Вентромедиальная префронтальная кора - Ventromedial prefrontal cortex

Вентромедиальная префронтальная кора
Вентромедиальная префронтальная кора.png
Вентромедиальная префронтальная кора головного мозга показана на медиальном и вентральном изображениях головного мозга, что отражает приблизительное местоположение повреждения у пациентов с трудностями в принятии решений.
Gray727-Brodman.png
Медиальная поверхность головного мозга с пронумерованными участками Бродмана.
Подробности
Идентификаторы
латинский Cortex praefrontalis ventromedialis
Анатомические термины нейроанатомии

Вентромедиальная префронтальная кора ( vmPFC ) является частью префронтальной коры в головном мозге млекопитающих . Вентральная медиальная префронтальная кость расположена в лобной доле в нижней части полушарий головного мозга и участвует в обработке риска и страха , поскольку имеет решающее значение для регуляции активности миндалины у людей. Он также играет роль в подавлении эмоциональных реакций, а также в процессе принятия решений и самоконтроля . Он также участвует в когнитивной оценке морали .

Анатомия

В то время как вентромедиальная префронтальная кора не имеет универсально согласованной демаркации, в большинстве источников она эквивалентна вентромедиальной сети вознаграждения Онгура и Прайса. Эта сеть включает в себя Brodmann области 10 , Brodmann область 14 , Бродманн область 25 , и Бродманн область 32 , а также части Brodmann области 11 , Brodmann области 12 , и Brodmann области 13 . Однако не все источники сходятся во мнении о границах ареала. Разные исследователи по-разному используют термин вентромедиальная префронтальная кора . Иногда этот термин сохраняется для области над медиальной орбитофронтальной корой , в то время как в других случаях термин «вентромедиальная префронтальная кора» используется для описания широкой области в нижней (вентральной) центральной (медиальной) области префронтальной коры, из которых медиальная орбитофронтальная кора составляет самую нижнюю часть. Последняя, ​​более широкая область, соответствует области, поврежденной у пациентов с нарушениями принятия решений, исследованных Антониу Дамасио и его коллегами (см. Диаграмму и ниже).

Вентромедиальная префронтальная кора связана с вентральной тегментальной областью , миндалевидным телом , височной долей , обонятельной системой и дорсомедиальным таламусом и получает данные от них . Он, в свою очередь, посылает сигналы во множество различных областей мозга, включая: Височная доля, миндалина, боковой гипоталамус , образование гиппокампа , поясная кора и некоторые другие области префронтальной коры . Эта огромная сеть соединений дает vmPFC возможность получать и контролировать большие объемы сенсорных данных, а также влиять на множество других областей мозга, особенно на миндалевидное тело.

Функция

Функциональные различия между орбитофронтальной и вентромедиальной областями префронтальной коры еще четко не установлены, хотя области вентромедиальной коры выше орбитофронтальной коры гораздо меньше связаны с социальными функциями и больше с чисто эмоциональной регуляцией. Исследования в области нейробиологии развития также показали, что нейронные сети в вентромедиальной префронтальной коре быстро развиваются в подростковом и юношеском возрасте, поддерживая регуляцию эмоций через миндалину, что связано со снижением уровня кортизола .
Имеется всего несколько сообщений о людях с ранним началом поражения vmPFC в детстве, но эти люди, как правило, имеют серьезное антисоциальное поведение и нарушенные моральные суждения. По сравнению с людьми, получившими повреждение в более позднем возрасте, их поведение схоже, но более сурово. Он также считается центральным в физиологии тревожных расстройств и расстройств настроения. Однако точные механизмы, с помощью которых vmPFC способствует аффективной обработке, до конца не изучены.

Принимать решение

У пациентов с двусторонним поражением vmPFC развиваются серьезные нарушения в принятии личных и социальных решений, хотя большая часть их интеллектуальных способностей сохраняется. Например, им трудно выбирать между вариантами с неопределенными результатами, независимо от того, выражается ли неопределенность в форме риска или двусмысленности. После поражения эти пациенты теряют способность учиться на своих ошибках, снова и снова принимая одни и те же решения, даже если они приводят к негативным последствиям. Эти пациенты выбирают альтернативы, которые приносят немедленное вознаграждение , но, похоже, не видят будущих последствий своих действий. Однако механизмы, лежащие в основе этого поведения, еще полностью не изучены.

Повреждение вентромедиальной префронтальной коры (особенно в правом полушарии) было связано с дефицитом в распознавании иронии , сарказма и обмана . Было обнаружено, что субъекты с повреждениями в этой области легче поддаются влиянию вводящей в заблуждение рекламы . Это было приписано нарушению «механизма ложной маркировки», который вызывает сомнения и скептицизм по отношению к новым убеждениям .

