Вентромедиальная префронтальная кора ( vmPFC ) является частью префронтальной коры головного мозга млекопитающих . Вентрально-медиальная префронтальная часть расположена в лобной доле в нижних полушариях головного мозга и участвует в обработке риска и страха , поскольку она имеет решающее значение в регуляции активности миндалевидного тела у человека. [2] Он также играет роль в торможении эмоциональных реакций, а также в процессе принятия решений и самоконтроля . Он также участвует в когнитивной оценке морали .
Хотя вентромедиальная префронтальная кора не имеет общепринятых границ, в большинстве источников она эквивалентна вентромедиальной сети вознаграждения Онгура и Прайса. [3] Эта сеть включает в себя зону 10 Бродмана , зону 14 Бродмана , зону 25 Бродмана и зону 32 Бродмана , а также части зоны 11 Бродмана , зону 12 Бродмана и зону 13 Бродмана . [4] Однако не все источники сходятся во мнении о границах территории. Разные исследователи по-разному используют термин « вентромедиальная префронтальная кора» . Иногда этот термин сохраняется для области над медиальной орбитофронтальной корой , тогда как в других случаях «вентромедиальная префронтальная кора» используется для описания широкой области в нижней (вентральной) центральной (медиальной) области префронтальной коры, из которой медиальная орбитофронтальная кора составляет самую нижнюю часть. Эта последняя, более широкая область соответствует зоне поражения у пациентов с нарушениями принятия решений, исследованных Антонио Дамасио и его коллегами (см. диаграмму и ниже).
Вентромедиальная префронтальная кора связана и получает сигналы от вентральной покрышки , миндалевидного тела , височной доли , обонятельной системы и дорсомедиального таламуса . Он, в свою очередь, посылает сигналы во многие различные области мозга, в том числе; Височная доля, миндалевидное тело, латеральный гипоталамус , формация гиппокампа , поясная кора и некоторые другие области префронтальной коры . [5] Эта огромная сеть связей дает vmPFC возможность получать и контролировать большие объемы сенсорных данных, а также воздействовать на множество других областей мозга, особенно на миндалевидное тело.
Функциональные различия между орбитофронтальными и вентромедиальными областями префронтальной коры еще четко не установлены, хотя области вентромедиальной коры, превосходящие орбитофронтальную кору , гораздо меньше связаны с социальными функциями и больше с чистой регуляцией эмоций. Исследования в области нейробиологии развития также показали, что нейронные сети в вентромедиальной префронтальной коре быстро развиваются в подростковом и молодом возрасте, поддерживая регуляцию эмоций через миндалевидное тело [6] , что связано со снижением уровня кортизола .
Есть лишь несколько сообщений о людях с ранним повреждением вмПФК в детстве, но эти люди, как правило, имеют тяжелое антисоциальное поведение и нарушение моральных суждений. По сравнению с людьми, получившими повреждения в более позднем возрасте, их модель поведения аналогична, но более серьезна. [7] 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. [2]
У пациентов с двусторонними поражениями вмПФК развиваются серьезные нарушения в принятии личных и социальных решений [5] [8] , хотя большая часть их интеллектуальных способностей сохранена. [8] [9] Например, им трудно выбирать между вариантами с неопределенными результатами, независимо от того, проявляется ли неопределенность в форме риска или двусмысленности. [10] После поражения у этих пациентов снижается способность учиться на своих ошибках, они снова и снова принимают одни и те же решения, даже если они приводят к негативным последствиям. Эти пациенты выбирают альтернативы, которые дают немедленное вознаграждение , но, похоже, слепы к будущим последствиям своих действий. [8] Однако основные механизмы такого поведения еще не до конца понятны. [8]
Повреждение вентромедиальной префронтальной коры (особенно в правом полушарии) связано с нарушением распознавания иронии , сарказма и обмана . [11] Было обнаружено, что субъекты с повреждениями в этой области легче поддаются влиянию вводящей в заблуждение рекламы . [12] Это связывают с нарушением «механизма ложных меток», который вызывает сомнения и скептицизм в отношении новых убеждений .
