Передняя поясная кора

редактировать

Передняя поясная кора
Передняя поясная извилина Gray727 cortex.png Медиальная поверхность левого полушария головного мозга с выделенной передней поясной частью
Gray727-Brodman.png Медиальная поверхность правого полушария, с пронумерованными областями Бродмана
Подробности
Идентификаторы
Латинский Cortex cingularis anterior
NeuroNames 161
NeuroLex IDbirnlex_936
Анатомические термины нейроанатомии [редактировать на Викиданные ]

В головном мозге человека передняя поясная корка (ACC ) - это лобная часть поясной коры, которая напоминает «воротник», окружающий переднюю часть мозолистого тела. Он состоит из областей Бродмана 24, 32 и 33.

. Он также участвует в определенных функциях более высокого уровня, таких как внимание распределение, ожидание вознаграждения, принятие решений., этика и мораль, импульсный контроль (например, мониторинг производительности и обнаружение ошибок) и эмоции.

Сагиттальный срез МРТ с выделением, указывающим расположение передней поясной коры. сагиттальный МРТ-срез с выделением, указывающим расположение передней части поясной извилины коры

Содержание

  • 1 Анатомия
  • 2 Задачи
  • 3 Функции
    • 3.1 Выявление ошибок и мониторинг конфликтов
    • 3.2 Социальная оценка
    • 3.3 Теория обучения, основанного на вознаграждении
    • 3.4 Роль в сознании
    • 3.5 Роль в регистрации боли
  • 4 Патология
  • 5 Дополнительные изображения
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки

Анатомия

Передняя поясная извилина левого полушария головного мозга, показана красным

анатомически переднюю поясную кору можно разделить на когнитивные (дорсальные ) и эмоциональные (вентральные ) компоненты. Дорсальная часть ППК связана с префронтальной корой и теменной корой, а также с двигательной системой и лобными полями глаза, что делает ее центральной Станция для обработки нисходящих и восходящих стимулов и назначения соответствующего контроля другим областям мозга. Напротив, вентральная часть ППК связана с миндалевидным телом, прилежащим ядром, гипоталамусом, гиппокампом и передним <47.>insula, и участвует в оценке значимости эмоций и мотивационной информации. ACC, кажется, особенно задействован, когда для выполнения задачи требуются усилия, например, в раннем обучении и решении проблем.

На клеточном уровне ACC уникален своим обилием специализированных нейронов, называемых веретенообразные клетки или нейроны фон Экономо. Эти клетки появились относительно недавно с точки зрения эволюции (обнаружены только у людей и других приматов, китообразных и слонов ) и способствуют тому, что в этой области мозга акцентируется внимание на решение сложных проблем, а также патологий, связанных с ACC.

Задачи

Типичная задача, которая активирует ACC, включает в себя выявление некоторой формы конфликта внутри участника, который потенциально может привести к ошибке. Одна из таких задач называется фланкерной задачей Эриксена и состоит из стрелки, указывающей влево или вправо, которая обрамлена двумя стрелками-дистракторами, создающими либо совместимые (<<<<<) or incompatible (>><>>) испытания. Другим очень распространенным стимулом, вызывающим конфликт, который активирует ACC, является задача Струпа, которая включает в себя присвоение цветным чернилам слов, которые либо совпадают (КРАСНЫЙ, написано красным), либо неконгруэнтно (КРАСНЫЙ написано синим). Конфликт возникает из-за того, что способности людей читать мешают их попыткам правильно назвать цвет чернил слова. Вариантом этой задачи является счетный ход, во время которого люди считают либо нейтральные стимулы («собака» предъявляется четыре раза), либо мешающие стимулы («три» предъявляются четыре раза), нажимая кнопку. Другая версия задачи Струпа, названная «Эмоциональная подсчетная струна», идентична тесту «Подсчетная струна», за исключением того, что в ней также используются сегментированные или повторяющиеся эмоциональные слова, такие как «убийство», во время вмешивающейся части задачи.

Функции

Многие исследования приписывают конкретные функции, такие как обнаружение ошибок, ожидание задач, внимание, мотивация и модуляция эмоциональных ответов на АСС. Его роль также распространяется на вегетативную нервную систему, регулируя артериальное давление и частоту сердечных сокращений в ответ на поведенческие стрессоры.

Обнаружение ошибок. и мониторинг конфликтов

Самая основная форма теории ACC утверждает, что ACC участвует в обнаружении ошибок. Доказательства были получены из исследований, связанных с задачей Струпа. Тем не менее, ACC также активен во время правильного ответа, и это было показано с помощью буквенного задания, когда участники должны были отвечать на букву X после того, как был представлен A, и игнорировать все другие буквенные комбинации, некоторые буквы более конкурентоспособны, чем другие. Они обнаружили, что для более конкурентных стимулов активация ACC была выше.