Люди с повреждением вентромедиальной префронтальной коры по-прежнему сохраняют способность сознательно выносить моральные суждения без ошибок, но только в представленных им гипотетических ситуациях. У них серьезные проблемы с принятием личных и социальных решений. При применении одних и тех же моральных принципов к аналогичным ситуациям в их собственной жизни возникает пробел в рассуждении. В результате люди принимают решения, несовместимые с их моральными ценностями, которые они декларируют. Люди с ранним повреждением вентромедиальной префронтальной коры более склонны поддерживать корыстные действия, которые нарушают моральные правила или причиняют вред другим. Особенно это актуально для пациентов, у которых повреждение произошло раньше всего.

Эмоции и понимание социальных норм используются для обоснования моральной природы нашего поведения, убеждений и людей вокруг нас. VmPFC работает как нейронная основа, позволяя эмоциям влиять на моральные суждения. В исследованиях функциональной визуализации повышенная активность vmPFC связана с размышлением об этих личных моральных ситуациях, в то время как принятие безобидных решений - нет. Пациенты с поражениями vmPFC принимали одинаковое решение в безличных и личных дилеммах. Дисфункция vmPFC вызывает неспособность использовать правильные моральные эмоции , что объясняет, почему эти пациенты проявляли меньше эмоциональных реакций при столкновении с этими дилеммами.

Регулирование эмоций

VmPFC играет важную роль в регулировании и подавлении нашей реакции на эмоции. VmPFC, похоже, использует наши эмоциональные реакции для моделирования нашего поведения и контроля эмоциональных реакций в определенных социальных ситуациях. Входы vmPFC предоставляют ему информацию из окружающей среды и планы лобной доли, а его выходы позволяют vmPFC контролировать различные физиологические реакции и поведение. Роль vmPFC особенно подчеркивается у людей с повреждениями в этой области. Поврежденный vmPFC вызывает нарушения поведенческого контроля и принятия решений , последствия которых коренятся в эмоциональной дисрегуляции.

Первым и наиболее известным случаем, когда кто-то имел дефекты в этом регионе, был Финеас Гейдж , бригадир строительства железной дороги, у которого в результате аварии в 1848 году был разрушен его vmPFC. До аварии Гейдж был описан как «серьезный, трудолюбивый и энергичный». После этого он стал ребячливым, безответственным и легкомысленным по отношению к другим ». Другой пациент с повреждением vmPFC растратил свои сбережения на глупые вложения и не смог принять соответствующие решения в своей личной жизни. Доказательства показывают, что у пациентов с повреждением vmPFC существует корреляция между эмоциональной дисрегуляцией и дисфункцией в реальных компетенциях.

Миндалина играет значительную роль в разжигании эмоциональных реакций , связанные с гневом и насилием. Благодаря выходам vmPFC на миндалину vmPFC играет роль в предотвращении такого поведения. Факты показали, что у импульсивных убийц снизилась активность в префронтальной коре и увеличилась активность в подкорковых областях, таких как миндалевидное тело. Этот дисбаланс может усилить действия, вызванные отрицательными эмоциями, и ограничить способность префронтальной коры контролировать эти эмоции. Более низкая активация в префронтальной коре также коррелирует с антиобщественным поведением. Дисфункция вентромедиальной коры, по-видимому, частично вызвана более низким уровнем выброса серотонина .

VmPFC также участвует в мужестве. В экспериментах с участниками, позволяющими змеям приближаться или удаляться от них, акты храбрости коррелировали с активацией vmPFC, особенно субгенуальной передней поясной коры.

Активация vmPFC связана с успешным подавлением эмоциональных реакций на отрицательный эмоциональный сигнал. Пациенты с поражениями vmPFC обнаруживают дефекты как эмоциональной реакции, так и регуляции эмоций. Их эмоциональная отзывчивость обычно снижена, и они демонстрируют заметно сниженные социальные эмоции, такие как сострадание, стыд и вина. Это эмоции, которые тесно связаны с моральными ценностями. Пациенты также при определенных обстоятельствах проявляют плохо сдерживаемый гнев и терпимость к разочарованию.

Пациенты с очаговыми поражениями vmPFC демонстрируют изменения личности, такие как отсутствие сочувствия, безответственность и неправильное принятие решений. Эти черты похожи на психопатические черты личности. Кроме того, была доказана корреляция между людьми, перенесшими физическое насилие в анамнезе, и пониженной плотностью серого вещества в vmPFC.

Правая половина вентромедиальной префронтальной коры была связана с регулированием взаимодействия познания и аффекта в производстве эмпатических ответов. Гедонические реакции (удовольствие) также были ассоциацией с уровнем активности орбитофронтальной коры по Мортену Крингельбаху . Это открытие вносит вклад в предположения, что вентромедиальная префронтальная кора связана с суждением о предпочтениях, что, возможно, отводит вентромедиальной префронтальной коре ключевую роль в построении себя. Сканирование с помощью фМРТ показало, что vmPFC активен, когда люди думают о себе. Существуют культурные различия в использовании этого региона, основанные на культурных различиях в самовосприятии. Было обнаружено, что китайские испытуемые, которые думают о себе по отношению к сообществу, используют vmPFC, когда думают о своих матерях, тогда как американские испытуемые этого не делают.

