Dean Sabatinelli, Margaret M. Bradley, Pétur J. Lang, Vincent D. Costa, og Francesco Versace
+ Höfundur Aðild
- Heimilisfang fyrir endurprentunarbeiðnir og önnur bréfaskipti: D. Sabatinelli, Pósthólf 112766, Háskólinn í Flórída, Gainesville, FL 32611 (Tölvupóstur: [netvarið])
- Sent inn 2 mars 2007.
- Samþykkt 25 júní 2007.
Abstract
Nýlegar hagnýtar rannsóknir á mönnum hafa tengt vinnslu notalegs sjónræs áreiti við virkni í líkamsræktarverðlaunum. Hvernig sem, hvort sem virkjunin er knúin áfram sérstaklega af þægindum áreitisins, eða af áreiðanleika þess, er óleyst. Háður en við komumst að því í tveimur rannsóknum að frjáls skoðun á skemmtilegum myndum af erótískum og rómantískum pörum hvetur til skýrrar, áreiðanlegrar aukningar á nucleus accumbens (NAc) og miðlungs prefrontal cortex (mPFC) virkni, en jafnan vekur (áberandi) óþægilegar myndir og hlutlausar myndir, ekki gera. Þessar upplýsingar benda til þess að í sjónskynjun séu NAc og mPFC manna sérstaklega viðbrögð við skemmtilegu, gefandi áreiti og stunda ekki óþægilegt áreiti þrátt fyrir mikla áreynslu.
INNGANGUR
Nýlegar hagnýtar myndrannsóknir hafa tengt virkjun mannlegra umbunarmannvirkja, þ.m.t. með kynningu á attractive andlit (Aharon o.fl. 2001; O'Doherty o.fl. 2003), myndir af ástvinir (Aron o.fl. 2005; Bartels og Zeki 2004; Fisher o.fl. 2005), fagurfræðilegt listaverk (Kawabata og Zeki 2004), ávanabindandi vímuefni (Davíð o.fl. 2005; Siessmeier o.fl. 2006), Thend erótík (Ferreti o.fl. 2005; Hamann o.fl. 2004; Karama o.fl. 2002). Þrátt fyrir að sameiginlegt sjónrænt áreiti sem vitnað er til hér að ofan sé skemmtilegt gildi, geta önnur einkenni sem þessi áreiti deilir tengst virkjun NAc og mPFC manna.
Óákveðinn greinir í ensku áberandi áreiti, rekstrarhæft eins og það sem vekur eða vekur athygli, hefur einnig verið sýnt fram á að það hefur áhrif á legvökva í mönnum (Zink o.fl. 2003, 2006) og í dýralíkaninu (Horvitz 2000; Salamone 2005). Í þessum rannsóknum tengist virkjun á leggöngum skaðlausu og sjaldan afleitandi áreiti, óviðkomandi aðalverkefni. Vegna þess að þessi áberandi áreiti er ekki notalegt, samt mynda mælanleg svör, því er haldið fram að ventral striatal kerfið sé umbun ósértæk. Frá þessu sjónarhorni væri búist við að áberandi skemmtileg og óþægileg myndörvun myndi hvetja til jafngildrar virkjunar í leggöngum.
Fyrri vinna hefur ákvarðað að myndáreiti metið með miklum tilfinningalegum styrk, hvort sem það er skemmtilegt eða óþægilegt, tengist ekki aðeins meiri miðlægri og útlægri lífeðlisfræðilegri viðbrögð (Bradley o.fl. 2003; Cuthbert o.fl. 2000; Sabatinelli o.fl. 2005), en einnig með lengri áhorfstíma, seinkaðri viðbragðstíma og áhugamati (Bradley o.fl. 1999; sjá Lang og Davis 2006). Þetta mynstur gildir þrátt fyrir samsvarandi skynjunareinkenni (td lit, birtustig, staðbundna tíðni; Junghöfer o.fl. 2001; Sabatinelli o.fl. 2005). Þess vegna teljum við í þessum rannsóknum notalegt og óþægilegt myndáreiti staðlað metið með mikilli tilfinningaöflun til að hafa meiri áberandi en hlutlausar myndir með lága einkunn af tilfinningalegri örvun.
