هر زمان که انسان به طور فعالانه در انجام مامورتی مشغول است — مانند ورزش در باشگاه یا شرکت در امتحانی سخت — نواحی خاصی از مغز که برای آن وظیفه مورد نیاز هستند، فعال می‌شوند. اما وقتی فرد روی مبل نشسته و ذهن او سرگردان است، آیا مغز همچنان فعال باقی می‌ماند؟
پاسخ مثبت است. همان‌طور که وب‌سایت کوانتا مگزین گزارش داده، پژوهشگران در طول دو دهه گذشته شبکه حالت پیش‌فکر مغز را تعریف کرده‌اند؛ مجموعه‌ای از نواحی به نظر نامرتبط مغز که وقتی کار خاصی انجام نمی‌دهید، فعال می‌شوند. کشف این شبکه بینش‌هایی در مورد نحوه کارکرد مغز در خارج از ماموریت‌های تعریف‌شده ارائه کرده و انگیزه پژوهش‌های بیش‌تری در عرصه نقش شبکه‌های مغزی در مدیریت توانایی‌های درونی ما شده است.
کشف شبکه حالت پیش‌فکر
در اواخر قرن بیستم، دانشمندان آغاز به بهره‌گیری از تکنیک‌های جدید برای تصویربرداری از مغز افراد در حین انجام ماموریت‌ها کردند. همان‌طور که انتظار می‌رفت، در حین انجام ماموریت‌ها، فعالیت برخی نواحی مغز افزایش یافت، اما در کمال شگفتی، همزمان فعالیت نواحی دیگر کاهش یافت. دانشمندان علوم اعصاب متوجه شدند که در طول ماموریت‌های گوناگون، همان نواحی مغز به طور مداوم فعالیت خود را کاهش می‌دهند. گویی این نواحی وقتی فعال می‌شوند که فرد کاری انجام نمی‌دهد و هنگامی که مغز باید بر عامل بیرونی تمرکز کند، خاموش می‌شوند.
پژوهشگران این نواحی را نواحی ضد‌وظیفه نامیدند. وقتی برای اولین بار شناسایی شدند، مارکوس ریچل، متخصص مغز و اعصاب در دانشکده پزشکی دانشگاه واشینگتن در سنت لوئیس، گمان کرد که این نواحی نقشی مهم در ذهن در حال استراحت دارند.
ریچل در آزمایشی از شرکت‌کنندگان خواست همان‌طور که در دستگاه اسکنر قرار دارند و فعالیت مغزشان اندازه‌گیری می‌شود، چشمان خود را ببندند و اجازه دهند ذهنشان سرگردان شود. او متوجه شد که در زمان استراحت که ذهن سرگردان است، نواحی ضد‌وظیفه انرژی بیش‌تری نسبت به سایر بخش‌های مغز مصرف می‌کنند. ریچل در مقاله‌ای که در سال ۲۰۰۱ منتشر شد، این فعالیت را حالت پیش‌فکر کارکرد مغز نامید.
دو سال بعد، گروه‌ی از پژوهشگران دانشکده پزشکی دانشگاه استنفورد پس از گردآوری داده‌هایی با وضوح بالا‌تر، متوجه شدند که این فعالیت ضد‌وظیفه، تعریف‌کننده شبکه‌ای منسجم از نواحی در حال تعامل مغز است که آن را شبکه حالت پیش‌فکر نامیدند.
کارکرد‌های شبکه پیش‌فکر
کشف شبکه حالت پیش‌فکر، کنجکاوی دانشمندان علوم اعصاب را برانگیخت که مغز در نبود مامورتی متمرکز بر بیرون، به چه کاری مشغول است؟
اگرچه برخی پژوهشگران بر این باور بودند که کارکرد مهم شبکه پیش‌فکر، تشکیل توانایی سرگردانی ذهن یا خیال‌بافی در روز است، حدسیات دیگری نیز وجود داشت احتمالا این شبکه جریان‌های آگاه‌ی را کنترل می‌کند یا خاطرات توانایی‌های قبل را فعال می‌سازد. در همین میان، اختلال در شبکه پیش‌فکر به عنوان ویژگی احتمالی تقریبا تمام اختلالات روان‌پزشکی و عصبی از جمله افسردگی، اسکیزوفرنی و آلزایمر گزارش شد.
حالت پیش‌فکر یکی از اولین شبکه‌های مغزی بود که علم آن را توصیف کرد. این شبکه از تعداد محدودی نواحی مغز تشکیل شده است از جمله مناطق جلوی مغز (مانند قشر پشتی و شکمی می‌انی پیش‌پیشانی) و چند ناحیه پراکنده در کل مغز (مانند قشر سینگولیت خلفی، پرکونئوس و شکنج زاویه‌دار). این نواحی با حافظه، تکرار تجربه در ذهن، پیش‌بینی، سنجش عمل، پاداش و تنبیه و یکپارچه‌سازی اطلاعات مرتبط هستند.
تعامل شبکه‌های مغزی
از زمان کشف شبکه پیش‌فکر، دانشمندان علوم اعصاب تعداد محدودی از شبکه‌های مجزای دیگر را شناسایی کرده‌اند که هر کدام نواحی به نظر متغیری از مغز را فعال می‌کنند. نواحی فعال به طور جداگانه عمل نمی‌کنند، بلکه با یکدیگر هماهنگی دارند. ریچل می‌گوید در شبکه مغز، نواحی فردی برای تشکیل اثراتی که فقط با هم می‌توانند تشکیل دهند، با هم تعامل دارند.
