Neurosci Biobehav Rev. 2012 januari; 36(1): 479-501. Online gepubliceerd 2011 Augustus 25. doi: 10.1016 / j.neubiorev.2011.08.005
Rebecca Ray1 en David H. Zald2
De definitieve bewerkte versie van dit artikel is beschikbaar op Neurosci Biobehav Rev
Zie andere artikelen in PMC dat citeren het gepubliceerde artikel.
Abstract
Psychologisch onderzoek wijst steeds meer uit dat emotionele processen interageren met andere aspecten van cognitie. Studies hebben aangetoond dat zowel het vermogen van emotionele stimuli om een breed scala aan cognitieve operaties te beïnvloeden, als het vermogen van mensen om van bovenaf cognitieve controlemechanismen te gebruiken om emotionele reacties te reguleren. Delen van de prefrontale cortex lijken een belangrijke rol te spelen in deze interacties. De manier waarop deze interacties worden geïmplementeerd, blijft echter slechts gedeeltelijk opgehelderd. In de huidige review beschrijven we de anatomische verbindingen tussen ventrale en dorsale prefrontale gebieden evenals hun verbindingen met limbische regio's. Slechts een subset van prefrontale gebieden beïnvloedt waarschijnlijk de verwerking van amygdala's rechtstreeks, en als zodanig moeten modellen van prefrontale controle van emoties en modellen van emotionele regulatie worden beperkt tot plausibele invloedswegen. We concentreren ons ook op hoe het specifieke patroon van feedforward- en feedbackverbindingen tussen deze regio's de aard van de informatiestroom tussen ventrale en dorsale prefrontale gebieden en de amygdala kan dicteren. Deze verbindingspatronen zijn niet consistent met een aantal vaak tot uitdrukking gebrachte aannames over de aard van communicatie tussen emotie en cognitie.
1. Inleiding
Accumulerend onderzoek onderzoekt hoe emotie interageert met andere aspecten van cognitie. Zulk werk heeft de manieren uitgelegd waarop emotioneel verankerde informatie de aandacht kan richten of kan beïnvloeden (Ohman et al. 2001; De meeste et al. 2005; Mathews & Wells, 1999) en invloed hebben op besluitvormingsprocessen (Knutson et al. 2008). Tegelijkertijd geeft een groeiende literatuur aan dat cognitieve processen zoals heroverweging de emotionele responsiviteit kunnen reguleren (Jackson et al. 2000; Kim & Hamann, 2007; Ochsner et al. 2002; Ochsner, Ray, et al. 2004; Ray, Wilhelm & Gross, 2008). Inderdaad, de interacties tussen functies die traditioneel worden gedefinieerd als strikt emotioneel of strikt cognitief zijn substantieel genoeg om de vaak kunstmatige kloof tussen deze domeinen in twijfel te trekken (zie bijvoorbeeld Pessoa, 2008). De scheidslijn biedt echter conceptuele waarde doordat emotionele verwerking specifieke kenmerken van werking heeft die op dezelfde manier kunnen worden onderscheiden van andere cognitieve domeinen, waarbij processen van aandacht of geheugen verschillende kenmerken hebben en worden geïnstantieerd in verschillende (hoewel soms gedeeltelijk overlappende) netwerken van hersengebieden.
De manier waarop interactie tussen emoties en andere cognitieve domeinen centraal staat in modellen van psychopathologie. Bijvoorbeeld, conceptualisaties van angststoornissen richten zich vaak op geaccentueerde aandachtsbias voor bedreigende stimuli (Bishop, 2007; Cisler & Koster, 2010; Ouimet, Gawronski & Dozois, 2009; Williams et al. 1996). Op dezelfde manier worden mislukkingen om van boven naar beneden controle over emoties toe te passen steeds meer gezien als centraal voor psychiatrische stoornissen, variërend van ernstige depressies (Fales et al. 2008; Johnstone et al. 2007; Almeida et al. 2009; Taylor Tavares et al. 2008), tot borderline persoonlijkheidsstoornis (New et al. 2008).
Prefrontale regio's komen prominent voor in neurobiologische modellen van de interface tussen emotie en andere aspecten van cognitie. De anatomische kenmerken van verschillende prefrontale regio's krijgen echter vaak slechts oppervlakkige aandacht bij het beschouwen van de geldigheid van dergelijke modellen. In de mate dat anatomie wordt overwogen, wordt het meestal alleen in algemene termen besproken of het gebied directe afferente of efferente verbindingen heeft met limbische regio's, zoals de amygdala of hypothalamus. De details van deze verbindingen zijn echter essentieel voor het begrijpen van deze regionale interacties. Bijvoorbeeld een model dat stelt dat de dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC) direct remt amygdalar-activiteit kan alleen goed zijn als wordt aangetoond dat de DLPFC voldoende directe projecties naar de amygdala zendt. Als dergelijke projecties bescheiden of afwezig zijn, zullen alternatieve modellen die afhankelijk zijn van intermediaire regio's nodig zijn om een geponeerde DLPFC-invloed op amygdale antwoorden te verklaren.
De structurele kenmerken van verschillende prefrontale gebieden en het laminaire patroon van hun verbindingen kunnen ook substantiële inzichten verschaffen in de interacties tussen emotie en cognitieve processen gemedieerd door prefrontale cortex (PFC). In het bijzonder bepalen de cyto-architecturale kenmerken van verschillende corticale regio's de manier waarop ze informatie verwerken en interageren met andere regio's. Dit tweede niveau van analyse is over het algemeen niet in discussie gegaan met de neurale substraten van emotioneel-cognitieve interacties, hoewel het substantiële implicaties heeft voor het begrijpen van deze processen.
In deze paper proberen we verschillende kenmerken van interregionale communicatie tussen verschillende PFC-gebieden en hun interacties met de amygdala te schetsen. We richten ons met name op contrasten tussen orbitaal en dorsolaterale PFC vanwege de langdurige associaties van de orbitofrontale cortex (OFC) met emotionele processen (Zald & Kim, 1996) en evenzo langdurige associatie van DLPFC met uitvoerende aspecten van cognitie (Fuster, 1989; Stuss & Benson, 1986). We beschrijven ook de rol van anterior cingulate (ACC) / mediale frontale structuren in deze interacties, aangezien toenemende gegevens aangeven dat deze structuren een kritisch raakvlak bieden tussen emotie en andere aspecten van cognitie.
2. Topografie en cytoarchitecturale kenmerken van de PFC
Topografie
De PFC wordt vaak verdeeld in 6-brede regio's, dorsolaterale, ventrolaterale (VLPFC), frontopolaire (FP), OFC, ventromediale (VMPFC) en dorsomediale (DMPFC) (zie Figuur 1). De exacte topografische grenzen van deze regio's worden door onderzoekers op uiteenlopende wijze toegepast, maar de algemene nomenclatuur is nuttig gebleken als een breed organisatiekader voor het begrijpen van de anatomie en functie van de PFC.
Fylogenie en Cytoarchitecture
De PFC bevat twee scheidbare, fylogenetisch verschillende architectonische trends (Barbas, 1988; Sanides, 1969; Yeterian & Pandya, 1991). De basoventrale trend strekt zich uit van een olfactorische (allocorticale) kern via de OFC en spreidt zich anterieur uit tot de ventrale frontale pool en lateraal tot de VLPFC (eindigend in Brodmann-gebied (BA) V46). In tegenstelling daarmee begint de mediodorsale trend langs het corpus collosum, loopt door de mediale wand van de frontale kwab en loopt dan rond de superieure rand van de lob in de DLPFC (eindigend met BA D46). Elk van deze trends vertoont een patroon van opeenvolgende stadia van corticale architectuur weerspiegeld in de ontwikkeling en verbreding van korrellaag IV. Het evolutionair oudste deel van deze trends is agranulair van aard, terwijl de evolutionair jongste gebieden een dichte en goed gedefinieerde korrellaag hebben. In de basoventrale trend begint deze corticale progressie in de posterior OFC (agranular insula met behulp van de terminologie van Carmichael en Price (Carmichael & Price, 1994)) gevolgd door dysgranulaire (zwak granulaire) cortex in de centrale gebieden van de OFC, waarbij de cortex van eulaminaat I met een duidelijke korrellaag IV wordt verplaatst als men anterieur of lateraal beweegt en uiteindelijk eulaminaat II-cortex bereikt met een dichte laag IV en sterk supragranulair lagen naarmate men zich naar de frontale pool en ventrolaterale gebieden verplaatst (Barbas en Pandya, 1989; Carmichael & Price, 1994; Petrides en Mackey, 2006; Prijs, 2006a). De mediodorsale trend vertoont een vergelijkbare cyto-architectuurtrend. Beginnend met periallocortex cortex langs het rostrale corpus collosum, wordt de trend dysgranulair in het cingulaat (inclusief subgenuale, pregenuele en supragenuele regio's), eulaminaat I als men zich anterieur langs de mediale wand of hoger in de superieure frontale gyrus beweegt en uiteindelijk elaniatair wordt II in dorsolaterale gebieden (BA 8 en 46).
Om verwarring te voorkomen, merken we op dat het gebruik van de term mediodorsale trend niet moet worden verward met de DMPFC-regio zoals uiteengezet in Figuur 1. De mediodorsale trend omvat de DMPFC, maar omvat ook de VMPFC-gebieden 25 en 32, en delen van BA 10 langs de mediale wand (gebied 10m in de nomenclatuur van Ongur et al. (2003); Figuur 2).
Het patroon van cytoarchitecturale ontwikkeling als men van agranulaire naar eulaminaat II-cortex gaat, gaat gepaard met toenamen van het totale aantal neuronen (celdichtheid), de grootte van piramidale cellen in lagen II en V en niveau van myelinatie (Barbas en Pandya, 1989; Dombrowski et al. 2001; Figuur 3), die samen resulteren in verschillende informatieverwerkingskenmerken in de verschillende regio's. Andere belangrijke verschillen tussen prefrontale gebieden ontstaan in termen van histologische kleuring, vaak als gevolg van verschillende interneuron-kenmerken. Carmichael en Price (Carmichael & Price, 1994) verdelen de Macaque OFC en mediale PFC in meerdere subregio's op basis van dergelijke functies (zie figuur 4), en veel van deze kenmerken kunnen bij de mens worden geïdentificeerd (Ongur et al., 2003). De differentiële interneuron-kenmerken die over prefrontale subregio's worden gezien, hebben invloed op de specifieke kenmerken van informatieverwerking die door prefrontale subregio's wordt bereikt (Wang et al., 2004; Zald, 2007), maar vallen buiten het bestek van dit document. Kritisch gezien hebben de structureel gedefinieerde delingen van PFC dramatisch verschillende verbindingspatronen zowel binnen de PFC als met andere corticale en subcorticale hersengebieden.
Cytoarchitectuur bij de mens
Hoewel er een significante homologie bestaat in primaat en menselijke cytoarchitectuur in de frontale kwabben, en de algemene fylogenetische trends worden gedeeld door primatensoorten, doen zich verschillende moeilijkheden voor bij het verplaatsen tussen menselijke en dierlijke gegevens. Ten eerste verwijzen menselijke neuroimaging-onderzoeken vaak naar Brodmann-gebieden (Brodmann, 1914), maar weerspiegelen geen ontwikkelingen in de identificatie van cyto-architecturale gebieden en geografische grenzen die zijn ontstaan sinds het pionierswerk van Brodmann bijna een eeuw geleden. Ten tweede, de toepassing van deze gebiedslabels is vaak gebaseerd op de Talairach-atlas (Talairach en Tournoux, 1988), maar deze atlas is in het beste geval een benadering, omdat er geen cytoarchitectural analyse werd uitgevoerd op de hersenen die de basis van de atlas vormen. Ten derde is er een discrepantie tussen dieretiketten en menselijke labels in de ventrale frontale kwab, in die zin dat de dierengegevens gebruik maken van varianten op de etikettering ontwikkeld door Walker (Walker, 1940), die sommige auteurs nu hebben uitgebreid tot mensen (Petrides en Mackey, 2006; Ongur et al., 2003), terwijl de meeste neuroimaging-onderzoekers nog steeds de Brodmann-labels gebruiken. Helaas is het soms niet duidelijk naar welk etiketteringssysteem neuroimaging-onderzoekers verwijzen bij het rapporteren van hun bevindingen. Dit levert een specifieke dubbelzinnigheid op in het laterale OFC / VLPFC, waar menselijke onderzoekers vaak naar BA 47 verwijzen, maar de dierenliteratuur verwijst naar gebied 12. Het label 47 / 12 wordt nu door sommige neuroanatomisten gebruikt om dit gebied bij mensen te beschrijven, hoewel de mediale grens van deze regio nog steeds wordt betwist door vooraanstaande neuroanatomisten (Petrides en Mackey, 2006; Ongur et al., 2003). Evenzo zijn de gebieden 13 en 14 duidelijk afgebakend bij apen, en homologe gebieden worden waargenomen bij mensen, maar worden niet door Brodmann of Talairach gevangengenomen, die een generiek label van gebied 11 op zowel de achterste als de voorste delen van de mediale OFC aanbrachten. Bij het beschrijven van menselijke neuroimaging-gegevens, verwijzen we over het algemeen naar het brede labelsysteem beschreven door Petrides en Mackey (2006)in plaats van de Talairach-atlas om te profiteren van gegevens uit niet-menselijke primaatstudies.
3. aansluitingen
De meeste bestaande gegevens over prefrontale verbindingen zijn afkomstig van dierstudies. Niettemin, gezien de cytoarchitectural homologie over primaten (Petrides en Mackey, 2006; Ongur et al., 2003), wordt algemeen aangenomen dat de connectiviteit van deze gebieden grotendeels behouden is bij primatensoorten. Als zodanig is het redelijk om de niet-menselijke primatenliteratuur over connectiviteit te gebruiken als basis voor het evalueren van connectiviteit bij mensen. We richten ons hier op twee soorten verbindingen: amygdala-PFC-verbindingen en verbindingen tussen de verschillende PFC-regio's.
Amygdalar-invoer voor PFC
De OFC en mediale PFC ontvangen aanzienlijke input van de amygdala (Amaral et al., 1992; Carmichael & Price, 1995; Barbas en Zikopoulos, 2006). Dit staat in schril contrast met de DLPFC, die minimale directe projecties van de amygdala ontvangt. Een overzicht van de literatuur geeft aan dat sommige van de projecties van ventrale en mediale PFC variëren, afhankelijk van de kern of subnucleus van oorsprong (Amaral & Price, 1984; Barbas & De, 1990; Amaral et al., 1992; Carmichael & Price, 1995). Deze details vallen echter buiten het bestek van dit document en er is een sterk genoeg beeld van connectiviteit over de verschillende kernen om een algemene discussie over connectiviteitspatronen te informeren. Figuur 5 toont een algemeen schema van amygdalaire projecties (afkomstig van verschillende amygdalaire kernen) in het mediale en ventrale oppervlak van de makaken met behulp van de Carmichael- en prijsnomenclatuur. De figuur maakt duidelijk dat het oppervlak van de baan niet uniform is in zijn afferente verbindingen met de amygdala. Van bijzonder belang is de relatieve afwezigheid van substantiële invoer in gebieden 13m, 13l, 12m, 11l en 10o op het oppervlak van de baan. De mediale wand ontvangt ook een aanzienlijke amygdalaire invoer, maar is opnieuw niet uniform, aangezien noch het gebied 10m noch het gebied 9 significante amygdale invoer ontvangt.
Uit dit inputpatroon kunnen twee conclusies worden getrokken. Ten eerste is de amygalaire invoer in de PFC architectonisch specifiek en geconcentreerd in de minst cyto-architectonisch ontwikkelde regio's. Dit geeft aan dat het een vergissing zou zijn om de OFC of mediale PFC generiek te behandelen alsof deze sterk verbonden was met de amygdala. In plaats daarvan wordt aandacht besteed aan de locatie binnen de OFC en mediale PFC voordat conclusies worden getrokken over amygdalaire connectiviteit. Ten tweede ontvangen de DLPFC en FP extreem zwakke directe amygdalaire input (inderdaad alleen de meest gevoelige technieken vertonen bewijs van een amygdalaire input). Bijgevolg zijn amygdalaire invloeden op DLPFC en FP-verwerking waarschijnlijk indirect, ofwel doorgestuurd via de cingulate OF posterior OFC-regio's (of via andere meer algemene mechanismen, zoals modulatie van neurotransmittersystemen).
Prefrontale uitvoer naar de amygdala
De outputs van de PFC naar de amygdala zijn ook regionaal specifiek (Prijs, 2006b; Ghashghaei et al., 2007; Stefanacci en Amaral, 2002; Stefanacci en Amaral, 2000). In het algemeen sturen prefrontale gebieden die projecties ontvangen van de amygdala projecties terug naar de amygdala, terwijl gebieden die geen substantiële amygdalaire input ontvangen (zoals de DLPFC en FP) op zijn best zwakke projecties naar de amygdala hebben. De dichtheid van de projecties weerspiegelt grotendeels de cyto-architectonische structuur, met een verzwakkende gradatie van de projectiedichtheid als men van agranulaire gebieden naar meer structureel ontwikkelde eulaminaat-isocortex gaat. Dit patroon geeft aan dat isocorticale gebieden (DLPFC en FP) geen sterke directe invloed kunnen hebben op de amygdala, en voor zover ze de amygdala wel beïnvloeden, is de invloed waarschijnlijk indirect. Dit wil niet zeggen dat er geen directe projecties van de DLPFC naar de amygdala zijn, omdat meerdere studies inderdaad directe projecties hebben waargenomen in gebied 9 en 46 (Stefanacci en Amaral, 2002; Aggleton et al., 1980; Amaral en Insausti, 1992). Integendeel, de projecties zijn over het algemeen te licht om een brede regulatie van amygdalaire verwerking te bieden.
