Hersenactiviteit door visuele erotische stimuli bij gezonde mannen van middelbare leeftijd (2006)

Int J Impot Res. 2006 sep-okt; 18 (5): 452-7. Epub 2006 Feb 9.

Kim SW, Sohn DW, Cho YH, Yang WS, Lee KU, Juh R, Ahn KJ, Chung YA, Han SI, Lee KH, Lee CU, Chae JH.

bron

Afdeling Urologie, De Katholieke Universiteit van Korea, Seoul, Korea.

Abstract

Het doel van de huidige studie was om hersencentra te identificeren, waarvan de activiteitsveranderingen gerelateerd zijn aan erotische visuele prikkels bij gezonde, heteroseksuele mannen van middelbare leeftijd. Tien heteroseksuele, rechtshandige mannen met normale seksuele functie werden opgenomen in de huidige studie (gemiddelde leeftijd 52 jaar, bereik 46-55). Alle mogelijke onderwerpen werden gescreend op een 1 h-interview en werden aangemoedigd om vragenlijsten in te vullen, waaronder de korte mannelijke seksuele functie-inventaris. Alle proefpersonen met een voorgeschiedenis van seksuele opwindingsstoornissen of erectiestoornissen werden uitgesloten.

We voerden functionele hersenenmagnetische resonantiebeeldvorming (fMRI) uit bij mannelijke vrijwilligers wanneer een alternatief gecombineerde erotische en niet-erotische film werd gespeeld voor 14 min en 9 s. TDe belangrijkste gebieden van activatie geassocieerd met seksuele opwinding tot visuele stimuli waren occipitotemporaal gebied, anterior cingulate gyrus, insula, orbitofrontal cortex, caudate nucleus.

Echter, hypothalamus en thalamus waren niet geactiveerd. We suggereren dat de nonactivatie van hypothalamus en thalamus bij mannen van middelbare leeftijd verantwoordelijk kan zijn voor de mindere fysiologische opwinding als reactie op de erotische visuele stimuli.


 

Introductie

Met de ontwikkeling van de functionele beeldvormingstechnieken zoals positron emissie tomografie (PET) of functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI), wordt de kennis voor hersensubstraat voor de seksuele respons accumulerend.1, 2 Park et al.3 had onderzochte relaties tussen hersenactivatie en seksuele respons bij 12 jonge mannen (gemiddelde leeftijd = 23 jaar) met normale seksuele functie. Ze rapporteerden dat de geactiveerde hersengebieden door erotische visuele prikkels inferieure frontale kwab waren, cingulate gyrus, insula, corpus callosum, caudate nucleus, globus pallidus, inferieure temporale kwab en thalamus. Arnow et al.2 ontwikkelde een experimenteel paradigma met een objectieve maat voor tumescentie en erotische visuele stimuli, evenals neutrale en visueel stimulerende controlesegmenten met behulp van fMRI-technologie om regionale hersenactivatie tijdens seksuele opwinding te evalueren. De belangrijkste activatiegebieden geassocieerd met tumescentie waren het juiste insula / subinsulaire gebied, inclusief de claustrum, caudate nucleus, putamen, cingulate gyrus, occipito-temporaal gebied en hypothalamus. Een studie die sekseverschillen in seksuele stimuli vergeleek, toonde aan dat alleen voor de mannelijke proefpersonen een significante activatie van hypothalamus had plaatsgevonden.4 Hoewel het begrip voor het hersensubstraat voor seksuele opwinding aanzienlijk is toegenomen, zoals deze studies, was het onderwerp van alle onderzoeken beperkt tot jonge volwassenen. Aangezien de seksuele disfunctie veel voorkomt bij oudere mannen dan jongere, moet dit door veroudering gerelateerde veranderingen van hersenactivatie door seksuele stimuli worden opgehelderd.5 Om hersengebieden te identificeren waar functionele verstoringen de regulatie van seksuele opwinding bij patiënten met seksuele opwindingsstoornissen verstoren, is een onderzoek nodig dat de hersenactivatie bij mannen van middelbare leeftijd onderzoekt.