Похожая теория утверждает, что основная функция ACC - наблюдение за конфликтом. В фланкерной задаче Эриксена несовместимые испытания вызывают наибольший конфликт и наибольшую активацию ACC. При обнаружении конфликта ACC подает сигналы другим областям мозга, чтобы справиться с конфликтующими системами управления.

Данные электрических исследований

Доказательства наличия у ACC функции обнаружения ошибок получены из наблюдений за связанной с ошибкой отрицательностью (ERN), однозначно генерируемой в ACC при возникновении ошибки. Было проведено различие между ERP после неправильных ответов (ERN ответа) и сигналом после того, как субъекты получили обратную связь после ошибочных ответов (ERN обратной связи).

Пациенты с боковым повреждением PFC демонстрируют пониженные ERN.

Теория ERN с подкреплением обучения предполагает, что существует несоответствие между фактическим выполнением ответа и надлежащим исполнением ответа, что приводит к разряду ERN. Кроме того, эта теория предсказывает, что, когда ACC получает противоречивые данные от управляющих областей мозга, он определяет и выделяет, какой области следует отдать контроль над двигательной системой. Считается, что различные уровни дофамина влияют на оптимизацию этой системы фильтров, обеспечивая ожидания относительно результатов события. Таким образом, ERN служит маяком, указывающим на нарушение ожидания. Исследования возникновения ERN обратной связи показывают, что этот потенциал имеет большую амплитуду, когда нарушения ожидания велики. Другими словами, если событие маловероятно, ERN обратной связи будет больше, если ошибка не обнаружена. В других исследованиях изучали, вызывается ли ERN путем изменения стоимости ошибки и оценки ответа.

В этих испытаниях дается обратная связь о том, получил ли участник деньги или потерял после ответа. Амплитуды ответов ERN с небольшими выигрышами и небольшими потерями были аналогичными. ERN не запрашивался для любых проигрышей, в отличие от ERN для отсутствия выигрышей, хотя оба результата одинаковы. Вывод, сделанный в этой парадигме, предполагает, что мониторинг выигрышей и проигрышей основан на относительных ожидаемых прибылях и убытках. Если вы получите результат, отличный от ожидаемого, ERN будет больше, чем для ожидаемых результатов. Исследования ERN также локализовали определенные функции ACC.

Ростральный ACC, кажется, активен после совершения ошибки, что указывает на функцию ответа на ошибку, тогда как дорсальный ACC активен и после ошибки, и после обратной связи, что предполагает более оценочная функция (см. также данные фМРТ). Эта оценка носит эмоциональный характер и подчеркивает степень страдания, связанного с определенной ошибкой. Обобщая доказательства, полученные в исследованиях ERN, похоже, что ACC получает информацию о стимуле, выбирает соответствующий ответ, отслеживает действие и адаптирует поведение в случае нарушения ожидания.

Доказательства против обнаружения ошибок и теория мониторинга конфликтов

Исследования, изучающие выполнение задач, связанных с ошибками и конфликтными процессами у пациентов с повреждением АКК, ставят под сомнение необходимость этой области для этих функций. Теории обнаружения ошибок и мониторинга конфликтов не могут объяснить некоторые свидетельства, полученные с помощью электрических исследований, которые демонстрируют эффекты обратной связи после ответов, потому что теория описывает ACC как строго отслеживающий конфликт, а не как обладающий оценочными свойствами.

Было заявлено, что «когнитивные последствия поражений передней поясной извилины остаются довольно неоднозначными, с рядом сообщений о случаях интактной общей нейропсихологической и исполнительной функции при наличии крупных поражений передней части спинной поясной извилины. Для альтернативной точки зрения передней поясной извилины, см. обзор Рашворта (2007).

Социальная оценка

Активность в дорсальной передней поясной коре (dACC) была вовлечена в обработку как обнаружения, так и оценки социальных процессов, в том числе социальная изоляция. Когда подвергались повторным личным социальным оценочным задачам, женщины без депрессии демонстрировали пониженную fMRI жирный активацию в dACC при втором воздействии, в то время как женщины с историей депрессия демонстрирует усиление ЖИВОЙ активации. Эта дифференцированная активность может отражать усиление размышлений о социальной оценке или повышенное возбуждение, связанное с повторной социальной оценкой.