Tilkynnt hefur verið um mannlegt NAc til að sýna stigsvör við svörum með mismunandi forspárgildi, þannig að meiri merkisbreyting tengist áreiðanlegri umbunarmerki (Abler o.fl. 2006; Knutson o.fl. 2005; Preuschoff o.fl. 2006). Matsstyrkur tilfinningalegs áreitis tengist á sama hátt stærðar lífeðlisfræðilegrar svörunar; td, sem gefnar eru jafn girnilegar eða andúðlegar myndir, þá fá þær sem metnar eru ákafari til að fá sterkari lífeðlisfræðilega svörun (Bradley o.fl. 2001a; Cuthbert o.fl. 1996; Lang o.fl. 1993; Sabatinelli o.fl. 2005). Þannig má búast við að myndir sem eru metnar tilfinningalega meira veki meiri viðbrögð í NAc.
Í þessari rannsókn rannsökum við karl- og kvenþátttakendur án þess að skoða myndir sem eru metnar skemmtilegar, hlutlausar og óþægilegar. Greint er frá niðurstöðum úr tveimur aðskildum tilraunum, frumrannsókn og síðari endurtekningu og framlengingu með nýju úrtaki þátttakenda. Fjallað er um þrjú mál varðandi viðbrögð manna við umbun hringrásar. Í fyrsta lagi, til að kanna umbunarspennandi (eða salience-ekið) sjónarhorn mesolimbic virka, ákvarðum við hvort óþægilegar myndir virkja NAc og mPFC í sama mæli og skemmtilegar myndir. Við tökum mPFC með í þessari athugun vegna þess að það er þéttur barkastaður NAc samtengingar (Ferry o.fl. 2000; Roberts o.fl. 2007) og er í tengslum við virkni NAc í rannsóknum á umbun manna (Knutson o.fl. 2003; Rogers o.fl. 2004). Við skoðum einnig næmi NAc gagnvart myndum með jafnt gildi, en mismunandi tilfinningalega örvun, til að kanna hvort stigsvið uppbyggingarinnar gagnvart abstrakt umbunarspámönnum (Abler o.fl. 2006; Knutson o.fl. 2005; Preuschoff o.fl. 2006) nær í eðli sínu til tilfinninga sem vekja áreiti. Að lokum, miðað við að munur á kynlífi í örvunarmati (Bradley o.fl. 2001b; Janssen o.fl. 2003), leiðni húðar (Bradley o.fl. 2001b) og sjónrænt stigs-háð (BOLD) merki um súrefnisstig í barkar (Sabatinelli o.fl. 2004) hefur verið greint frá viðbrögðum við bæði skemmtilegu og óþægilegu myndáreiti, mögulegur samhliða munur á NAc og mPFC viðbrögðum hjá körlum og konum er metinn.
aÐFERÐIR
Þátttakendur og áreiti
Fjörutíu og átta inngangssálfræðinemar við Flórída-háskóla tóku þátt í rannsókninni fyrir námskeiðsinneign eða $ 20.00 bætur. Allir sjálfboðaliðar samþykktu að taka þátt eftir að hafa lesið lýsingu á rannsókninni sem samþykkt var af endurskoðunarnefnd manna. Áður en farið er í borið á Siemens 3T Allegra MR skanni, þátttakendur voru með eyrnatappa og fengu kreppu fyrir viðvörun frá sjúklingi. Tómarúm koddi, bólstrun og skýr munnleg kennsla var notuð til að takmarka höfuðhreyfingu. Gögn fjögurra þátttakenda voru ónothæf vegna mikillar höfuðhreyfingar, sem leiddi til 44 þátttakenda (21 karl) í lokaúrtakinu. Tvær tilraunir voru gerðar með sömu rannsóknarhönnun: í rannsókn 1 (22, 11 karlkyns) skoðuðu þátttakendur mengi af 24 myndaáreitum; í rannsókn 2 (22, 10 karlar), þátttakendur skoðuðu 30 myndaáreiti (lýst síðar).
