Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence
Naslovnica Članki Intervjuji Mnenja Zdravje Korenine eSinapsa Številke
O dinamičnih možganih ali kako nemirni so naši možgani v mirovanju
članki
eSinapsa, 2011-1
Zvezdan Pirtošek
Eksoskeleti – inteligentne bionske naprave
Marko Munih
O aktualnih dilemah draženja globokih možganskih struktur pri obsesivno - kompulzivni motnji
Nadja Jarc
Sledite svojo srečo ... z iPhone
Urban Kordeš
eSinapsa, 2011-2
Renata Salecl
Gašper Tkačik
Astrociti – spregledane zvezde nevrobiologije
Marko Kreft, Robert Zorec
Sašo Dolenc
Meditacija - malo truda, veliko koristi
Luka Dimic
eSinapsa, 2011-3
Mara Bresjanac
Martina Starc
Rok Berlot
Varnost uporabe generičnih protiepileptičnih zdravil
Mojca Kržan, Matevž Kržan
Možgani, računalniki - nekaj vmes
Miha Pelko
eSinapsa, 2012-4
Ali so moški in ženski možgani različni?
Gregor Majdič
O kognitivnih motnjah pri bolnikih s Parkinsonovo boleznijo
Dejan Georgiev
Akutno možgansko kap lahko uspešno zdravimo
Nina Vujasinovič, Bojana Žvan
Vloga nevropsihološke diagnostike pri odkrivanju zgodnjih znakov alzheimerjeve bolezni
Simon Brezovar
eSinapsa, 2013-5
Novo odkritje na področju sporadičnih prionskih bolezni
Jana Jerše, Nadja Jarc
Učinek placeba brez lažnih zdravil in zavajanja
Mara Bresjanac
Subarahnoidna krvavitev zaradi tromboze venskih sinusov
Mateja Repar, Anita Resman Gašperčič
Srečanje dveh velikanov: možganov in imunskega sistema
Matej Markota
eSinapsa, 2013-6
Odstranjevanje možganskih tumorjev pri budnem bolniku
Andrej Vranič, Jasmina Markovič, Blaž Koritnik
Zmedena bolnica, ki nič ne vidi ali PRES
Manja Hribar, Vid Zgonc
Manja Hribar
Sistemska skleroza in ishemična možganska kap - vzročna povezanost ali le koincidenca?
Mateja Repar, Janja Pretnar Oblak
Netravmatska lokalizirana konveksitetna subarahnoidna krvavitev
Mateja Repar, Fajko F. Bajrović
Klemen Grabljevec
Z omejevanjem spodbujajoča terapija pri bolnikih po nezgodni možganski poškodbi
Dejana Zajc, Klemen Grabljevec
eSinapsa, 2014-7
Možgani v mreži navezanosti, ki nas zaznamuje
Barbara Horvat
Vpliv senzoričnega dotoka na uglasitev možganskih povezav
Peter Gradišnik
Človeški konektom ali kakšne so zveze v naših možganih
Blaž Koritnik
Niko Lah
Torkove delavnice za osnovnošolce
Mateja Drolec Novak, Vid V. Vodušek
Da ne pozabim! Tehnike za pomladitev spomina
Klara Tostovršnik, Hana Hawlina
Površina socialne nevroznanosti
Manuel Kuran
Clarity - bistri možgani Karla Deisserotha
Gregor Belušič
Barbara Gnidovec Stražišar
Bojana Žvan
Nevroplastičnost po možganski kapi
Marjan Zaletel
Klinično psihološka obravnava pacientov po možganski kapi in podpora pri vračanju na delovno mesto
Barbara Starovasnik Žagavec
Možgani: organ, s katerim ljubimo
Andraž Matkovič
Marija Šoštarič Podlesnik
Gibalno-kognitivna vadba: praktična delavnica
Mitja Gerževič, Marina Dobnik
Anton Grad
Nevrologija, imunologija, psihiatrija …
Bojan Rojc
Andraž Stožer, Janez Bregant
Dominika Novak Pihler
Možganska kap – »kako ostati v omrežju?«
Nina Ozimic
Klara Tostovršnik
eSinapsa, 2014-8
Znotrajžilno zdravljenje možganskih anevrizem
Tamara Gorjanc, Dimitrij Lovrič
Obravnava hladnih možganskih anevrizem
Bojana Žvan, Janja Pretnar Oblak
Ali deklice z Rettovim sindromom govorijo z očmi?
