter, amely bizto-sítja a személy számára releváns információkszûrését, ami aztán bekerül a magas szintû feldol-gozás folyamába. A self irreleváns információi vi -szont nem dolgozódnak fel. Ha ez a feltételezéshelyes, akkor a selffel kapcsolatos feldolgozás át -menet a szenzoros és magas szintû feldolgozásközött. A legutóbbi idegábrázolási tanulmányokbana középvonali corticalis struktúrák aktivációsszintje modulálja a magas szintû feldolgozási folya-

Ideggyogy Sz 2014;67(1–2):19–30. 23

1. ábra. A self network (Northoff nyomán). 1. orbitome-dialis prefrontális kéreg, 2. ventromedialis prefrontáliskéreg, 3. prae-, subgenualis anterior cingularis kéreg, 4.dorsomedialis prefrontális kéreg, 5. supragenualis ante-rior cingularis kéreg, 6. posterior cingularis kéreg, 7.praecuneus, 8. retrosplenialis kéreg



matokat. Ellentétes irányú kapcsolat van a selffelkapcsolatos és a magas szintû feldolgozási folya-matok között. A középvonali struktúrák és a selffelkapcsolatos aktiváció a háttérbe szorítja a maga -sabb szintû feldolgozást és fordítva16.

A memóriahálózat

A tudat nem létezhet memória nélkül, ahhoz, hogyvalami tudatosuljon, szükség van a munkamemó-riában elvégzett mentális munkára. E munka magá-ban foglalja a megelôzô tapasztalatok, a hosszútávú memóriába raktározott memórianyomok, ajelen percepció és a jövôbeli célok egybefoglalá-sát4.

A deklaratív (leíró) memória típusai az epizodi-kus és a szemantikus memória. A szemantikusmemóriatények, általános tudás tudatos felidézésétjelenti. Az epizodikus memória felelôs a tapasztala-ti tények, az átélt események felidézéséért, amely-nek az adott személyre vonatkozó részét autobio -grafikus memóriának is nevezik.

A funkcionális idegrendszert ábrázoló eljárásoksegítségével új ismereteket szerezhetünk a memó-riáért felelôs hálózatról. Az új eredmények rámutat-tak a selfhálózattal fennálló szoros kapcsolatra17.

A memóriarendszer neuralis korrelációjának akutatói két nézetet vallanak. Az egyik szerint akülönbözô memóriatípusok kivitelezését önállóhálózat végzi. Ezt a nézetet elsôsorban empirikusbizonyítékok támasztják alá. Például a temporalis-lebeny-sérültek autobiografikus memóriája sérült,ugyanakkor a szemantikus nem. Felmerült, hogy atemporalis lebeny, elsôsorban a hippocampus fele-lôs az autobiografikus memóriáért. A szemantikusmemóriadeficites betegek frontotemporalis sérülés-ben szenvednek, de az autobiografikus memóriájukviszonylag ép18–20. A másik álláspont szerint a dek-laratív memória alapja egységes rendszer. Vala -mennyi memória ugyanazon rendszer mûködésé -nek az eredménye, és a deklaratív memória külön-bözô dimenziói kontinuum mentén helyezkednek el(a felidézés hossza, idô, tér, emóciók). Ez a nézetnéhány elméleti elôfeltevésen alapul. Valamennyifelidézett anyag valamilyen kontextusba ágyazott.Az autobiografikus és szemantikus memória a kon-textuális kontinuum két végpontja. Az autobiografi-kus memória is tartalmaz szemantikus elemeket, aszemantikus is tartalmaz kontextuális komponense-ket. Átfedés van a típusok között, és a határokegyáltalán nem tiszták. A funkcionális idegábrázo-lási tanulmányokat használva Burianova és munka-társai (2007) feltárták az egységes deklaratívmemóriarendszer magjául szolgáló neuralis hálóza-

tot, amelynek alkotórészei a bal hippocampus, ballingualis gyrus, és a jobb nucleus caudatus. Funk -cionális konnektivitási vizsgálatokat végeztek el amemóriahálózati maggal20. Negatív korrelációttaláltak a középsô occipitalis gyrussal, a kétoldalipraecuneusszal, jobb oldali thalamusszal, bal inferi-or temporalis gyrusszal, a jobb gyrus fusiformis ésa kétoldali inferior parietalis lebenykével. Az ered-mények felvetik, hogy a területek egységesen alkot-nak funkcionális hálózatot, amely biztosítja a dek-laratív memóriafeldolgozás komplex folyamatát.Mindez átfedést mutat a külsô ingerek által irányí-tott figyelem neuralis hátteréül szolgáló hálózattal.A felidézés belsôleg irányított folyamatai alatt akülsôleg irányított occipito-temporo-parietalis cso-mópont gátolt21.

Pozitív korrelációt találtak az inferior és a medi-alis frontális gyrus, az anterior és posterior cingula-ris gyrus, a bal temporoparietalis junctio és soktemporalis terület (kétoldali középsô és felsô, jobbtemporalis pólus), és a magrégió között.

