hjernenettverk

Hjernenettverk refererer til det systematiske nettverket av hjerneområder som kommuniserer og samarbeider for å utføre kognitive og motoriske funksjoner. Nettverket består av både funktionelle nettverk, som beskriver mønstre av samtidige aktiveringer, og strukturelle nettverk, som beskriver de fysiske forbindelsene mellom områder. Begrepet connectome brukes ofte om kartleggingen av alle relevante forbindelser i hjernen.

Funktionelle nettverk viser hvordan hjerneområder midlertidig samordner aktivitet, ofte ved hjelp av nevral korrelasjon over tid. Strukturelle nettverk beskriver anatomiske baner og fibre som forbinder regioner, for eksempel via hvit substans. Sammen gir de to typene nettverk et bilde av hvordan informasjon flyter i hjernen under ulike tilstander og oppgaver.

Nøkkelprinsipper i hjernenettverk inkluderer modulær organisering, der nettverket deles inn i subnettverk med tett innbyrdes forbindelse og relativt få forbindelser mellom subnettverkene. Mange nettverk viser også små-verdighet (small-world) egenskaper, som kombinere lokal lokalisering og effektiv global kommunikasjonsoversikt. Huber eller sentrale områder med høy centralitet fungerer som knutepunkter og muliggjør effektiv integrasjon av informasjon.

Metoder for å studere hjernenettverk inkluderer funksjonell magnetresonansavbildning (fMRI), diffusjonsvektet bildediagnostikk (DTI) og elektroencefalografi/meg (EEG/MEG). Analyser bruker grafteoretiske mål som modulitet, effektivitet og sentralitet for å beskrive nettverksarkitektur og dynamikk.

Betydning: Studiet av hjernenettverk bidrar til å forstå normal kognisjon, utvikling og aldring, samt variasjoner og forandringer ved nevropsykiatriske tilstander som ADHD, schizofreni og demens.