beszélgetés
az fMRI kísérletünk eredményei általában összhangban vannak a korábbi PET-vizsgálat eredményeivel (15), amely ugyanazt a két feladatot (azaz ICC és ECC) alkalmazta tíz férfi alanyban. Ami az MPFC-t illeti, tanulmányukban az elülső cinguláris kéreg (BA 32) aktivitásának növekedését találták, amely a mediális prefrontális kéregbe (BA 9) terjed. Tanulmányunkban azonban a hátsó MPFC-ben az ICC-t az ECC-től megkülönböztető válaszok nagyrészt a Brodmann 8., 9. és 10. terület mediális kiterjesztéseire korlátozódtak, a szomszédos elülső cingulátum csak korlátozott mértékben érintett (ábra. 3). Ezeknek a régióknak a világosabb meghatározása összefüggésben lehet A mágneses rezonancia képalkotás alkalmazásával, amelynek térbeli felbontása nagyobb a PET-hez képest, valamint a sokkal nagyobb számú alany által biztosított megnövekedett statisztikai erővel (24, szemben a 10-gyel). Adataink arra engednek következtetni, hogy a Brodmann 8., 9. és 10. területen is több területen lehet fokozott aktivitás (1. táblázat, ICC > ECC).
fontos hangsúlyozni, hogy egy egyszerű alapfeltétel hozzáadása esetünkben a vizuális rögzítés jelentős további információkat nyújtott az MPFC más területein bekövetkező változásokról ugyanazon aktív feladatfeltételek alkalmazásával, amelyek nem voltak képesek azonosítani az előző vizsgálatban (15). Dorsálisan fokozott aktivitást figyeltek meg az elülső cingulátum közelében mindkét feladatban egyenlően (ábra. 2). Ez a tevékenység nagyjából magában foglalta a szomszédos pre-SMA-t és az SMA-t, amely összhangban van a feladatteljesítményhez kapcsolódó motoros tevékenységekkel (38) és a kapcsolódó figyelemfelhívásokkal (39). A dorsalis MPFC ezen növekedésének kísérője a ventrális MPFC csökkenése volt mindkét feladat körülményei között (ábra. 4).
mások funkcionális különbségeket mutattak a dorsalis és a ventrális MPFC között (pl. refs. 4, 3, 9 és 40). Bár a legtöbb nyomozó külön-külön közelítette meg ezeket a területeket, kísérleti adataink együttes megfontolásra hívják fel őket.
adataink lehetséges funkcionális értelmezésének mérlegelésekor azzal kezdjük, hogy megjegyezzük, hogy az MPFC azon területei, amelyek feladat-specifikus változásokat mutatnak tanulmányunkban, azok közé tartoznak, amelyek jól láthatóan csökkentik tevékenységüket a kognitív aktivációs paradigmák széles skáláján (1). A kutatók a regionális agyi aktivitás ezen feladat által kiváltott csökkenésével találkoztak, még akkor is, ha a kontroll állapot csendesen fekszik csukott szemmel vagy passzívan nézi az ingert. Az a konzisztencia, amellyel az agy ezen területei részt vesznek a feladatokkal összefüggő csökkenésekben annak ellenére, hogy sokféle feladatot társítottak hozzájuk, arra késztetett minket, hogy feltételezzük, hogy létezik egy szervezett agyi működési mód, amely aktív alapértelmezett állapot, amelynek funkciói gyengülnek a konkrét célirányos viselkedés során (2, 41).
Az alapértelmezett állapot (2) egyedülálló tulajdonsága, hogy funkcionálisan jelentős, hosszú távú modális neuronális aktivitást testesít meg. Ezt a meghatározást a véráramlás és az oxigénfelhasználás feltűnően egységes kapcsolatából származtatjuk, amely az emberi agyban nyugalmi, de ébren lévő állapotban létezik, és magában foglalja azokat a területeket, amelyek rendszeresen csökkenést mutatnak. Ilyen körülmények között a helyi véráramlás és az oxigénfelhasználás közötti eltérések, amelyek az úgynevezett aktiválás területeit jellemzik, és az fMRI vizsgálatokban a merész jelhez vezetnek (lásd a ref. 42) hiányuk miatt szembetűnőek. Ez az egységesség azt sugallja, hogy egyensúlyt sikerült elérni az idegi aktivitás ilyen hosszú távú modális szintjének fenntartásához szükséges helyi anyagcsere-követelmények és az adott régió véráramlásának szintje között. Úgy véljük, hogy a kiindulási vagy alapértelmezett állapot funkcionális jellegére utaló nyomokat az ezen alapállapot csökkenésében részt vevő területeken megfigyelt változások figyelembevételével tárják fel (1). Ebben a közleményben az MPFC-re összpontosítunk.