A frontális, temporalis, parietalis az anterior ésposterior cingularis kéreg által alkotott egységeshálózat biztosítja a deklaratív memória neuralis hát-terét. Átfedést mutat az AMH-val9. A hálózatonbelüli funkcionális kapcsolat nem különbözik jelen-tôsen a különféle memória felidézése során. Perszenincs is tisztán autobiografikus vagy szemantikusmemória, átfedô kognitív folyamatok alkotják adeklaratív memóriát, mint például a munkamemó-ria, szelektív figyelem, hibamonitorozás, válaszel-lenôrzés, a fogalom reprezentációjának az értelme-zése, valamint ezek integrációja. A memóriáértfelelôs hálózat aktivációja, a külsô ingerek által irá-nyított figyelem neuralis hátteréül szolgáló hálózatgátlását hozza létre18. Ezt a negatív korrelációt aself és a külsô ingerek feldolgozása során szinténleírták7, 22.

Klinikopatológiai megfigyelések

Klinikusok leírtak néhány olyan betegséget, amely-nek a lényege a self-self vagy a self és mások közöt-ti kapcsolat zavara23 (2. táblázat).

A deluzív tévidentifikációs és reduplikációs ese-tek anatómiai analízise során Feinberg és Keenan(2005) azt találták, hogy az esetek 96,6%-ábanjelen van a jobb, 48,3%-ában pedig a bal oldalifrontális lebeny sérülése. Az esetek 31%-ában ajobb, 6,9%-ában a bal oldali temporalis, 44,85%-ában a jobb, 3,4%-ában a bal parietalis lebeny káro-sodása figyelhetô meg23. Történetileg kialakultnézet, hogy a jobb oldali agyfélteke a kisebbjelentôségû, a bal a domináns a beszédben, a moto-




ros képességekben. A jobb oldali félteke, legalább-is a selftudatosság tekintetében egyenrangú a ballal.A jobb oldali félteke, a medialis prefrontális kérega laesiós tanulmányok alapján kulcsszerepet játszika self és mások monitorozása során. A jobb oldaliposterior parietalis régió valószínûleg a kulcs azelsô személyû és a harmadik személyû gondolkodá-si folyamatok és akciók kivitelezésében23.

A klinikopatológiai megfigyelések, egybehang-zóan a funkcionális idegábrázolási technikákkal jólalátámasztják az agy alapmûködési hálózatának aszerepét a tudat tárgyának, a selfnek a kialakításá-ban, hiszen az AMH részeinek a sérülései vezetneka fenti kórképekhez. Bár az AMH funkcionálisjelentôsége vitatott, de hozzá köthetôek a selffel ésa memóriával kapcsolatos feldolgozási folyamatok,felvetôdik tehát, hogy a hálózat a tudat funkcionálisbázisa lehet. Égetô kérdés maradt, vajon a tudatlétezik-e a hálózat nélkül is?

Az AMH tudatmegformálási szerepének a meg-értéséhez áttekintettük a hálózat sajátosságait a nor-mál éber tudatállapotokban. Az AMH aktivitása éstagjai közötti zavartalan kapcsolat az ép tudat felté-tele. A praecuneus és a posterior cingularis kéregfeltételezhetôleg a központi csomópont az AMH-nbelül. Nagyon erôs interakció van a praecuneus,posterior cingularis kéregterületek és a bal inferiorparietalis kéreg, valamint a praecuneus/posteriorcingularis kéreg és a medialis prefrontális kéregközött. Szintén erôs interakció mutatható ki nyuga-lomban a medialis prefrontális lebeny ventralis ésdorsalis része között22. Természetesen vagy mester-ségesen létrejött módosult tudatállapotokban, illet-ve a sérüléseket követôen kialakult tudatzavaroksorán az AMH jellegzetesen megváltozott képetmutat.

Az agy alapmûködési hálózatánakaktivitása megváltozott tudatállapotban

Az agysérülések által elôidézett tudatzavarok for-mái különbözôek lehetnek. A coma anarousalt,válaszképtelenséget jelent. Vegetatív állapotbanmegôrzött az alvás-ébrenlét ciklus, látható refle-xes viselkedés, de akarattól függô, célirányosviselkedés nem észlelhetô. A minimális tudatálla-potú beteg képtelen a kommunikációra, de a self,illetve a környezet tudatos észlelésének a jelekéntmeg figyelhetô nem reflexes jellegû viselkedés, ezazonban nem állandó. Míg a Locked in szindrómásbeteg éber és tudatos, de beszédre, mozgásra kép-telen. Vanhaudenhuyse és kollégái 2010-ben fMRIsegítségével elvégezték az agysérültek nyugalmi

Ideggyogy Sz 2014;67(1–2):19–30. 25

2. t

áblá

zat.

Self

-sel

f, se

lf é

s m

ások

kap

csol

atza

vara

i, kl

inik

opat

ológ

iai

meg

figy

elés

ek

Bete

gség

Form

áiTü

nete

kSé

rülé

s

Del

uzív

tév

iden

tifik

áció

,H

asítá

s a

szem

élye

s ka

pcso

latr

ends

zerb

en,

prob

lém

ák f

igye

lhet

ôk m

eg a

sel

f és

re

dupl

ikác

ióm

ások

dim

enzi

ójáb

an.