Anka Slana, Urška Slana
Progresivna multifokalna encefalopatija
Urša Zabret, Katarina Šurlan Popovič
Ne ubijaj – poskusi na živalih
Martina Perše
Poizkusi na živalih - za in proti
Simon Horvat
eSinapsa, 2015-9
Kako deluje navigacijski sistem v naših možganih
Simon Brezovar
Vsakodnevno delo slepe osebe / s slepo osebo
Denis Kamnar
Uroš Marušič
Manca Tekavčič Pompe
Toni Pustovrh
Marko Hawlina
Od svetlobe do podobe ali kako vidijo svet naši možgani
Simon Brezovar
Janja Hrastovšek
Zala Kurinčič
Pogledi na mejno osebnostno motnjo
Jerica Radež, Peter Kapš
Uvid kot socialno psihološki fenomen
Vid Vodušek
Uvod v vidno-prostorske funkcije s praktičnimi primeri
Ana Bujišić, Sanja Roškar
eSinapsa, 2015-10
Difuzijsko magnetnoresonančno slikanje
Rok Berlot
Katja Pavšič
Radiološko izolirani sindrom - ali ga moramo poznati?
Matej Vouk, Katarina Šurlan Popovič
Kako izgledajo možgani, ki govorijo več jezikov?
Gašper Zupan
Nov pristop v rehabilitaciji - terapija s pomočjo psa
Mateja Drljepan
Pogled v maternico z magnetnoresonančno preiskavo
Taja Jordan, Tina Vipotnik Vesnaver
Saša Zorjan
Saša Zorjan
Nevroestetika: ko nevroznanost obišče galerijo
Anja Voljavec, Hana Hawlina, Nika Vrabič
Ali so psihogeni neepileptični napadi res psihogeni?
Saška Vipotnik, Gal Granda
Kako nam lahko glasna glasba »vzame« sluh in povzroči tinitus
Nejc Steiner, Saba Battelino
eSinapsa, 2016-11
Mara Bresjanac
Kako ultrazvok odpira pot v možgane
Kaja Kolmančič
Kako je epigenetika spremenila nevroznanost
Metka Ravnik Glavač
Ondinino prekletstvo ali sindrom prirojene centralne hipoventilacije
Katja Pavšič, Barbara Gnidovec Stražišar, Janja Pretnar Oblak, Fajko F. Bajrović
Zika virus in magnetnoresonančna diagnostika nepravilnosti osrednjega živčevja pri plodu
Rok Banko, Tina Vipotnik Vesnaver
Motnje ravnotežja otrok in odraslih
Nejc Steiner, Saba Battelino
eSinapsa, 2016-12
Vloga magnetnoresonančne spektroskopije pri obravnavi možganskih tumorjev
Gašper Zupan, Katarina Šurlan Popovič
Tiskanje tridimenzionalnih modelov v medicini
Andrej Vovk
Aleš Oblak
Kevin Klarič
Sinestezija: umetnica, ki ne želi odrasti
Tisa Frelih
Računska psihiatrija: od nevroznanosti do klinike
Nastja Tomat
Kognitivni nadzor: od vsakdanjega življenja do bolezni
Vida Ana Politakis
eSinapsa, 2017-13
Internet: nadgradnja ali nadomestek uma?