a passzív kontrollállapot aktivitásának csökkenése (pl., vizuális rögzítés) a ventrális MPFC-ben a funkcionális képalkotó vizsgálatokban leggyakrabban megfigyeltek (1). Mindkét feladatállapotunkban ezen a területen ismét jelentős csökkenést figyeltünk meg (ábra. 4). Hogyan lehet ezt megérteni, figyelembe véve azt, ami jelenleg ismert a régió funkcionalitásáról?
anatómiailag a ventrális MPFC citoarchitektonikusan diszkrét területekből áll, amelyek az orbitális prefrontális kéregen (43-45) keresztül számos érzékszervi információt kapnak a testből és a külső környezetből, és erősen összekapcsolódnak a limbikus struktúrákkal, mint például az amygdala, a ventrális striatum, a hypothalamus, a középagy periaqueductalis szürke régiója és az agytörzs autonóm magjai (46-52). Az ilyen anatómiai kapcsolatok arra utalnak, hogy ezeknek a mediális területeknek szerepe van az érzelmi feldolgozás visceromotoros aspektusainak integrálásában a belső és külső környezetből gyűjtött információkkal. Néhányan kiterjesztették ezt az elképzelést arra, hogy a ventrális MPFC szerepet játszik az érzelmi és kognitív folyamatok integrálásában azáltal, hogy az érzelmi torzító jeleket vagy markereket beépíti a döntéshozatali folyamatokba (53-55). Ehhez kapcsolódó javaslat született arról, hogy a ventrális MPFC részt vesz más limbikus struktúrák szabályozásában (pl., amygdala) az ingerek “jelenlegi jelentése” alapján (56). Az agy működésének alapértelmezett módjának modelljének következményeként azt állítanánk, hogy ezek a tevékenységek folyamatban vannak, hacsak nem gyengülnek egy figyelmesen igényes kognitív feladat végrehajtása során.
valójában kimutatták, hogy a ventrális MPFC aktivitásának csökkenése, amint az ebben és más kísérletekben (1) látható, gyakran a figyelemigényes kognitív feladat teljesítményének beállításában fordul elő. Ez összhangban van azzal a megfigyeléssel, hogy a kognitív tevékenység gyengítheti az érzelmi feldolgozás olyan aspektusait, mint a szorongás megtapasztalása és kifejezése (57-59).
bár adataink nem mutatnak statisztikailag szignifikáns különbséget abban, hogy a ventrális MPFC aktivitás milyen mértékben csökken a két feladatunk során, a képek vizuális ellenőrzése az ábrán. 4 (Lásd még az 1. táblázatot) azt sugallja, hogy a csökkentések kevésbé szerepelnek az ICC-ben. Ez a megfigyelés arra késztetett minket, hogy megvizsgáljuk az egyes alanyok adatait (külön közzé kell tenni), amelyek nagyobb változékonyságot tártak fel ebben a régióban az ICC feladathoz kapcsolódóan, mint az ECC feladat. Az, hogy az érzelmi feldolgozás szintje nagyobb lehet az ICC feladatban, legalábbis egyes egyének számára, intuitív módon vonzó. Az, hogy ezen a területen kevesebb csökkenés lehet, ha az érzelmi feldolgozás figyelemigényes kognitív feladattal együtt történik, összhangban van korábbi megállapításainkkal (60); így van az ilyen körülmények között megfigyelt egyéni variabilitás is (61). Végül, az egyéni variabilitás egy kis mintával párosulva valószínűleg figyelembe veszi a Lane és a kollégák (15) fokozott aktivitását a ventrális MPFC-ben (BA25) az ICC vs.ECC kontrasztban PET tanulmányukban.
