安静時の脳の接続性とそれに続く作業記憶課題による行動成績の予測

Brain connectivity during resting state and subsequent working memory task predicts behavioural performance
Sala-Llonch, R., Pena-Gomez, C., Arenaza-Urquijo, E. M., Vidal-Pieiro, D., Bargallo, N., Junque, C., Bartres-Faz, D.
Cortex, Vol.48, No.9, pp.1187-1196, 2012

任意の認知プロセスの間に同時に活性化された脳領域は機能的に接続されており、大規模ネットワークを形成している。これらの機能ネットワークは、賦活状態(fMRIのタスク時)また、デフォルトモードネットワーク(DMN)が最も広く研究されているシステムである受動状態(fMRIの安静時)においても調べることができる。 DMNの役割は不明確なままですが、安静時と集中的注意処理の間の移行の原因となることが知られている。以前の経験に関連してその順応性についてのいくつかの証拠もある。ここで我々はfMRIのコンテキスト内でメモリ負荷のレベルを上げながらnバックタスクを使用することにより、16人の健康な若い被験者における脳の接続パターンを調査した。このワーキングメモリ(WM)タスクの前に、参加者は短縮されたテストバージョンでfMRIの外で訓練された。その直後に、彼らは安静状態とそれに続く完全なn-backテストを受けてfMRIデータを取得した。我々は、最も過酷なn-back状態(3-back)の間にDMNとWMネットワーク内の固有の相関度が最大であることを観察した。さらに、両方の条件下で2つのネットワーク間でより強い負の相関を示す個体は、より良好な行動成績を示した。興味深いことに、以前、8つの異なる静止状態ネットワークが識別されているという事実にもかかわらず、n-backタスクの前のDMNの後内側部分(楔前部)内の接続性のみがWM実行を予測した。 fMRI分析のためのデータ駆動型確率的アプローチを用いた我々の結果は、行動成績とDMN、WMネットワーク間の負の相関度合いとの間の直接的な関係の最初の証拠を提供する。それらはさらに、差し迫った認知課題に対する予想状況において、後内側頭頂皮質におけるより高い安静時活動が注意準備リソースの増加に関連しているかもしれないことを示唆している。