Mehanizmi integracije možganske aktivnosti za učinkovit nadzor kognicije

Status: Zaključen projekt
Vodja: Grega Repovš
Trajanje: 1.7.2014 - 30.06.2017
Temeljni podatki na Sicris strani.

Povzetek

Vsak dan se soočamo z množico majhnih in velikih izzivov, ki zahtevajo primerno ureditev in uskladitev naših kognitivnih zmožnosti, da bi se lahko odzvali na učinkovit, k cilju usmerjen način. Nekatere izzive že dobro poznamo in se nanje odzivamo bolj ali manj avtomatično. Številni izzivi pa zahtevajo nameren in izrecen nadzor za usklajeno uporabo kognitivnih virov, ki so nam na voljo: prožno spodbujanje nekaterih izmed njih in zaviranje motečih učinkov drugih. Možganski mehanizmi, ki omogočajo tovrsten učinkovit kognitivni nadzor, so tema predlaganega projekta.

Medtem ko so se številne študije osredotočile na prepoznavanje področij v možganih, ki opravljajo posamične funkcije kognitivnega nadzora, kot so npr. vzdrževanje ciljev, izbor dejanj, odkrivanje neskladij in kognitivna inhibicija, ter točnemu določanju izračunov, ki jih opravljajo, pa je le malo znanega o mehanizmih, ki omogočajo prožno usklajevanje procesiranja preko možganskih sistemov. V tem raziskovalnem projektu zelimo preveriti hipotezo, da je mehanizem, ki omogoča učinkovit kognitivni nadzor, prožno prilagajanje funkcijske povezanosti med potrebnimi možganskimi področji, ki omogoča oblikovanje navideznih delovnih prostorov, v katerih si lahko procesi, ki so potrebni za izvedbo trenutne naloge, med seboj učinkovito izmenjujejo informacije.

Da bi preverili to hipotezo in preučili mehanizme, ki so v ozadju kognitivnega nadzora, bomo uporabili obstoječe in razvili nove vrhunske metode preučevanja dinamične funkcijske povezanosti možganov v stanju mirovanja in med izvajanjem nalog. Te metode nameravamo uporabiti tako na že obstoječih velikih bazah podatkov o mirovnem stanju, kot na fMR podatkih, ki bi jih zbrali med izvajanjem naloge kognitivnega nadzora, optimizirano za maksimalno izzivanje prožnega kognitivnega nadzora. Z nalogo bi, prvič, preverili ali v homogenem vzorcu zdravih udeležencev prihaja do prožnega preurejanja funkcijske povezanosti, drugič, preverili odnos med dinamiko s kognitivnim nadzorom povezane funkcijske povezanosti ter vedenjskimi merami kognitivnega nadzora, splošne inteligentnosti in prisotnosti psihopatologije v večjem heterogenem vzorcu udeležencev, tretjič, preučili vzorce spremenjene s kognitivnim nadzorom povezane funkcijske povezanosti v vzorcu bolnikov s Parkinsonovo boleznijo in depresivno motnjo ter njeno povezanost z opaženo psihopatologijo. Slednjič bi z uporabo farmakološke manipulacije preučili učinek modulacije dopamina na sposobnost prožne preureditve funkcijske povezanosti možganskega omrežja ter s tem pridobili vpogled v vlogo dopaminskega sistema v prožnem kognitivnem nadzoru.

Predlagani projekt bi pomembno prispeval k razumevanju kognitivnega nadzora z vidika dinamike možganskih omrežij in nudil vpogled v mehanizme integracije delovanja možganov. Prinesel bi pomembne informacije o vlogi prožnega kognitivnega nadzora v splošnih kognitivnih zmožnostih ter njegove modulatorne vloge v psihopatologiji. Podajal bi pomemben korak v premostitvi vrzeli med molekularnim, celičnim in sistemskim razumevanjem delovanja možganov. Pomembno bi prispeval k razvoju metod funkcijskega slikanja možganov s posebnim poudarkom na preučevanju z nalogo povezane dinamične funkcijske povezanosti.