Þátttakendur voru beðnir um að viðhalda festingu á punkti í miðju 7-in. LCD skjár festur beint fyrir aftan höfuðið (25 ° sjónarhorn), sýnilegur með spólusettum spegli (IFIS MR-samhæfður vélbúnaður, Intermagnetics, Latham, NY). Eftir þrjár aðlögunarprófanir þar sem taflborðsáreiti var kynnt var stutt röð myndaáreita kynnt í atburðartengdri hönnun. Í rannsókn 1 sýndu 24 gráskalalegu áreiti sem valin voru úr International Affective Picture System átta fyrirmyndum erótískra para, hlutlausra manna og limlestinga. Erótískar myndir og limlestingar voru valdar til að vera jafngildar í venjulegum einkunnum tilfinningalegrar örvunarLang o.fl. 2001). Í rannsókn 2 sýndu 30 myndáreiti fimm fyrirmyndir af erótískum pörum, rómantískum pörum (klæddum), hlutlausu fólki, tannatriðum, ormum og ógnandi fólki. Myndaserían fylgdi 28 mínútna myndasöfnunartímabili þar sem gerð var óskyld hugmyndafræði. Fyrirmyndirnar fimm erótísku og hlutlausu voru valdar úr áreitunum sem notuð voru í rannsókn 1.
Erótísku, snáka- og ógnarsenurnar voru valdar til að vera jafngildar í venjulegum einkunnum tilfinningalegrar örvunar og erótískar og rómantískar voru valdar til að vera jafngildar í venjulegum einkunnum gildis, en eru mismunandi í eðlilegum einkunnum tilfinningalegrar örvunar, með erótík meiri. Allir myndaflokkar voru samsvaraðir með birtustigi og 90% gæðum JPEG skráarstærðar með Adobe Photoshop 7. Hver mynd var kynnt í 3 sek., Fylgt eftir með 9 sekúndna (12 sekúndum í hópi 2) eingöngu upptöku. Myndaröð var dáleiðin, og leyfði ekki meira en tvær kynningar á áreitaflokki í röð.
Skannastærðir
Þegar þátttakendur voru vel inni í borinu var 8 mínútna þrívíddar burðarvirki safnað. Í lyfseðlinum voru tilgreindar 160 sagittal sneiðar, með 1 mm ísótrópískum raddum í 256 mm sjónsviði. Eftir uppbyggingu var sett upp hagnýt lyfseðill sem innihélt 50 kóróna sneiðar (2.5 mm þykka, 0.5 mm bil) sem náði yfir allan heilaberkinn hjá flestum þátttakendum. Myndmagni var safnað með þriggja s tíma upplausn og 3 ml voxel stærð (TR 16 s, TE 3 ms, snúningshorn 30 °, FOV 70 mm, 160 × 64 fylki). Dæmigert breytur fyrir hagnýtingu mynda (axial sneiðar ~ 64 mm þykkar) eru ekki ákjósanlegar fyrir rannsóknir á leggöngum í leggöngum og í kviðarholi vegna þess að nálægð við sinushola í nefi leiðir til of mikils næmisgrips og þar með merkjataps (Merboldt o.fl. 2001).
Gögn greiningar
Hagnýtur tímaröð hvers þátttakanda var stillt meðaltalsstyrk, línulega hafnað, háleiðarsíað við 0.02 Hz og sléttað með 5 mm rýmis síu með BrainVoyager QX (www.brainvoyager.com). Tilraunir sem innihéldu höfuðhreyfingu (<2%) voru útilokaðar handvirkt frá frekari greiningum. Forvinnd virkni hvers þátttakanda var skráð í uppbyggingarrúmmál hans eftir umbreytingu í stöðlað Talairach hnitarými (Talairach og Tournoux 1988). Greining á handahófsáhrifum greindi þyrpingar (> 100 ml) af voxels sem sýndu meiri BOLD merkjaaukningu meðan notalegt var miðað við hlutlausar kynningar, með því að nota lágmarks marktækni P <0.001 (t > 3.8).