A b

eteg

nek

meg

válto

zik

a ka

pcso

lata

a k

örny

ezet

ében

lé

vô h

elye

kkel

, tá

rgya

kkal

, sz

emél

yekk

el.

Cap

gras

-szi

ndró

ma,

A

bet

eg a

kör

nyez

etéb

en lé

vô s

zem

élyt

vag

y he

lyet

köv

etke

zete

sen

és á

llhat

atos

an J

obb

olda

li fr

onto

tem

po-

hipo

iden

tifik

áció

haso

nmás

nak

látja

(pé

ldáu

l a f

eles

égér

ôl v

agy

az o

tthon

áról

azt

állí

tja,

hogy

az

ralis

lágy

ulás

, né

ha p

ari-

ered

eti h

ason

más

a) é

s ne

m g

yôzh

etô

meg

enn

ek a

z el

lenk

ezôj

érôl

.4et

alis

lebe

ny-s

érül

és is

Aso

mat

ogno

sia

A te

st e

gy r

észe

és

a se

lf kö

zötti

kap

csol

ati z

avar

, a

bete

g az

t his

zi,

hogy

a b

éna

Jobb

fél

teke

i sér

ülés

bal k

arja

nem

az

övé.

Sok

szor

met

afor

ával

ille

ti (e

gy d

arab

roz

sdás

gép

). Fr

egol

i-sz

indr

óma,

A b

eteg

a k

özel

ében

lévô

sze

mél

yrôl

azt

állí

tja,

hogy

val

aki á

ltala

jól i

smer

t Jo

bb o

ldal

i fro

ntál

is-

hipe

riden

tifik

áció

embe

r (p

éldá

ul a

z ap

ja).

lebe

ny-s

érül

és

köve

tkez

mén

ye.

Del

uzív

red

uplik

áció

,N

em h

ibás

an a

zono

sít s

zem

élye

ket,

hane

m a

zt á

llítja

pél

dául

, ho

gy v

an e

gy

Fron

tális

sér

ülés

té

vide

ntifi

káci

ó né

lkül

gyer

eke,

ped

ig n

incs

(fa

ntom

gyer

ek-s

zind

róm

a),

aki r

áadá

sul a

z ô

bete

gség

ében

kö

vetk

ezm

énye

szen

ved.



állapotának, ezen belül az AMH tagjainak konnek-tivitási vizsgálatát. Az volt a céljuk, hogy kapcso-latot találjanak a tudatzavar és a hálózat tagjainakkonnektivitási szintje között. Agysérültek vizsgá-latakor valamennyi hálózattag konnektivitásiszintje negatívan korrelált a tudatzavar szintjével.Az eredményeik szerint a súlyos agysérült betegekesetében az agy alapmûködési hálózata tagjainak akonnektivitása csökkent, mégpedig a tudatzavarértékének megfelelô arányban, de nem lineárisan.A Locked in szindrómás betegek konnektivitásieredményei nem különböztek szignifikánsan azegészséges kontrolloktól. A minimális tudatálla-potú betegek esetében viszont a praecuneus kon-nektivitása erôteljesen és szignifikánsan különbö-zik a tudattalan betegekétôl. Az elemzés szerint atudatosság és a konnektivitás szintje közötti vizs-gálatban a legnagyobb jelentô ségû hálózati alkotó-rész a praecuneus és posterior cingularis kéreg24.Szoros a kapcsolat a tudatosság szintje és a prae-cuneus aktivitás között10.

Az alvás és az agy alapmûködési hálózata

Természetesen elôforduló módosult tudatállapot azalvás. Az alvás neuralis korrelációit tanulmányozvasegítséget kaphatunk az AMH és a tudat kapcso -latáról.

NREM-ALVÁS

PET, fMRI segítségével vizsgálva az agyat, az alvásNREM-fázisában globális aktivitáscsökkenés látha-tó, amelynek a mértéke körülbelül 40% az ébrenlét-hez viszonyítva. Az aktivitáscsökkenés mértékenem egyöntetû az egész agyban. Az éber állapothozképest subcorticalisan az agytörzs, a thalamus, abasalis ganglionok, a basalis elôagy, míg corticali-san a prefrontális, az anterior cingularis kéreg és apraecuneus (az agy alapmûködési hálózata) mutatnagy aktivitáscsökkenést25–27. Horovitz és kollégái2009-ben poliszomnográfia és fMRI alkalmazá -sával megvizsgálták az agy alapmûködési hálózatatagjainak a konnektivitását ébren és mély alvássorán. Az AMH tagjai között a konnektivitás éber,tudatos állapotban nagy. Míg felületes alvás során afrontalis posterior koherencia jelen van, addig amély alvás során a medialis prefrontális és a poste-rior cingularis és az inferior parietalis kéreg kon-nektivitása csökkent. Tehát a hálózaton belül ante-rior-posterior irányú szétkapcsoltság figyelhetômeg28.