Hoewel algemene cyto-architectonics een sterk organiserend principe vormen in termen van amygdala-prefrontale verbindingen, is de relatieve regionale verdeling van inputs en outputs niet symmetrisch (Ghashghaei et al., 2007). Met name de hoogste amygdalaire invoer in de PFC bevindt zich in het agranulaire insulaire gebied langs de posterior OFC, terwijl de grootste output van de amygdala voortkomt uit het achterste subgenuele cingulate gebied (BA 25) en delen van de dorsale anterior cingulate (BA 24 ). In algemene termen hebben mediale wandgebieden een hogere output dan de input van de amygdala, terwijl posterieure OFC-gebieden een hogere input hebben dan output. Interessant is dat de meer dun verbonden laterale PFC-, DLPFC-gebieden (BA 8, 9 en dorsale 46) een grotere invoer van dan de uitvoer naar de amygdala hebben, terwijl het patroon omgekeerd is binnen VLPFC. Van belang hierbij is dat het achterste gebied van het gebied 12l binnen de VLPFC gematigde projecties naar de amygdala verschaft, waardoor dit het enige laterale PFC-gebied met een significante directe invoer naar de amygdala is. Deze projecties zijn inderdaad sterker dan wat wordt gezien in de anterior orbitale regio's, die de 12l's grotere output delen dan de input, maar tonen over het algemeen zwakkere niveaus van connectiviteit dan area 12l.
Een aantal verschillende amygdala-subnuclei ontvangen PFC-invoer. De basale en accessoire basale en mediale kernen ontvangen de dichtste projecties, evenals ontvangen projecties van de breedste reeks van PFC-gebieden, terwijl de laterale, centrale en corticale kernen PFC-projecties ontvangen, maar op een minder dicht en wijdverspreid niveau (Stefanacci en Amaral, 2002). BA 25 is opmerkelijk omdat het niet alleen de dichtste projecties naar de amygdala verzendt, maar ook projecties naar de breedste reeks kernen stuurt, omdat elke hierboven vermelde amygdala-subnucleus input ontvangt van BA 25. Hoewel verschijnen als licht in kolom B van Figuur 6, het is vermeldenswaard dat BA 32 redelijk goed beschreven projecties naar de amygdala levert. In veel opzichten lijkt BA32 homoloog aan prelimbische cortex bij knaagdieren (Prijs, 2006a). Bij knaagdieren projecteert prelimbische cortex naar delen van de basolaterale en centrale kern van de amygdala (Vertes, 2004). Bij niet-menselijke primaten zijn ook projecties waargenomen van BA 32 naar een afzonderlijk deel van de basale hulpatlas (Chiba et al., 2001). Hoewel BA 25 aanzienlijk minder dicht en wijdverspreid is dan de projecties van BA 32, lijkt het dus in staat te zijn om te interageren met selectieve amygdalaire processen.
Barbas en Zikopoulos (2006) beargumenteren dat de mediale prefrontale en OFC-outputs naar de amygdala een verschillende impact kunnen hebben op de werking van amygdalar. BA25 op het mediale oppervlak zorgt voor een bijzonder robuuste excitatoire output naar basolaterale delen van de amygdala, die op hun beurt exciterende projecties naar de hypothalamus verschaffen. Daarentegen neutraliseert het posterior agranulaire OFC in hoofdzaak de geïntercaleerde massa's die de basale kern omringen (zie Fig 7). De geïntercaleerde massa's verschaffen een remmende invoer in de centrale kern. Wanneer ze worden gestimuleerd, stoppen de geïntercaleerde massa's een tonisch remmend pad van de centrale kern naar de hypothalamus, waardoor een disinhibitie van de hypothalamus wordt veroorzaakt. Lichtere excitatorische projecties bereiken de centrale kern ook direct van de posterieure OFC, waardoor de OFC zowel centraal als centraal kernvuren kan verhogen of verlagen.
Pre-frontale projecties naar de hypothalamus en hersenstam
Gebieden van de OFC en mediale PFC met projecties naar de amygdala projecteren ook typisch naar de hypothalamus en autonome hersenstam / periaqueductale grijze gebieden (An et al., 1998; Barbas et al., 2003; Prijs, 2006b; Rempel-Clower & Barbas, 1998), die een directe vaardigheid biedt om autonome effectorgebieden te beïnvloeden die samenhangen met emotionele output (zie Figuur 8). Deze projecties lijken bijzonder sterk van meer mediale muurstructuren, maar komen ook voort uit het halvemaanachtige gebied op het oppervlak van de baan waar de amygdalaire inbreng aanzienlijk is. Net als bij het ontbreken van directe toegang tot de amygdala, zijn de DLPFC en FP grotendeels verstoken van directe projecties naar deze sites. Bovendien vertonen meer anterieure delen van het OFC weinig directe output naar deze autonome centra.
Verbindingen binnen de frontale kwab
Zoals hierboven opgemerkt, kan de PFC worden verdeeld in twee belangrijke fylogenetische trends. De hoogste verbindingen van elke regio zijn met gebieden binnen dezelfde trend, met name aangrenzende gebieden die niet meer dan één ontwikkelingsfase zijn, weg van het gebied in kwestie. Zo hebben de agranulaire eilandgebieden in de posterieure OFC bijvoorbeeld substantiële verbindingen met andere agranulaire en dysgranulaire orbitale gebieden, maar zijn ze over het algemeen vrij van verbindingen met isocorticale gebieden zoals ventrale zone 46 binnen zijn eigen trend, of dorsale gebied 46 over trends heen. Waar inter-trendverbindingen ontstaan, springen ze over het algemeen niet meer dan één fase van architectonische ontwikkeling. Het isocorticale ventrale gebied 46 is bijvoorbeeld sterk verbonden met het isocorticale dorsale gebied 46 in de mediodorsale trend, maar maakt geen verbinding met meer slecht ontwikkelde mediale wandgebieden zoals het subgenuale cingulate (BA 25). Meer anterieure en laterale OFC-gebieden bezitten substantiële verbindingen met ventrale zone 46 en aangrenzende zone 45, maar verbindingen die de hoofdsuspus naar het dorsale deel van gebied 46 overslaan zijn veel zeldzamer.
Niettemin lijken verschillende OFC-gebieden directe verbindingen te hebben met de DLPFC. Specifiek gebieden 11m, 12o, 13a en 14r hebben elk verbindingen met de DLPFC. De gyrus rectus (die gebied 14r omvat) kan worden beschouwd als een deel van de mediodorsale trend of als een overgangsgebied tussen trends, dus de verbindingen ervan vertegenwoordigen geen intertrendsprong. De gebieden 11m, 12o en 13a zijn echter gegroepeerd als onderdeel van de basoventral trend, dus hun koppelingen met de DLPFC vertegenwoordigen inter-trend verbindingen. Om de grootschalige netwerkpositie van deze gebieden te begrijpen, is het nuttig om een alternatief systeem te overwegen voor het classificeren van orbitale en mediale regio's. In plaats van modellen te baseren op fylogenie, Carmichael en prijs (1996) verdeel de OFC en de mediale wand in een orbitaal en een mediaal netwerk, strikt gebaseerd op de kracht van verbindingen tussen regio's (zie Fig 9). Dit soort categorisatieschema vertoont een aanzienlijke overlap met de fyolgenetische scheiding tussen basoventrale en mediodorsale trends, wat niet verwonderlijk is gezien de organisatie van de reeds besproken verbindingen. De twee classificatiesystemen zijn echter niet volledig synoniem. Interessant is dat alle omloopgebieden die verbinding maken met DLPFC deel uitmaken van het mediale netwerk van Carmichael en Price of als tussenpersoon tussen netwerken worden beschouwd. Gebied 11m wordt bijvoorbeeld beschouwd als onderdeel van een mediaal netwerk, omdat het grotere verbindingen heeft met mediale wandgebieden dan met de rest van de OFC. Carmichael en Price classificeren gebieden 12o en 13a als interface-gebieden omdat ze zware verbindingen bevatten met zowel mediale als baanzones. Deze differentiële patronen van connectiviteit maken duidelijk dat er duidelijke regionale of zelfs subregionale verschillen zullen zijn in het vermogen van de OFC om te interageren met andere prefrontale gebieden. In het bijzonder zijn de gyrus rectus, evenals 11m, 12o en 13a in een positie om te interageren met zowel mediale wandgebieden (bijvoorbeeld de cingulate) en DLPFC-gebieden, terwijl andere orbitale gebieden deze directe relatie missen.
Prefrontale netwerkverbindingen dicteren paden naar de amygdala
Voor gebieden zonder sterke directe output naar de amygdala, moet het vermogen om amygdalaire verwerking te beïnvloeden, steunen op indirecte paden, en deze paden zullen grotendeels worden gedicteerd door hun positie binnen de grote prefrontale netwerken. Gezien de sterkte van de subgenuale cingulate (BA 25) projecties naar de amygdala, kan het een bijzonder belangrijk relais verschaffen waardoor verschillende PFC-regio's de amygdala beïnvloeden. Zoals te zien is Figuur 9, BA 25 ontvangt substantiële projecties van mediale netwerkgebieden en gebieden op het oppervlak van de baan die zijn verbonden met het mediale netwerk. Daarentegen zijn meer dorsolaterale projecties schaarser. Vogt en Pandya (1987) merk op dat BA 25 projecties van de DLPFC ontvangt en specifiek invoer van gebied 9 beschrijft in het superieure gedeelte van DLPFC. Toch lijkt de kracht van dit verband zwak en is in sommige onderzoeken niet duidelijk te zien (Barbas en Pandya, 1989). Niettemin is BA 9 goed verbonden met BA 32 langs de mediale wand, die op zijn beurt sterk verbonden is met BA 25 (Carmichael & Price, 1996; Barbas en Pandya, 1989) en biedt dus een haalbare indirecte route voor DLPFC-verwerking om BA 25 te beïnvloeden. Evenzo mist dorsaal BA 46 substantiële verbindingen met BA 25 en zou BA 32, of misschien andere delen van cingulate cortex, waarschijnlijk moeten gebruiken om te communiceren met BA 25.
De dorsale ACC (BA 24) biedt ook een kritieke uitgangszone voor de amygdala. Deze regio heeft een rijk patroon van inputs van de PFC (Carmichael & Price, 1996; Vogt en Pandya, 1987; Barbas en Pandya, 1989). Dit omvat een aanzienlijke input van BA 9, en in mindere mate BA 46 in de DLPFC, delen van BA 32, en BA 10 op de mediale wand, en verschillende OFC-regio's (met name mediale / tussenliggende netwerkgebieden 13a en Iai, en 12o ). De dorsale ACC lijkt dus in een bijzonder sterke positie om aspecten van PFC-werking te integreren in meerdere regio's.
Hoewel meer anterieure OFC- en VLPFC-gebieden een grotere verhouding van de output tot de amygdala lijken te hebben dan de input van de amygdala, omdat deze projecties relatief bescheiden zijn, kunnen deze anterieure gebieden bovendien indirecte routes gebruiken om de amygdala te activeren. Voor de anterieure OFC-regio's zou dit het meest waarschijnlijk door de posterieure agranulaire OFC-regio's worden geleid. Daarentegen kan posterior gebied 12l voor ventrolaterale regio's een relatief specifieke route bieden voor het inschakelen van de amygdala, gezien zijn unieke positie binnen intra-prefrontale en prefrontale-amygdala-netwerken.
4. Het structurele model
De cytoarchitecturale kenmerken van een corticale regio beïnvloeden in grote mate hoe de regio interageert met andere hersengebieden. Met name het niveau van granulariteit en laminaire ontwikkeling heeft invloed op het niveau van feedforward- en feedbackprojecties (Barbas en Rempel-Clower, 1997; Barbas 2000). Binnen het model gepresenteerd door Barbas, zijn feedforward-projecties structureel gedefinieerd als voortkomend uit oppervlakkige lagen en projecterend naar diepe lagen van cortex. In sensorische systemen verschaffen vroege stadia van de verwerkingsstroom informatie aan opeenvolgende stadia via dit type feedforward-projectie (Rockland en Pandya, 1979; Pandya, 1995). Binnen systemen met een duidelijke hiërarchie van informatiestromen, zoals sensorische systemen, kunnen feedforward-projecties ook worden beschreven als oplopend als ze van een primair gebied naar hogere niveaus in de verwerkingsstroom gaan (bijvoorbeeld V1 naar V2). In termen van cognitieve processen is dergelijke doorsturen van informatie consistent met wat traditionele cognitieve theoretici bestempelen als een bottom-up proces (Kastner en Ungerleider, 2000).
Daarentegen beginnen feedbackprojecties in diepe lagen van de cortex en projecteren ze naar oppervlakkige lagen van cortex (zie Figuur 10). In sensorische systemen met een duidelijke hiërarchische structuur kunnen deze feedbackprojecties worden beschreven als descending, terwijl ze van latere naar eerdere stadia van de sensorische verwerkingsstroom reizen (bijv. V2 naar V1). Feedbackprojecties werken om de berekeningen die in de eerdere verwerkingsfasen worden uitgevoerd te modificeren of voor te stellen (Raizada en Grossberg, 2003). Deze feedbackprojecties werken bijvoorbeeld om de responsen van cellen die aanwezige objecten of locaties coderen te accentueren, terwijl reacties op onbewaakte objecten worden verzwakt of onderdrukt (Mehta et al., 2000; Saalmann et al., 2007). Dergelijke feedback helpt bij elementaire perceptuele processen zoals figuur-grond discriminatie (Domijan & Setic, 2008; Roland et al., 2006), evenals het van bovenaf toestaan van wat in de informatiestroom wordt verwerkt (Grossberg, 2007). In cognitieve termen maakt deze top-down controle modulatie van verwerking mogelijk op basis van verwachtingen, huidige doelen en gerichte aandacht (Glibert en Sigman 2007).
Voor de duidelijkheid is het nuttig om onderscheid te maken tussen de terminologie van oplopend / aflopend, feedforward / feedback en van onder naar boven / boven, omdat ze verschillende dingen impliceren (zie Penny et al. 2004 voor een discussie). Opgaande en aflopende projecties verwijzen naar specifieke hiërarchische kenmerken en de terminologie is bijzonder nuttig in de context van goed gedefinieerde verwerkingsstromen. We gebruiken de term bottom-up en top-down om specifiek te verwijzen naar cognitieve processen, waarbij bottom-up verwijst naar meer automatische processen, zoals reacties die worden aangedreven door de perceptie van een stimulus, en van boven naar beneden die verwijzen naar mechanismen die toestaan voor adaptieve modulatie van verwerking die congruent is met de huidige doelen en verwachtingen. De termen feedforward en feedback in deze context hebben dubbele betekenissen, omdat ze worden gedefinieerd door de specifieke laminaire eigenschappen van projecties, maar ze impliceren ook functies voor informatieverwerking.
Omdat feedback- en feedforward-projecties worden gedefinieerd door laminaire kenmerken, kan bezorgdheid worden geuit over de specifieke laminaire criteria die door Barbas en collega's worden gebruikt voor het karakteriseren van projecties als feedforward of feedback buiten sensorische verwerkingsstromen. In modellen van het visuele systeem worden feedforward-projecties typisch gedefinieerd in specifieke relatie tot laminaire IV-uiteinden, waarbij stijgende feedforward-projecties ontstaan in oppervlakkige lagen en eindigen in laag IV (in tegenstelling tot diepe lagen meer in het algemeen; Felleman & Van Essen, 1991). Barbas daarentegen gebruikt een bredere definitie die niet specifiek onderscheid maakt tussen laag IV en infragranulaire lagen. Deze uitbreiding ligt redelijk gezien de aanwezigheid van prefrontale gebieden die een sterke korrelige laag missen, en de meer diffuse laminaire terminatiepatronen waargenomen in deze regio's. De volledige functionele implicaties van deze uitbreiding moeten echter nog worden opgehelderd.
Een enigszins ander probleem doet zich voor in de definitie van feedbackprojecties. Barbas 'definitie van feedback richt zich uitsluitend op projecties die voortkomen uit diepe (infragranulaire) lagen en eindigt in oppervlakkige lagen, consistent met het originele werk van Rockland en Pandya (1979). Echter, Felleman en Van Essen (1991) stellen dat sommige aanvullende aflopende feedback-projecties een bilaminaire oorsprong kunnen hebben met een combinatie van infra- en supra-granulaire oorsprong. Omdat Barbas de meer conservatieve definitie behoudt, is de acceptatie van haar kritiek nogal rechtlijnig. Het leidt echter wel tot de mogelijkheid dat het deel van de projecties dat wordt gekarakteriseerd als feedback in de PFC hoger zou zijn met een meer liberale definitie.
Een kritisch kenmerk van het structurele model is dat het niveau van feedback- en feedforward-projecties tussen regio's in belangrijke mate wordt bepaald door de relatieve mate van cyto-architecturale ontwikkeling van de regio's. Projecties van meer gedifferentieerde cortex (dwz meer gedifferentieerde en dichtere granulaire laag) naar minder cyto-architectonisch ontwikkelde cortex volgen het feedforward-patroon, terwijl die van minder cytoarchitectonisch ontwikkelde tot meer cyto-architectonisch ontwikkelde cortex de feedbackvariëteit volgen. Dit patroon komt overeen met wat wordt gezien in sensorische systemen, maar het patroon lijkt te generaliseren naar meerdere systemen. In de PFC voorspelt het structurele model de balans van feedforward- en feedbackprojecties ongeveer 80% van de tijd, waarbij het relatieve saldo van feedback en feedforward-verbindingen extremer wordt naarmate het verschil in cytoarchitectural development tussen de twee regio's in kwestie groter is (Barbas en Rempel-Clower, 1997).