Matej Perovnik
Vloga črevesnega mikrobioma pri odzivu na stres
Vesna van Midden
Stres pušča posledice tako na človeškem kot živalskem organizmu
Jasmina Kerčmar
Prikaz normalne anatomije in bolezenskih stanj obraznega živca z magnetno resonanco
Rok Banko, Matej Vrabec
Psihedelična izkušnja in njen zdravilni potencial
Anja Cehnar, Jona Basle
Vpliv hiperglikemije na delovanje možganov
Jasna Šuput Omladič, Simona Klemenčič
Nevrofibromatoza: napredujoče obolenje centralnega in perifernega živčevja
Nejc Steiner, Saba Battelino
Fenomen žrtvenega jagnja v dobi interneta
Dolores Trol
Tesnoba staršev in strategije spoprijemanja, ko pri otroku na novo odkrijejo epilepsijo
Daša Kocjančič, Petra Lešnik Musek, Vesna Krkoč, David Gosar
eSinapsa, 2017-14
Zakaj ne zapeljem s ceste, ko kihnem?
Anka Slana Ozimič, Grega Repovš
Možgani pod stresom: od celic do duševnih motenj
Nastja Tomat
Nobelova nagrada za odkritje molekularnih mehanizmov nadzora cirkadianih ritmov
Leja Dolenc Grošelj
Na sledi prvi vzročni terapiji Huntingtonove bolezni
Danaja Metul
Razlike med spoloma pri Parkinsonovi bolezni
Kaja Kolmančič
eSinapsa, 2018-15
Susceptibilno poudarjeno magnetnoresonančno slikanje pri bolniku z ALS
Alja Vičič, Jernej Avsenik, Rok Berlot
Sara Fabjan
Reverzibilni cerebralni vazokonstrikcijski sindrom – pot do diagnoze
Maja Cimperšek, Katarina Šurlan Popovič
Liam Korošec Hudnik
Kognitivno funkcioniranje pri izgorelosti
Marina Horvat
eSinapsa, 2019-16
Maša Čater
Saša Koprivec
Infekcije osrednjega živčnega sistema s flavivirusi
Maja Potokar
Raziskava: Kako depresija vpliva na kognitivne sposobnosti?
Vida Ana Politakis
Razvoj depresije pri otrocih z vidika navezovalnega vedenja
Neža Grgurevič
Sonja Prpar Mihevc
Umetno inteligentna nevroznanost: srečanje nevronskih mrež in možganske fiziologije
Kristijan Armeni
Čebelji strup pri preventivi nevrodegenerativnih bolezni in priložnost za klinično prakso
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2019-17
IgG4+ – skupni imenovalec diagnoz iz preteklosti
Cene Jerele, Katarina Šurlan Popovič
Nov molekulski mehanizem delovanja ketamina v astrocitih
Matjaž Stenovec
Praktični pristop k obravnavi utrujenosti in motenj spanja pri bolnikih z multiplo sklerozo
Nik Krajnc, Leja Dolenc Grošelj
Jure Pešak
eSinapsa, 2020-18
Bolezni spektra anti-MOG pri odraslih
Nik Krajnc
Samomor pod lupo nevroznanosti
Alina Holnthaner
eSinapsa, 2020-19
Ob mednarodnem dnevu znakovnih jezikov
Anka Slana Ozimič
Teorija obetov: kako sprejemamo tvegane odločitve
Nastja Tomat
Sara Fabjan
Matjaž Deželak
Nina Stanojević, Uroš Kovačič
Od človeških nevronov do možganskih organoidov – nova obzorja v nevroznanosti
Vesna M. van Midden
Splošna umetna inteligenca ali statistične jezikovne papige?
Kristijan Armeni
Zunajcelični vezikli kot prenašalci zdravilnih učinkovin preko krvno-možganske prepreke
Saša Koprivec
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2021-20
Migrena: starodavna bolezen, sodobni pristopi k zdravljenju
Eva Koban, Lina Savšek
Zgodnji razvoj socialnega vedenja
Vesna Jug
Nastja Tomat
Mikrosplet: povezovanje preko mikrobioma
Tina Tinkara Peternelj
Stimulacija možganov kot način zdravljenja depresije
Saša Kocijančič Azzaoui
eSinapsa, 2021-21
eSinapsa, 2022-22
Sodobni vidiki motenj hranjenja
Karin Sernec
Ples in gibalni dialog z malčki
Neva Kralj
Atul Gawande
Jezikovna funkcija pri Alzheimerjevi bolezni
Gašper Tonin
Dostava terapevtikov preko krvno-možganske pregrade
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2022-23
Akutni ishemični infarkt hrbtenjače pri zdravih otrocih – kaj lahko pove radiolog?
