大脑的七个主要网络
根据“网络”的分类，大脑网络的数量可能从一位数到三位数不等。借助连接组学追踪功能性连接，已经确定了七个主要的脑网络。这些网络在大脑皮层功能中占主导地位，每个网络都作用于一个主要功能。虽然有些网络很熟悉，但还有许多网络及其组成部分是人们新发现的1，如突显网络。这些主要网络在任务加工和休息时控制大脑功能。大脑的神经网络的运作方式具有其特殊的层次架构，它们会集成和协同以执行“复杂的功能”。01感觉运动网络SensorimotorSystem感觉运动网络是"传感器"。作为大脑的传感器，感觉运动网络负责感知物理输入，并将其转换为在整个脑网络中传播的电子信号，然后启动物理反应（详细了解请参阅）。感觉运动网络包括初级运动皮层、扣带皮层、前运动皮层和辅助运动区的功能区。它还包括顶叶的初级与感觉皮层。水平面视图矢状面视图冠状面视图感觉运动网络同步处理感知输入，以形成感官的共同体验。想象一下你正坐在沙滩上，看着潮水翻滚，阳光在水面上闪闪发光，你听到海浪拍打沙滩的声音。沐浴在阳光下的你，身体逐渐变暖，在沙地上，你能感觉皮肤又热又粘。虽然大脑将这些感官知觉视为单一的体验，但其实大脑中的不同部位，都在对这些感觉进行分析及合成。感觉运动网络负责监督我们对外部刺激的反应，比如对沙子的感觉；体感皮层则处理来自身体内部和身体周围的体验，比如感受阳光的温度。体感反应可以是外部的，比如温度、压力和振动，但也可以是内部的本体感觉，比如平衡和协调；或内脏感觉，如消化不良或肠易激综合症伴随的疼痛。由于感觉运动网络是最古老的大脑网络之一，因此我们有着大量关于不同体感层面的研究。另外，科学家研究的重点主要在于感觉运动网络与大脑其他系统，以及子网络之间的功能连接，因此，在神经科学领域中，关于该系统的发现仍不断在涌现。02中央执行网络CentralExecutiveNetwork在7个主要的大脑网络中，中央执行网络负责任务和决策工作，中央执行网络(CEN)是大脑的“外在心智”。作为大脑的主导控制网络之一，CEN负责执行高层次的认知任务，并与其他六个主要的大脑网络协同工作或相互关联（详细了解请参阅）。自最初在前额叶中发现了中央执行网络，它还被发现与前扣带皮层、顶下小叶、以及颞中回与颞下回后部的大部分区域有着功能上的关联。水平面视图矢状面视图冠状面视图中央执行网络是作为一个上级控制网络而存在的。CEN会通过来自其它脑网络的信息输入来选择任务并执行功能。在与其它脑网络的整合中，CEN会处理一系列不同的信息，如灵活性、工作记忆、启动和抑制，既往这些功能被认为是独立的处理过程。作为任务选择和行为的主导控制脑网络，CEN的活动并不是发生在隔绝环境下的。它利用来自其它脑网络的输入来评估内部驱动和个人偏好，从而指导个体的选择。当你开始感到饥饿，并想着在晚餐前吃点可口的小吃时，你的感觉运动网络和边缘系统正在处理这些基本感觉。它们会引导你去想：“我想吃东西”，然后CEN就会设定驱动力，让你起身去找点吃的。当CEN执行这个内部驱动时，它也负责你的主观偏好和选择。当你来到厨房时，你看到一袋苹果和一罐饼干。你可能会想：“我更喜欢饼干。”它们将会是你的首选。然而，在权衡你的选择后，你最终决定：“我选择苹果。”因为你选择了一个更健康的饮食方式。虽然这只是一个简单的例子，但CEN是能够处理驱动，偏好和选择的脑网络。例如从简单的选择（苹果与饼干）到复杂的选择（预测棋局的走法或分析股票市场）。还值得注意的是，其它的脑网络如感觉运动网络和边缘系统，会根据原始输入和情绪来处理外部输入和刺激。CEN有动力来考虑这些本能的输入、独立变量或刺激，从而做出选择并指导进一步的行动。03默认模式网络DefaultModeNetwork默认模式网络(DMN)即“内在心智”。当你在发呆或思考新想法时，默认模式网络都在持续不断的活动。