Het kernnut van het structurele model voor het huidige onderwerp is dat het leidt tot sterke voorspellingen over de aard van communicatie tussen hersengebieden, zelfs als er geen directe functionele gegevens zijn. Uiteraard zullen uiteindelijk elektrofysiologische of andere technieken die in staat zijn om laminaire informatiestromen te onderzoeken noodzakelijk zijn om te bevestigen dat laminaire projectiepatronen in de PFC functioneel vergelijkbaar zijn met wat wordt gezien in sensorische cortices (dwz dat structureel gedefinieerde feedback en feedforward-projecties geassocieerd zijn met vergelijkbare eigenschappen van de informatiestroom, ongeacht het systeem in kwestie). Dergelijke elektrofysiologische studies kunnen uiteindelijk ook helpen bij het verfijnen van de criteria voor het structureel definiëren van feedfoward- en feedbackprojecties. In de tussentijd biedt het structurele model de sterkste anatomische basis die momenteel beschikbaar is voor het voorspellen van de aard van de informatiestroom in de PFC. Als het structurele model accuraat is wat betreft de karakterisering van de informatiestroom binnen de PFC, heeft het significante implicaties voor modellen van emoties-cognitieve interacties.
Laminaire patronen en intrinsieke prefrontale verbindingen
In overeenstemming met het structurele model geven analyses van de laminaire patronen van projecties aan dat het dysgranulaire OFC wordt gekenmerkt door sterke feedbackkenmerken in zijn verbindingen met meer cyto-architectonisch ontwikkelde gebieden van de PFC (Barbas, 2000). Naar analogie met sensorische systemen zou dit betekenen dat de OFC-projecties gericht zijn op voorspanning of modificerende berekeningen. Daarentegen heeft de eulaminate DLPFC aanzienlijk hogere niveaus van feedforward-projecties, waardoor deze de resultaten of de uitvoer van de berekeningen aan volgende hersengebieden kan voeden. Dit algemene patroon van feedforward- en feedbackprojecties kenmerkt ook de specifieke verbindingen tussen de OFC en DLPFC. Laterale prefrontale verbindingen met de OFC vinden meestal hun oorsprong in de bovenste corticale lagen (2-3) en hun axonen eindigen voornamelijk in de diepe lagen (4-6), wat overeenkomt met het feedforward-patroon (Barbas en Rempel-Clower, 1997). De projecties van de OFC naar de laterale PFC zijn daarentegen voornamelijk afkomstig van diepe lagen (5-6) waarbij hun axonen voornamelijk eindigen in de bovenste lagen (1-3), een patroon dat kenmerkend is voor feedback. Dit patroon lijkt ongeveer op 70-80% van de projecties van toepassing te zijn. De informatiestroom van de OFC naar de granulaire PFC bestaat dus voornamelijk uit feedback, terwijl de informatiestroom in de andere richting in de eerste plaats overeenkomt met een feedforward-patroon.
Het structurele model is provocerend omdat het voorstelt dat de aard van interregionale communicatie afgeleid kan worden op basis van laminaire connectiviteit. Als het structurele model correct is, dwingt het ons om aandacht te besteden aan het feedforward- en feedbackkarakter van interregionale communicatie. Modellen die stellen dat de laterale PFC primair of uitsluitend werkt door de implementatie van top-downmechanismen zijn moeilijk te verzoenen met de prominente feedforward-functies. Evenzo falen modellen van de OFC die het beschouwen als het eenvoudigweg overbrengen van de resultaten van een berekening (bijvoorbeeld van beloningswaarde) naar de laterale PFC, om het potentiële vermogen van de regio om voorspellingen die worden uitgevoerd in de laterale PFC te beïnvloeden. Maar zoals later in dit artikel wordt beschreven, negeren bestaande modellen van interacties tussen PFC-regio's en tussen gebieden die betrokken zijn bij "emotionele" versus "cognitieve" verwerking consequent de potentiële implicaties van het structurele model. Inderdaad, bestaande modellen baseren typisch laterale PFC-functies, in het bijzonder DLPFC-functies, op het gebied van top-down controle, en overwegen zelden de mogelijkheid dat minder structureel ontwikkelde gebieden zoals de OFC een top-down invloed kunnen hebben op meer laterale PFC-gebieden.
Laminaire patronen van prefrontale-amygdalaire verbindingen
De projecties van amygdala naar de posterior OFC verlichten alle lagen van de cortex en zijn daarom mogelijk niet strikt beperkt tot projecties van het feedforward- of feedbacktype (Ghashghaei et al., 2007). Het is echter duidelijk dat er een sterke feedforward component is voor deze projecties gebaseerd op laminaire beëindiging. De projecties van de OFC naar de amygdala daarentegen zijn voornamelijk afkomstig van laag 5, wat hun karakterisering als feedbackprojecties aangeeft (wat suggereert dat ze de amygdalaire verwerking beïnvloeden in plaats van specifieke informatie over te brengen, zoals de sensorische kenmerken van de stimuli). Interessant is dat de feedforward-projecties van de laterale PFC zijn gericht naar laag 5 van de OFC, die de primaire uitvoerlaag is waaruit de OFC's projecties naar de amygdala komen.
Kunnen anatomische inzichten discussies over prefrontale functies informeren? De laatste paar jaar is er een explosie van belangstelling geweest voor de manier waarop verschillende hersengebieden interacteren. Deze interesse is gedeeltelijk ontstaan als een gevolg van de opkomst van technieken voor het onderzoeken van functionele connectiviteit met fMRI, waardoor voor het eerst empirisch de interacties tussen hersengebieden bij gezonde mensen kan worden onderzocht. Discussies over deze gegevens en de modellen die uit deze gegevens voortkomen, zijn echter niet altijd beperkt door de anatomie. Aangezien deze modellen steeds invloedrijker zijn geworden, geloven we dat het nuttig is om te evalueren hoe goed ze passen in de hierboven geschetste neuroanatomie. Wij zijn van mening dat dergelijke modellen consistent moeten zijn met zowel de bekende verbindingspatronen die verschillende corticale en subcorticale regio's verbinden als de feedback / feedforward aard van deze patronen. Wanneer modellen zich niet aan deze beperkingen houden, hebben ze geen plausibiliteit of moeten ze minimaal uitleggen hoe ze levensvatbaar kunnen zijn gezien hun inconsistentie met de bekende verbindingen van de hersenen.
Een groeiende psychologische literatuur probeert de manier te begrijpen waarop 'cognitieve' processen interageren met 'emotionele' processen. Hoewel er duidelijke beperkingen zijn aan een kunstmatige kloof tussen cognitieve en emotionele processen (Pessoa, 2008), is het onderscheid nuttig gebleken bij het karakteriseren van een reeks van gedragingen zoals emotieregulatie, motivatie, economische besluitvorming en de richting van aandachtsmechanismen. In de volgende secties beschrijven we nieuwe gegevens en modellen voor emotieregulatie, werkgeheugen en dorsaal-ventrale prefrontale interacties, met de nadruk op hun consistentie met anatomische gegevens. We richten ons vooral op de literatuur over emotieregulatie, aangezien deze literatuur steeds vaker voorkomt in discussies over psychopathologie en psychotherapeutische behandeling.
5. Emotieregulatie
Emotieregulatie is gedefinieerd als processen die betrokken zijn bij het veranderen van het begin, de duur, de intensiteit of de inhoud van een emotionele reactie (Gross, 1998; Gross, 2008). Emotiereguleringsprocessen variëren van acties lang voordat een emotie ontstaat, zoals situatieselectie, tot die processen die zijn aangegaan net vóór of eens een emotie begint op te duiken, zoals aandachtsinzet of cognitieve herwaardering (Gross, 1998). Het is in deze laatste typen strategieën dat onderzoeken naar de relatie tussen regio's die geassocieerd zijn met de cognitieve controle van emoties en die verband houden met de emotionele reactie van groot belang worden. Deze onderzoeken beschrijven impliciet of expliciet emotieregulatie als de inzet van top-down, 'koude' cognitieve controlegebieden van de PFC om 'bottom-up', 'hete' reactieve processen te reguleren waarbij de subcorticale limbische regio's zoals de amygdala betrokken zijn. Falen in de succesvolle inzet van PFC top-down cognitieve besturingsmechanismen of overactieve bottom-up amygdala-processen is voorgesteld om bij te dragen aan verschillende vormen van psychopathologie (Rottenberg & Gross, 2003; Rottenberg & Johnson, 2007).
De emotie-reguleringsstrategie die de meeste aandacht heeft gekregen in de neuroimagingliteratuur is cognitieve herwaardering. Deze regulatiestrategie houdt in het cognitief herinterpreteren van emotionele informatie om een emotionele reactie te veranderen (Gross, 1998). Reappraisal omvat een breed scala aan gerelateerde processen. Een herwaardering kan zich bijvoorbeeld concentreren op de herinterpretatie van de persoonlijke betekenis van het emotionele object om het min of meer zelfrelevant te maken. Als alternatief kan een herwaardering gericht zijn op het herinterpreteren van de oorzaak, het gevolg of de realiteit van emotionele stimuli zonder de relatie van de stimuli te veranderen. Je zou bijvoorbeeld een auto-ongeluk aan de kant van de weg kunnen herevalueren, wat waarschijnlijk eindigt met alle partijen die veilig weglopen van het incident. Een aantal functionele neuroimaging-onderzoeken zijn nu uitgevoerd tijdens herbeoordelingstaken en worden vermeld in Tabel 1, met de locatie van PFC-activeringen weergegeven in Figuur 11. Met behulp van de sleutelwoorden emotieregulatie, afleiding en herwaardering, werden empirische artikelen die vrijwillige emotieregulatie meten, opgenomen. Deze fMRI-onderzoeken bestonden uit geïnstrueerde cognitieve reappraisal, emotieonderdrukking en afleidingsstudies in niet-klinische populaties. Deze lijst met emotieregulatiestudies is niet uitputtend; het omvat bijvoorbeeld geen gerelateerde concepten zoals stemmingsregulatie. We merken op dat we in alle tabellen de nomenclatuur (toegepaste Brodmann-labels of topografische / regionale beschrijvingen) hebben behouden die door de auteurs van de originele kranten werden gebruikt. Er zijn enkele gevallen waarin vragen zouden kunnen worden gesteld over de specifieke toepassing van labels, maar zonder een gepubliceerd "gouden standaard" -coördinatensysteem voor de meeste prefrontale regio's, we hebben over het algemeen geen labels gewijzigd, met de uitzondering dat we in de tekst specifiek VLPFC-activaties noteren die consistent zijn met het achterste deel van BA 47 / 12. Bij het ontbreken van een duidelijke afbakening van het deel van BA 47 / 12 met significante amygdala-verbindingen bij mensen, beschouwen we het gedeelte van de regio dat achter de rug is van y = 32 als over het algemeen achterste BA 47 / 12. We geven ook in tekst aan wanneer OFC-foci consistent zijn met de locatie van BA 13 (ongeacht hun oorspronkelijke aanduiding).
Het meest gangbare paradigma voor het bestuderen van herevaluatie vraagt deelnemers om in de eerste plaats negatieve, sterk opwindende, statische beelden te zien (bijvoorbeeld verminking, aanval, verval en ontlasting) en vergelijkt neurale activatie tijdens proeven die worden geclaimd voor cognitieve herwaardering met proeven die worden geciteerd voor passieve waarneming (Eippert et al., 2006; Kim et al., 2007; Ochsner et al., 2002; Ochsner et al., 2004; Phan et al., 2005; Urry et al., 2006; Van Reekum et al., 2007). Hoewel er variaties zijn in de details van de herbeoordelingsinstructies van studie tot studie, vragen ze de deelnemers constant om een nieuwe interpretatie te maken van de betekenis, oorzaak, consequentie of de persoonlijke betekenis van het beeld tijdens de herbeoordelingsproeven. Reappraisal in contrast met ongereguleerde kijk op negatieve beelden werft brede gebieden van de PFC, met inbegrip van bilaterale DLPFC en VLPFC (vaak zwaarder links), en gebieden van de dorsale ACC en / of mediale PFC ondersteunen de cognitieve besturingsaspecten van herwaardering. Figuur 11 toont de locatie van reastraisalegerelateerde activaties (cyaanmarkers voor het verlagen van negatief gedevalueerde stimuli en geel voor het verlagen van positief opwekkende stimuli) uit de hierboven geciteerde onderzoeken.
Een gerelateerd paradigma maakt gebruik van dynamische filmbeelden in plaats van statische afbeeldingen. Deze studies demonstreren ook de rekrutering van bilaterale DLPFC tijdens cognitieve reappraisal, maar variëren afhankelijk van de vraag of regio's van ACC en mediale PFC aanvullend worden gerekruteerd om verdriet, afkeer of seksuele opwinding te verminderen (Beauregard et al., 2001; Goldin et al., 2008; Levesque et al., 2003, 2004).
In verschillende herbeoordelingsonderzoeken waarbij gebruik werd gemaakt van statische of dynamische afbeeldingen, werden amygdala-afnames gebruikt als een proxy voor verandering in negatieve valentie en opwinding, samen met afnamen in insula-rekrutering in sommige onderzoeken (Goldin et al., 2008; Levesque et al., 2003; Ochsner et al., 2002; 2004; Phan et al., 2005). We merken op dat een eenvoudige gelijkstelling van amygdalaire activiteit met negatief affect problematisch is, aangezien 1) de amygdala actief wordt in situaties die niet negatief zijn, en 2) negatieve affectieve ervaringen corticale en subcorticale componenten omvatten die verder reiken dan de amygdala. Gezien onze interesse in regionale hersen interacties, biedt de down-regulatie van de amygdalaire activiteit een bruikbare index voor het meten van prefrontaal-limbische interacties ongeacht de mate waarin de activiteit correleert met negatief affect. De meeste onderzoeken vinden afnamen in de linker amygdala, en vaak bilaterale amygdalae, bij gebruik van herwaardering om negatieve effecten te verlagen. Slechts een paar studies hebben de herwaardering van positief verankerde stimuli onderzocht. Op de vraag om positief of seksueel opwindende stimuli te herwaarderen of te verlagen, nam het niveau van de juiste amygdala-activering voor de stimuli af (Beauregard et al., 2001; Kim & Hamann, 2007). Dit kan de speculatie over de lateraliteit van emotieregulatie doen toenemen, maar in het algemeen ontbreekt het aan studies die testen op formele interacties met amygdala-lateraliteit.
Een andere strategie voor emotieregulatie houdt in dat positieve of rustgevende beelden uit de natuur of uit het verleden worden herinnerd om negatieve effecten te vervangen of tegen te gaan. Gedragsexperimenten tonen aan dat het herinneren van ongevoelige herinneringen of beelden die de sfeer verminderen, het negatieve effect vermindert (Erber & Erber, 1994; Joormann, Seimer & Gotlib, 2007; Parrott en Sabini, 1990; Rusting & DeHart, 2000). Twee neuroimaging-onderzoeken vergeleken het reguleren van iemands affect door een kalmerende afbeelding of herinnering te herinneren aan de ongereguleerde anticipatie van shock. Kalisch en collega's (2005) cued trials met tonen die aangeven of er een kans op shock was op die trials of niet. In de reguliere onderzoeken kregen de deelnemers de instructie om zich los te maken van hun angstgevoelens en te denken aan een speciale plek die eerder was geïdentificeerd. In de niet-regulerende onderzoeken kregen de deelnemers de opdracht om zich bezig te houden met hun emotionele reacties. ROI-analyses lieten zien dat deze vorm van regulatie een regio van de juiste anterolaterale frontale cortex (MNI: 42, 48, 18) en regulatie in de aanwezigheid van door angst gerekruteerde gebieden van de mediale PFC en rostrale ACC (-4, 46, 28) heeft gerekruteerd. In een vergelijkbaar onderzoek, Delgado en collega's (2008b) gebruikte gekleurde blokken om onderzoeken aan te duiden waarin shock mogelijk was, en vroeg deelnemers om hun angst te reguleren door een van de twee vooraf geïdentificeerde plaatsen in de natuur in gedachten te houden. Hun ROI-analyses laten zien dat het oproepen van natuurbeelden bij het anticiperen op shock de linker middenfrontgyrus rekruteert (Talairach: -43, 28, 30). De amplitude van die werd geassocieerd met succes van de regelgeving. Regulering resulteerde ook in activering in de ventrale mediale wand en subgenua cingulate (BA 32; -3 36, -8 en BA 25; 0, 14, -11), waarvan de auteurs aangeven dat deze met uitsterven zijn geassocieerd (Phelps et al., 2004) en afnames van de linker amygdalar-activiteit. Hoewel beide studies vergelijkbare paradigma's gebruiken, kunnen hun analytische benaderingen, waaronder de keuze van ROI's en het modelleren van tonische versus fasische effecten, verantwoordelijk zijn voor sommige van de verschillen in gerapporteerde regio's om te putten uit positieve of rustgevende beelden om de angst te weerstaan die gepaard gaat met wachten op mogelijke schok.