Hagsmunagreiningar voru gerðar með klasastöðum sem komu í ljós í hópgreiningunum. Slæmu áhrifakortakortin voru slökuð að þröskuldinum P <0.05 og 1 cm3 hljóðstyrkur var staðsettur á raddsetningu áreiðanlegustu merkjabreytinga í meðaltali hópsins. Þessi klasastaður var síðan tekinn í stöðluðu magni hvers þátttakanda og hámark þessa tímabils (6 s eftir upphaf áreitis) var flutt út til ANOVA greiningar þar á meðal kyn og myndaflokkur sem þættir.
NIÐURSTÖÐUR
Magngreining
A random-effects ANOVA í rannsókninni 1 meðaltal rúmmál benti verulega þyrpingar af voxels með meiri BOLD merki breyting sem svar við erótík miðað við hlutlausar myndir. Eins og sést á Fig. 1, áreiðanleg virkjun fannst í NAc (A; ± 10, 9, −2) og mPFC (C; −5, 41, 5). Viðburðartengd tímaferð BOLD merkjabreytingar í hópum að meðaltali í þessum klösum er sýnd fyrir hvern myndaflokk í Fig. 1, B og D, og bendir til sértækrar aukningar á virkni sem erótískar myndir vekja, en engin aukning miðað við grunnlínuna eftir kynningu á hlutlausu fólki eða limlestingarmyndum. Enginn marktækur munur á virkni NAc eða mPFC fannst í andstæðum limlestingar og hlutlausra kynningarmynda fólks.
Í samræmi við rannsóknir 1 gögn, ANOVA af handahófi áhrifum meðaltals rúmmáls rannsóknar greindu þyrpingar voxels í NAc (Fig. 2A: ± 4, 2, −3) og mPFC (Fig. 2C; −4, 39, 4) með meiri BOLD merkjabreytingu við erótískt og rómantískt miðað við innihald myndarinnar sem minnst vekur (þ.e. hlutlaust fólk og tannlækningar). Atburðartengd tímaferð meðaltalsmerkjabreytingar er sýnd fyrir hvern myndaflokk í Fig. 2, B og D, sem sýnir sértæka aukningu á virkni eftir erótískar og rómantískar myndir, en engin aukning miðað við grunnlínuna eftir kynningu á hlutlausu fólki, tannlækna-, snáka- eða ógnandi myndum. Engin marktæk virkni í NAc eða mPFC fannst í andstæðum meira vekjandi fráleita innihalds (ormar, mannleg ógn) og minna vekjandi myndakynningar.
Áhugasviðsgreiningar
Mótun rannsóknar 1 NAc virkni eftir myndinnihaldi var áreiðanleg í greiningu sem tekin var fyrir sig á hámarks BOLD merkjabreytingu [F(2,40) = 32.48, P <0.001] og í samræmi við karla og konur [Efni × Kyn: F(2,40) = 1.93, ns]. Óþægilegar og hlutlausar myndir vöktu ekki mismun á BOLD merkjabreytingum í NAc [F(1,20) = 1.62, ns]. Svipað mynstrið með breytingum á merkjum fannst fyrir hámarks mPFC virkni, þar sem merkjabreytingin var áreiðanleg mótuð af myndinnihaldi [F(2,40) = 28.47, P <0.001] og höfðu ekki samskipti við kyn [F(2,40) <1, ns]. Eins og í NAc vöktu óþægilegar og hlutlausar myndir samsvarandi viðbrögð í mPFC [F(1,20) = 1.28, ns] Tafla 1.
Mótun rannsóknar 2 NAc virkni eftir myndaflokki var áreiðanleg í greiningu fyrir sig á hámarks BOLD merkjabreytingu [F(5,100) = 6.32, P <0.001] og í samræmi við karla og konur [Flokkur × Kyn: F(5,100) <1, ns]. Óþægilegar (snákur og ógn) og hlutlausar (fólk og tannlæknar) myndir vöktu ekki mismun BOLD merkjabreytingar í NAc [F(1,20) <1, ns]. Svipað mynstur merkjabreytinga fannst fyrir hámarks mPFC virkni, þar sem merkjabreyting var áreiðanleg mótuð eftir myndaflokki [F(5,100) = 8.62, P <0.001] og höfðu ekki samskipti við kyn [F(5,100) = 1.09, ns]. Eins og í NAc vöktu óþægilegar og hlutlausar myndir samsvarandi viðbrögð í mPFC [F(1,20) <1, ns] Tafla 2.