Теория обучения, основанного на вознаграждении

Еще Всесторонняя и недавняя теория описывает ACC как более активный компонент и утверждает, что он обнаруживает и отслеживает ошибки, оценивает степень ошибки, а затем предлагает соответствующую форму действия, которая должна быть реализована двигательной системой. Более ранние данные электрических исследований указывают на то, что ACC имеет оценочный компонент, что действительно подтверждается исследованиями фМРТ. Как спинная, так и ростральная области ACC, по-видимому, подвержены влиянию вознаграждений и потерь, связанных с ошибками. В ходе одного исследования участники получали денежные вознаграждения и убытки за правильные и неправильные ответы соответственно.

Наибольшая активация в dACC была показана во время испытаний на убытки. Этот стимул не вызвал никаких ошибок, и, таким образом, теории обнаружения ошибок и мониторинга не могут полностью объяснить, почему произойдет активация ACC. Дорсальная часть ACC, кажется, играет ключевую роль в принятии решений и обучении на основе вознаграждения. С другой стороны, ростральная часть ACC, как полагают, больше связана с аффективной реакцией на ошибки. В интересном расширении ранее описанного эксперимента было исследовано влияние вознаграждений и затрат на активацию ACC во время комиссии за ошибку. Участники выполнили вариант задания фланкера Эриксена, используя вместо стрелок набор букв, назначенных каждой кнопке ответа.

Цели были окружены либо конгруэнтным, либо неконгруэнтным набором букв. Используя изображение большого пальца (вверх, вниз или нейтрально), участники получали отзывы о том, сколько денег они получили или потеряли. Исследователи обнаружили большую активацию рострального ACC, когда участники теряли деньги во время испытаний. Участники сообщили, что разочаровывались в ошибках. Поскольку ACC неразрывно связан с обнаружением ошибок и эмоциональными реакциями, вполне может быть, что эта область формирует основу уверенности в себе. Взятые вместе, эти данные показывают, что как дорсальная, так и ростральная области участвуют в оценке степени ошибки и оптимизации последующих ответов. В исследовании, подтверждающем это понятие, изучались функции как спинной, так и ростральной областей ППК, задействованных с помощью задания саккады.

Участникам была показана подсказка, указывающая, должны ли они делать просаккаду или антисаккаду. -саккад. Антисаккада требует подавления отвлекающего сигнала, потому что цель появляется в противоположном месте, вызывающем конфликт. Результаты показали различную активацию ростральной и дорсальной областей ППК. Раннее правильное выполнение антисаккад было связано с ростральной активацией. С другой стороны, спинная область активируется при совершении ошибок, но также и для правильных ответов.

Всякий раз, когда спинная область была активной, было совершено меньше ошибок, что дает больше свидетельств того, что ACC участвует в трудоемкой работе. Второй результат показал, что во время испытаний на ошибки ACC активируется позже, чем для правильных ответов, что явно указывает на своего рода оценочную функцию.

Роль в сознании

Область ACC в мозге связана со многими функциями, которые связаны с сознательным опытом. Более высокий уровень активации ACC был у более эмоционально осведомленных женщин-участниц, когда им показывались короткие «эмоциональные» видеоклипы. Лучшее эмоциональное осознавание связано с улучшенным распознаванием эмоциональных сигналов или целей, что отражается активацией ACC.

Идея того, что осведомленность связана с ACC, подтверждается некоторыми доказательствами, поскольку, по всей видимости, это тот случай, когда ответы субъектов не совпадают с реальными ответами, возникает более крупная ошибка, связанная с создается негатив.

Одно исследование обнаружило ERN, даже когда испытуемые не знали о своей ошибке. Осведомленность может не быть необходимой для выявления ERN, но она может влиять на эффект амплитуды ERN обратной связи. Что касается теории обучения, основанного на вознаграждении, осведомленность может модулировать нарушения ожидания. Повышение осведомленности может привести к уменьшению нарушений ожиданий, а снижение осведомленности может привести к противоположному эффекту. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы полностью понять влияние осознания на активацию АСС.

В The Astonishing Hypothesis, Фрэнсис Крик идентифицирует переднюю поясную извилину, а именно переднюю поясную борозду, как вероятный кандидат на центр свободной будет у людей. Крик основывает это предположение на сканировании пациентов со специфическими поражениями, которые, кажется, мешают их чувству независимой воли, например, синдром чужой руки.