Net als bij de eerdere emotieregulatiestrategie houdt afleiding in dat je neutrale en irrelevante informatie in je werkgeheugen vasthoudt. Gedragsonderzoek toont aan dat dit negatieve affect vermindert bij zowel dysfore als niet-zieke individuen (Fennell, Teasdale, Jones en Damle, 1987; Lyubomirsky, Caldwell en Nolen-Hoeksema, 1998; Teasdale & Rezin, 1978). Door toegang te krijgen tot de werkgeheugencapaciteit met stemmingsongevoelige cognities, wordt voorkomen dat stemmingsconsequente gedachten toegang krijgen tot aandachtsbronnen (Siemer, 2005). Neuroimaging-onderzoeken naar afleiding hebben twee verschillende paradigma's gebruikt. De eerste, in dienst van Kalisch et al. (2006), gebruikten het anticipatie van het shockparadigma, behalve dat de deelnemer zich een prettig of veilig geheugen moest herinneren, er was een open afleidingsinstructie waarin de deelnemer werd aangemoedigd om iets anders te bedenken dan de mogelijke schok. Dit paradigma identificeerde een regio van de linker PFC (MNI: -56, 30, 22) die actiever was in proeven waarin deelnemers de instructie kregen om zichzelf af te leiden dan in de experimenten zonder afleiding. Het tweede distractieparadigma betrof een toegewezen afleidingstaak (werkgeheugentaak van Sternberg) waarin de deelnemer een reeks letters in het werkgeheugen vasthoudt terwijl hij negatieve of neutrale statische beelden bekijkt en vervolgens de beeldverschuiving moet beantwoorden of een enkele letter in de set die ze in gedachten hadden. McRae et al. (2009) rapporteren dat het inschakelen van een werkgeheugentaak tijdens het bekijken van negatieve dia's in vergelijking met passieve weergave de BOLD-reactie verhoogt in linker en rechter superieure en middenfrontgyri (MNI: BA6; -6, 10, 62 en -56, -4 , 48 en 48, 42, 32; BA 9; -42, 22, 30 en 42, 30, 34; BA 10; -36, 62, 12 en 38, 64, 14) evenals rechts inferieure PFC (BA47 / 12p; 36, 20, -4).
Veel neuroimaging-rapporten van emotieregulatie tonen expliciet DLPFC-regio's als zijnde betrokken in een soort van cognitieve controle en zijn voorzichtig over het toekennen van gelijktijdige dalingen van amygdala-responsen op directe verbindingen met de amygdala. In het geval van heroverweging en afleiding is deze voorzichtigheid met name geboden omdat deze processen foci produceren die over de PFC worden verspreid (Figuur 11). Zoals eerder vermeld, suggereert het patroon van anatomische projecties uit de cortex dat directe paden van DLPFC-regio's waarschijnlijk geen sterke controle van amygdala-verwerking uitoefenen. Gebieden van de PFC met matig dichte projecties in de laterale PFC worden alleen in een klein deel van de VLPFC gevonden, met name in de meer achterliggende gebieden van BA 47 / 12. Jammer genoeg, zoals eerder vermeld, creëert de nomenclatuur die gebruikt wordt om activeringen in deze regio te melden in de meeste onderzoeken, ambiguïteit als het gaat om vragen over connectiviteit met de amygdala. Studies van herwaardering, positief geheugen of beeldbetrokkenheid en afleiding rapporteren over het algemeen activeringen in de algemene regio's van VLPFC en mediale OFC (Eippert et al., 2007; Goldin et al., 2008; Kim & Hamann, 2007; Lieberman et al., 2007; McRae et al., 2009; Ochsner, Ray et al., 2004). Specifiek vermelden veel van de herbeoordelingsstudies bilaterale activeringen van BA 47 / 12 bij het verminderen van negatieve of positieve emotie. Zoals hierboven opgemerkt, is BA 47 / 12 een groot en heterogeen gebied en alleen de achterste regio's van BA 47 / 12 zijn locaties met significante amygdalaire projecties. Daarom worden sterke uitspraken over directe cognitieve invloed op de amygdala plausibeler in die onderzoeken met activaties in dit specifieke segment van BA 47 / 12.
Mediale regio's van de PFC worden vaak behandeld als bevoorrechte toegang tot subcorticale regio's zoals de amygdala. Echter, volgens de in kaart gebrachte mediale directe verbindingen met de amygdala, hebben alleen die regio's van subgenua cingulate (BA 25) en dorsale ACC (BA 24) dichte directe verbindingen met de amygdala. Alleen de studies van Delgado en collega's (2008a, 2008b) rapporteer foci op het mediale oppervlak die zich in regio's bevinden die zijn gepositioneerd om in brede zin invloed te hebben op de amygdala. Gezien de anatomische gegevens, kan het verrassend lijken dat activeringen van BA25 niet vaker voorkomen in deze studies. Het is echter aannemelijk dat signaaluitval in de posterieure VMPFC heeft voorkomen dat onderzoeken een meer consistente activering in deze regio aantonen. Vaker rapporteren studies van remming / onderdrukking, afleiding en herwaardering alleen foci in BA 32, wat een meer specifieke modulatie van de amygdala zou kunnen weerspiegelen, gezien de meer omlijnde aard van BA 32-invoer in de amygdala.
Correlationele studies van amygdala-deactivering
Om meer in detail te begrijpen hoe top-down emotieregulatie interageert met de amygdala, is een subset van emotieregulatieonderzoeken verder gegaan dan taak-versus-controle-contrasten om de specifieke correlaten van dalingen in amygdala-activiteit te onderzoeken (zie Tabel 2). Dat wil zeggen dat in plaats van te vragen welke gebieden betrokken zijn bij een taak waarvan bekend is dat ze de amygdala-activiteit reguleert, zij expliciet de correlatie of functionele / effectieve connectiviteit tussen de amygdala en het hele brein hebben getest tijdens de uitvoering van emotionele regulatie. Als alternatief, correleerden sommige onderzoeken met amygdala-afnamen met reeds geïdentificeerde prefrontale gebieden van de belangrijkste regulatiecontrasten. Deze onderzoeken geven aan dat amygdalaire afnames negatief gecorreleerd zijn met veel gebieden van PFC-activiteit. Van bijzonder belang zijn de activeringen in de VMPFC, inclusief BA 11m / 14r (5, 37, -12; -6, 46, -20: Urry et al., 2006, Ochsner et al., 2002 respectievelijk). Bovendien werd waargenomen dat subgenuale en pregenuele cingulate regio's negatief gecorreleerd waren met amygdala activiteit tijdens regulatie. Bijvoorbeeld, Urry en collega's (2006) meldde een regio van BA 32 / 10 (maximaal bij -23, 43, -10) die zich ventraal en mediaal uitstrekte. Delgado et al. (2008b) rapporteer ook een omgekeerde correlatie tussen BA 32 (0, 35, -8) activiteit en amygdala-afnamen. Posterieure (BA 13) gebieden van de OFC hebben ook een negatieve correlatie met amygdala-deactivering (-24, 28, -14; 26, 24, -22: Banks et al, 2007: -30, 22, -16; 34, 24, - 16: Ochsner, Ray et al., 2004). Minder ventrale gebieden van de PFC in BA 47 (34, 54, 12) en BA46 (-54, 12, 12: Urry et al., 2006; -54, 42, 12: Ochsner et al., 2002), ontstond ook in deze studies. Twee studies verbonden statistisch specifieke DLPFC-regio's aan mediale regio's, wat vervolgens overeenkwam met afnamen van de amygdala-respons. In een onderzoek van Urry et al. (2006), een bemiddelingsanalyse toonde de verbinding tussen de amygdala, BA 10 (3, 63, 18) en een DLPFC-regio (-50, 23, 19). Delgado et al. (2008b) alternatief gebruikte de mediale BA 32-regio als het zaad voor hun PPI-analyse die vervolgens een linker-amygdala-regio en een DLPFC-regio identificeerde. Belangrijk is dat deze studies gebieden identificeren die overeenkomen met amygdala-afnamen die ook hierboven zijn opgemerkt als projecterend op de amygdala zoals het dorsale anterieure cingulaat, subgenua- le cingulaat en posterieure orbitofrontale cortex.
Van de regio's gerapporteerd van deze correlationele analyses of meervoudige regressieanalyses, heeft een beperkt aantal ervan plausibele directe verbindingen in de amygdala. De meest voorkomende regio's die negatief gecorreleerd zijn met de amygdala-respons zijn regio's van de posterior OFC en subgenuale cingulate en VLPFC (Figuur 12). Van de laterale prefrontale gebieden heeft alleen het achterste laterale deel van BA 47 / 12 sterke projecties naar de amygdala. Regio's van anterieure BA 32 worden ook geïdentificeerd in correlationele analyses, die projecties op de evaluerende en basale laterale nucleus van de amygdala zouden kunnen weerspiegelen (Cheba et al, 2001).
Modellen van emotieregulatie
Tot op heden is het meest geavanceerde gegevensgestuurde model van emotieregulatie afkomstig van een studie van positieve herwaardering door Inzetten en collega's (2008). De resulterende variabele variabele is verandering in zelfgerapporteerd negatief affect. Een structuurvergelijkingsmethode werd toegepast op een neuroimaging-dataset van een herwaarderingsparadigma, vergelijkbaar met degene die door Ochsner et al. (2002; 2004). De juiste VLPFC werd gekozen als het startpunt voor de analyses, met coördinaten gecentreerd in een gebied dat plausibel het achterste gedeelte van gebied 47 / 12 omvat met projecties naar de amygdala. De auteurs gebruikten eerst een ROI-benadering om de rol van de amygdala en nucleus accumbens te testen als bemiddelaars tussen de juiste VLPFC en verminderd negatief affect, dat werd aangemerkt als de primaire meeteenheid van succes bij heroverweging. In deze ROI-analyse werd aangetoond dat beide structuren de relatie tussen de juiste VLPFC en zelfgerapporteerde afname in negatief affect mediëren (zie Figuur 13).
De auteurs gebruikten vervolgens volledige analyse van de hersencluster en niet-parametrische gevolgtrekking om twee netwerken te identificeren als mogelijke bemiddelaars van de relatie tussen de VLPFC en veranderingen in zelfgerapporteerd negatief affect (zie Figuur 14). Eén netwerk heeft een indirect positieve voorkeur voor het verhogen van de verandering in negatief affect. Dit netwerk omvat regio's van nucleus accumbens, subgenua cingulate (BA 25), pre-SMA, precuneus, DMPFC (MNI: 24, 41, 40) en superieure frontale gyrus (24, 21, 58). Onder deze regio's hebben de nucleus accumbens en subgenuale cingulate de meeste interconnectie met de amygdala. Het tweede geïdentificeerde netwerk heeft een indirecte negatieve voorkeur voor het verminderen van de verandering in negatief affect en het verminderen van succes bij het slagen. Dit netwerk omvat de rostrale dorsale ACC, amygdala (bilateraal) en posterior-laterale OFC (48, 24, -18). Toekomstig werk zal moeten toelichten hoe de componenten van de netwerken met elkaar interageren en of deze netwerken specifiek zijn voor dit specifieke type emotieregulatiestrategie.
Verschillende onderzoekers hebben theoretische modellen opgesteld over de neurale mechanismen achter emotie-regulatie. De eenvoudigste van deze modellen stelt voor dat een beperkt aantal gebieden een directe invloed op de amygdala uitoefenen. Delgado et al. (2008b), Hans en von Kanel (2008) en Quirk and Beer (2006) elk stelt voor dat de ventromediale PFC omlaag regio's van de amygdala reguleert. Deze modellen proberen op belangrijke wijze ons begrip van de neuroanatomische grondslagen van menselijke emotieregulatie te baseren op de uitgebreide dierenliteratuur over uitsterven en de verbindingen van de luchtwegen met de ventromediale PFC naar de geïntercaleerde massa's in de basolaterale amygdala (Morgan, Romanski & LeDoux, 1993; Likhtik et al., 2005; Quirk et al., 2000). Quirk and Beer (2006) voortbouwen op de aanwezigheid van zowel exciterende als remmende effecten van de "ventrale" mediale PFC-projecties op de amygdala bij mensen en ratten. Het subgenuale cingulate gebied, BA 25, wordt beargumenteerd als meer remmend terwijl de meer dorsale en anterieure BA 32 wordt voorgesteld om exciterende verbindingen te hebben met de amygdala. Zowel BA 25 en 32 hebben verbindingen met de amygdala. BA 32 heeft echter veel beperktere verbindingen.
Phillips et al (2008) een schakelmodel hebben ontwikkeld dat de neurale onderbouwing van meerdere soorten emotieregulatie probeert uit te leggen (zie Figuur 15). Het model bevat componentgebieden van de DLPFC, OFC, VLPFC, DMPFC en ACC. Van bijzonder belang zijn de auteurs die onderscheid maken tussen gebieden die betrokken zijn bij automatische emotieregulatie (in subgenuale en rostrale ACC) en regio's die worden gerekruteerd voor vrijwillige emotieregulatie (DLPFC en VLPFC). Ze karakteriseren deze laatste regio's als fylogenetisch nieuwer en geven feedback aan de oudere processen voor het genereren van emoties. De OFC, DMPFC en ACC zijn daarentegen fylogenetisch oudere regio's die worden beschreven als werkende via feedforward-processen om interne statusinformatie door te geven aan de DLPFC en VLPFC. De auteurs plaatsen de DMPFC als het kanaal waardoor de OFC waardevolle informatie naar voren brengt naar neocorticale regio's van de hersenen voor beslissingsprocessen.
Een uniek aspect van dit model is de expliciete articulatie van de processen van feedforward en feedback. Het model is intuïtief aantrekkelijk en past duidelijk in de traditionele ideeën over de DLPFC die top-down controle uitoefent over meer "emotionele" regio's. Het is echter moeilijk om deze conceptualisering te verzoenen met het structurele model, gezien de laminaire distributie van PFC-verbindingen (Barbas en Rempel-Clower, 1997; Barbas, 2000). Het structuurmodel suggereert inderdaad dat de informatiestroom tussen de DLPFC en de OFC feitelijk in de tegenovergestelde richting gaat met processen die hun oorsprong vinden in de OFC en die naar de DLPFC gaan, voornamelijk gekenmerkt als feedback, en die zich voordoen in de DLPFC en overwegend naar de OFC gaan. gekenmerkt als feedforward.
The Phillips et al. model is ook opmerkelijk in zijn plaatsing van zogenaamde "automatische regulatie" -regio's zoals het subgenuale cingulate en OFC als de primaire route waardoor meer fylogenetisch nieuwere regio's invloed uitoefenen op limbische gebieden zoals de amygdala. Dit is grotendeels consistent (met name de subgenuale cingulate regio) met de hierboven beschreven netwerkarrangementen. Er kan echter gespeculeerd worden dat er meer dan één route kan zijn waardoor vrijwillige gebieden voor emotieregulatie de verwerking van amygdala kunnen beïnvloeden. In het bijzonder kan het posterieure VLPFC in staat zijn om direct invloed uit te oefenen op amygdala-processen zonder betrokkenheid van één van de meer mediale "automatische regulatie" -regio's te vereisen, gegeven zijn directe invoer naar amygdala-kernen.
Samenvattend wijzen een schat aan gegevens op de betrokkenheid van PFC-regio's tijdens emotiereguleringstaken, met activiteit in een selectere groep van gebieden (BA 47 / 12, BA25 en BA 32) die associaties tonen met het vermogen om amygdala-activiteit neerwaarts te reguleren. Steeds geavanceerdere modellen zijn voorgesteld om deze gegevens te verklaren. De opkomst van deze modellen is aantrekkelijk, evenals de bezorgdheid van hun auteurs voor de plausibiliteit van de voorgestelde verbindingsnetwerken. We merken echter op dat tot nu toe geen enkele modellen expliciet het laminaire patroon van verbindingen tussen verschillende PFC-regio's hebben erkend. Bijvoorbeeld, Wager et al (2008) biedt het meest gecompliceerde model voor een specifieke emotieregelstrategie, maar gaat niet in op de aard van de informatiestroom tussen de deelgebieden. Phillips et al. explicieter het concept van feedforward- en feedbackinformatie opnemen, maar deze ideeën niet verzoenen met het waargenomen patroon van feedback en feedforward-projecties in de betreffende regio's. Wij geloven dat het combineren van deze problemen een van de belangrijkste uitdagingen is voor onderzoekers die de neurale substraten van emotieregulatie proberen te begrijpen.
6. Cognitieve controle van emotionele afleiding
Hoewel veel van onze analyse zich heeft gericht op onderzoek naar emotieregulatie, doen zich veel vergelijkbare problemen voor bij het bestuderen van de literatuur over cognitieve controle. In grote lijnen verwijst cognitieve controle naar de uitvoerende processen op hoog niveau die doelgerichte verwerking bevorderen, terwijl doel-irrelevante verwerking wordt verhinderd. De term wordt met name gebruikt om toe te passen op taken waarvoor selectieve aandacht moet worden besteed aan inkomende, voor het doel relevante, sensorische informatie en de remming van niet-relevante sensorische informatie, en de bijbehorende selectie van doelbevorderende reacties en onderdrukking van concurrerende doelgepaste antwoorden. Een dergelijk selectieproces wordt vaak expliciet gepresenteerd in termen van top-down modulatie en biasing van verwerkingsroutes. Emotionele reguleringsstudies kunnen worden beschouwd als een specifieke subcategorie van cognitieve controle die zich richt op het moduleren van de affectieve respons zelf. In tegenstelling hiermee richten de meeste andere typen cognitieve controle-onderzoeken met betrekking tot emotie zich op het vermogen om de afleiding te overwinnen die wordt veroorzaakt door emotionele stimuli. Vanwege hun inherente (vaak automatische) aandachtstrekkende kwaliteiten (De meeste et al., 2005; 2007; Pessoa, 2008), veroorzaken emotionele stimuli vaak een sterke behoefte aan cognitieve controle om geschikte selectie van doelrelevante informatie te behouden. Deze behoefte om afleiding van emotionele stimuli te vermijden, komt met name voor in onderzoeken waarbij emotionele stimuli gelijktijdig met andere stimuli optreden, incongruent zijn met andere taakvereisten of tijdens taken met een werkgeheugen, waar verstoring het online-onderhoud van informatie zou kunnen verstoren. We bespreken deze studies kort om hun convergentie met de literatuur over emotieregulatie te benadrukken. Voor een meer grondige beoordeling van deze literatuur wordt naar lezers verwezen Banich et al. (2009).