Umræða
Skemmtileg myndskynjun tengdist mjög áreiðanlegum hækkunum á NAc og mPFC BOLD merki. Ólíklegt er að þessi virkjun sé afleiðing af áberandi mynd vegna þess að myndir af hryllilegum meiðslum, ógnandi ormum eða árásargjarnu fólki vöktu ekki merkjaaukningu, né var virkni í aðal sjónbörkum mismunandi eftir myndaflokkum. Skýr greinarmunur á NAc og mPFC virkni sem framkallaði af skemmtilegum myndum og öllum öðrum myndaflokkum kom fram þrátt fyrir stutta kynningarröð 24 til 30 alls tilrauna. Fyrri rannsóknir með nánast eins áreiti hafa fundið sterkar vísbendingar um stefnumörkun og nýjungarviðbrögð við fráleitum myndum, þar með talið sjálfákveðinn áhorfstími (Lang o.fl. 1993), leiðni húðarinnar (Bradley o.fl. 2001) og tengdan möguleika tengdan rafstuð (Cuthbert o.fl. 2000; Sabatinelli o.fl. 2007). Þess vegna styðja þessi gögn ekki það sjónarmið að viðbrögð manna við leggöngum í miðlægri miðju séu knúin áfram af áreiðanleika frekar en umbun. Sértæk virkjun NAc og mPFC við skemmtilega sjónræna áreiti (gildisáhrif) er andstætt áreiðanlegu BOLD merkjaaukningu sem myndast af bæði skemmtilegu og óþægilegu sjónrænu áreiti (örvunaráhrif) í amygdala (Breiter o.fl. 1996; Garavan o.fl. 2001; Sabatinelli o.fl. 2005), fremri cingulate (Britton o.fl. 2006; Bush o.fl. 2000) og óæðri tímabundinn sjónabörkur (Bradley o.fl. 2003; Sabatinelli o.fl. 2005; Vuilleumier o.fl. 2001) og leggur til sérstakt hlutverk NAc og mPFC við vinnslu umbunar.
Stærð NAc og mPFC merkisins var ekki frábrugðin vegna aðgerða hvort myndir sýndu erótískt eða rómantískt efni, þrátt fyrir skýran mun á eðlilegum einkunnum tilfinningalegrar örvunar. Þessar upplýsingar benda til þess að við skynjun myndar bregðist NAc og mPFC manna sérstaklega við þægindi áreitis, frekar en tilfinningalegrar örvunar. Þessi hlutfallslega næmni gagnvart metinni uppvakningu mynda er ólík þeim viðbragðsmynstri sem sjást í ýmsum útlægum og miðlægum lífeðlisfræðilegum ráðstöfunum, þar með talið leiðni húðar og rafgreiningu í andliti (Bernat o.fl. 2006; Lang o.fl. 1993), mótun skelfingarviðbragðsins (Bradley o.fl. 2001; Cuthbert o.fl. 1996), amplitude seint jákvæðrar möguleika (Cuthbert o.fl. 2000; Schupp o.fl. 2003), og í BOLD merkjabreytingu í sjónbörku í kviðarholi og amygdala (Bradley o.fl. 2003; Phan o.fl. 2004; Sabatinelli o.fl. 2005; Winston o.fl. 2005). Þess má geta að skemmtilega áreitið sem notað er hér - erótísk og rómantísk pör - voru afbrigði af þema kynferðislegra tækifæra, eitt skýrt og eitt óbeint. Þess vegna verður mikilvægt að endurskoða málið þegar unnið er með annað skemmtilegt áreiti (en ekki kynferðislegt).