Het doel van de huidige studie was om hersencentra te identificeren, waarvan de activiteitsveranderingen gerelateerd zijn aan erotische visuele prikkels bij gezonde, heteroseksuele mannen van middelbare leeftijd. In vergelijking met de bevindingen gerapporteerd in de functionele neuroimaging-onderzoeken bij jonge mannen, zouden verschillende hersenactiveringsprofielen te verwachten zijn.2, 3, 4

Begin van de pagina

Methoden

vakken

Tien heteroseksuele, rechtshandige mannen met normale seksuele functie werden opgenomen in de huidige studie (gemiddelde leeftijd 52 jaar, bereik 46-55). Alle mogelijke onderwerpen werden gescreend op een 1-h interview en werden aangemoedigd om vragenlijsten in te vullen, inclusief de Korte Mannelijke Seksuele Functie Inventaris (Tabel 1).6

Tabel 1 - Korte inventaris van mannelijke seksuele functies.

Volledige tafel

De afwezigheid van lichamelijke aandoeningen en van enige farmacologische behandeling werd gecontroleerd door middel van een medisch onderzoek. De onderzoeksopzet werd in detail uitgelegd en de geselecteerde proefpersonen lazen en ondertekenden geïnformeerde toestemming voordat ze aan de studie begonnen. Alle proefpersonen met een voorgeschiedenis van seksuele opwindingsstoornis of erectiestoornissen werden uitgesloten. Het studieprotocol werd goedgekeurd door de institutionele beoordelingsraad van het St. Mary's Hospital, de Katholieke Universiteit van Korea.

Activeringsstimuli en MRI-beeldverwerving

We presenteerden de proefpersonen een filmpje dat 14 minuten en 9 seconden duurde. Deze clip bestond uit afwisselende segmenten van ontspannende scènes (R), sporthoogtepunten (S) of seksueel opwindende erotische scènes (E) in de volgende volgorde: S, R, E, R, E, R, S, R, S, R en E. De respectievelijke tijden voor deze segmenten in seconden waren: 129, 60, 120, 30, 120, 30, 120, 30, 60, 30 en 120 (s). Een aantal overwegingen waren de basis voor het ontwerp en specifieke stimuli. Gegeven gegevens die suggereren dat de ontkoppeling van het onderwerp van emotioneel stimulerend beeldmateriaal onder fMRI-omstandigheden ongeveer 15 seconden duurt, waren de S- en E-segmenten niet aaneengesloten en werden ze gescheiden door minimaal 30 seconden R.7 De inhoud van de erotische segmenten omvatte vier soorten seksuele activiteiten: geslachtsgemeenschap, geslachtsgemeenschap met het vrouwtje in de superieure positie, fellatio en geslachtsgemeenschap met het mannetje in de superieure positie. Van acht verschillende films met seksuele activiteit, werden deze vier activiteiten geassocieerd met het hoogste niveau van waargenomen seksuele opwinding en erectie van de penis in een steekproef van gezonde 40-mannetjes. Ten slotte, om mogelijke anticipatie-effecten te beheersen, werden proefpersonen niet op de hoogte gebracht van de volgorde van segmenten.

Tijdens fMRI-sessies werden de filmfragmenten aan de proefpersonen gepresenteerd via een spiegel aan de bovenkant van de hoofdspoel die videobeelden van buiten de magnetische kamer ontvangt. Echoplanaire beelden (EPI) werden verkregen op een 1.5 T MRI-systeem (Magentom Vision Plus, Siemens, Erlangen, Duitsland). Dertig plakjes (5 mm dik) werden elke 3.106 s verkregen in een hellend axiaal vlak, uitgelijnd met de AC-PC-as. Deze T2-gewogen functionele beelden werden verkregen met behulp van een EPI-pulssequentie (TR = 0.6 ms, TE = 60 ms, Flip 90, FOV = 240 mm, Matrix = 64 keer64). Na functioneel scannen werden gegevens met een hoge resolutie verkregen via een T1-gewogen 3D-volume-acquisitie verkregen met behulp van een gradiënt-echo-pulssequentie (TR = 9.7 ms, TE = 4 ms, Flip = 12, FOV = 240 mm, Matrix = 200 keer256).