虽然默认模式网络在个体静息和睡眠状态下也在活动，但它在大脑进行内部思考或沉思时是最活跃的。（详细了解请参阅）。默认模式网络的内部处理存在结构上和功能上的相互连接，如内省思维和想象力。水平面视图矢状面视图冠状面视图当你回忆童年、幻想未来假期时，以及考虑他人的看法或感受时，你的内在心智都会驱动这些感知。当大脑处于静息状态，未活跃参与专注的、以目标为导向的任务时，“默认模式”或大脑的潜意识活动会增加，用于处理内部思维，这很可能是从进化角度的自我保护演变而来的。由于我们几乎总是处在思考自身或潜意识地处理周围世界的状态中，默认模式网络被认为是七个主要大脑网络中最活跃且最具有持续性的脑网络。DMN在认知中不仅发挥着重要作用，以此还能发现DMN在进行内部思考处理时，是如何与其他脑网络协作的。与边缘系统相互连接的脑区，参与处理感官信息，包括身体和外部的信息。随着进一步的研究，我们也许能够确定针对DMN的靶向治疗，而这些疗法将用在那些被认为会导致心理健康障碍和退行性疾病的功能连接中。通过分析“内在心智”将有助于我们了解意识和潜意识的关系，以及构成人类感知的那些难以察觉的触发因素。04突显网络SalienceNetwork突显网络(SN)是“调解器”。作为大脑自带的调解器，突显网络会持续不断地对外部世界进行监测并谨慎决定其他脑网络对于新信息与刺激的反应（详细了解请参阅）。SN调节大脑两个主要控制网络的内部和外部处理之间的切换：分别是默认模式网络(DMN)和中央执行网络(CEN)。在健康的大脑中，这两个脑网络并不会同时处于活跃状态。为了避免信息的遗漏和混淆，SN会确保脑网络在任何时刻都处于可控状态。突显网络的主要功能区或节点位于前扣带、前脑岛，和前辅助运动区。突显网络还包括杏仁核、下丘脑、腹侧纹状体、丘脑和特定的脑干核、前扣带皮层(ACC)、内侧颞叶网络、海马旁回、嗅叶和腹侧盖区(VTA)的节点。水平面视图矢状面视图冠状面视图突显网络对于感觉运动信息的处理、总体认知以及情感、疼痛和身体动作之间的协调起到不可或缺的作用。试想代表着你的内部和外部心智的两个脑网络在进行辩论。这两位演讲者将站在台上分享他们的观点。然后由主持人决定演讲者的发言顺序，并决定听众能从这两方中听到多少内容。突显网络作为调解器，会对DMN与CEN之间的活动进行调节，就像主持人每次仅允许一位演讲者发言。突显网络与边缘系统在协作处理疼痛、情绪、奖励和动机方面也起着关键作用。由于突显网络作为大脑的调解器起着至关重要的作用，当突显网络发生异常时，则很有可能会导致严重的精神疾病。虽然，突显网络的发现相对较晚，但其发现和研究也为新治疗策略的开发带来了令人期待的可能性。同时，SN的重要作用也将对现代医学和研究产生深刻且持久的影响。05背侧注意网络DorsalAttentionNetwork作为聚焦人类注意力的脑网络，背侧注意网络(DAN)之于大脑就如相机的“光圈”。背侧注意网络是一个具有持续性的双侧脑网络，用于维持注意力的稳定，且以多种形式参与人类智力的发展（详细了解请参阅）。腹侧注意网络位于单侧右半球中，背侧注意网络则分布在大脑的两侧。它在外侧枕叶、中央前沟、额上沟最背侧部分的额叶视野(FEF)、腹侧前运动皮层、顶上小叶、顶内沟和运动感应的中颞区等区域之间表现出高度连接性。水平面视图矢状面视图冠状面视图作为大脑的光圈，DAN常因其他脑网络的活跃而连带被激活。为了解释这些关系，我们把注意力比作相机的镜头。想象我们正在一座花园拍摄，每个主要的大脑网络都是不同的花朵。当我们把镜头从一朵花转移到另一朵时，光圈会随之调整，使得每个植物都能成为清晰的焦点。DAN也会有类似的行为，它会将注意力引导至最突出和最活跃的脑网络。人类大脑不断地在接收感官输入信号，大脑无法在每个时刻对每个信号都给予同等