Katarina Šurlan Popovič, Barbara Šijaković
eSinapsa, 2023-24
Možganska omrežja pri nevrodegenerativnih boleznih
Tomaž Rus, Matej Perovnik
Morske živali kot navdih za nevroznanstvenike: morski konjiček, morski zajček in klobučnjak
Tina Bregant
Metoda Feldenkrais: gibanje in nevroplastičnost
Mateja Pate
Etično naravnana animalna nevroznanost
Maša Čater
Helena Motaln, Boris Rogelj
eSinapsa, 2023-25
Urban Košak, Damijan Knez, Anže Meden, Simon Žakelj, Jurij Trontelj, Jure Stojan, Maja Zakošek Pipan, Kinga Sałat idr.
eSinapsa, 2024-26
Naravno okolje kot vir zdravja in blagostanja
Karin Križman, Grega Repovš, Gaja Zager Kocjan, Gregor Geršak
Katja Peganc Nunčič, Damjan Osredkar
Tanja Goltnik
Ali je zgodnje vstajanje dedno?
Cene Skubic, Laura Plavc, Damjana Rozman, Leja Dolenc Grošelj
Kaj se dogaja z našimi možgani, kadar lenarimo in nič ne počnemo? Ali možgani kdaj mirujejo? Znanost ugotavlja nasprotno. Kadar budno mirujemo in se ne osredotočamo na fizične ali mentalne naloge, so možgani še kako aktivni in se v porabi energije bistveno ne razlikujejo v primerjavi z zbranostjo na različne naloge 1. Mirovanje oz. mirovno stanje, kot ga imenujejo nevroznanstveniki, je vedenjsko stanje, v katerem doživljamo budno zavedanje, zapolnjeno z mislimi, ki so neodvisne od zunanjih dražljajev in zahtev okolja 1. Vendar pa smo v nasprotju s spanjem v času mirovanja prisebni in se lahko nemudoma odzovemo na okoljske spremembe 2. Nevroznanstveniki opažajo, da kadar mirujemo in je telo negibno, so možgani aktivni in tvorijo spontana valovanja v živčni aktivnosti, ki so presenetljivo prostorsko in časovno sinhrona 1 2. Vzorci možganske aktivnosti v mirovnem stanju se pomembno razlikujejo od tistih, ki jih opažamo med osredotočenim vedênjem ali spanjem, in razkrivajo pomembne principe delovanja možganov v zdravju in bolezni 2.
V znanosti bodi še posebej pozoren na nepričakovana opažanja ali kako so odkrili pomembnost proučevanja možganov v mirovanju. Prvotno so se nevroznanstveniki ukvarjali predvsem s prepoznavanjem možganskih področij, ki so aktivna med izvajanjem različnih nalog in kadar uporabljamo določene mentalne sposobnosti. Takšno proučevanje poudarja delovanje možganov, vezano na trenutno nalogo, medtem ko zapostavlja, da je aktivnost možganov v veliki meri spontana ter poteka ves čas 1. Na podlagi elektrofizioloških raziskav že precej časa vemo, da nevroni tvorijo spontano in trajajočo električno aktivnost, vendar se je pomembnost tovrstne aktivnosti za delovanje celotnih možganov začela prepoznavati in raziskovati šele nedavno s pomočjo funkcijskega slikanja možganov v mirovanju 1. Zanimanje za proučevanje možganske aktivnosti v mirovanju je vzpodbudila študija Biswal in sodelavcev 3, kjer so želeli s pomočjo funkcijske magnetne resonance (fMR) določiti možganska področja, ki se aktivirajo, kadar premikamo prst. Povsem nepričakovano so opazili, da prepoznana senzorična in motorična področja, odgovorna za premike prsta, kažejo sinhrono aktivnost ne samo med nalogo, ampak tudi v mirovanju, kadar oseba prsta ni premikala. Na podlagi teh rezultatov so predlagali, da časovno ujemanje aktivnosti v dveh ali več možganskih področjih predstavlja mero funkcijske povezanosti med temi področji, ki se odraža tako med izvajanjem naloge kot tudi v stanju mirovanja. Dandanes se tako vse bolj poudarja, da je pri večini možganskih procesov vpletenih več različnih prostorsko razpršenih področij, ki so med seboj funkcijsko povezana in tvorijo možganska omrežja (slika 1).