A NREM-alvás elektrofiziológiai jellegzetessé-

gei a skalp-EEG által regisztrált δ-hullámok (1–4Hz), a lassú oszcilláció (kisebb, mint 1 Hz), a külsôingerek által kiváltott lassú hullámok, a K-komple-xumok és az alvási orsók (11–15 Hz). A NREM-alvást jellemzô δ-hullám eredete vitatott. A lassúoszcillációról állatkísérletek intracelluláris regiszt-rátumai bizonyítják, hogy corticalis eredetû, éskialakulásához a cortico-corticalis kapcsolatoképsége szükséges. Decorticalt állatban hiányzik, athalamus eltávolítása után viszont perzisztál. Kétfázisból épül fel, a sejtszinten regisztrált szaporakisülések okozta prolongált depolarizáció által jel-lemzett up, és a prolongált hiperpolarizációs downfázisból. A lassú hullámokat nagy neuronpo -pulációk szinkron mû ködése hozza létre, a thalamo-corticalis körök együttes depolarizációjának ered-ményeként29. Az új funkcionális idegábrázolásieljárások segítségével következtetni lehet a lassúhullám eredetére. Kimutatták, hogy az a kéregterü-let, ahonnan a fo lyamat elindul, az agy alap -mûködési hálózatának része. High density EEG-t ésfMRI-t alkalmazva Massimini és munkatársai(2004) kiderítették, hogy a lassú hullám kiinduló-pontja a leggyakrabban prefrontálisan-orbitofrontá-lisan van, zömmel bal ol dalon, bár kisebb va -lószínûséggel az occipitalis és temporalis eredetét isészlelték30. Dang-Vu és munkatársai (2008) kimu-tatták a δ-hullám medialis prefrontális, inferiorfrontális eredetét25. Alvás alatt a különbözô típusúingerek, de leghatékonyabban a hang kiváltják azagy lassú hullámtevékenységét, ezt a skalp-EEG-nK-komplexumok megjelenése jelzi. Riedner ésmunkatársai kimutatták, hogy a lassú hullámtevé-kenység megformálásában legnagyobb részt vállalóterületek a bal inferior frontális tekervény, az insu-la, az anterior, a posterior cingularis kéreg és a pra-ecuneus, amely területek jó átfedést mutatnak azagy alapmûködési hálóza tával31.

REM-ALVÁS

Az alvás gyors szemmozgásokkal jellemzett fázisaa REM. PET-tel vizsgálva a globális aktivitás szint-je szignifikánsan nem különbözik az ébrenléttôl, azegyes agyterületek aktivitása viszont nagyon is.Regionális aktivitásnövekedés figyelhetô meg a hídtegmentumában, a thalamusban, a basalis elôagy,az amygdala, a hippocampus, az anterior cingulariskéreg, a temporooccipitalis területeken. Ugyan -akkor REM alatt regionális aktivitáscsökkenés lát-ható a dorsolateralis prefrontális, posterior cingula-ris kéreg, praecuneus, inferior parietalis kéreg terü-leteken27, 32. Bár REM alatt az alvó tudattalan, azagy globális aktivitása az éberhez hasonló, míg azagy alapmûködési hálózatának az anterior és poste-




rior része eltérô viselkedést mutat. Amíg az anteri-or cingularis kéreg aktív, addig a posterior cingula-ris kéreg és a praecuneus inaktív.

A tudat tárgyával, a selffel kapcsolatos feldolgo-zást végzô AMH tagjai között a konnektivitás éberállapotban nagy. Míg felületes alvás során frontálisposterior koherencia jelen van, addig a mély alvássorán a medialis prefrontális és a posterior cingula-ris/praecuneus konnektivitása csökkent, anterior-posterior irányú szétkapcsoltság figyelhetô meg28.Bár REM alatt az arousal és az agy globális aktivi-tása az éberhez hasonló, az AMH anterior és poste-rior része eltérô viselkedést mutat. Amíg az anteri-or cingularis kéreg aktív, addig a posterior cingula-ris kéreg, praecuneus inaktív. A természetesenelôforduló tudattalan állapot az alvás során úgytûnik, hogy az agy alapmûködési hálózata jellegze-tes változásokat mutat.

Az anesztézia neuralis korrelációi afunkcionális idegrendszer-ábrázolástükrében

Az általános érzéstelenítés során gyógyszerek hasz-nálatával tudatvesztést, (explicit) amnéziát, fájdal-matlanságot és mozdulatlanságot hozunk létre. Azanesztézia által nyújtott hatalmas elôny, hogybonyolult mûtéti eljárások is kivitelezhetôekké vál-tak. Nem kevésbé fontos lehetôség, hogy az anesz-tézia modelljét képezheti a tudatkutatásnak. Na -ponta emberek milliói esetében megbízhatóan,kontrolláltan és reverzíbilisen hozunk létre szélsô-ségesen módosult tudatállapotot, tudatvesztést5, 6, 33.A tudat jobb megértéséhez segítséget nyújthat azanesztetikumok agyra kifejtett hatásának a tanulmá-nyozása, annak feltérképezése, ahogyan létrehoz-zák a tudatvesztést.