Исследования посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) также подтвердили идею о том, что вентромедиальная префронтальная кора головного мозга является важным компонентом для реактивации прошлых эмоциональных ассоциаций и событий, поэтому по существу опосредует патогенез ПТСР. Дисфункция vmPFC также была определена как играющая роль в реакции родителей, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством, на психическое состояние их собственных детей. Поэтому лечение, направленное на активацию вентромедиальной префронтальной коры, было предложено для людей и родительско-дочерних отношений, затронутых посттравматическим стрессовым расстройством. Правая половина вентролатеральной префронтальной коры, активная во время регуляции эмоций, была активирована, когда участникам было предложено несправедливое предложение в сценарии. Специфические недостатки обратного обучения и принятия решений привели к гипотезе о том, что вентромедиальная префронтальная кора головного мозга является основным локусом дисфункции на легких стадиях поведенческого варианта лобно-височной деменции . Исследование пациентов с поражениями в правой vmPFC показало потерю эмпатии и теории разума , показав, что области мозга непосредственно участвуют в эмпатии и ментализации .

Способность к зрелым защитным механизмам, таким как интеллектуализация, компенсация, формирование реакции и изоляция, была связана с правильным функционированием правой вентромедиальной префронтальной коры, в то время как было обнаружено, что более примитивные защитные механизмы, такие как проекция, расщепление, вербальное отрицание и фантазия, способствуют правильному функционированию. полагаться на другие регионы, в первую очередь на левое полушарие.

Гипотеза соматического маркера

Одной из наиболее примечательных теорий функции vmPFC является гипотеза соматического маркера , аккредитованная Антониу Дамасио . Согласно этой гипотезе, vmPFC играет центральную роль в адаптации соматических маркеров - эмоциональных ассоциаций или ассоциаций между ментальными объектами и висцеральной (телесной) обратной связью - для использования в естественном принятии решений. Эта учетная запись также дает vmPFC роль в сдерживании эмоций и эмоциональных реакций, поскольку решение vmPFC о положительных или отрицательных маркерах влияет на соответствующую реакцию в конкретной ситуации. Однако критический обзор этой гипотезы пришел к выводу, что необходимы дополнительные эмпирические данные для поддержки теории соматических маркеров.

Вымирание

Другая роль, которую играет vmPFC, - это процесс угасания , постепенное ослабление и возможное прекращение условной реакции, поскольку исследования показали повышенную активацию vmPFC после тренировки угасания. Конкретная роль, которую играет vmPFC в отношении вымирания, не совсем понятна, но считается, что она играет необходимую роль в воспоминании об обучении вымиранию по прошествии длительного периода времени. Исследования показывают, что это помогает в консолидации обучения вымиранию. Отдельное исследование выявило корреляцию между толщиной коркового слоя vmPFC и степенью угасания памяти. Пациенты с более крупными vmPFC, как правило, имели более низкие ответы на исчезнувший условный раздражитель, что свидетельствует о более высоком уровне угасающей памяти. В целом, вентромедиальная префронтальная кора играет важную роль на более поздних стадиях консолидации памяти .

Гендерные социальные сигналы

Поражения вентромедиальной префронтальной коры также были связаны с недостаточностью обработки социальных сигналов, специфичных для пола. В одном эксперименте проверялась способность пациентов с поражениями vmPFC классифицировать имена, атрибуты и отношения по признаку пола по сравнению с пациентами с дорсолатеральными поражениями префронтальной коры и контрольными субъектами. В то время как пациенты с дорсолатеральными поражениями префронтальной коры выполняли тесты, показывающие гендерные стереотипы, аналогично контрольным субъектам, пациенты с поражениями вентромедиальной префронтальной коры демонстрировали нарушение стереотипных социальных знаний.

Злоупотребление кокаином

Было показано, что у частых потребителей кокаина активность вентромедиальной префронтальной коры ниже нормы. Когда их просят выполнить определенные задачи, которые в значительной степени зависят от активации этой области мозга, потребители кокаина работают хуже и имеют меньшую активацию префронтальной коры, чем контрольные субъекты. Было обнаружено, что количество использованного кокаина обратно пропорционально уровню активации.

Префронтальная кора также подвергается физическому воздействию при употреблении кокаина. Было показано, что длительное употребление приводит к уменьшению количества серого вещества в вентромедиальной префронтальной коре. Уменьшение серого вещества и влияние на поведение аналогично поражению медиальной префронтальной коры головного мозга человека. В частности, известно, что пирамидные клетки вентромедиальной префронтальной коры связаны с поведением, связанным с поиском наркотиков. Было показано, что как повышенный, так и пониженный уровень активности этих пирамидных клеток приводит к исчезновению кокаинового поведения в зависимости от того, когда происходит активация. Инактивация этих клеток была необходима для подавления поведения, связанного с поиском кокаина, по прошествии более длительного периода времени, тогда как активация требовалась для снижения поведения вскоре после употребления кокаина.

использованная литература

дальнейшее чтение