디폴트 모드 네트워크, DMN, Default Mode Network
우리는 무엇인가를 하고 있지 않으면 '불안'을 느끼도록 조장하는 사회에 있다. 최근 두뇌 연구 결과 밝혀진 '디폴트 모드 네트워크(DMN·Default Mode Network·멍한 상태이거나 몽상에 빠졌을 때 활발해지는 뇌 영역)'는 과학적인 근거를 가지고 우리에게 쉼을 권한다. 인지신경과학은 인간의 특정한 인지 과정이나 기능을 어떤 두뇌가 담당하는지에 관심을 기울이고 연구해 왔다. 다양한 연구의 결론은 하나의 두뇌 영역이 하나의 역할만을 수행한다는 대응적인 정의가 어렵다는 것을 보여주었다. 하나의 두뇌 영역은 다양한 맥락에서 많은 역할들을 수행하고, 하나의 기능을 수행하는 데는 많은 두뇌 영역들이 관여한다. 따라서 두뇌-기능을 1대1의 대응적 연결로 바라보기보다는 두뇌 영역들이 결합된 형태로 네트워크를 이루어 정보를 처리하는 관점으로 이해하기 시작했다. 인지 과정에 관여하는 두뇌 영역들에 대한 관심과 함께 정보처리 과정에는 활성도가 떨어지고, 오히려 특별한 정보처리 과정이 없을 때 활성도가 높아지는 몇몇 두뇌 영역들에 대한 관심도 높아졌다. 이처럼 반대되는 두뇌 영역들 다수의 동시적 패턴이 축적되면서 새로운 개념인 '디폴트 모드 네트워크'가 대두되었다.
디폴트 모드 네트워크는 인지 과정 시에는 관련 두뇌 활성화 정도가 떨어지고, 휴식할 때 특별하게 활발해지는 두뇌 영역들(내측측두엽, 내측전전두엽피질, 후대상피질, 두정엽피질)을 통칭한다. 이러한 패턴은 우리는 쉬는 중에도 '어떠한' 정보를 처리한다는 것을 의미한다. 즉 인간의 두뇌는 끊임없이 활동한다는 의미다.
디폴트 모드 네트워크라고 하니 너무 어렵고 거창해 보이지만 '멍 때리기' '공상하기' '딴생각하기'와 같은 행동들로 생각하면 더 빨리 이해할 수 있다. 조금은 의식적으로 '명상하기'가 디폴트 모드 네트워크를 적극적으로 활성화시키는 활동이라고 할 수 있다. 학계에서는 '명상'이 실제로 스트레스 관리에 용이하다는 긍정적 작용을 두뇌 활동과 연관지어 발표하기도 했다.
조현병, 자폐, 그리고 주의력 결핍 및 과잉 행동 장애(ADHD) 등과 같은 증상이 디폴트 모드 네트워크가 비정상적으로 기능하는 것과 관련이 있음을 밝힌 연구가 다수 있다. 디폴트 모드 네트워크가 과도하게 활성화하면 외부 자극보다는 내부 자극을 만들어내고 처리하는 데 집중한다는 것을 조현병의 환청·환각 증상을 통해 증명했다. 반면 이것이 낮은 정도로 활성화하면 외부 자극에만 민감하며 기억이나 에피소드들 간 연결에 어려움이 있다는 것을 우울증 환자, 자폐아를 통해 밝혔다.
디폴트 모드 네트워크는 각 두뇌와 두뇌 간 연결성에 기반한 기능들과 임상적 증거들을 통해 몇 가지 주요한 기능을 유추하였다.
디폴트 모드 네트워크는 단기 기억을 장기 기억으로 '응고화'한다. 이러한 기억의 응고화 과정을 축적하면서 '나'라는 자아를 확립한다. 내부적인 자극을 민감하게 처리하므로 '외부'와 분리된 나를 확립한다. 이는 타인에 대해 다시 한 번 생각해 볼 수 있는 기회를 제공한다. 즉 나와 타인을 분리할 수 있고 그 결과 타인에 대한 공감이 가능하다. 나아가 네트워크 내 두뇌 영역들 간 활발한 정보 교환은 우리의 축적된 기억과 경험들을 연결한다. 일상 속에서 학습한 내용, 경험한 내용들 간 새로운 연결은 새로운 생각을 가능하게 한다. 이는 우리가 흔히 말하는 창의력 혹은 통찰력과도 직결된다고 할 수 있다.
보통 일상생활에서 도무지 해결되지 않는 문제들이 있을 때 그 문제에서 잠시 벗어나서 다른 활동을 하거나 잠을 한숨 청하라는 조언을 들을 때가 있다. 실제로 다른 활동에 잠시 집중하거나 잠을 자는 등 잠깐 문제 상황에서 떨어져 있다 보면 풀리지 않을 것 같던 문제에 대한 해결 방안이 떠오르기도 한다. 우리가 쉬거나 다른 생각을 하는 동안에도 우리 두뇌는 열심히 문제를 해결하기 위한 방안을 강구하고 있는 것이다.
디폴트 모드 네트워크는 우리가 깨어 있는 순간 활발하게 습득한 정보와 축적한 경험들을 재배열하고, 더 단단하게 하는 기능을 한다고 볼 수 있다. 조금 더 괜찮은 내가 되기 위해서는 나를 뒤돌아보고, 생각하는 시간이 필요하다. 뇌의 관점에서 '나'는 내가 학습하고 경험한 기억들이다. 나의 학습과 기억을 어떻게 연결하고 해석하느냐가 과거와 현재의 나를 정의한다. 과거와 현재의 나가 쌓여 미래의 나를 결정한다. 공상하기, 멍때리기, 쉬기 등을 부정적으로 바라보는 사회 속에서 그러한 행동을 하기가 어색하고 시간을 낭비한다는 생각이 들 수 있다.
그러나 외부 자극에 무조건적으로 자동적으로 반응하는 '나'보다는 조금 더 능동적인 '나'를 원할 것이라 생각한다. 능동적인 나를 위해 우리는 적극적으로 '휴식'하고, 긍정적으로 '쉼'을 받아들여야 한다.
Where is the default mode network?
Default mode network
Regions that are typically considered part of the default mode network.
The default mode network (sometimes simply called the default network) refers to an interconnected group of brain structures that are hypothesized to be part of a functional system. The default network is a relatively recent concept, and because of this there is not a complete consensus on which brain regions should be included in a definition of it. Regardless, structures that are generally considered part of the default mode network include the medial prefrontal cortex, posterior cingulate cortex, and the inferior parietal lobule. Some other structures that may be considered part of the network are the middle temporal lobe and the precuneus.
What is the default mode network and what does it do?
The concept of a default mode network was developed after researchers inadvertently noticed surprising levels of brain activity in experimental participants who were supposed to be "at rest"—in other words they were not engaged in a specific mental task, but just resting quietly (often with their eyes closed). Although the idea that the brain is constantly active (even when we aren't engaged in a distinct mental activity) was clearly expressed by Hans Berger in the 1930s, it wasn't until the 1970s that brain researcher David Ingvar began to accumulate data showing that cerebral blood flow (a general measurement of brain activity) during resting states varied according to specific patterns; for example, he observed high levels of activity in the frontal lobes of participants at rest.
As neuroimaging methods became more accurate, data continued to accumulate that suggested activity during resting states followed a certain pattern. These data were easy to come by because in many neuroimaging studies, asking participants to rest in a quiet state is considered the control condition. In the early 2000s, Raichle, Gusnard, and colleagues published a series of articles that attempted to specifically define the areas of the brain that were most active during these rest states. It was in one of these publications that they used the term default mode to refer to this resting activity, phraseology which led to the brain areas that exhibited default mode activity being considered part of the default mode network.
Thus, the default mode network is a group of brain regions that seem to show lower levels of activity when we are engaged in a particular task such as paying attention, but higher levels of activity when we are awake and not involved in any specific mental exercise. It is during these times that we might be daydreaming, recalling memories, envisioning the future, monitoring the environment, thinking about the intentions of others, and so on—all things that we often do when we find ourselves just "thinking" without any explicit goal of thinking in mind. Additionally, recent research has begun to detect links between activity in the default mode network and mental disorders such as depression and schizophrenia (more on this below). Furthermore, therapies like meditation have received attention for influencing activity in the default mode network, suggesting this may be part of their mechanism for improving well-being.
The concept of a default mode network is not without controversy. There are some who argue it is difficult to define resting wakefulness as constituting a unique state of activity, as energy consumption during this state is similar to energy consumption during other waking states. Others have asserted that it is unclear what the patterns of activity during these resting states mean, and thus what the functional importance of the connections between the regions in the default mode network really are.
These caveats are worth keeping in mind when you come across research on the default mode network, as—especially due to its relationship with meditation—it is becoming a frequently-used term in popular neuroscience descriptions of brain activity. The idea of a default mode network, however, is not universally accepted; even those who endorse the idea concede there still is a lot of work left to do to figure out the network's exact functions. Regardless, at the very least the concept of a default mode network has sparked interest in understanding what the brain is doing when it is not involved in a specific task, and this line of research may help us to gain a more comprehensive understanding of brain function.
The default mode network in disorders and other psychiatric conditions
As interest in the default mode network has increased, so have explorations of the role of the network in disorders and other types of atypical cognitive function. While most hypotheses about the role of the default mode network in these conditions are still relatively preliminary, in this section I will discuss potential contributions from the default mode network to several psychiatric and neurological conditions.