Gegevens werden geanalyseerd met behulp van statistische parametrische mapping (SPM99, Wellcome Department of Cognitive Neurology, Londen, VK). Scans werden opnieuw uitgelijnd en ruimtelijk genormaliseerd met behulp van de standaardsjabloon van het Montreal Neurological Institute (MNI). Afbeeldingen werden vervolgens in de ruimte geconvolueerd met een 3D-isotopische Gaussische kernel (volledige breedte op half maximum, FWHM van 8 mm) om de signaal-ruisverhouding te verbeteren en om rekening te houden met resterende variaties in functionele neuroantomie die gewoonlijk tussen proefpersonen aanhouden. na ruimtelijke normalisatie. Effecten op elke voxel werden geschat met behulp van het algemene lineaire model. Voxel-waarden voor elk contrast leverden een statistische parametrische kaart op van de t statistiek (SPMt), vervolgens getransformeerd naar de normale verdeling van de eenheid, SPM {Z​ Een 'random-effects model' werd geïmplementeerd om de E (erotica) minus N (neutrale) contrasten te produceren. Dit model wordt geïmplementeerd binnen SPM99 met behulp van een meerfasige aanpak.

De hypothalamus, thalamus, anterieure cingulate gyrus, occipitotemporale cortex, anterieure temporale cortex, pariëtale cortex, amygdala, hippocampusvorming, orbitofrontale cortex, ventrale striatum, de claustrum, de nucleus accumbens, de wandtonglobules hebben allemaal aangetoond te reageren op seksueel expliciete films bij mannelijke proefpersonen.2, 3, 4, 8 Voor elk van de hierboven genoemde hersengebieden werd een set coördinaten berekend door het gemiddelde te nemen voor elke orthogonale as X, Y en Z van gerapporteerde Talairach-coördinaten.9 Vooraf bepaalde interessegebieden (ROI) werden beperkt door bollen met een straal van 9 mm en voor het midden de berekende gemiddelde gerapporteerde coördinaten. Voor deze priori ROI's werd de hoogtedrempel ingesteld op P<0.001 (z= 3.09), niet gecorrigeerd voor meerdere vergelijkingen. Voor andere hersengebieden is de hoogte-drempelwaarde ingesteld op P<0.05, gecorrigeerd voor meervoudige vergelijking.

Begin van de pagina

Resultaten

Wanneer de bloedzuurstofniveau-afhankelijke (BOLD) activiteit geassocieerd met het bekijken van het emotioneel neutrale filmsegment (S) werd afgetrokken van die geassocieerd met het bekijken van het erotische segment (E), significant (P<0001, ongecorrigeerd) activeringsloci worden vermeld in Tabel 2 en geïllustreerd in Cijfers 1 en 2. De belangrijkste gebieden van activering geassocieerd met seksuele opwinding aan visuele stimuli waren occipitotemporaal gebied, anterior cingulate gyrus, insula, orbitofrontal cortex, caudate nucleus. Echter, hypothalamus en thalamus waren niet geactiveerd.

Figuur 1.

Hersengebieden waarvan de activering gerelateerd was aan erotisch-visuele stimuli bij gezonde mannelijke proefpersonen van middelbare leeftijd (verzamelde groepsgegevens, N= 10).

Vol figuur en legenda (162K)

Figuur 2.

Axiaal beeld van geactiveerde hersengebieden door erotische visuele stimuli bij gezonde mannelijke proefpersonen van middelbare leeftijd (gepoolde groepsgegevens, N= 10).

Vol figuur en legenda (355K)

Tabel 2 - Hersenregio's met een differentiële activiteit als reactie op seksueel expliciete en emotioneel neutrale visuele stimuli bij gezonde mannelijke proefpersonen van middelbare leeftijd (gepoolde groepsgegevens, N= 10).