در حالت معمول، وقتی فرد به محرک خارجی دقت می‌کند، فعالیت شبکه پیش‌فکر کاهش آشکاری می‌کند و همزمان فعالیت دو شبکه دیگر افزایش می‌یابد.
مطابق پژوهش‌های انجام‌شده، اثرات شبکه پیش‌فکر شامل سرگردانی ذهن، یادآوری تجربه‌های قبل، تفکر در مورد حالات ذهنی دیگران، فکر کردن به آینده و پردازش زبان است. در حالی که این ممکن است مانند مجموعه متفرقه‌ای از جنبه‌های نامرتبط شناخت به نظر برسد، وینود منون از دانشگاه استنفورد اخیرا نظریه‌ای را مطرح کرد که همه این کارکرد‌ها می‌توانند در تشکیل روایت درونی سودمند نقش داشته باشند. به نظر او، شبکه پیش‌فکر به شما کمک می‌کند تا درباره خود و دیگران فکر کنید، تجربه‌های قبل خود را بیاورید و سپس همه را به شکل یک روایت منسجم درآورید.
لوسینا اودین، دانشمند علوم اعصاب از دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس می‌گوید احمقانه است که فکر کنیم این یک ناحیه از مغز است که فقط یک کار انجام می‌دهد. شبکه پیش‌فکر پیچیده است و در فرآیند‌های متعدد مختلفی شرکت دارد که نمی‌توان به خوبی آن‌ها را توصیف کرد.
شبکه‌های مغز به راه‌حل‌های معنا‌دار با هم تعامل دارند
اودین آغاز به مطالعه شبکه پیش‌فکر کرد، چون به شناخت خود علاقه‌مند بود و به نظر می‌رسید تعداد زیادی از ماموریت‌های شناخت خود مانند شناسایی چهره یا صدای خود، به آن شبکه مرتبط هستند. او در سال‌های اخیر، دقت خود را بر تعاملات بین شبکه‌های مغزی معطوف کرده است. اودین می‌گوید همان‌طور که نواحی گوناگون مغز با هم تعامل دارند تا شبکه‌ها را تشکیل دهند، شبکه‌های گوناگون نیز به راه‌حل‌های معنا‌دار با هم تعامل دارند. او به طور خاص به نحوه تعامل شبکه پیش‌فکر با شبکه برجسته مغز علاقه‌مند است. پژوهش‌های او نشان می‌دهد شبکه برجسته تشخیص می‌دهد که چه زمانی دقت به چیزی مهم است و سپس به عنوان کلید خاموشی برای شبکه پیش‌فکر عمل می‌کند.
پژوهشگران بررسی کرده‌اند که آیا اختلالات سلامت روان مانند افسردگی می‌تواند با مشکلات شبکه پیش‌فکر مرتبط باشد. تا به حال یافته‌ها نتیجه قطعی حاصل نکرده است. برای مثال، برخی پژوهشگران دریافته‌اند در افراد مبتلا به افسردگی، گره‌های شبکه اتصال بیش از حد با هم مرتبط هستند، در حالی که دیگران نتیجه برعکس را آشکار کرده‌اند و می‌گویند در این افراد گره‌ها به خوبی متصل نشده‌اند.
در برخی مطالعات نشان داده شده که در افراد مبتلا به افسردگی، خود شبکه پیش‌فکر غیر‌عادی نیست، بلکه تعامل آن با شبکه‌های دیگر غیر‌عادی است. این یافته‌ها ممکن است متناقض به نظر برسند، اما با نتایج تازه هم‌خوانی دارند که مشخص می‌کند افسردگی احتمالا مجموعه‌ای از اختلالات گوناگون است که با علائم شبیه‌ی ظاهر می‌شود.
در همین حال، منون نظریه شبکه سه‌گانه را مطرح کرده است. بر اساس این نظریه، تعامل‌های ناهنجار بین شبکه پیش‌فکر، شبکه برجسته و شبکه سومی به نام شبکه فرونتو‌پاریتال (پیشانی-آهیانه‌ای) می‌تواند در شکل‌گیری اختلالات سلامت روان از قبیل اسکیزوفرنی، افسردگی، اضطراب، زوال عقل و اوتیسم نقش داشته باشد.
دینا بارچ که در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس نوروبیولوژی بیماری‌های روانی را بررسی می‌کند، به نظریه شبکه سه‌گانه معتقدم است. او می‌گوید بررسی نحوه ارتباط بین شبکه‌ها در افراد مبتلا به اختلالات روانی می‌تواند به پژوهشگران کمک کند مکانیسم‌های پشت صحنه را آشکار کنند و به ابداع درمان بپردازند. اگرچه او فکر نمی‌کند تعامل‌های شبکه به تنه‌ایی بتواند بیماری روانی را به طور کامل توضیح دهد.
درک ما از شبکه پیش‌فکر قطعا نقطه پایانی نیست. از زمان کشف این شبکه، دانشمندان چارچوب فکری خود را دگرگون کرده‌اند و فرا‌تر از مسئولیت‌های بخش‌های فردی مغز، به اثرات تعاملات بین شبکه‌های مغزی نیز پرداخته‌اند. با دقت به یافته‌های حاصل‌شده، اکنون می‌دانیم حتی هنگامی که در حال رویا‌پردازی هستیم یا ذهنمان سرگردان است، مغزمان همچنان به شدت در حال فعالیت است.