bár megfigyeltük a ventrális MPFC aktivitáscsökkenésének gyakori előfordulását, mások növekedésről számoltak be (55). Itt szeretnénk hangsúlyozni a képalkotó vizsgálatok során alkalmazott kontrollállapot fontosságát. Adataink illusztrálják a kérdést. Figyelemigényes ellenőrzési feladat alkalmazása alapként, amint azt oly gyakran teszik (55), valószínűleg összefügg a ventrális MPFC aktivitáscsökkentésével. Ha ez egy érdekes feladattal párosul, amely magában foglalja az érzelmi feldolgozás egyik elemét is (az “érzelmi” kifejezést nagyon tágan értelmezik), akkor az ezen ellenőrzési feladat által létrehozott alapvonal és az érdekes feladat közötti különbség minden valószínűség szerint növekedésként jelenik meg. Pontosan ezt figyeltük meg az MPFC egyik területén az ICC összehasonlításakor az ECC feladatfeltételével (Lásd az ábrát. 5). Ennek a kérdésnek a következményeit másutt mélyebben tanulmányozták (2, 60-63). Így azt, amit mások növekedésként jelentenek, alkalmanként helyesebben csökkenésnek kell tekinteni, amely pontosabban tükrözi az idegi aktivitás helyi feladathoz kapcsolódó változásait.
a ventrális MPFC-vel ellentétben a dorsalis MPFC-ben megfigyelt változások (konkrétan BA 8, 9 és 10) mind növekedést, mind csökkenést tartalmaztak. Legalább két tanulmány, köztük a jelen kísérlet és a Pardo és munkatársai által végzett hangulatindukciós tanulmány (12) igaz növekedést mutat a passzív kiindulási állapothoz képest, míg egy nagy metaanalízis (1) a passzív kiindulási állapothoz képest következetes csökkenést észlelt. Egyéb tanulmányok (áttekintéshez lásd ref. 14) általában összetett alapállapot (ellenőrzési feladat) használatát foglalja magában, így lehetetlenné téve annak megállapítását, hogy a jelentett növekedések az ellenőrzési feladat végrehajtása által okozott csökkenéssel való összehasonlításból vagy az érdeklődésre számot tartó feladat valódi növekedéséből fakadtak-e. Mindazonáltal úgy tűnik, hogy a BA 8, 9 és 10 dinamikus aktivitási tartománya magában foglalja mind a növekedést, mind a csökkenést a kiindulási vagy az alapértelmezett működési módhoz képest.
Castelli és munkatársai (14) legutóbbi jelentése és áttekintése összefoglalja azokat a funkcionális képalkotó kísérleteket, amelyek a BA 8, 9 és 10 és a szomszédos paracingulate sulcus aktivitásának növekedéséről számoltak be. A felülvizsgálatukban szereplő kognitív folyamatok két általános kategóriába sorolhatók. Az első kategória a saját mentális állapotainak megfigyelése vagy jelentése volt, mint például az Ön által generált gondolatok (16) és a tervezett beszéd (64), valamint az érzelmek (15). Ez utóbbi kategória kiterjesztése magában foglalja a hangulatindukciós kísérleteket (10, 12, 65), amelyek általában magukban foglalják a személyes hatással terhelt életesemények visszaemlékezését. Ezek az aktivitás növekedését mutatták ezen a területen is. A régió bevonásával végzett kísérletek második kategóriája magában foglalta a mentális állapotok másoknak való tulajdonítását (14, 66).
Ezen képalkotó eredmények alapján a Frith-ek feltételezték, hogy a dorzális “mediális prefrontális régiók az én állapotainak kifejezett ábrázolásával foglalkoznak.”Eredményeink (ábra. 3) összhangban vannak ezzel a megfogalmazással, és azt sugallják, hogy a dorsalis MPFC-n belüli aktivitás fokozódik, ha a figyelem kifejezetten az önreferenciális vagy introspektív módon orientált mentális tevékenységre irányul.
sokan megjegyezték, hogy hasonló mentális aktivitás spontán módon jelentkezik, amikor az alanyok nem vesznek részt aktívan a külsőleg generált információk feldolgozásában. A nyugalmi körülmények között előforduló ellenőrizetlen önreferenciális vagy introspektíven orientált mentális tevékenység megbeszélései nagyrészt annak tartalmára vagy pszichológiai jellegére összpontosítottak. Például ” inger független gondolatok “(SITs) vagy ábrándok (67, 68),” feladat független képek és gondolatok “(69), és” szabad társulás “vagy” tudatfolyam ” (70).