Onderdrukking van emotionele stimuli tijdens cognitieve taken
Meerdere studies hebben paradigma's gebruikt waarin deelnemers moeten reageren op een taakrelevante niet-emotionele functie van een stimulus (zoals kleur) en niet mogen worden afgeleid door emotionele inhoud (dwz emotionele woorden), of om een niet-emotionele stimulus (dwz een huis) terwijl je een emotionele stimulus negeert (een angstig gezicht). Zo zijn bijvoorbeeld rostrale (dorsomediale, pregenuele en dorsale ACC) regio's en zowel DLPFC- als VLPFC-regio's allemaal waargenomen in emotionele Stroop-paradigma's waarin proefpersonen moeten vermijden afgeleid te worden door de emotionele inhoud van woorden (Whalen et al., 1998; Compton et al., 2003; Herrington et al., 2005; Mohanty et al., 2007). Voor een meer diepgaande evaluatie van hoe aandachtcontrole en emotieregeling kunnen gaan naar dezelfde neurocognitieve substratenlezers Blair en Mitchell (2009) en Mitchell (2011).
Een interpretatieve beperking van veel van deze paradigma's komt echter voort uit het feit dat het niet altijd duidelijk is of deze regio's betrokken zijn omdat ze cognitieve controle uitoefenen, conflict volgen, betrokken zijn vanwege grotere conflicten / afleiding zonder noodzakelijkerwijs het conflict / de afleiding te beheersen, of reageren eenvoudigweg op de emotionele aard van de stimuli. Bijvoorbeeld, Mohanty en collega's (2007) elegant aantonen dat het pregenuele cingulate-gebied (bij benadering BA 24 / 32) verhoogde activering vertoont tijdens een Stroop-taak met emotionele woorden, en dat dit correleert met de toegenomen reactietijd in de taak. Dit zou kunnen worden geïnterpreteerd in termen van de rACC die zich engageert om cognitieve controle uit te oefenen over de emotionele afleiders. Echter, aangezien de activering van deze regio correleert met een grotere reactietijd, lijkt het niveau van activering niet gerelateerd te zijn aan succesvolle remming van de afleiders. Bovendien vertoonde het verhoogde functionele koppeling met de amygdala, wat duidelijk niet overeenkomt met de hypothese dat de rACC een neerwaartse regulatie van de amygdala veroorzaakte. Het is inderdaad opmerkelijk dat de auteurs suggereren dat de verhoogde connectiviteit tijdens blootstelling aan de emotionele afleiders in plaats van de RACC-regulering van de amygdala te weerspiegelen, de amygdalaire regulering van of invoer in de rACC weerspiegelt, in plaats van andersom.
Een van de opvallendere bewijsstukken voor prefrontale cognitieve controle over emotionele verwerking in de amygdala komt uit een onderzoek van Etkin et al. (2006), waarin deelnemers een Stroop-achtige taak uitvoerden waarin emotionele gezichtsuitdrukkingen congruent of incongruent kunnen zijn met woorden die een emotie benoemen. Het ontwerp van de studie was relatief gecompliceerd omdat de auteurs zich niet concentreerden op een eenvoudige vergelijking van emotionele versus neutrale trials of incongruente versus congruente trials, maar eerder onderzochte effecten tijdens incongruente trials die specifiek volgden op een congruente of incongruente studie. Interessant is dat de DLPFC, een DMPFC-regio in de superieure frontale gyrus en de rostrale (pre -uele) ACC activaties vertoonden tijdens incongruente trials die afhankelijk waren van de vraag of de eerdere test congruent was of niet. De DLPFC (en de DMPFC) reageerden meer op incongruente studies die volgden op een congruent onderzoek, terwijl de rostrale ACC meer reageerde op onderzoeken die volgden op een andere incongruente studie. De studie is een van de weinige studies in de literatuur over cognitieve controle die specifiek de relatie van prefrontale corticale regio's met amygdala-activiteit onderzocht (met behulp van psychofysiologische interactie-analyse, Friston et al. 1997). Opmerkelijk genoeg was de grotere activiteit in de rostrale ACC omgekeerd evenredig met de juiste amygdala-activiteit. Op basis van het patroon van amygdala-antwoorden stellen de auteurs dat amygdala-activiteit gecorreleerd is aan de mate van conflict bij een bepaald onderzoek, en door amygdala-activiteit te onderdrukken, biedt de rostrale ACC controle over dit conflict. Ondersteuning voor dit idee is afkomstig van gedragsgegevens in die zin dat degenen die meer inverse functionele connectiviteit vertoonden op incongruente trials een grotere conflictresolutie vertoonden, gemeten aan de hand van reactietijden op de taak. In een vervolgstudie Etkin et al. (2010) merkte op dat deze onderdrukking van de amygdala-activiteit zwakker lijkt in patiënten met gegeneraliseerde angststoornis in vergelijking met gezonde controles, wat een mogelijk neuraal correlaat oplevert van de moeilijkheid om emotionele afleiding of conflict in deze patiëntenpopulatie te beheersen.
Een belangrijk voorbehoud is gerechtvaardigd met betrekking tot deze literatuur. Ten eerste suggereren studies door de groep van Etkin niet de aanwezigheid van een globale tonische remming van de amygdala door PFC-regio's tijdens conflicterende emotionele informatie, of een constante betrokkenheid van 'cognitieve controlegebieden', maar eerder een taakspecifieke remming die afhangt van het niveau van conflict tussen onmiddellijk voorafgaande stimuli. Indien correct, kan het vermogen om inverse associaties tussen het pregenuele cingulaat (of andere PFC-regio's) en de amygdala te observeren in hoge mate taak- en analysespecifiek zijn.
Andere bewijslijnen verhogen ook de mogelijkheid dat andere prefrontale gebieden, in het bijzonder dorsale ACC, remmende controle over de amygdala kunnen uitoefenen. Bijvoorbeeld in een onderzoek met hetzelfde paradigma als Etkin et al. (Chechko et al., 2009), vertoonden patiënten met paniekstoornis een grotere vertraging dan gezonde controles tijdens emotioneel incongruente trials, evenals een hogere amygdala, maar een lagere dorsale ACC / DMPFC-activiteit, wat leidde tot een suggestie dat paniekstoornis wordt gekenmerkt door onvoldoende DMPFC / dorsale ACC-controle. Evenzo Hariri et al., (2003) een negatieve correlatie waargenomen tussen de amygdala en dorsale ACC (en VLPFC) wanneer proefpersonen emotionele afbeeldingen moesten labelen versus matchen (waarbij de amygdala-activiteit toenam voor de overeenkomststoestand en de VLPFC en dorsale ACC toenemende activiteit tijdens de labelconditie). Er is ook gesuggereerd dat dACC regulerende controle over de amygdala kan uitoefenen zelfs in de afwezigheid van specifieke conflicten of emotionele afleiding van een taak. Pezawas et al. (2005) waargenomen significant omgekeerde associaties tussen dACC en amygdala-activiteit tijdens een taak voor taakafstemming. Het kan ook worden opgemerkt dat de subgenuale ACC in het Pezawas-onderzoek positief gecorreleerd was met de amygdala-activiteit, wat duidt op een uniek samenspel tussen verschillende delen van het cingulaat en de amygdala, en suggereert verder, zoals in de Monhaty et al. (2007) papier, dat de rACC, althans in sommige situaties, positief is in plaats van negatief, gekoppeld aan de amygdala.
Werkgeheugen
Een andere subklasse van cognitieve controle-experimenten richt zich op het vermogen om emotionele afleiding te onderdrukken tijdens taken in het werkgeheugen. Omdat de hoeveelheid informatie die online kan worden vastgehouden en gemanipuleerd beperkt is (Cowan, 2010), is het van cruciaal belang dat individuen op de juiste manier prioriteiten stellen aan welke informatie deze online winkel binnenkomt. Idealiter zouden we doelrelevante informatie moeten behouden in relatie tot minder belangrijke informatie, maar ook de inhoud van het werkgeheugen kunnen dumpen als belangrijkere informatie eerdere doelen overtreft. Als zodanig biedt werkgeheugen een potentieel bruikbaar domein voor het onderzoeken van emoties-cognitieve interacties, vooral gezien de cruciale rol van de DLPFC en VLPFC in werkgeheugenprocessen (Badre et al., 2005; Blumenfeld et al., 2010; Curtis & D'Esposito, 2004; Jonides et al., 2005; Levy en Goldman-Rakic, 2000, Nee en Jonides, 2010; Postle, 2006; Thompson-Schill et al., 2002).
Twee rapporten van Dolcos en collega's zijn opmerkelijk, omdat ze in het bijzonder hersenactivaties koppelen aan succesvolle prestaties of gebruik maken van functionele connectiviteit (Dolcos en McArthy 2006; Dolcos et al., 2006). Beide rapporten analyseerden gegevens van een eenvoudige face-matching vertraagde responstaak waarin emotionele of neutrale beelden werden gepresenteerd tijdens de vertragings (onderhouds) periode van de taak. In de eerste studie toonden ze aan dat de ventrolaterale cortex (BA 45 / 47) bilateraal geactiveerd werd tijdens emotionele in vergelijking met neutrale distractors. Deelnemers die een grotere ventrolaterale activiteit vertoonden in de aanwezigheid van emotionele distractoren beoordeelden die afleiders als minder storend. In een vervolgstudie toonden zij aan dat de activiteit met de linker BA 45-activiteit (maar niet de juiste BA 45) verschilde tussen onderzoeken waarbij de personen met succes vs. de distractor met succes werden genegeerd (zoals aangetoond door correcte of incorrecte vertraagde responsprestaties). Dolcos et al. (2006) rapport ook over de functionele connectiviteit van VLPFC-amygdala, waarbij beide gebieden toenemen tijdens emotionele tov neutrale distractor-trials. Belangrijk is dat deze connectiviteit positief is en niet kan worden geïnterpreteerd als een afspiegeling van de onderdrukking van amygdalar-vuren.
De studies door Dolcos en collega's leveren ook bewijs voor dissocieerbare patronen van activering en deactivering in frontale regio's. In het bijzonder namen ventrolaterale gebieden toe met emotionele afleiding, terwijl DLPFC (BA 9 / 46) afnam, wat een wederkerige relatie tussen deze regio's suggereert. Deze wederzijdse relatie echoot een omgekeerd dorsaal vs. ventraal patroon waargenomen door Perlstein et al. (2002) die onderwerpen hadden die een werkgeheugentaak uitvoerden waarin emotioneel gelaagde beelden als taakrelevante aanwijzingen en sondes verschenen [interessant genoeg was de wederzijdse relatie nauw verbonden met valentie met DLPFC die opliep met belonende stimuli en ventrale regio's (BA 10 / 11) die verhoogde activiteit vertoonde voor negatieve stimuli]. Het omgekeerde patroon tussen meer dorsale en ventrale PFC-regio's is ook waargenomen in andere werkgeheugenparadigma's, waarbij grotere DLPFC ten opzichte van ventrale frontale activiteit geassocieerd is met grotere werkgeheugenbelasting (Rypma et al., 2002; Woodward et al., 2006), hoewel de specifieke ventrale PFC-regio's die bij dergelijke onderzoeken zijn betrokken, variëren. Het kennelijke omgekeerde patroon van ventrale en dorsale gebieden suggereert een oppositionele spanning tussen deze regio's, maar duidt niet op het oorzakelijke karakter van de relatie. Ranganath (2006) stelt een hiërarchische structuur voor aan werkgeheugenprocessen waarin caudale / ventrale PFC-regio's top-down controle van posterieure systemen bieden, terwijl de dorsale / rostrale PFC de controle heeft over de meer caudale ventrale frontale gebieden. In dit perspectief stelt Ranganath dat selectieprocessen geïmplementeerd door rostraal / dorsaal PFC modulaties van activiteit in caudale / ventrale PFC omvatten. Zoals echter hieronder wordt beschreven, wijzen modulaties in de tegenovergestelde richting ook op overweging.
7. Affectieve regulatie van cognitieve gebieden
Gegeven het structurele model dat in eerdere secties is geschetst, kunnen OFC-projecties op de laterale PFC, waaronder DLPFC, worden gecategoriseerd als overwegend als feedback. Als zodanig kunnen deze projecties zorgen voor voorspanning en regulering van meer cyto-architectonisch ontwikkelde regio's. Hoewel ze schijnbaar gekant zijn tegen filosofische opvattingen die rationaliteit boven emotie plaatsen, past het idee dat een gebied dat betrokken is bij affectieve verwerking, feedbacktype voorvertaling verschaft over gebieden die betrokken zijn bij andere cognitieve interacties, gemakkelijk met moderne opvattingen over emoties die het vermogen van emotie benadrukken om prioriteiten te stellen en informatieverwerking om biologisch en maatschappelijk belangrijke doelen te bereiken. Deze kijk op emotie wordt elegant gearticuleerd door Gray en collega's (Grijs, 2001, Gray, Braver, Raichle, 2002), die stellen dat benadering en terugtrekkingstoestanden adaptief de efficiëntie van specifieke cognitieve functies beïnvloeden, zowel het verbeteren en verstoren van verschillende cognitieve functies om effectiever te voldoen aan situationele vereisten. Bewijs voor een dergelijke emotionele modulatie van cognitie is goed geaccepteerd in de besluitvorming (Delgado et al., 2003; Grabenhorst & Rolls, 2009; Hardin, Pine & Ernst, 2009; Piech et al., 2010), maar kan ook worden waargenomen in andere door prefrontale gemedieerde functies zoals werkgeheugen. Ruimtelijke versus verbale werkgeheugenprestaties worden bijvoorbeeld omgekeerd gemoduleerd door inductie van positieve versus negatieve gemoedstoestanden, waarbij het ruimtelijk werkgeheugen wordt verbeterd door onthoudingsstemmingstoestanden en aangetast door benaderingsstatussen, en verbaal werkgeheugen dat het tegenovergestelde effect toont (Grijs, 2001). Bovendien vermindert positieve en negatieve emotie-informatie werkgeheugeninterferentie in vergelijking met neutrale informatie (Levens & Phelps, 2008; 2010). De rechter OFC (33 24 -8) en de linker voorste insula (-32 21 2) reageren meer op de resolutie voor emotionele interferentie.
Evenzo bevorderde de inductie van positief affect in een gedragsmatige cognitieve set-switching taak, in vergelijking met neutraal of negatief affect, cognitieve flexibiliteit en verminderde doorzettingsvermogen, maar leidde ook tot verhoogde distractibility (Dreisbach en Goschke, 2004). Dergelijke bevindingen komen overeen met een groeiend aantal bewijzen dat positieve en negatieve gemoedstoestanden de aandacht kunnen verbreden of verkleinen, afhankelijk van de kracht van de benadering of ontwenningskenmerken van de gemoedstoestand (Fredrickson & Branigan, 2005; Gable & Harmon-Jones, 2008; 2010; Gasper en Clore 2002).
Kritiek is dat toenemend bewijsmateriaal aangeeft dat motivationele effecten invloed hebben op BOLD-reacties in de DLPFC (BA 9) tijdens een werkgeheugentaak (Gray, Braver en Raichle, 2002; Savine & Braver, 2010). Inderdaad, Savine & Braver (2010) aantonen dat binnen de linker DLPFC (BA 9), monetaire beloningsprikkels specifiek verbeterde taak-cue-gerelateerde activeringen omvatten, en deze activering voorspelde of een proef optimaal zou worden uitgevoerd. Alles bij elkaar vereisen dergelijke studies een omkadering van unidirectionele opvattingen over de relatie tussen cognitieve en emotionele processen.
Studies met één cel bieden aanvullende inzichten in het tijdsverloop van communicatie tussen ventrale en meer dorsale regio's, in relatie tot beloning. Gegevens van primaten suggereren dat baangebieden coderen voor een zuiverdere waardering van beloningen dan andere frontale regio's, en dat de OFC deze waarderingsinformatie verstrekt aan meer dorsale prefrontale regio's (Hikosaka en Watanabe, 2000; Wallis & Miller, 2003; Rushworth et al, 2005). Belangrijk is dat OFC-neuronen reacties tonen op beloningsinformatie die voorafgaat aan beloningsgerelateerde reacties in de DLPFC (Wallis & Miller, 2003). Dit gebeurt met het idee dat de OFC eerst de beloningswaarde codeert en vervolgens deze informatie toevoegt aan gebieden die deze informatie kunnen koppelen aan acties of andere contextuele informatie die nodig is om toegang te krijgen tot de beloning. We merken echter op dat het niet duidelijk is in hoeverre deze stimuleringsinformatie specifiek de DLPFC bereikt in termen van feedbacktypeprojecties, of kan worden beschouwd als feedforward in de natuur, omdat sommige 30% van de OFC, DLPFC-projecties als feedforward kunnen worden beschouwd in natuur (Barbas en Rempel-Clower, 1997). Volgens het structurele model zou dit onderscheid bepalen of de beloningsgevoeligheid van DLPFC-cellen een feedback-type biasing van DLPFC weerspiegelt of een meer eenvoudige (feedforward type) overdracht van informatie over waardering weergeeft waarop de DLPFC kan werken. Raadpleeg alstublieft Mitchell (2011) voor een bespreking van hoe de neurale substraten van beloning kunnen overlappen met die van emotieregulatie.