Zahvala gre napredku v razvoju tehnologije ali kako dandanes raziskujemo možgansko aktivnost v mirovnem stanju. Za proučevanje možganske aktivnosti v mirovanju se uporabljajo številne metode slikanja možganov, kot so fMR, pozitronska emisijska tomografija (PET), elektroencefalografija (EEG) in magnetoencefalografija (MEG) 2. Izmed naštetih metod se tako kot v študiji Biswal in sodelavci 3 še danes največ uporablja fMR. fMR je sodobna metoda za neinvazivno opazovanje delovanja možganov, ki zaznava spremembe v pretoku krvi in porabi kisika v možganih (BOLD signal), kar posredno odraža aktivnost možganskih celic. Raziskave mirovnega stanja vključujejo nekajminutno (npr. 5–20 min) funkcijsko slikanje, med katerim je naloga preiskovanca, da miruje in se prepusti svojemu toku misli 4. Na podlagi tovrstnih raziskav lahko nato primerjamo aktivnosti v različnih predelih možganov, preverjamo funkcijsko povezanost prostorsko ločenih možganskih področij in prepoznavamo možganska omrežja. Posebna smer razvoja raziskovanja mirovnega stanja pa je dinamična funkcijska povezanost, kjer opazujemo spremembe v funkcijski povezanosti in tvorjenju možganskih omrežij v krajših časovnih sosledjih z namenom, da bi bolje razumeli časovno in prostorsko dinamiko spontane možganske aktivnosti.
Vemo, da bolj malo vemo, ali kaj smo se že naučili o delovanju možganov v mirovanju. Najizrazitejše opažanje raziskav mirovnega stanja s pomočjo metod slikanja možganov je obstoj počasnih, prostorsko in časovno organiziranih valovanj v možganski aktivnosti 2. Podrobnejše analize kažejo, da je možganska aktivnost organizirana v specifične prostorsko-časovne vzorce, ki jih imenujemo možganska omrežja 2. Možganska omrežja so pravzaprav skupek prostorsko ločenih možganskih regij, ki se spontano in sinhrono aktivirajo ali inaktivirajo v relativno počasnem ritmu (< 1 Hz), kar kaže na obstoj dinamike možganske aktivnosti 2 4. Greicius in sodelavci 5 so s pomočjo fMR in analiz funkcijske povezanosti kot prvi pokazali obstoj mirovnega omrežja (ang. default mode network), ki velja za edino aktivno možgansko omrežje izključno kadar mirujemo in nikoli med izvajanjem miselnih nalog (slika 2) 2. Nadaljnje študije so razkrile, da lahko s pomočjo proučevanja funkcijske povezanosti v mirovnem stanju prepoznamo tudi številna druga možganska omrežja, ki so običajno močneje povezana med izvajanjem nalog in osredotočenim vedênjem 2. Tovrstna omrežja vključujejo možganske sisteme, ki so pomembni za možganske procese, kot so recimo vid, jezik, gibanje, izvršilne funkcije (slika 2) 6 7 8. Omenjeni znanstveni izsledki nakazujejo kompleksno funkcijsko organiziranost in dinamično komunikacijo možganskih omrežij 2 9. Kakor koli, mehanizmi izvora tovrstne organizacije in dinamike ter njuna pomembnost za delovanje možganov ostajajo neznani 2. Različne raziskave kažejo, da je funkcijska povezanost do neke mere, vendar ne v celoti, določena s strukturnimi povezavami v možganih 7. Sicer pa se vse pogosteje ugotavlja, da so vzorci možganske aktivnosti med mirovanjem pogosto moteni pri različnih boleznih (npr. shizofrenija, depresija, Alzheimerjeva bolezen), kar kaže na pomembno vlogo mirovnih vzorcev aktivnosti za zdravo delovanje možganov 2 7.