Propofol, halothan, isofluran anesztéziai hatásátPET-tel vizsgálva az agy globális aktivitáscsökke-nését figyelhetjük meg. Ennek értéke vizsgálaton-ként eltérô bár, de körülbelül 40-60%-ra tehetô. Azegyes agyi területek aktivitáscsökkenése nem ho -mogén, leírják az arousal struktúrák, a thalamus,valamint az AMH-hoz tartozó középvonali struktú-rák, frontális, parietalis, ezenkívül még a tempora-lis és az occipitalis lebeny aktivitáscsökkenését.Nem írtak le aktivitásnövekedést okozó terüle-tet34–38. Az anesztézia okozta tudatvesztést kísérôagyi aktivitásváltozások eredetére következtethe-tünk Velly és munkatársai kísérletébôl. HuszonötParkinson-kóros beteg agyába elhelyezett mélyagyistimulátor elektróda segítségével igazolták, hogy asevofluran és a propofol is elsôdlegesen a kéregelektromos tevékenységét változtatja meg, a sub-

corticalis elektrogenezis csak késôbb, és sokkalkisebb mértékben változik39.

Az alvás és az anesztézia neuralis korrelációjának az összehasonlítása

Murphy és munkatársai (2011) high density EEG ésforrásmodellezés segítségével kimutatták, hogy apropofolanesztézia hatására kialakult tudatvesztéspillanatában megjelennek a sebészi narkózisra jel-lemzô δ- (0,5–4 Hz) és a >1 Hz frekvenciájú lassúhullámok. Összehasonlítva a propofol által elôidé-zett EEG-változásokat a természetes alvás NREM-fázisának a jellegzetességeivel, azt találta, hogy alassú hullámok nagyon hasonlítanak a NREM-benmegfigyeltekhez. A lassú hullám az anterior cingu-laris kéregtôl a posterior cingularis kéreg felé tart aspontán alváshoz hasonlóan. Bár a hasonlóságjelentôs, megfigyelhetünk néhány különbséget. Apropofol által kiváltott lassú hullámok forrásátmodellezve, az eredetéül szolgáló hely a NREM-alváséhoz képest, ahol bal frontális kiindulópontotláthatunk, diffúzabb. A frontális forrás mellett kiin-dulópontok figyelhetôk meg több posterior terüle-ten is, például a posterior temporalis és occipitaliskéregben, ráadásul nem látunk féltekék közöttidifferenciát. Ez nagy valószínûséggel jelezheti,hogy a propofol kötôhelyéül szolgáló GABA-receptorok az agyban szétszóródva találhatók, ésnem feltétlenül azonosak az alvást szabályozómediátorok hatáspontjával40. Nemcsak az agy akti-vitási szintje, de az AMH konnektivitása is nagy-mértékben befolyásolt az anesztézia során. Bo -veroux és munkatársai emberben propofolnarkóziskivitelezése után fMRI segítségével – a spontánBOLD-fluktuációt felhasználva – feltérképeztéknéhány jól definiálható hálózat konnektivitási min-tázatát ébren és mély narkózis alatt. A propofolnar-kózis mélyreható funkcionális konnektivitásválto-zásokat hoz létre az agyon belül, amelynek elsôdle-ges célpontja a frontoparietalis hálózat, amelytartalmazza az agy alapmûködési és a kivitelezés-kontroll-hálózatot. A propofolnarkózis egyenlômódon csökkenti a frontoparietalis hálózat mindkéttagjának a hálózaton belüli és a velük kapcsolatbanlévô területekkel való kapcsolatát. Konnektivi tás -csökkenést találtak a posterior cingularis kéreg és akét szomszédos régiója között az AMH-ban. Ébrenaz AMH-rész konnektivitása pozitívan korrelál athalamussal, mély narkózisban viszont negatív kor-reláció figyelhetô meg. Éber tudatos állapotban afrontoparietalis hálózat két tagjának a konnektivitá-sa között negatív korreláció mutatkozik, amelynekmértéke mély narkózis alatt csökken. A reziduális

Ideggyogy Sz 2014;67(1–2):19–30. 27



konnektivitás mély narkózis alatt is megôrzött ma -rad két hálózaton belül és a hálózatok között is. Avizuális és az auditoros kéreg konnektivitása mélynarkózisban is megôrzôdött, a thalamocorticaliskapcsolatai is változatlanok. Az agy mûködés -változása jobban visszatükrözi a magasabban kap-csolt asszociációs áreák funkcionális gyengülését,mint a kevésbé centralizált kapcsolatú szenzorosáreákét11, 41.

AZ AGY ALAPMÛKÖDÉSI HÁLÓZATÁN BELÜLI

KOHERENCIAVÁLTOZÁS SEVORANANESZTÉZIA HATÁSÁRA

Az agy alapmûködési hálózati tagjainak a konnek-tivitását mérték fMRI-adatokat felhasználva Desh -pande és munkatársai (2009) nyugalomban, mély(2% kilégzési érték) és felületes (1% kilégzésvégiérték) sevorananesztézia alkalmazása után. A sevo-rananesztézia csökkenti az agyi lokális konnektivi-tást. A mély narkózist követôen a felületessé válóanesztézia során az átlag integrált lokális koheren-cia növekedett. A helyi konnektivitás felületes nar-kózisban a mély narkózishoz képest helyreáll azanterior, a posterior cingularis és a parietalis kéreg-ben, de kifejezetten szétrombolt a prefrontális régi-ókban42.