Het idee dat emotionele verwerking van invloed is op cognitieve operaties kan ook nuttig zijn bij het overwegen van functionele connectiviteit tussen de amygdala en prefrontale regio's. Zoals eerder opgemerkt, is positieve functionele connectiviteit tussen PFC-regio's (met name pregenuele cingulate en VLPFC) waargenomen in eerdere studies (Pezawas et al., 2005; Dolcos et al., 2006). We stellen voor dat in deze situaties de amygdala de initiator kan zijn, in die zin dat deze waarschijnlijk eerst de saillantie van de situatie zou berekenen en die informatie zou communiceren of pogingen zou doen om PFC-regio's te reguleren op basis van die informatie in plaats van andersom. Tot op heden zijn er echter weinig pogingen ondernomen om de causale richting van deze functionele connectiviteit te modelleren.
8. Discussie
Wij zijn van mening dat de bovenstaande beoordeling de noodzaak illustreert om aandacht te schenken aan de details van de anatomische verbindingen binnen de PFC en hun relatie tot de amygdala bij het beschouwen van emoties-cognitieve interacties. Als u dat niet doet, kan dit leiden tot modellen die moeilijk te rijmen zijn met de anatomie en die daardoor waarschijnlijk onnauwkeurig blijken te zijn. Daarentegen kan aandacht voor de details van het neurocircuit niet alleen zorgen voor meer plausibele modellen van de interactie tussen emotionele en cognitieve processen, maar ook functionele eigenschappen onthullen die anders niet zouden worden bijgewoond.
Inzichten voor emotieregulatie
Op basis van de selectieve aard van neuroanatomische routes tussen de PFC en amygdala, moeten plausibele modellen van PFC-modulatie door noodzaak modulatie van, of relais door, dorsaal anterieure cingulate omvatten, waarbij het subgenuale gebied zich uitstrekt tot in de gyrus rectus, of door het achterste deel van het gebied 47 / 12. In dit stadium van het veld leveren eenvoudige verklaringen dat de PFC betrokken is bij emotionele regulering onvoldoende details om bruikbaar te zijn, en in veel gevallen kunnen ze zelfs misleidend zijn, omdat de meerderheid van de PFC-regio's geen sterke projecties naar de amygdala hebben. De opkomst van padmodellen die zich concentreren op de belangrijkste knooppunten die naar de amygdala projecteren, zoals de modellen die zijn voorgesteld en getest door Wager et al. en Phillips et al. zijn een bemoedigende ontwikkeling in dit opzicht. We vermoeden dat voor verdere vooruitgang bij het begrijpen van de betrokkenheid van de PFC's bij emotieregulatie, de relatieve rollen van de dorsale anterieure cingulate, posterior 47 / 12 en de subgenuele regio bij het reguleren van de amygdala bepaald moeten worden.
Een belangrijke vraag blijft ook over hoe de extreem wijdverspreide PFC-activeringen die optreden tijdens emotieregulatie betrekking hebben op deze sleutelknooppunten, omdat slechts enkele studies direct de intra-PFC functionele connectiviteit hebben beoordeeld. Anatomisch zijn deze PFC-gebieden niet gelijkelijk verbonden met het dorsale anterieure cingulaat, achterste 47 / 12 of het subgenuale gebied, en daarom zijn ze waarschijnlijk selectief geassocieerd met verschillende routes naar de amygdala. We vermoeden dat een volledig begrip van de betrokkenheid van de PFC bij emotie-regulatie een opheldering vereist van hoeveel van deze PFC-regio's die directe limbische projecties missen selectief interageren met andere PFC-regio's die voldoende projecties hebben om limbische verwerking te moduleren.
Inzicht in de richting van invloeden
We hebben betoogd dat dominante modellen van intra-PFC en PFC-amygdala-interacties die een strikte unidirectionele top-down cognitieve controle over emotionele processen articuleren, niet consistent zijn met de laminaire kenmerken van verbindingen tussen deze regio's. Ons argument tegen deze traditionele top-down modellen van PFC-amygdala en intra-PFC interacties leunt zwaar op het structurele model beschreven door Barbas en collega's, waarbij het laminaire patroon van projecties dicteren of de projecties feedbackachtige voorspanning van verwerking vertegenwoordigen, of feedforward overdracht van informatie. Als dit klopt, lijken meer emotiegerelateerde gebieden meer controle van boven naar beneden te bieden ten opzichte van bottom-up feedforward overdracht van informatie dan de meer traditioneel cognitieve gebieden van de PFC.
Wij zijn van mening dat de terminologie van top-down regulatie heeft geleid tot een conceptuele bias in het begrijpen van de relatie tussen hersengebieden en cognitief-emotionele processen. Deze bias past bij een filosofische kijk op de rollen van 'cognitieve' en 'emotionele' processen die cognitie boven de meer dierlijke emoties plaatsen. Maar deze vooringenomenheid kan ons vermogen om een goed begrip te krijgen van de manier waarop de hersenen informatie verwerken, belemmeren. Als emotionele processen de 'cognitieve' operaties reguleren en vooringenomen zijn, net zoveel als of meer dan omgekeerd, kan de terminologie van boven naar beneden en van onder naar boven ongepast zijn bij het beschouwen van emoties-cognitieve interacties.
Beperkingen bij het afleiden van de functie van de structuur
De elegantie van het structurele model is dat het leidt tot sterke voorspellingen over de aard van interregionale communicatie. Er kunnen echter verschillende kritiekpunten worden opgeworpen bij het trekken van functionele conclusies op basis van anatomische kenmerken. Ten eerste, hoewel het structurele model sterk wordt ondersteund in termen van zijn voorspellingen van laminaire verbindingspatronen gebaseerd op cytoarchitectuur, zijn conclusies over de functionele implicaties van deze laminaire verbindingspatronen niet formeel getest in circuits buiten sensorische verwerkingsstromen. Hoewel het redelijk lijkt aan te nemen dat dezelfde functionele kenmerken laminaire patronen van projecties door de hersenen karakteriseren, is dit niet noodzakelijk het geval. Als zodanig zijn conclusies over de functionele eigenschappen van verbindingen in de PFC alleen geldig als de functionele kenmerken van structurele feedforward en feedbackprojecties bewezen worden te behouden in associatie-cortices.
We hebben een sterke link gelegd tussen functionele feedback en top-down-regulering en een even sterke koppeling tussen feedforward- en bottom-up-processen. De termen feedback en feedforward zijn afkomstig van de besturingstheorie, die probeert het functioneren van dynamische systemen te beschrijven. De acceptatie van deze termen door neurowetenschappers en psychologen is niet verrassend, omdat het concept van feedbackmechanismen die een regelbare controle en feedforwardmechanismen bieden die de overdracht van informatie naar hogere gebieden in een verwerkingsstroom mogelijk maken, intuïtief is. Een eenvoudige vergelijking van top-down-regulering met feedback en bottom-up met feedforward is echter problematisch in die zin dat aanvullende kenmerken worden geïmpliceerd door top-down en bottom-up conceptualisaties. Dergelijke extra functies worden zelden expliciet gemaakt, maar kunnen van cruciaal belang zijn bij het conceptualiseren van informatieverwerkingspaden. We vermoeden dat sommige theoretici de termen top-down en bottom-up gebruiken op manieren die niet overeenkomen met feedback- en feedforwardmechanismen zoals gedefinieerd door de controletheorie, maar dergelijke inconsistenties worden zelden expliciet in de literatuur beschreven.
Bij het karakteriseren van de feedback- en feedforward-projecties van de PFC, stellen we vast dat we niet impliceren dat alle projecties van dezelfde soort zijn. Gebieden hebben een combinatie van feedback, feedforward en laterale verbindingen, maar de verhoudingen van deze verbindingen verschillen aanzienlijk van land tot land. We kenmerken dus dominante verbindingspatronen, maar dit betekent niet dat de resterende verbindingen niet functioneel significant zijn. Eulaminate PFC-regio's hebben bijvoorbeeld zeker genoeg feedbackprojecties om aspecten van minder korrelige regio's te helpen reguleren, zelfs als dit niet de dominante manier van communicatie tussen de gebieden is.
Bovendien kunnen verbindingen van het type feedforward-projecties in sommige gevallen de verwerking in doelregio's moduleren in plaats van alleen informatie te dragen. Misschien is het beste voorbeeld van dit soort feedforward-modulatie ontstaan in geïntegreerde concurrentiemodellen (Desimone en Duncan 1995; Duncan et al. 1997) waarin de winst van één representatie resulteert in de onderdrukking van een andere. In dergelijke modellen kan het voeden van een bepaalde afbeelding leiden tot een verbetering van de verwerking van die stimulus en de wederzijdse onderdrukking van een andere stimulus (Desimone en Duncan 1995). Op deze manier kan wat naar voren wordt verzonden, de verwerking in doelgebieden moduleren. In de context van PFC-werking zou een DLPFC-signaal dus de concurrentie tussen potentiële representaties in de OFC kunnen veranderen door dit soort feedforward-projectie. Dit type competitief mechanisme is intrigerend omdat het specifieke computationele kenmerken zou impliceren (Walther & Koch, 2006), die in het algemeen niet zijn opgenomen in modellen van emotionele regulatie.
Bij het beschouwen van het structurele model is het belangrijk om te herhalen dat de criteria die door Barbas en collega's worden gebruikt voor het definiëren van feedforward- en feedbackverbindingen niet volledig consistent zijn met de criteria die zijn gebruikt door andere onderzoekers die de hiërarchische ordening van laminaire projecties onderzoeken. Specifiek worden definities van terugkoppeling en voorwaartse verbindingen vaak gedefinieerd met verwijzing naar laag IV, zodat feedforward (stijgende) projecties worden gedefinieerd door hun terminatie in laag IV (of voornamelijk in laag IV), terwijl feedback (dalende) projecties buiten laag eindigen IV. Hoewel een strikte naleving van een laag IV-regel waarschijnlijk slecht wordt geadviseerd, zijn er uitzonderingen op dit patroon waargenomen (Pandya en Rockland, 1979; Felleman en Van Essen, 1991), is de impact van verbredingscriteria om projecties mogelijk te maken die eindigen in infragranulaire lagen V en VI om te worden behandeld als feedforward-projecties niet volledig begrepen. Aantoonbaar zouden onderzoeken naar de timing van het schieten in verschillende PFC-corticale lagen deze vraag kunnen beantwoorden, maar gegevens over dit onderwerp ontbreken.
De kwestie van criteria veroorzaakt een pauze voordat wordt aangenomen dat de OFC-DLPFC echt een patroon heeft waarin de OFC als een hoger niveau dan de DLPFC moet worden behandeld, en het is niet onze bedoeling om dit te beargumenteren. Desalniettemin kan duidelijk worden gesteld dat de projectiepatronen zich zeker niet conformeren aan een hiërarchische organisatie waarin de DLPFC zich in een hiërarchische positie boven de OFC bevindt, op een manier vergelijkbaar met sensorische gebieden op hoger niveau die boven de primaire zintuiglijke gebieden zitten. Als zodanig zouden modellen van PFC-organisatie verstandig zijn om de doordringende positionering van de DLPFC als aan de top van een hiërarchie van PFC-regio's te vermijden.
Modellering van feedforward- en feedbackverbindingen
Bij het evalueren van de bestaande modellen van emoties-cognitie-interacties valt op dat er in enkele gepubliceerde onderzoeken tot nu toe specifieke tests zijn uitgevoerd of projecties feedback, feedforward of laterale projecties weerspiegelen (met de opmerkelijke uitzondering van Seminowicz et al. 2004). De meeste neuroimaging-studies bieden natuurlijk geen laminaire specifieke informatie die dit probleem zou kunnen verhelpen. Recente ontwikkelingen in technieken voor het modelleren van effectieve connectiviteit bieden echter tools die kunnen worden gebruikt om de aard en richting van connectiviteit tussen regio's te modelleren. Dynamische causale modellering (DCM) met behulp van familie-inferentie en Bayesiaans modelmiddeling kan bijvoorbeeld worden toegepast om hypothesen te testen met betrekking tot de richting en de aard van de informatiestroom en de causale modulatie van verschillende hersenregio's (Friston et al. 2003; Chen et al. 2009; Daunizeau et al. 2009; Friston en Dolan 2010; Penny et al. 2010). DCM kan ook concurrerende modellen testen, zoals head-to-head vergelijkingen maken van de vraag of de DLPFC de amygdala rechtstreeks of via een intermediaire structuur neerwaarts reguleert. Tot op heden zijn slechts een paar DCM-onderzoeken met betrekking tot emotionele verwerking gepubliceerd (Ethofer et al. 2006; Smith et al. 2006; Rowe et al. 2008; Almeida et al. 2009), en voor zover wij weten zijn er geen studies gepubliceerd die direct te maken hebben met emotieregulatie. De toepassing van dergelijke technieken zal echter waarschijnlijk ons begrip van emoties-cognitieve interacties in de komende jaren aanzienlijk vergroten.
Directe tests van invloed
Misschien is de beste manier om de functionele relaties tussen hersengebieden vast te stellen, het onderzoeken van één regio tijdens de selectieve fysiologische op- of afregeling van het andere gebied. Als de DLPFC bijvoorbeeld echt werkt om OFC-verwerking te dempen, zou je overdreven antwoorden verwachten in de OFC wanneer de DLPFC offline wordt gehaald. Deze mogelijkheid kan worden aangepakt door OFC-functies te onderzoeken met fMRI bij patiënten met DLPFC-laesies. Als alternatief kan transcraniële magnetische stimulatie (TMS) via de DLPFC worden toegepast om de invloed van de DLPFC op OFC-functies tijdelijk te veranderen. Inderdaad, Knoch et al. (2006) onlangs gemeld dat TMS over de juiste DLPFC veranderingen in posterieure OFC-activiteit produceerde op een frequentie-afhankelijke manier. Evenzo zou het van belang zijn om te weten hoe laesies in een deel van de prefrontale cortex de verwerking in andere delen van het netwerk beïnvloeden. Als de OFC bijvoorbeeld belangrijk is voor het berekenen van een zuivere beloningswaarde, wat gebeurt er dan met meer dorsale gebieden wanneer de OFC wordt verwijderd? Saddoris et al. (2005) hebben dit type benadering gebruikt om te onderzoeken hoe OFC-laesies het amygdalar-vuren bij knaagdieren veranderen, maar andere studies die deze benadering volgen, zijn zeldzaam tot niet-bestaand. De groeiende literatuur over functionele connectiviteit vergroot waarschijnlijk ook ons inzicht in de interactie tussen deze kritieke hersengebieden. Een volledig begrip van deze interacties zal echter alleen worden bereikt met zorgvuldige aandacht voor de specifieke neuroanatomische kenmerken van deze circuits.
onderzoekshoogtepunten
- Specifieke prefrontale verbindingen dicteren emotieregulatie van de amygdala
- Laminaire projectiepatronen bepalen de informatiestroom in de prefrontale cortex
- Feedforward- en feedbackprojecties dagen prefrontale organisatie uit
Dankwoord
Dit werk werd ondersteund door subsidies T32MH018931-21, T32MH018921-20 en 5R01MH074567-04 van het National Institute of Mental Health. We danken Tawny Richardson voor de hulp bij het voorbereiden van het manuscript.
voetnoten
Disclaimer uitgever: Dit is een PDF-bestand van een onbewerkt manuscript dat is geaccepteerd voor publicatie. Als service aan onze klanten bieden wij deze vroege versie van het manuscript. Het manuscript zal een copy-editing ondergaan, een typografie en een review van het resulterende bewijs voordat het in zijn definitieve citeervorm wordt gepubliceerd. Houd er rekening mee dat tijdens het productieproces fouten kunnen worden ontdekt die van invloed kunnen zijn op de inhoud en alle wettelijke disclaimers die van toepassing zijn op het tijdschrift.
Referentielijst
- Aggleton JP, et al. Corticale en subcorticale afferenten van de amygdala van de rhesusaap (Macaca mulatta) Brain Res. 1980, 190: 347-368. [PubMed]
- Almeida JR, et al. Abnormale amygdala-prefrontale effectieve connectiviteit met blije gezichten differentieert van bipolaire depressie. Biol Psychiatry. 2009, 66: 451-459. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Amaral DG, Insausti R. Retrograde transport van D- [3H] -aspartaat geïnjecteerd in het amygdaloid-complex van apen. Exp Brain Res. 1992, 88: 375-388. [PubMed]
- Amaral DG, prijs JL. Amygdalo-corticale projecties in de aap (Macaca fascicularis) J Comp Neurol. 1984, 230: 465-496. [PubMed]
- Amaral DG, et al. Anatomische organisatie van het amygdaloid complex van primaten. In: Aggleton JP, redacteur. Neurobiologische aspecten van emotie, geheugen en mentale disfunctie. Wiley-Liss; New York: 1992. pp. 1-66.