Роль в регистрации боли

ACC регистрирует физическую боль, как показано в функциональных МРТ-исследованиях, которые показали увеличение интенсивности сигнала, обычно в задней части области 24 ППК, что коррелировало с интенсивностью боли. Когда эта связанная с болью активация сопровождалась когнитивными задачами, требующими внимания (беглость речи), задачи, требующие внимания, увеличивали интенсивность сигнала в области передней ППК и / или выше области активации, связанной с болью. ППК - это область коры головного мозга, которая чаще всего связана с ощущением боли. Похоже, что он участвует в эмоциональной реакции на боль, а не в восприятии самой боли.

Данные исследований социальной нейробиологии предполагают, что, помимо своей роли в физической боли, ACC также может участвовать в отслеживании болезненных социальных ситуаций, таких как исключение или отказ. Когда участники чувствовали себя социально исключенными в игре с виртуальным метанием мяча с помощью фМРТ, в которой мяч никогда не был брошен участнику, ACC показывал активацию. Кроме того, эта активация коррелировала с самооценкой социального дистресса, указывая на то, что ACC может участвовать в обнаружении и мониторинге социальных ситуаций, которые могут вызывать социальную / эмоциональную боль, а не просто физическую боль.

Патология

Изучение последствий повреждения ППК позволяет понять, какие функции он выполняет в неповрежденном мозге. Поведение, связанное с поражениями в ACC, включает: неспособность обнаруживать ошибки, серьезные трудности с разрешением конфликта стимулов в задаче Струпа, эмоциональную нестабильность, невнимательность и акинетический мутизм. Существуют доказательства того, что повреждение ACC присутствует у пациентов с шизофренией, где исследования показали, что пациенты испытывают трудности при решении конфликтующих пространственных положений в задаче типа Струпа и имеют аномальные ERN. Было обнаружено, что участники с СДВГ имели пониженную активацию в дорсальной области ACC при выполнении задачи Струпа. В совокупности эти результаты подтверждают результаты визуализационных и электрических исследований о разнообразии функций, приписываемых ACC.

Есть свидетельства того, что эта область может играть роль в обсессивно-компульсивном расстройстве из-за того, что, как представляется, неестественно низкий уровень активности глутамата в эта область наблюдалась у пациентов с этим заболеванием, в отличие от многих других областей мозга, которые, как считается, обладают чрезмерной активностью глутамата при ОКР. Недавние метаанализы SDM из морфометрии на основе вокселей, сравнивающие людей с ОКР и здоровых людей из контрольной группы, показали, что у людей с ОКР увеличивается объем серого вещества при двустороннем чечевицеобразные ядра, простирающиеся до хвостатых ядер, в то время как уменьшенные объемы серого вещества в двусторонней дорсальной медиальной фронтальной / передней поясной коре головного мозга. Эти данные контрастируют с данными у людей с другими тревожными расстройствами, которые демонстрируют уменьшение (а не увеличение) серого вещества в двусторонних линзовидных / хвостатых ядрах, а также уменьшение объема серого вещества в двусторонней дорсальной медиальной фронтальной / передней поясной извилине.

Предполагается, что ACC имеет возможную связь с социальной тревогой, наряду с частью миндалины мозга, но это исследование все еще находится на начальной стадии. Более недавнее исследование, проведенное Медицинским центром баптистов Уэйк Форест, подтверждает взаимосвязь между АКК и регуляцией тревожности, показывая, что практика внимательности как посредник тревожности именно через АКК.

Прилегающая поясная поясная извилина извилина была причастна к большой депрессии, и исследования показывают, что стимуляция глубокого мозга этой области может действовать для облегчения симптомов депрессии. Хотя у людей, страдающих депрессией, субгенные ППК были меньше, их ППК были более активными с поправкой на размер. Это хорошо коррелирует с повышением субгенной активности АКК во время печали у здоровых людей и нормализацией активности после успешного лечения. Следует отметить, что активность субгенуальной поясной коры коррелирует с индивидуальными различиями в негативном аффекте во время исходного состояния покоя; Другими словами, чем выше субгенная активность, тем больше негативная аффективность в темпераменте.

Исследование МРТ головного мозга взрослых, ранее участвовавших в исследовании, показало, что люди, у которых был более высокий уровень воздействие свинца в детском возрасте у взрослых уменьшился размер мозга. Этот эффект был наиболее выражен в ACC (Cecil et al., 2008) и, как полагают, связан с когнитивными и поведенческими нарушениями у пострадавших людей.

Нарушения развития передней поясной извилины вместе с нарушениями дорсальной медиально-лобной коры могут составлять нервный субстрат для социально-когнитивных нарушений при аутизме, таких как социальная ориентация и совместное внимание.

Дополнительные изображения

См. Также

Викискладе есть материалы, относящиеся к передней поясной извилине.

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-11 17:44:30
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте