Evidenze recenti suggeriscono che, in assenza di un compito specifico, i modelli di attività cerebrale spontanea e la connettività nella corteccia visiva e motoria codificano rispettivamente stimoli naturali e azioni. Questi modelli di attività a “riposo” potrebbero essere alla base della manutenzione e della consolidazione (ripetizione) degli stati informativi che codificano stimoli ecologici e comportamenti. In questo studio, esaminiamo se i modelli di ripetizione si verificano nell’attività a riposo nella corteccia associativa suddivisa in reti cognitive di alto ordine non direttamente coinvolte nell’elaborazione degli input sensoriali o delle uscite motorie. Quindici partecipanti (7 femmine) hanno eseguito quattro movimenti della mano durante uno studio con fMRI. Tre movimenti erano ecologici. Il quarto movimento, utilizzato come controllo, era meno ecologico. Prima e dopo le scansioni del compito, abbiamo acquisito scansioni fMRI a riposo. L’analisi ha esaminato se i modelli di attivazione del compito multivertice per i quattro movimenti calcolati sulla superficie corticale in diverse reti cerebrali assomigliassero ai modelli di attività spontanea misurati a riposo. Per ciascun movimento, abbiamo calcolato un vettore di valori r che indicano la forza della somiglianza tra il modello medio di attivazione del compito e i modelli di attività a riposo frame per frame. Abbiamo calcolato una funzione di distribuzione cumulativa dei valori di r^2 e utilizzato il valore di cut-off al 90° percentile per il confronto. Nella rete dell’attenzione dorsale, i modelli di attività a riposo avevano maggiori probabilità di corrispondere ai modelli del compito per i movimenti ecologici rispetto al movimento di controllo. Al contrario, la correlazione tra i modelli a riposo e quelli del compito era più probabile per i movimenti meno ecologici nella rete dell’attenzione ventrale. Questi risultati mostrano che i modelli di attività spontanea nelle reti di attenzione umane codificano i movimenti della mano.
DICHIARAZIONE DI SIGNIFICATO: La fMRI misura indirettamente l’attività neurale in modo non invasivo. I segnali fMRI a riposo (spontanei) misurati in assenza di un compito assomigliano ai segnali evocati dall’esecuzione del compito sia nella topografia che nella connettività inter-regionale (funzionale). Tuttavia, la funzione dell’attività cerebrale spontanea è sconosciuta. Recentemente abbiamo mostrato che i modelli di attività spaziale evocati da compiti visivi e motori nella corteccia visiva e motoria, rispettivamente, si verificano a riposo in assenza di uno stimolo o di una risposta. Qui dimostriamo che i modelli di attività legati ai movimenti della mano si ripetono a riposo nelle regioni frontoparietali del sistema di attenzione umana. Questi risultati mostrano che l’attività spontanea nella corteccia umana potrebbe mediare la manutenzione e la consolidazione degli stati informativi che codificano stimoli ecologici e comportamenti.
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