- An X, et al. Prefrontale corticale projecties op longitudinale kolommen in de middenhersenen periaqeductal grijs bij makaakapen. J Comp Neurol. 1998, 401: 455-479. [PubMed]
- Badre D, et al. Dissocieerbare gecontroleerde retrieval en gegeneraliseerde selectiemechanismen in ventrolaterale prefrontale cortex. Neuron. 2005, 47: 907-918. [PubMed]
- Banich MT, et al. Cognitieve controlemechanismen, emotie en geheugen: een neuraal perspectief met implicaties voor psychopathologie. Neurosci Biobehav Rev. 2009; 33: 613-630. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Barbas H. Anatomische organisatie van prefrontale regio's van basoventraal en mediodorsaal visuele ontvanger in de rhesusaap. J Comp Neurol. 1988, 276: 313-342. [PubMed]
- Barbas H. Verbindingen die ten grondslag liggen aan de synthese van cognitie, geheugen en emotie in prefrontale cortex van de primaat. Brain Res Bull. 2000, 52: 319-330. [PubMed]
- Barbas H, De OJ. Projecties van de amygdala naar basoventrale en mediodorsale prefrontale gebieden in de rhesusaap. J Comp Neurol. 1990, 300: 549-571. [PubMed]
- Barbas H, Pandya DN. Architectuur en intrinsieke verbindingen van de prefrontale cortex in de rhesusaap. J Comp Neurol. 1989, 286: 353-375. [PubMed]
- Barbas H, Rempel-Clower N. Corticale structuur voorspelt het patroon van corticocorticale verbindingen. Cereb Cortex. 1997, 7: 635-646. [PubMed]
- Barbas H, et al. Seriële paden van prefrontale cortex van de primaat naar autonome gebieden kunnen de emotionele expressie beïnvloeden. BMC Neurosci. 2003, 4: 25. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Barbas H, Zikopoulos B. In: Sequentiële en parallelle circuits voor emotionele verwerking in de orbitofrontale cortex van primaten. Zald DH, Rauch SL, redacteuren. Orbitofrontal Cortex Oxford University Press; 2006.
- Beauregard M, et al. Neurale correlaten van bewuste zelfregulatie van emotie. De J Neurosci. 2001, 21: 1-6. [PubMed]
- Bisschop SJ. Neurocognitieve angstmechanismen: een geïntegreerd account. Trends Cogn Sci. 2007, 11: 307-316. [PubMed]
- Blair RJR, Mitchell DGV. Psychopathie, aandacht en emotie. Psychologische geneeskunde. 2009, 39: 543-555. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Blumenfeld RS, et al. De stukjes bij elkaar: de rol van de dorsolaterale prefrontale cortex in relationele geheugencodering. J Cogn Neurosci. 2010 in druk. [PubMed]
- Brodmann K. Physiologie des Gehrins. Neue Deutsche Chirugie Neue Deutsche Chirugie. 1914, 2: 85-426.
- Carmichael ST, prijs JL. Architectonische onderverdeling van de orbitale en mediale prefrontale cortex in de makakenap. J Comp Neurol. 1994, 346: 366-402. [PubMed]
- Carmichael ST, prijs JL. Limbische verbindingen van de orbitale en mediale prefrontale cortex van makaken. J Comp Neurol. 1995, 363: 615-641. [PubMed]
- Carmichael ST, prijs JL. Verbindingsnetwerken binnen de orbitale en mediale prefrontale cortex van makaken. J Comp Neurol. 1996, 346: 179-207. [PubMed]
- Chechko N, et al. Instabiele prefrontale respons op emotionele conflicten en activering van lagere limbische structuren en hersenstam in kwijtgeraakte paniekstoornis. PLOS One. 2009, 4: e5537. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Chen CC, et al. Voorwaartse en achterwaartse verbindingen in de hersenen: een DCM-studie van functionele asymmetrieën. NeuroImage. 2009, 45: 453-462. [PubMed]
- Chiba T, et al. Efferente projecties van infralimbische en prelimbische gebieden van de mediale prefrontale cortex in de Japanse aap, Macaca fuscata. Brain Res. 2001, 888: 83-101. [PubMed]
- Cisler JM, Koster EHW. Mechanismen van aandachtsbias voor bedreiging bij angststoornissen: een integrale beoordeling. Clin Psychol Rev. 2010; 30: 203-216. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Compton RJ, et al. Aandacht voor emotie: een fMRI-onderzoek naar cognitieve en emotionele stroop-taken. Cogn Affect Behav Neurosci. 2003, 3: 81-96. [PubMed]
- Cooney RE, et al. Onthoud de goede tijden: neurale correlaten van affectregulatie. NeuroReport. 2007, 18: 1771-1774. [PubMed]
- Cowan N. Magical mystery four: Hoe is de werkgeheugencapaciteit beperkt en waarom? Curr Dir Psychol Sci. 2010, 19: 51-57. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Curtis CE, D'Esposito M. De effecten van prefrontale laesies op werkgeheugenprestaties en theorie. Cogn Affect Behav Neurosci. 2004, 4: 528-539. [PubMed]
- Daunizeau J, David O, Stephan KE. Dynamische causale modellering: een kritische beoordeling van de biofysische en statistische basis. Neuroimage in druk. [PubMed]
- Delgado MR, et al. Dorsale striatumreacties op beloning en purgment: effecten van valentie- en magnitudemanipulaties. Cogn Affect Behav Neurosci. 2003, 3: 27-38. [PubMed]
- Delgado MR, et al. De verwachting van beloning reguleren via cognitieve strategieën. Nat Neurosci. 2008a; 11: 880-881. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Delgado MR, et al. Neurale circuits die ten grondslag liggen aan de regulatie van geconditioneerde angst en de relatie ervan tot extinctie. Neuron. 2008b; 59: 829-838. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Desimone R, Duncan J. Neurale mechanismen van selectieve visuele aandacht. Ann Rev Neurosci. 1995, 8: 193-222. [PubMed]
- Dolcos F, et al. De rol van de inferieure frontale cortex in het omgaan met afleidende emoties. NeuroReport. 2006, 17: 1591-1594. [PubMed]
- Dolcos F, McCarthy G. Hersenstelsels die cognitieve interferentie veroorzaken door emotionele afleiding. J Neurosci. 2006, 26: 2072-2079. [PubMed]
- Dombrowski SM, et al. Kwantitatieve architectuur onderscheidt prefrontale corticale systemen in de rhesusaap. Cereb Cortex. 2001, 11: 975-988. [PubMed]
- Domes G, et al. De neurale correlaten van sekseverschillen in emotionele reactiviteit en emotieregulatie. Human Brain Mapping. 2010, 31: 758-769. [PubMed]
- Domijan D, Setic M. Een feedbackmodel van een figuur-grondopdracht. J Vis. 2008, 8: 10-27. [PubMed]
- Dreisbach G, Goschke T. Hoe positief affect de cognitieve controle moduleert: verminderde doorzettingsvermogen ten koste van toegenomen distractibiliteit. J Exp Psychol Leer mem Cogn. 2004, 30: 343-353. [PubMed]
- Drevets WC, et al. Een functionele anatomische studie van unipolaire depressie. J Neurosci. 1992, 12: 3628-3641. [PubMed]
- Duncan J, Humphreys G, Ward R. Competitieve hersenactiviteit in visuele aandacht. Curr Opin Neurobiol. 1997, 7: 255-61. [PubMed]
- Eickhoff SB, et al. Op coördinaten gebaseerde activeringswaarschijnlijkheidsschatting-meta-analyse van neuroimaging-gegevens: een benadering met willekeurige effecten op basis van empirische schattingen van ruimtelijke onzekerheid. Hum Brain Mapp. 2009, 30: 2907-2926. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Eippert F, et al. Regulering van emotionele responsen voortgebracht door bedreigingsgerelateerde stimuli. Hum Brain Mapp. 2007, 28: 409-423. [PubMed]
- Ethofer T, et al. Hersenbanen bij de verwerking van affectieve prosodie: een onderzoek naar dynamische causale modellering. NeuroImage. 2006, 30: 580-587. [PubMed]
- Erber R, Erber MW. Voorbij stemming en sociaal oordeel: stemmingsongewone herinnering en gemoedstoestand. Eur J Soc Psychol. 1994, 24: 79-88.
- Etkin A, et al. Oplossen van emotioneel conflict: een rol voor de rostrale anterieure cingulate cortex bij modulerende activiteit in de amygdala. Neuron. 2006, 51: 871-882. [PubMed]
- Etkin A, et al. Mislukken van anterior cingulate activering en connectiviteit met de amygdala tijdens impliciete regulatie van emotionele verwerking in gegeneraliseerde angststoornis. Am J Psychiatry. 2010, 167: 545-554. [PubMed]
- Fales CL, et al. Veranderde emotionele interferentie verwerking in affectieve en cognitieve controle hersenencircuit bij ernstige depressie. Biol Psychiatry. 2008, 63: 377-384. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Felleman DJ, Van Essen DC. Gedistribueerde heierarchische verwerking in de hersenschors van de primaat. Cerebrale cortex. 1991, 1: 1-47. [PubMed]
- Fennell MJ, et al. Afleiding bij neurotische en endogene depressie: een onderzoek naar negatief denken bij depressieve stoornis. Psychol Med. 1987, 17: 441-452. [PubMed]
- Fredrickson BL, Branigan C. Positieve emoties verbreden het bereik van aandacht en het repertoire van denkhandelingen. Cognitie en emotie. 2005, 19: 313-332. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Friston KJ, et al. Fysiologische en modulerende interacties bij neuroimaging. NeuroImage. 1997, 6: 18-29. [PubMed]
- Friston KJ, Harrison L, Penny W. Dynamische causale modellering. NeuroImage. 2003, 19: 1273-1302. [PubMed]
- Friston KJ, Dolan RJ. Computationele en dynamische modellen in neuroimaging. NeuroImage. 2010, 52: 752-765. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Fusar-Poli P, et al. Modulatie van effectieve connectiviteit tijdens emotionele verwerking door Delta (9) -tetrahydrocannabinol en cannabidiol. International Journal of Neuropsychopharmacology. 2010, 13: 421-432. [PubMed]
- Fuster JM. De Prefrontal Cortex. New York: Raven Press; 1989.
- Gable PA, Harmon-Jones E. Benadering gemotiveerd positief effect vermindert de aandacht. Psychol Sci. 2008, 19: 476-82. [PubMed]
- Gable PA, Harmon-Jones E. Het effect van lage versus hoge benaderingsgemotiveerde positieve invloed op het geheugen voor perifere versus centraal gepresenteerde informatie. Emotie. 2010, 10: 599-603. [PubMed]
- Gasper K, Clore GL. Aandacht voor het grote geheel: Stemming en globale versus lokale verwerking van visuele informatie. Psychol Sci. 2002, 13: 34-40. [PubMed]
- Ghashghaei HT, et al. Sequentie van informatieverwerking voor emoties op basis van de anatomische dialoog tussen prefrontale cortex en amygdala. NeuroImage. 2007, 34: 905-923. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Gilbert CD, Sigman M. Brain States: top-down invloeden in sensorische verwerking. Neuron. 2007, 54: 677-96. [PubMed]
- Goldin PR, et al. De neurale basis van emotieregulatie: herwaardering en onderdrukking van negatieve emoties. Biol Psychiatry. 2008, 63: 577-586. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Grabenhorst F, Rolls ET. Verschillende representaties van relatieve en absolute subjectieve waarde in het menselijk brein. NeuroImage. 2009, 48: 258-268. [PubMed]
- Gray JR. Emotionele modulatie van cognitieve controle: Approach-terugtrekkingstoestanden verdubbelen ruimtelijk van woordelijke twee-rug taakprestaties. J Exp Psychol Gen. 2001; 130: 436-52. [PubMed]
- Gray JR, et al. Integratie van emotie en cognitie in de laterale prefrontale cortex. PNAS. 2002, 99: 4115-4120. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Gross JJ. Antecedent- en responsgerichte emotieregulatie: uiteenlopende gevolgen voor ervaring, expressie en fysiologie. J Pers Soc Psychol. 1998, 74: 224-237. [PubMed]
- Gross JJ. Emotie regulatie. In: Lewis M, Haviland-Jones JM, Barrett LF, redacteuren. Handboek van emoties. 3. Guilford; New York: 2008. pp. 497-512.
- Grossberg S. Op weg naar een verenigde theorie van neocortex: laminaire corticale circuits voor visie en cognitie. Prog Brain Res. 2007, 165: 79-104. [PubMed]
- Hänsel A, von Känel R. De ventromediale prefrontale cortex: een belangrijke schakel tussen het autonome zenuwstelsel, regulatie van emotie en stressreactiviteit? Biopsychosociale Med. 2008, 2: 21. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Hardin MG, et al. De invloed van contextvalentie in de neurale codering van monetaire uitkomsten. NeuroImage. 2009, 48: 249-257. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Hariri AR, et al. De amygdala-respons op emotionele stimuli: een vergelijking van gezichten en scènes. NeuroImage. 2003, 17: 317-323. [PubMed]
- Hayes JP, et al. Koel blijven als dingen warm worden: emotieregulatie moduleert neurale mechanismen van geheugencodering. Grenzen in Human Neuroscience. 2010, 4: 1-10. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Herrington JD, et al. Emotie-gemoduleerde prestaties en activiteit in de linker dorsolaterale prefrontale cortex. Emotie. 2005, 5: 200-207. [PubMed]
- Hikosaka K, Watanabe M. Vertragingsactiviteit van orbitale en laterale prefrontale neuronen van de aap, variërend met verschillende beloningen. Cereb Cortex. 2000, 10: 263-271. [PubMed]
- Jackson DC, et al. Onderdrukking en verbetering van emotionele reacties op onaangename foto's. Psychofysiologie. 2000, 37: 515-522. [PubMed]
- Johnstone T, et al. Niet reguleren: contraproductieve recrutering van top-down prefrontale / subcorticale circuits bij ernstige depressies. J Neurosci. 2007, 27: 8877-8884. [PubMed]
- Jonides J, et al. Processen van werkgeheugen in gedachten en hersenen, Curr. Dir Psychol Sci. 2005, 14: 2-5.
- Joormann J, et al. Stemmingsregulatie bij depressie: verschillende effecten van afleiding en herinnering aan blije herinneringen aan verdrietige stemming. J Abnorm Psychol. 2007, 116: 484-490. [PubMed]
- Kalisch R, et al. Angstvermindering door detachement: Subjectieve, fysiologische en neurale effecten. J Cogn Neurosci. 2005, 17: 874-883. [PubMed]
- Kalisch R, et al. Neurale correlaten van zelf-afleiding van angst en een procesmodel van cognitieve emotieregulatie. J Cogn Neurosci. 2006, 18: 1266-1276. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Kanske P, et al. Hoe emotie reguleren? Neurale netwerken voor herwaardering en afleiding. Cerebrale cortex. 2011, 21: 1379-1388. [PubMed]
- Kastner S, Ungerleider LG. Mechanismen van visuele aandacht in de menselijke cortex. Annu Rev Neurosci. 2000, 23: 315-41. [PubMed]
- Kilpatrick LA, et al. Sekse-gerelateerde verschillen in functionele connectiviteit van amygdala tijdens rust. Soc Neurosci Abst. 2003: 85.1.
- Kim SH, Hamann S. Neural correleert met positieve en negatieve emotieregulatie. J Cogn Neurosci. 2007, 19: 776-798. [PubMed]
- Knoch D, et al. Laterale en frequentie-afhankelijke effecten van prefrontale rTMS op de regionale cerebrale doorbloeding. NeuroImage. 2006, 31: 641-648. [PubMed]
- Knutson B, et al. Nucleus accumbens-activatie bemiddelt de invloed van beloningselementen op het nemen van financiële risico's. NeuroReport. 2008, 19: 509-513. [PubMed]
- Koenigsberg HW, et al. Neurale correlaten van het gebruik van afstand houden om emotionele reacties op sociale situaties te reguleren. Neuropsychologia. 2010, 48: 1813-1822. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Kringelbach ML, Rolls ET. De functionele neuroanatomie van de menselijke orbitofrontale cortex: aanwijzingen van neuroimaging en neuropsychologie. Prog Neurobiol. 2004, 72: 341-372. [PubMed]
- Levens SM, Phelps EA. Emotie-verwerkende effecten op interferentieresolutie in werkgeheugen. Emotie. 2008, 8: 267-280. [PubMed]
- Levens SM, Phelps EA. Insula en orbiale frontale cortex-activiteit die ten grondslag ligt aan emotie-interferentie resolutie in werkgeheugen. J Cogn Neurosci. 2010, 22: 2790-2803. [PubMed]
- Levesque J, et al. Neurale schakelingen onderliggende vrijwillige onderdrukking van verdriet. Biol Psychiatry. 2003, 53: 502-510. [PubMed]
- Levesque J, et al. Neurale basis van emotionele zelfregulatie in de kindertijd. Neuroscience. 2004, 129: 361-369. [PubMed]
- Levy R, Goldman-Rakic PS. Segregatie van werkgeheugenfuncties in de dorsolaterale prefrontale cortex. Exp Brain Res. 2000, 133: 23-32. [PubMed]
- Lieberman MD, et al. Gevoelens onder woorden brengen: Affect-labeling verstoort amygdala-activiteit als reactie op affectieve stimuli. Psychol Sci. 2006, 18: 421-428. [PubMed]
- Likhtik E, et al. Pre-frontale controle van de amygdala. J Neurosci. 2005, 25: 7429-7437. [PubMed]
- Lyubomirsky S, et al. Effecten van ruminatieve en afleidende reacties op depressieve stemming bij het ophalen van autobiografische herinneringen. J Pers Soc Psychol. 1998, 75: 166-177. [PubMed]
- Mak AKY, et al. Neurale correlaten van regulatie van positieve en negatieve emoties. Een fMRI-onderzoek. 2009, 457: 101-106. [PubMed]
- Mathews G, Wells A. De cognitieve wetenschap van aandacht en emotie. In: Dalgleish T, Power MJ, redacteuren. Handboek van cognitie en emotie. John Wiley & Sons Ltd; Chichester, Engeland: 1999. pp. 171-192.