Ingvar (18) volt az első, aki a nyugalmi emberi agy spontán, Ön által generált mentális aktivitását a prefrontális kéreg aktivitásának tulajdonította. Ez azon alapult, hogy felfedezte a magas nyugalmi véráramlást a prefrontális területen (17). Egy újabb kísérlet a PET (16) használatával azt mutatta, hogy a BA 8, 9 és 10 aktivitása korrelált az ülések számával, és a legmagasabb volt a többi állapotban. Ez összhangban van azzal a ténnyel, hogy a növekvő külsőleg irányított kognitív terhelés csökkenti ül, valamint az aktivitás BA 8, 9, és 10 (1). Ez összhangban lenne azzal a nézettel, hogy a BA 8, 9 és 10 Az alapértelmezett állapotuk függvényében részt vesz az SITs előállításában.
így a funkcionális képalkotó vizsgálatok azt sugallják, hogy a BA 8, 9 és 10 szükséges lehet a spontán, valamint a feladattal kapcsolatos önreferenciához vagy introspektíven orientált mentális tevékenységhez. A dorsalis MPFC elváltozási vizsgálata (71) (Lásd még refs. 72 és 73) és összefüggései (74, 75) szintén alátámasztják ezt a hipotézist.
hangsúlyozzuk, hogy ez a spontán tevékenység nem egyszerűen a “zajt” jelenti (62, 63), hanem ahogy David Ingvar először állította (18, 76), ez magában foglalhatja a folyamatos “viselkedés szimulációt”, egy belső próbát, valamint a kognitív és viselkedési soros programok optimalizálását az egyén jövője érdekében. Tulving és munkatársai kiterjesztették ezt a gondolkodást az epizodikus memóriával és az autonoetikus tudatossággal kapcsolatos munkájukban (a legutóbbi felülvizsgálatot lásd ref. 22). Javasoljuk, hogy a dorsalis MPFC vegyen részt olyan reprezentációk feldolgozásában, amelyek az én aspektusait testesítik meg, különösen az időben kiterjesztett “narratív” (19) vagy “önéletrajzi” (20) én.
az Emerging a sokoldalú “én” idegi példányosításának kibővített nézete.”Korábbi munkánkban (2) azt javasoltuk, hogy az agy alapértelmezett állapota olyan funkciókat példáz ki, amelyek szerves részét képezik az énnek, és elérhetők vagy elérhetetlenek lehetnek a tudatosság számára. Ezek közé tartozik a belső és külső környezet megfigyelése, valamint az ingerek szembetűnő értékelése az egyén számára. Hisszük, hogy a ventrális MPFC hozzájárul az utóbbihoz. Ez azonban nyilvánvalóan az én nagyon hiányos nézetét képviseli. Mint Ingvar megjegyezte, “az agy nem képes normális tudatos tudatosságot létrehozni anélkül, hogy az” én “valamilyen módon” teljes “hozzáféréssel rendelkezne az idegsejtek információihoz, alárendelve a múlt, a jelen és a jövő tapasztalatait” (18). Itt úgy gondoljuk, hogy a hátsó MPFC különösen fontos. Felismerjük azonban, hogy az én idegi példányosítása minden dimenziójában valószínűleg széles körben elterjedt.
végül a spontán mentális tevékenység gyakran megfigyelt jelenlétét gyakran “problémának” tekintik (pl. 62 és 63), amelyeket funkcionális képalkotó kísérletekben kell ellenőrizni. Azt javasoljuk, hogy egy olyan fontos fogalom tanulmányozásának hasznos módja, mint az én, az alapértelmezett állapot aktivitásának további feltárása.