安静時およびメモリタスク中のデフォルトモードネットワークでの効果的な接続の変調

デフォルトモードネットワーク（DMN）は、認知タスクとパフォーマンスレベルによって変調される可能性があることが知られています。DMNの変化は、安静状態の活性化レベルを調査することで調査されていますが、健康な高齢被験者のタスク中にDMNの効果的な接続性の変調を調べる研究はほとんどありません。この研究では、著者は、休憩とメモリタスクの間にDMNで効果的な接続性がどのように変化したかを調べました。著者らはまた、DMNの効果的な接続変調とメモリパフォーマンスの間に関係があるかどうかを調査し、認知パフォーマンスの変動が安静時またはタスクのパフォーマンス中にニューラルネットワーク効果的な接続性に関連しているかどうかを確立しました。28人の健康な年配の参加者は、安静時の機能的磁気共鳴画像スキャンと感情的なフェイスネームエンコーディングタスクを受けました。これら2つの異なる条件での効果的な接続変調を調べるために、DMNで効果的な接続分析を実施しました。休息状態の間、DMNの領域に強い自己影響がありましたが、統計的に有意な領域と領域の効果的な接続性を持つ主要な領域は、後部帯状皮質（PCC）と海馬（HP）でした。メモリタスク中、自己影響効果的な接続性はDMN全体で統計的に有意なままであり、PCC、HP、扁桃体（AM）、および他のDMN領域へのパラホイポキャンパル領域から統計的に有意な効果的な結合性がありました。著者らは、PCC、HP、およびAMからの効果的な接続性（安静時およびタスク中の両方）がメモリパフォーマンスと直線的に相関することを発見しました。結果は、この古いコホートの優れたメモリ能力が、休息時と3つのDMN領域のメモリタスクの両方で効果的な接続性に関連付けられていたことを示唆しており、これはメモリ機能にとって重要であることが知られています。

It is known that the default mode network (DMN) may be modulated by a cognitive task and by performance level. Changes in the DMN have been examined by investigating resting-state activation levels, but there have been very few studies examining the modulation of effective connectivity of the DMN during a task in healthy older subjects. In this study, the authors examined how effective connectivity changed in the DMN between rest and during a memory task. The authors also investigated whether there was any relationship between effective connectivity modulation in the DMN and memory performance, to establish whether variations in cognitive performance are related to neural network effective connectivity, either at rest or during task performance. Twenty-eight healthy older participants underwent a resting-state functional magnetic resonance imaging scan and an emotional face-name encoding task. Effective connectivity analyses were performed on the DMN to examine the effective connectivity modulation in these two different conditions. During the resting state, there was strong self-influence in the regions of the DMN, while the main regions with statistically significant cross-regional effective connectivity were the posterior cingulate cortex (PCC) and the hippocampus (HP). During the memory task, the self-influence effective connectivities remained statistically significant across the DMN, and there were statistically significant effective connectivities from the PCC, HP, amygdala (AM), and parahippocampal region to other DMN regions. The authors found that effective connectivities from PCC, HP, and AM (in both resting state and during task) were linearly correlated to memory performance. The results suggest that superior memory ability in this older cohort was associated with effective connectivity both at rest and during the memory task of three DMN regions, which are also known to be important for memory function.