A narkózis megzavarja az agy idôbeli architektú-ráját, fô célpontja a frontoparietalis hálózat. Kon -nektivitási változásokat hoz létre az AMH-n belül,valamint az AMH, és a vele kapcsolatban álló háló-zatok között11, 42. Alvás és anesztézia során bekövet-kezô tudatvesztéskor a thalamocorticalis körök bifá-zisos üzemmódra váltanak, aminek a jele a skalp-EEG-n a lassú és a δ-hullám. A modern funkcionálisidegrendszert ábrázoló technikák segítségével kimu-tatták, hogy az „üzemmódváltás” az agy alapmû -ködési hálózatának területérôl indul, bár amíg azalvás esetében ez viszonylag jól körülhatárolhatóan abal frontális területekhez köthetô, narkózis során agenerátorhely diffúzabb, posterior területek is alkot-hatják és nincs oldaldominancia40. Valószínûsíthetô,hogy a thalamocorticalis neuronkörök bifázisos„üzemmódját” jelzô lassú oszcilláció idôbeli dinami-kája nem teszi lehetôvé a tudatos észleléshez szüksé-ges kommunikációt az agyi hálózatok között. A kog-nitív unbinding következtében az objektumok per-cepciója során a részinformációk nem kötôdnek egy-séges tartalommá. A külvilágból és a testbôl szárma-zó ingerek nem kötôdnek a releváns memórianyo-mokkal, ezáltal nem alakulhat ki egységes tudattarta-lom11. Ennek következtében a monitorozási funkciócsökken, nincs az ingereknek megfelelô tudatosankontrollált viselkedéstervezés, kivitelezés és szeman-tikus memóriarögzülés sem alvás, illetve a narkózisalatti eseményekre vonat kozóan6.

Megbeszélés

A tudat egyedül az emberre jellemzô sajátosság.Tudatában vagyunk belsô és külsô környezetünk-nek, amelynek révén az észlelt események, gondo-latok, érzelmek, emlékek az aktuális tudatban rep-rezentációt nyernek. A monitorizálás mellett a tudatmagában foglalja a kontrollt, magatartásunk, kogni-tív aktivitásunk, cselekedeteink megtervezését, irá-nyítását a külsô és belsô ingerfeltételeknek megfe-lelôen, és lehetôvé teszi, hogy mentális állapotunkatmások felé is kommunikálni tudjuk2, 3. Két szem-benálló nézet van arra vonatkozólag, hogy milyenmódon vesz részt az idegrendszer a tudat kialakítá-sában. A holisztikus megközelítés szerint az agyminden neuronja együttesen alkotja a tudat neuralishátterét. Ezzel szemben a neuronalis specificitásmegközelítés azt állítja, hogy egy specifikus neuro-nalis sejtcsoport által létrehozott komplex formációmûködése hozható kapcsolatba a tudat kialakulásá-val. Az utóbbi évek idegtudományi kutatási ered-ményei felvetik, hogy az agy alapmûködési hálóza-ta, amelyet Raichle és munkatársai 2001-ben defa-ult mode networknek neveztek el, lehetne a tudatneuralis bázisa. Az AMH-t alkotó középvonali agyiterületek a praecuneus, a posterior cingularis kéregés a medialis prefrontális kéreg9. Boveroux és mun-katársai a superior frontális sulcust, a temporopari-etalis junctiót és a parahippocampalis kérget is azAMH-hoz sorolták11. Az AMH többszörös és recip-rok összeköttetésekkel rendelkezô, kiterjedt corti-calis és subcorticalis struktúrából álló hálózat, ame-lyek nem a külsô ingerek direkt, hanem inkább amagasan integrált asszociatív információk finomfeldolgozásában vesznek részt. Szerepük lehet azérzelmi, vegetatív szabályozásban és az ingerfelté-teleknek megfelelô válasz szervezésében. Franssonés Marrelec (2008) konnektivitási vizsgálata szerintaz AMH-n belül a praecuneus és a posterior cingu-laris kéreg feltételezhetôleg a központi csomó-pont22. A tudat önmagában nem létezik, a self tulaj-donképpen a tudat tárgya. Az utóbbi idôkben akutatók az idegábrázolási technikákat hívták segít-ségül a self neuralis korrelációjának kutatására. Azttapasztalták, hogy az agykéreg középvonali struktú-rái valamennyi, a selffel kapcsolatos kísérleti hely-zetben (verbális, térbeli, emocionális, arcfelismeré-si feladatokban) aktiválódtak, megfelelnek aRaichle és kollégái által 2001-ben leírt AMH-nak.Ugyanakkor a selffel össze nem függô feladatoksorán a középvonali struktúrák aktivitása csökken15.Tudat nem létezhet memória nélkül. A múlt felidé-zése és a jövô elôrevetítése nélkülözhetetlen a dön-téshozatalban, a jutalomvezérelt viselkedésben. Amemóriafolyamatokért felelôs memóriahálózat