Enginn munur var á körlum og konum í NAc undir barkstera eða mPFC í berkjum, í hvoru úrtakinu. Það virðist sem bæði stig karla og kvenna séu móttækileg fyrir þessari tegund af skemmtilegu vísbendingu. Kynjamunur sem áður hefur sést í skynlegum barkstera, útlægum lífeðlisfræðilegum og sjálfsskýrslumælum (Bradley o.fl. 2001; Costa o.fl. 2003; Janssen o.fl. 2003; Karama o.fl. 2002; Lang o.fl. 1998; Sabatinelli o.fl. 2004) og tengd næmi fyrir breytingum á tilfinningalegri örvun getur komið fram í straumrás eða samhliða hringrás.
Í samræmi við fyrri rannsóknir með notalegu sjónrænu áreiti (Kawabata og Zeki 2004; O'Doherty o.fl. 2003), tímaferill mPFC virkni eftir skemmtilega myndatilfinningu benti til aukinnar BOLD merkis, í rannsóknum I og II. Hins vegar vekja hlutlaus og óþægileg myndörvun greinilega lækkun á mPFC BOLD merki, miðað við grunnlínu fyrirmyndar. Reyndar sýna prófanir á mPFC merkjabreytingum áreiðanlega lækkun á merki styrk eftir hlutlausar og óþægilegar myndir í rannsókn 1 [F(1,21) = 29.30, P <0.001] og rannsókn 2 [F(1,21) = 8.81, P <0.01]. Þó að eðli BOLD merkjasamdráttar sé ekki eins skiljanlegt en BOLD aukning, og gæti endurspeglað truflun á áframhaldandi „sjálfgefinni“ virkni (Gusnard o.fl. 2001), þetta viðbragðsmynstur í mPFC getur verið afleiðing af ómætri von um skemmtilega mynd (umbun) kynningu (Knutson o.fl. 2003; Rogers o.fl. 2004; Schultz 1998), svipað og viðbrögð sem sáust í skilyrðisrannsóknum þar sem spáð gefandi óskilyrtu áreiti koma ekki fram (Abler o.fl. 2006; Pessiglione o.fl. 2006). Ljóst er að möguleikinn á að minnka BOLD merki sem fall af afhendingu umbunar umbunar mun krefjast hnitmiðaðri rannsóknarhönnunar.
Samandregið er að NAc og mPFC manna eru sérhæfðir við skemmtilega, miðað við hlutlaust eða óþægilegt, myndinnihald. Ennfremur var magn BOLD merkisins ákvarðað sérstaklega af tilfinningalegu gildi myndanna en ekki með örvun. TÞað er ekki hægt að greina mjög erótískar myndir frá í meðallagi vekja rómantískar myndir og ekki kom fram munur á óþægilegu myndinnihaldi, sem bendir til þess að ólíkt mörgum öðrum taugauppbyggingum sem rannsakaðar voru í myndrannsóknum séu NAc og mPFC viðkvæm sérstaklega fyrir myndarþægindi og ekki tilfinningalegum styrk. Að lokum virðast þessi áhrif vera almenn kyn vegna þess að enginn munur fannst á körlum og konum í verulegum sýnum þátttakenda sem rannsökuð voru í tveimur tilraunum. Á heildina litið benda þessi gögn til þess að virkjun á mesolimbic umbunarkerfi manna (þ.e. NAc og mPFC) sé ekki aukin af áberandi (örvun, athygli fangi) sjónræns sviðsmyndar við ókeypis skoðun, heldur eru þau sérstaklega viðbrögð við myndarþægindum.
STYRKIR
Þessar rannsóknir voru studdar af National Institute of Mental Health Grant P50-MH-072850.
Neðanmálsgreinar
Kostnaður við birtingu þessarar greinar var að hluta til greiddur með greiðslu síðugjalda. Greinin verður því að vera merkt hér með „auglýsing“Í samræmi við 18 USC kafla 1734 eingöngu til að gefa til kynna þessa staðreynd.
- Copyright © 2007 af American Physiology Society
HEIMILDIR