Znanost pospešeno napreduje ali kakšne so napovedi in izzivi za nadaljnji razvoj področja. Proučevanje možganske aktivnosti v mirovanju privablja vse več zanimanja in število znanstvenih raziskav naglo narašča. Čeprav so napovedi za področje precej optimistične, pa ostaja še veliko teoretičnih vprašanj, metodoloških omejitev in pomanjkljivosti v interpretaciji ter razumevanju opažanj 7. Poglavitne vrzeli v razumevanju so predvsem pomanjkljivo znanje o vzrokih, nevrobioloških mehanizmih in funkcijski vlogi spontane možganske aktivnosti in dinamike možganskih omrežij. Pomembna smer razvoja so tudi izboljšave tehnologij za merjenje možganske aktivnosti in razvoj standardnih analitskih orodij, ki bi omogočile natančnejše meritve in zanesljivejšo ponovljivost opažanj. fMR kot prevladujoča metoda proučevanja mirovnega stanja denimo zaznava relativno počasno možgansko aktivnost s časovno ločljivostjo v razponu 2–3 sekund, medtem ko se živčni signali tvorijo na ravni milisekund. Zato je precejšnja pozornost na razvoju fMR-tehnologije z boljšo časovno resolucijo, ki bi omogočala zaznavanje hitrejših sprememb v možganski aktivnosti. Po drugi strani pa metodi EEG in MEG omogočata natančnejšo časovno ločljivost, vendar slabšo prostorsko ločljivost, zato je tudi vse več zanimanja za uporabo multimodalnih načinov slikanja možganov, kot je recimo sočasno EEG- in fMR-slikanje. Boljše razumevanje dinamike možganske aktivnosti in napredek v tehnologiji za proučevanje možganov bi lahko bistveno pripomogla k razumevanju delovanja možganov v primeru zdravja ali bolezni ter omogočila tudi pomemben napredek v medicini.
Raichle, M. E. The restless brain: how intrinsic activity organizes brain function. Philos. Trans. R. Soc. B Biol. Sci. 370, 20140172 (2015). ↩
Cabral, J., Kringelbach, M. L. & Deco, G. Exploring the network dynamics underlying brain activity during rest. Prog. Neurobiol. 114, 102–131 (2014). ↩
Biswal, B., Yetkin, F., Haughton, V. & Hyde, J. Functional connectivity in the motor cortex of resting human brain using. Magn. Reson. Med. 34, 537–541 (1995). ↩
Preti, M. G., Bolton, T. A. & Van De Ville, D. The dynamic functional connectome: State-of-the-art and perspectives. Neuroimage 160, 41–54 (2017). ↩
Greicius, M. D., Krasnow, B., Reiss, A. L. & Menon, V. Functional connectivity in the resting brain: A network analysis of the default mode hypothesis. Proc. Natl. Acad. Sci. 100, 253–258 (2003). ↩
de Pasquale, F. et al. A Cortical Core for Dynamic Integration of Functional Networks in the Resting Human Brain. Neuron 74, 753–764 (2012). ↩
Hutchison, R. M. et al. Dynamic functional connectivity: Promise, issues, and interpretations. Neuroimage 80, 360–378 (2013). ↩
Moussa, M. N., Steen, M. R., Laurienti, P. J. & Hayasaka, S. Consistency of Network Modules in Resting-State fMRI Connectome Data. PLoS One 7, (2012). ↩
Cole, M. W., Bassett, D. S., Power, J. D., Braver, T. S. & Petersen, S. E. Intrinsic and task-evoked network architectures of the human brain. Neuron 83, 238–251 (2014). ↩
Nina Purg, MSc Neuroscience,
Oddelek za psihologijo
Filozofska fakulteta
Univerza v Ljubljani