nagymértékû átfedést mutat az agy alapmûködésihálózatával17. A neurológusok leírtak néhány olyanbetegséget, amelynek a lényege a self-self, vagyself és mások közötti kapcsolat zavara. A deluzívtévidentifikációs és reduplikációs esetek anatómiaianalízise során azt találták, hogy az AMH-nakközel megfelelô területeken a frontális lebeny sérü-lése, a temporalis lebeny, valamint a parietalislebeny károsodása figyelhetô meg, dominánsan ajobb oldalon. Klinikai megfigyelések28 alátámaszt-ják a funkcionális idegábrázolási technikával szer-zett tapasztalatokat23. Bár az AMH funkcionálisjelentôsége vitatott, de felvetôdik, hogy a hálózat atudat funkcionális bázisa lehet. Égetô kérdésmaradt, vajon a tudat létezik-e az AMH nélkül is?Vanhaudenhuyse és munkatársai (2010) vizsgálataiazt mutatják, hogy a súlyos agysérült betegek eseté-ben az AMH tagjainak a konnektivitása csökkent,mégpedig a tudatzavar értékének megfelelô arány-ban, de nem lineárisan. Az analízis szerint a tuda-

tosság és a konnektivitás szintje közötti vizsgá -latban a legnagyobb jelentôségû hálózati alkotórésza praecuneus és posterior cingularis kéreg. Szoros akapcsolat a tudatosság szintje és a praecuneus akti-vitás között10, 24. Az AMH aktivitása és a tagjainak akonnektivitása tudattalan állapotokban, mintNREM-, REM-alvás, anesztézia alatt is csökken11,

24, 28. Az eredmények azt mutatják, hogy a normáléber tudat feltétele az agy alapmûködési hálózatá-nak az aktivitása, tagjainak egymással és a part -nerterületekkel való koherens mûködése. Az AMHmûködésének, szerepének, és az ezzel ellentéteshelyzet mûködéskiesésének a vizsgálata egy irány -ba mutat. Az agy alapmûködési hálózata a tudatneuralis korrelációja lehet. A tudat kialakulásakoraz AMH konvergencia alapján történô kognitívkötés helyének tekinthetô. A jövô kutatásainak lesza feladata annak a kérdésnek a megválaszolása,hogy a hálózat mûködése az elôidézôje, vagy csu-pán kísérôje a humán tudat kialakulásának.

Ideggyogy Sz 2014;67(1–2):19–30. 29

IRODALOM 1. von der Malsburg C. The correlation theory of brain func-

tion. Berlin: Springer; 1994.2. Varga K. Tudatzavarok és megváltozott tudatállapotok.

Budapest: Medicina Kiadó; 2008:41963.3. Bányai É, Varga K. A tudat kérdésköre a pszichológiában.

Budapest: HEFOP; 2006.4. Negrao B, Viljoen M. Neural correlates of consciousness.

African Journal of Psychiatry 2009;(4):265-9.5. Mashour GA. Integrating the science of consciousness and

anesthesia. Anesthesia & Analgesia 2006;103(4):975-82.6. Mashour GA. Cognitive unbinding in sleep and anesthesia.

Science 2005;310(5755):1768-1769; author reply 1768-9.7. Boly M, Phillips C, Balteau E, et al. Consciousness and

cerebral baseline activity fluctuations. Human BrainMapping 2008;29(7):868-74.

8. Vincent JL, Patel GH, Fox MD, et al. Intrinsic functionalarchitecture in the anaesthetized monkey brain. Nature2007;447(7140):83-6.

9. Raichle ME, MacLeod AM, Snyder AZ, et al. A defaultmode of brain function. Proceedings of the National Aca -demy of Sciences 2001;98(2):676-82.

10. Raichle ME, Snyder AZ. A default mode of brain function:A brief history of an evolving idea. Neuroimage 2007;37(4):1083-90.

11. Boveroux P, Vanhaudenhuyse A, Bruno M-Al, et al.Breakdown of within- and between-network resting statefunctional magnetic resonance imaging connectivity duringPropofol-induced loss of consciousness. Anesthesiology2010;113(5):1038-53.

12. Price JL. Definition of the Orbital Cortex in Relation toSpecific Connections with Limbic and Visceral Structuresand Other Cortical Regions. Annals of the New YorkAcademy of Sciences 2007;1121(1):54-71.

13. Cavanna AE, Trimble MR. The precuneus: a review of its

functional anatomy and behavioural correlates. Brain2006;129(3):564-83.

14. Brent A. Cingulate neurobiology and disease. Oxford Uni -versity Press ed; 2009.

15. Northoff G, Heinzel A, de Greck M, et al. Self-referentialprocessing in our brain – A meta-analysis of imaging stu-dies on the self. Neuroimage 2006;31(1):440-57.

16. Wicker B, Ruby P, Royet J-P, Fonlupt P. A relation betwe-en rest and the self in the brain? Brain Research Reviews2003;43(2):224-30.

17. Burianova H, McIntosh AR, Grady CL. A common functi-onal brain network for autobiographical, episodic, andsemantic memory retrieval. Neuroimage 2010;49(1):865-74.