Люди с поражением вентромедиальной префронтальной коры по-прежнему сохраняют способность сознательно выносить безошибочные моральные суждения , но только в представленных им гипотетических ситуациях. Они серьезно ограничены в принятии личных и социальных решений. [13] Существует пробел в рассуждениях при применении одних и тех же моральных принципов к аналогичным ситуациям в собственной жизни. В результате люди принимают решения, которые несовместимы с их самопровозглашенными моральными ценностями. [5] Люди с ранним повреждением вентромедиальной префронтальной коры с большей вероятностью одобряют корыстные действия, которые нарушают моральные правила или причиняют вред другим. Это особенно актуально для пациентов, у которых повреждение произошло в самом раннем возрасте. [14]
Эмоции и понимание социальных норм используются для обоснования моральной природы нашего поведения, убеждений и людей вокруг нас. vmPFC работает как нейронная основа, позволяющая эмоциям влиять на моральные суждения. В исследованиях функциональной визуализации повышенная активность вмПФК связана с размышлениями об этих личных моральных ситуациях, тогда как принятие безобидных решений не связано. [15] Пациенты с поражениями вмПФК принимали одно и то же решение при решении безличных и личных дилемм. Дисфункция vmPFC приводит к неспособности использовать правильные моральные эмоции , что объясняет, почему эти пациенты проявляли меньше эмоциональных реакций при столкновении с этими дилеммами. [16]
vmPFC играет важную роль в регулировании и подавлении нашей реакции на эмоции. Похоже, что VmPFC использует наши эмоциональные реакции для моделирования нашего поведения и контроля эмоциональных реакций в определенных социальных ситуациях. Входные данные vmPFC предоставляют ему информацию из окружающей среды и планов лобной доли, а его выходные данные позволяют vmPFC контролировать различные физиологические реакции и поведение. Роль вмПФК особенно выражена у людей с поражением этой области. Поврежденная vmPFC вызывает нарушения контроля поведения и принятия решений , последствия которых коренятся в эмоциональной дисрегуляции.
Первым и самым известным случаем человека с дефектами в этом регионе был Финеас Гейдж , мастер строительства железной дороги, у которого в результате несчастного случая в 1848 году был разрушен его vmPFC. До несчастного случая Гейджа описывали как «серьезного, трудолюбивого и энергичного». После этого он стал ребячливым, безответственным и невнимательным к другим». [17] Другой пациент с повреждением vmPFC растратил свои сбережения на глупые инвестиции и не смог принять соответствующие решения в своей личной жизни. Данные показывают, что у пациентов с повреждением вмПФК существует корреляция между эмоциональной дисрегуляцией и дисфункцией реальных компетенций. [17]
Миндалевидное тело играет важную роль в стимулировании эмоциональных реакций, связанных с гневом и насилием. Благодаря выводам vmPFC в миндалевидное тело vmPFC играет роль в предотвращении такого поведения. Имеющиеся данные показали, что у импульсивных убийц снижается активность префронтальной коры и повышается активность в подкорковых областях, таких как миндалевидное тело. Этот дисбаланс может усиливать действия, вызванные негативными эмоциями, и ограничивать способность префронтальной коры контролировать эти эмоции. Более низкая активация префронтальной коры также коррелирует с антисоциальным поведением. Дисфункция вентромедиальной коры, по-видимому, частично вызвана более низким уровнем высвобождения серотонина . [17]
vmPFC также участвует в мужестве. В экспериментах с участниками, позволявшими змеям приближаться или удаляться от них, акты смелости коррелировали с активацией vmPFC, в частности, субгенуальной передней поясной извилины. [17] [18]
Активация vmPFC связана с успешным подавлением эмоциональных реакций на негативный эмоциональный сигнал. [19] У пациентов с поражениями vmPFC обнаруживаются дефекты как в эмоциональном реагировании, так и в регуляции эмоций. [9] 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. [9] Пациенты также демонстрируют плохо регулируемый гнев и толерантность к разочарованию в определенных обстоятельствах. [9]
У пациентов с очаговыми поражениями вмПФК наблюдаются изменения личности, такие как отсутствие сочувствия, безответственность и плохое принятие решений. Эти черты схожи с психопатическими чертами личности. [20] Кроме того, была доказана корреляция между людьми, перенесшими физическое насилие, и снижением плотности серого вещества в вмПФК. [21] Поражения vmPFC связаны с устойчивостью к депрессии, тогда как поражения дорсолатеральной PFC связаны с уязвимостью к депрессии. [22]
Правая половина вентромедиальной префронтальной коры была связана с регуляцией взаимодействия познания и аффекта при выработке эмпатических реакций. Мортен Крингельбах также обнаружил, что гедонические реакции (удовольствие) связаны с уровнем активности орбитофронтальной коры . Это открытие подтверждает выводы, свидетельствующие о том, что вентромедиальная префронтальная кора связана с суждением о предпочтениях, что, возможно, приписывает вентромедиальной префронтальной коре ключевую роль в построении себя. Сканирование фМРТ показало, что vmPFC активна, когда люди думают о себе. Существуют культурные различия в использовании этого региона, основанные на культурных различиях в самовосприятии. Было обнаружено, что китайцы, которые думают о себе по отношению к сообществу, используют vmPFC, когда думают о своих матерях, тогда как американцы этого не делают. [23]