- Mayberg HS, et al. Regionale metabole effecten van fluoxetine bij ernstige depressie: seriële veranderingen en verband met de klinische respons. Biol Psychiatry. 2000, 48: 830-843. [PubMed]
- McRae K, et al. De neurale basis van afleiding en herwaardering. J Cogn Neurosci. 2010, 22: 248-262. [PubMed]
- Mehta AD, et al. Intermodale selectieve aandacht bij apen. II: Fysiologische mechanismen van modulatie. Cereb Cortex. 2000, 10: 359-370. [PubMed]
- Mitchell DGV. De samenhang tussen besluitvorming en emotieregulatie: een overzicht van convergente neurocognitieve substraten. Behavioral Brain Research. 2011, 217: 215-231. [PubMed]
- Mohanty A, et al. Neurale mechanismen van affectieve interferentie bij schizotypie. J Abnorm Psychol. 2005, 114: 16-27. [PubMed]
- Mohanty A, et al. Differentiële betrokkenheid van anterior cingulate cortex-onderverdelingen voor cognitieve en emotionele functie. Psychofysiologie. 2007, 44: 343-351. [PubMed]
- Morgan MA, Romanski LM, LeDoux JE. Uitstoot van emotioneel leren: bijdrage van mediale prefrontale cortex. Neurosci Lett. 1993, 163: 109-113. [PubMed]
- Meeste SB, Chun MM, Widders DM, Zald DH. Attentional rubbernecking: Cognitieve controle en persoonlijkheid bij blindheid die door emoties wordt veroorzaakt. Psychonom Bull Rev. 2005; 12: 654-661. [PubMed]
- De meeste SB, Smith SD, Cooter AB, Levy BN, Zald DH. De naakte waarheid: positieve, opwindende afleiders belemmeren de snelle waarneming van het doelwit. Cognitie en emotie. 2007; 21: 964-981.
- Nee DE, Jonides J. Dissocieerbare bijdragen van de prefrontale cortex en de hippocampus aan het korte-termijngeheugen: bewijs voor een 3-staatsmodel van het geheugen. NeuroImage. 2010 in druk. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Nieuwe AS, Goodman M, Triebwasser J, Siever LJ. Recente ontwikkelingen in de biologische studie van persoonlijkheidsstoornissen. Psychiatrische Klinieken van Noord-Amerika. 2008, 31: 441-61. [PubMed]
- Ochsner KN, Bunge SA, Gross JJ, Gabrieli JD. Rethinking feelings: een fMRI-onderzoek naar de cognitieve regulatie van emoties. J Cogn Neurosci. 2002, 14: 1215-1229. [PubMed]
- Ochsner KN, Ray RD, Cooper JC, Robertson ER, Chopra S, Gabrieli JD, Gross JJ. Ten goede of ten kwade: neurale systemen ter ondersteuning van de cognitieve down- en up-regulatie van negatieve emoties. NeuroImage. 2004, 23: 483-499. [PubMed]
- Ohira H, Nomura M, Ichikawa N, Isowa T, Iidaka T, Sato A, Fukuyama S, Nakajima T, Yamada J. Vereniging van neurale en fysiologische reacties tijdens vrijwillige emotieonderdrukking. NeuroImage. 2006, 29: 721-733. [PubMed]
- Ohman A, Flykt A, Esteves F. Emotie trekt de aandacht: het detecteren van de slang in het gras. J Exp Psychol Gen. 2001; 130: 466-478. [PubMed]
- Ongur D, Ferry AT, prijs JL. Architectonische onderverdeling van de menselijke orbitale en mediale prefrontale cortex. J Comp Neurol. 2003, 460: 425-449. [PubMed]
- Ouimet AJ, Gawronski B, Dozois DJA. Cognitieve kwetsbaarheid voor angst: een review en een integratief model. Clin Psychol Rev. 2009; 29: 459-470. [PubMed]
- Pandya DN. Anatomie van de auditieve cortex. Rev Neurol (Parijs) 1995; 151: 486-494. [PubMed]
- Parrott WG, Sabini J. Stemming en geheugen onder natuurlijke omstandigheden: aanwijzingen voor stemmingsongelijke aanwezigheid. J Pers Soc Psychol. 1990, 59: 321-336.
- Penny, et al. Dynamische causale modellen vergelijken. NeuroImage. 2004, 22: 1157-1172. [PubMed]
- Penny WD, et al. Families van dynamische causale modellen vergelijken: PLoS Comput. Biol. 2010, 6: e1000709. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Perlstein WM, Elbert T, Stenger VA. Dissociatie in menselijke prefrontale cortex van affectieve invloeden op werkgeheugen-gerelateerde activiteit. Proc Natl Acad Sci US A. 2002; 99: 1736-1741. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Pessoa L. Over de relatie tussen emotie en cognitie. Nat Rev Neurosci. 2008, 9: 148-158. [PubMed]
- Petrides M, Mackey S. Topografie van de menselijke OFC. In: Zald DH, Rauch SL, editors. Orbitofrontal Cortex. Oxford Universiteit krant; 2006.
- Pezawas L, Meyer-Lindenberg A, Drabant EM, Verchinski BA, Munoz KE, Kolachana BS, Egan MF, Mattay VS, Hariri AR, Weinberger DR. 5-HTTLPR-polmorfisme beïnvloedt menselijke cingulate-amygdala-interacties: een genetisch gevoeligheidsmechanisme voor depressie. Nat Neurosci. 2005, 8: 828-834. [PubMed]
- Phan KL, Fitzgerald DA, Nathan PJ, Moore GJ, Uhde T, Tancer ME. Neurale substraten voor vrijwillige onderdrukking van negatief effect: een onderzoek naar functionele magnetische resonantie beeldvorming. Biol Psychiatry. 2005, 57: 210-219. [PubMed]
- Phelps EA, Delgado MR, Nearing KI, LeDoux JE. Extinction Learning in Humans: Rol van de Amygdala en vmPFC. Neuron. 2004, 43: 897-905. [PubMed]
- Phillips ML, Ladouceur CD, Drevets WC. Een neuraal model van vrijwillige en automatische emotieregulatie: implicaties voor het begrijpen van de pathofysiologie en neurologische ontwikkeling van een bipolaire stoornis. Mol Psychiatry. 2008, 13: 833-857. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Piech RM, Lewis J, Parkinson CH, Owen AM, Roberts AC, Downing PE, Parkinson JA. Neurale correlaten van affectieve invloed op keuze. Brain Cogn. 2010, 72: 282-288. [PubMed]
- Postle BR. Werkgeheugen als een opkomend bezit van geest en brein. Neuroscience. 2006, 139: 23-38. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Prijs JL. Architectonische structuur van de orbitale en mediale pre-frontale cortex. In: Zald DH, Rauch SL, editors. Orbitofrontal Cortex. Oxford Universiteit krant; Oxford, VK: 2006a. pp. 3-18.
- Prijs JL. Verbindingen van de orbitale cortex. In: Zald DH, Rauch SL, editors. Orbitofrontal Cortex. Oxford Universiteit krant; Oxford, VK: 2006b. pp. 39-56.
- Quirk GJ, Russo GK, Barron JL, Lebron K. De rol van de ventromediale prefrontale cortex bij het herstel van de uitgebluste angst. J Neurosci. 2000, 20: 6225-6231. [PubMed]
- Quirk GJ, Beer JS. Pre-frontale betrokkenheid bij de regulatie van emoties: convergentie van studies bij ratten en mensen. Curr Opin Neurobiol. 2006, 16: 723-727. [PubMed]
- Raichle ME, MacLeod AM, Snyder AZ, Powers WJ, Gusnard DA, Shulman GL. Een standaardmodus voor de hersenfunctie. Proc Natl Acad Sci US A. 2001; 98: 676-682. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Raizada RD, Grossberg S. Op weg naar een theorie van de laminaire architectuur van de hersenschors: Computationele aanwijzingen van het visuele systeem. Cereb Cortex. 2003, 13: 100-113. [PubMed]
- Ranganath C. Werkgeheugen voor visuele objecten: complementaire rollen van inferieure temporale, mediale temporale en prefrontale cortex. Neuroscience. 2006, 139: 277-289. [PubMed]
- Ray R, Wilhelm FH, Gross JJ. Alles in het achterhoofd: woede herkauwen en opnieuw beoordelen. J Pers Soc Psychol. 2008, 94: 133-145. [PubMed]
- Rempel-Clower NL, Barbas H. Topografische organisatie van verbindingen tussen de hypothalamus en de prefrontale cortex in de rhesusaap. J Comp Neurol. 1998, 398: 393-419. [PubMed]
- Rockland KS, Pandya DN. Laminaire oorsprong en beëindigingen van corticale verbindingen van de occipitale lob in de rhesusaap. Brain Res. 1979, 179: 3-20. [PubMed]
- Roland PE, Hanazawa A, Undeman C, Eriksson D, Tompa T, Nakamura H, et al. Depolarisatiegolven met corticale feedback: een mechanisme van top-down-invloed op vroege visuele gebieden. Proc Natl Acad Sci US A. 2006; 103: 12586-12591. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Rottenberg J, Gross JJ. Wanneer emotie verkeerd gaat: de belofte van affectieve wetenschap realiseren. Clin Psychol Sci Pract. 2003, 10: 227-232.
- Rottenberg J, Johnson SL, redacteuren. Emotie en psychopathologie: affectieve en klinische wetenschap overbruggen. APA Boeken; Washington, DC: 2007.
- Rowe J, et al. Regelselectie en actiekeuze hebben een gedeelde neuroanatomische basis in de menselijke prefrontale en pariëtale cortex. Cerebrale cortex. 2008, 18: 2275-2285. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Rusting CL, DeHart T. Positieve herinneringen ophalen om negatieve gemoedstoestand te reguleren: gevolgen voor stemmingscongres. J Pers Soc Psychol. 2000, 78: 737-752. [PubMed]
- Rypma B, Berger JS, D'Esposito M. De invloed van werkgeheugenvraag en subjectprestaties op prefrontale corticale activiteit. J Cogn Neurosci. 2002, 14: 721-731. [PubMed]
- Saalmann YB, Pigarev IN, Vidyasagar TR. Neurale mechanismen van visuele aandacht: hoe top-down feedback relevante locaties belicht. Wetenschap. 2007, 316: 1612-1615. [PubMed]
- Saddoris MP, Gallagher M, Schoenbaum G. Snelle associatieve codering in basolaterale amygdala is afhankelijk van verbindingen met orbitofrontale cortex. Neuron. 2005, 46: 321-331. [PubMed]
- Sanides F. Vergelijkende architecten van de neocortex van zoogdieren en hun evolutionaire interpretatie. Ann NY Acad Sci. 1969, 167: 404-423.
- Savine AC, Braver TS. Gemotiveerde cognitieve controle: beloningsprikkels moduleren voorbereidende neurale activiteit tijdens taakomschakeling. J Neurosci. 2010, 30: 10294-10305. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Seminowicz DA, Mayberg HS, McIntosh AR, Goldapple K, Kennedy S, Segal Z, et al. Limbisch-frontale circuits bij depressie: een path-modeling metanalysis. NeuroImage. 2004, 22: 409-418. [PubMed]
- Shulman GI, Fiez J, Corbetta M, Buckner RL, Miezin FM, Raichle M, et al. Gemeenschappelijke veranderingen in de bloedstroom bij visuele taken: II. Afname van de hersenschors. J Cogn Neurosci. 1997, 9: 648-663.
- Siemer M. Mood-congruente cognities vormen stemmingservaring. Emotie. 2005, 5: 296-308. [PubMed]
- Smith APR, et al. Taak en inhoud moduleren amygdala-hippocampale connectiviteit bij het emotioneel ophalen. Neuron. 2006, 49: 631-638. [PubMed]
- Stefanacci L, Amaral DG. Topografische organisatie van corticale inputs naar de laterale kern van de makaak monkey amygdala: een studie retrograde tracing. J Comp Neurol. 2000, 421: 52-79. [PubMed]
- Stefanacci L, Amaral DG. Enkele observaties van de corticale inbreng in de macaque-aap amygdala: een anterograde opsporingsstudie. J Comp Neurol. 2002, 451: 301-323. [PubMed]
- Stuss DT, Benson DF. De frontale lobben. Raaf; New York: 1986.
- Talairach J, Tournoux P. Co-planaire stereotaxische atlas van de menselijke hersenen. Thieme; New York: 1988.
- Taylor Tavares JV, Clark L, Furey ML, Williams GB, Sahakian BJ, Drevets WC. Neurale basis van abnormale reactie op negatieve feedback bij niet-gemedieerde stemmingsstoornissen. NeuroImage. 2008, 42: 1118-1126. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Teasdale &, Rezin V. De effecten van het verminderen van de frequentie van negatieve gedachten op de stemming van depressieve patiënten: tests van een cognitief model van depressie. Brit J. Soc. Clin. Psychol. 1978; 17: 65-74. [PubMed]
- Thompson-Schill SL, Jonides J, Marshuetz C, Smith EE, D'Esposito M, Kan IP, Knight RT, Swick D. Effecten van frontale kwabbeschadiging op interferentie-effecten in werkgeheugen, Cogn. Beïnvloed Behav Neurosci. 2002, 2: 109-120. [PubMed]
- Urry HL, van Reekum CM, Johnstone T, Kalin NH, Thurow ME, Schaefer HS, Jackson CA, Frye CJ, Greischar LL, Alexander AL, Davidson RJ. Amygdala en ventromediale prefrontale cortex zijn omgekeerd gekoppeld tijdens regulatie van negatief affect en voorspellen het diurnale patroon van cortisolsecretie bij oudere volwassenen. J Neurosci. 2006, 26: 4415-4425. [PubMed]
- Van Reekum CM, Johnstone T, Urry HL, Thurow ME, Schaefer HS, Alexander AL, Davidson RJ. Blik fixaties voorspellen hersenactivatie tijdens de vrijwillige regulatie van beeld-geïnduceerde negatieve affecten. NeuroImage. 2007, 36: 1041-1055. [PubMed]
- Vertes RP. Differentiële projecties van de infralimbische en prelimbische cortex bij de rat. Synapse. 2004, 51: 32-58. [PubMed]
- Vogt BA, Pandya DN. Cingulate cortex van de rhesusaap: II. Corticale afferenten. J Comp Neurol. 1987, 262: 271-289. [PubMed]
- Wager TD, Davidson ML, Hughes BL, Lindquist MA, Ochsner KN. Prefrontale-subcorticale pathways mediëren succesvolle emotieregulatie. Neuron. 2008, 59: 1037-1050. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Walker AE. Een cytoarchitecturale studie van het prefrontale gebied van de makakenap. J Comp Neurol. 1940, 73: 59-86.
- Wallis JD, Miller EK. Neuronale activiteit in primaat dorsolaterale en orbitale prefrontale cortex tijdens uitvoering van een beloningspreferentietaak. Eur J Neurosci. 2003, 18: 2069-2081. [PubMed]
- Walther D, Koch C. Modellering van aandacht voor opvallende proto-objecten. Neurale netwerken. 2006: 1395-1407. [PubMed]
- Wang XJ, Tegner J, Constantinidis C, Goldman-Rakic PS. Indeling van de arbeid onder verschillende subtypes van remmende neuronen in een corticale microschakeling van werkgeheugen. Proc Natl Acad Sci US A. 2004; 101: 1368-1373. [PMC gratis artikel] [PubMed]
- Whalen PJ, Bush G, McNally RJ, Wilhelm S, McInerney SC, Jenike MA, Rauch SL. Het emotioneel tellende Stroop-paradigma: een functionele magnetische resonantiebeeldvormingstest van de anterior cingulate affectieve divisie. Biol Psychiatry. 1998, 44: 1219-1228. [PubMed]
- Williams JMG, Mathews A, MacLeod C. De emotionele strooptaak en psychopathologie. Psychol Bull. 1996, 120: 3-24. [PubMed]
- Woodward TS, Cairo TA, Ruff CC, Takane Y, Hunter MA, Ngan ET. Functionele connectiviteit onthult belastingafhankelijke neurale systemen die ten grondslag liggen aan codering en onderhoud in verbaal werkgeheugen. Neuroscience. 2006, 139: 317-325. [PubMed]
- Yeterian EH, Pandya DN. Prefrontostriatale verbindingen in relatie tot corticale architectonische organisatie bij resusapen. J Comp Neurol. 1991, 312: 43-67. [PubMed]
- Zald DH. Orbitale versus dorsolaterale prefrontale cortex: Anatomische inzichten in inhoud versus proces differentiatie modellen van de prefrontale cortex. Ann NY Acad Sci. 2007, 1121: 395-406. [PubMed]
- Zald DH, Donndelinger MJ, Pardo JV. Opheldering van dynamische herseninteracties met correlationele analyses tussen proefpersonen van positronemissietomografische gegevens - De functionele connectiviteit van de amygdala en orbitofrontale cortex tijdens olfactorische taken. J Cereb Blood Flow Metab. 1998; 18: 896-905. [PubMed]
- Zald DH, Kim SW. Anatomie en functie van de orbitale frontale cortex, II: Functie en relevantie voor obsessief-compulsieve stoornis. J Neuropsychiatry Clin Neurosci. 1996, 8: 249-261. [PubMed]
- Zald DH, Mattson DL, Pardo JV. Hersenactiviteit in de ventromediale prefrontale cortex correleert met individuele verschillen in negatief affect. Proc Natl Acad Sci US A. 2002; 99: 2450-2454. [PMC gratis artikel] [PubMed]
;