18. Temple CM, Richardson P. Developmental amnesia: a newpattern of dissociation with intact episodic memory.Neuropsychologia 2004;42(6):764-81.

19. Vargha-Khadem F, Gadian DG, Watkins KE, et al. Diffe -rential effects of early hippocampal pathology on episodicand semantic memory. Science 1997;277(5324):376-80.

20. Hodges JR, Miller B. The classification, genetics and neu-ropathology of frontotemporal dementia. Introduction tothe special topic papers: Part I. Neurocase 2001;7(1):31-5.

21. Green JJ, Doesburg SM, Ward LM, McDonald JJ.Electrical neuroimaging of voluntary audiospatial attenti-on: evidence for a supramodal attention control network.The Journal of Neuroscience 2011;31(10):3560-4.

22. Fransson P, Marrelec G. The praecuneus/posterior cingu-late cortex plays a pivotal role in the default mode network:Evidence from a partial correlation network analysis.Neuroimage 2008;42(3):1178-84.

23. Feinberg TE, Keenan JP. Where in the brain is the self?Consciousness and Cognition 2005;14(4):661-78.

24. Vanhaudenhuyse A, Noirhomme Q, Tshibanda LJ-F, et al.



Default network connectivity reflects the level of conscio-usness in non-communicative brain-damaged patients.Brain 2010;133(1):161-71.

25. Dang-Vu TT, Schabus M, Desseilles M, et al. Spontaneousneural activity during human slow wave sleep. Proceedingsof the National Academy of Sciences 2008;105(39):15160-5.

26. Nofzinger E. Neuroimaging of sleep and sleep disorders.Current Neurology and Neuroscience Reports 2006;6(2):149-55.

27. Maquet P. Functional neuroimaging of normal humansleep by positron emission tomography. Journal of SleepResearch 2000;9(3):207-31.

28. Horovitz SG, Braun AR, Carr WS, et al. Decoupling of thebrain’s default mode network during deep sleep. Procee -dings of the National Academy of Sciences 2009;106(27):11376-81.

29. Steriade M, Timofeev I, Grenier F. Natural Waking andSleep States: A view from inside neocortical neurons. Jour -nal of Neurophysiology 2001;85(5):1969-85.

30. Massimini M, Huber R, Ferrarelli F, Hill S, Tononi G. Thesleep slow oscillation as a traveling wave. The Journal ofNeuroscience 2004;24(31):6862-70.

31. Riedner BA Hulse BK MM, Ferrarelli F, Tononi G. Tem -poral dynamics of cortical sources underlying spontaneousand peripherally evoked slow waves. Progress in BrainResearch 2011(193):201-18.

32. Dang-Vu TT, Desseilles M, Petit D, et al. Neuroimaging insleep medicine. Sleep Medicine 2007;8(4):349-72.

33. Mashour GA, Forman SA, Campagna JA. Mechanisms ofgeneral anesthesia: from molecules to mind. Best Prac tice&Research Clinical Anaesthesiology 2005;19(3):349-64.

34. Alkire MT, Haier RJ, Barker SJ, et al. Cerebral metabolismduring Propofol anesthesia in humans studied with positron

emission tomography. Anesthesiology 1995;82(2):393-403.

35. Zhang H, Wang W, Zhao Z, et al. The action sites ofPropofol in the normal human brain revealed by functionalmagnetic resonance imaging. The Anatomical Record: Ad -vances in Integrative Anatomy and Evolutionary Biology2010;293(12):1985-90.

36. Fiset P, Plourde G, Backman SB, Steven L. Brain imagingin research on anesthetic mechanisms: studies with propo-fol. Progress in Brain Research: Elsevier 2005;245-250:598.

37. Alkire MT, Haier RJ, Fallon JH. Toward a Unified Theoryof narcosis: brain imaging evidence for a thalamocorticalswitch as the neurophysiologic basis of anesthetic-inducedunconsciousness. Consciousness and Cognition 2000;9(3):370-86.

38. Alkire MT. Probing the mind: anesthesia and neuroima-ging. Clinical Pharmacology & Therapeutics 2008;84(1):149-52.

39. Velly LJ, Rey MF, Bruder NJ, et al. Differential dynamic ofaction on cortical and subcortical structures of anestheticagents during induction of anesthesia. Anesthesiology2007;107(2):202-12.

40. Murphy M, Bruno MA, Riedner BA, at al. Propofol anest-hesia and sleep: a high-density EEG study. Sleep 2011;34(3):283-91.

41. Boveroux P, Bonhomme V, Boly M, et al. Brain function inphysiologically, pharmacologically, and pathologically al -tered states of consciousness. International AnesthesiologyClinics 2008;46(3):131-46.

42. Deshpande G, Kerssens C, Sebel PS, Hu X. Altered localcoherence in the default mode network due to Sevofluraneanesthesia. Brain Research 2009;1318:110-21.



Documents

A TUDAT ÉS AZ AGY ALAPMÛKÖDÉSI HÁLÓZATÁNAK A … · 2016-08-03 · Az alábbi dokumentumot magáncélra töltötték le az eLitMed.hu webportálról. A dokumentum felhasználása