Исследования посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) также подтвердили идею о том, что вентромедиальная префронтальная кора является важным компонентом реактивации прошлых эмоциональных ассоциаций и событий и, следовательно, по существу опосредует патогенез ПТСР. [24] [25] Дисфункция vmPFC также играет роль в реакции родителей, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством, на психическое состояние своих детей. [26] Поэтому лечение, направленное на активацию вентромедиальной префронтальной коры, было предложено для отдельных лиц и отношений между родителями и детьми, страдающих посттравматическим стрессовым расстройством. Правая половина вентролатеральной префронтальной коры, активная при регуляции эмоций, активировалась, когда участникам предлагалось несправедливое предложение в сценарии. Специфические нарушения обратного обучения и принятия решений привели к гипотезе о том, что вентромедиальная префронтальная кора является основным локусом дисфункции на легких стадиях поведенческого варианта лобно-височной деменции . [27] Исследование пациентов с поражениями правой вмПФК показало потерю эмпатии и теории разума , показывая, что области мозга непосредственно участвуют в эмпатии и ментализации . [28]
Способность к зрелым защитным механизмам , таким как интеллектуализация, компенсация, формирование реакций и изоляция, 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 фантазии, связаны с правильным функционированием правой вентромедиальной префронтальной коры. полагаются на другие регионы, прежде всего на левое полушарие. [29]
Одной из особенно примечательных теорий функции vmPFC является гипотеза соматических маркеров , автором которой является Антонио Дамасио . Согласно этой гипотезе, vmPFC играет центральную роль в адаптации соматических маркеров — эмоциональных ассоциаций или ассоциаций между психическими объектами и висцеральной (телесной) обратной связью — для использования при естественном принятии решений. Это объяснение также дает vmPFC роль в сдерживании эмоций и эмоциональных реакций, поскольку решение vmPFC о том, являются ли маркеры положительными или отрицательными, влияет на соответствующую реакцию в конкретной ситуации. [ нужна цитата ] Однако критический обзор этой гипотезы пришел к выводу, что существует необходимость в дополнительных эмпирических данных для поддержки теории соматических маркеров. [19]
Другая роль, которую играет vmPFC, заключается в процессе угасания , постепенном ослаблении и возможном прекращении условного ответа, поскольку исследования показали повышенную активацию vmPFC после тренировки на угасание. [30] Конкретная роль, которую vmPFC играет в отношении угасания, не совсем понятна, но считается, что она играет необходимую роль в воспроизведении обучения угасанию через длительный период времени. Исследования показывают, что это помогает закрепить знания о вымирании. [31] Отдельное исследование выявило корреляцию между толщиной коры вмПФК и степенью угасания памяти. Пациенты с более крупными vmPFC, как правило, имели более низкую реакцию на угасший условный раздражитель, что свидетельствует о превосходной памяти на угасание. [32] В целом, вентромедиальная префронтальная кора играет важную роль на более поздних стадиях консолидации памяти . [33]
Вентромедиальные поражения префронтальной коры также были связаны с дефицитом обработки гендерно-специфичных социальных сигналов. 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, указывающие на гендерные стереотипы, аналогично контрольной группе, пациенты с вентромедиальными поражениями префронтальной коры продемонстрировали нарушение стереотипных социальных знаний. [34]
Было показано, что частые потребители кокаина имеют более низкую, чем обычно, активность вентромедиальной префронтальной коры. Когда потребителей кокаина просят выполнить определенные задачи, которые в значительной степени зависят от активации этой области мозга, они справляются хуже и имеют меньшую активацию префронтальной коры, чем участники контрольной группы. [35] Было обнаружено, что количество использованного кокаина обратно пропорционально уровню активации. [36]
Префронтальная кора также физически страдает от употребления кокаина. Было показано, что хроническое употребление приводит к уменьшению количества серого вещества в вентромедиальной префронтальной коре. Уменьшение серого вещества и влияние на поведение аналогичны поражению у человека всей медиальной префронтальной коры. [35] В частности, известно, что пирамидные клетки вентромедиальной префронтальной коры связаны с поведением, связанным с поиском наркотиков . [37] Было показано, что как повышенный, так и пониженный уровень активности этих пирамидных клеток приводит к исчезновению поведения, связанного с поиском кокаина, в зависимости от того, когда происходит активация. Инактивация этих клеток была необходима для подавления поведения, связанного с поиском кокаина, через более длительный период времени, тогда как активация была необходима для уменьшения поведения вскоре после употребления кокаина. [38]
Интенсивность будущих последствий повреждения префронтальной коры человека