Volledige tafel

Discussie

Er is voorgesteld dat seksuele opwinding bij de mens, die gewoonlijk wordt geactiveerd door externe stimuli of endogene factoren, een multidimensionale ervaring is die bestaat uit vier nauw met elkaar verbonden en gecoördineerde componenten: cognitief, emotioneel, motiverend en fysiologisch.8, 10

In de huidige studie waren de belangrijkste actiegebieden geassocieerd met seksuele opwinding aan visuele stimuli occipitotemporaal gebied, anterieure cingulate gyrus, insula, orbitofrontale cortex, caudate nucleus. Echter, hypothalamus en thalamus waren niet geactiveerd. Activering van het occipitotemporaal gebied komt overeen met resultaten van recente functionele studie, waarin emotioneel beladen visuele stimuli verhoogde activering in dit corticale gebied opwekten.11, 12 Reiman et al.13 leverde enig bewijs dat de anterior cingulate gyrus betrokken is bij de bewuste ervaring van emotie. In functionele neuroimaging-studie was de activering van anterieure cingulate gyrus sterk gecorreleerd met de niveaus van waargenomen seksuele opwinding, die gerelateerd waren aan de waargenomen drang om seksuele handelingen uit te voeren.8 Deze resultaten zijn gerepliceerd in de volgende onderzoeken met behulp van fMRI.2, 3, 4 Het is aangetoond dat de orbitofrontale cortex betrokken is bij de weergave van beloningen.14 Redoute et al.8 suggereerde dat de orbitofrontale activering die in hun PET-onderzoek werd opgemerkt, verband kon houden met de weergave van de aangename lichamelijke gewaarwordingen veroorzaakt door peniszweervorming.

In de huidige studie werden de thalamus en de hypothalamus niet geactiveerd. De afferente stimuli worden via de thalamus naar de cortex geleid die de stroom van sensorische informatie regelt. Interessant is dat de thalamus een hub vertegenwoordigt van waaruit elk gebied in de cortex kan communiceren met andere hersenregio's. Van deze uitgebreide thalamocorticale interconnectiviteit is getheoretiseerd dat deze een neurale basis vormt voor bewust gewaarzijn.15 Als deze hypothese correct was, zou de thalamus betrokken zijn bij de cognitieve dimensie van seksuele opwinding. Een van de belangrijkste thalamocorticale interconnecties is cortico-striato-thalamo-corticale curcuit. Projecties van de orbitofrontale cortex via de caudate nucleus, die beide worden beschouwd als remmende systemen, worden verondersteld om contextgerelateerde operaties en responsremming te mediëren.16 In het licht van een dergelijke opvatting kan de niet-activering van thalamus en activering van orbitofrontale cortex en caudate nucleus in deze studie suggereren dat mannen van middelbare leeftijd meer geremd worden door thalamocorticale interconnectie en dan minder opgewonden raken voor de visuele seksuele prikkels dan jonge. Een groot aantal studies heeft de hypothalamus gekoppeld aan seksuele respons. Neuroanatomisch beïnvloeden laesies in het mediaal-preoptische gebied van de hypothalamus het mannelijke copulatiegedrag bij alle geteste soorten,17 en elektrische stimulatie van de paraventriculaire kern van de hypothalamus is geassocieerd met erectie bij ratten.18 Bovendien stimuleert neurochemisch directe injectie van apomorfine, dopamine-agonist in de paraventriculaire kern erecties bij de ratten.19 Redoute et al.8 een correlatie aangetoond tussen activering in de hypothalamus en metingen van peniszwelling in het PET-onderzoek. Arnow et al.2 rapporteerden ook vergelijkbare resultaten in de fMRI-studie. Interessant genoeg, Karama et al.4 rapporteerde dat de hypothalamus minder geactiveerd was bij vrouwen dan bij mannen als reactie op visuele seksuele stimuli, en suggereerde dat vrouwelijke proefpersonen fysiologisch minder opgewonden waren dan mannelijke proefpersonen. Yang20 onderzocht de hersenactivatie op de visuele seksuele prikkels bij depressieve patiënten met seksuele disfunctie, en meldde dat hypothalamus en thalamus minder geactiveerd waren dan normale controlegroep. Op basis van de bovengenoemde resultaten suggereert hypothalamische nonactivatie in deze studie voor mannen van middelbare leeftijd dat deze proefpersonen fysiologisch minder opgewonden waren in reactie op de erotische visuele stimuli. Hoewel bewijzen voor dergelijke remmende mechanismen ten opzichte van hypothalamus grotendeels indirect zijn geweest en veel minder aandacht hebben gekregen dan excitatorische mechanismen, heeft een recente poging om de specifiek seksuele remmende effecten van serotonine te lokaliseren, een remmende rol in het laterale hypothalamische gebied.21 Dit is consistent met de bekende remmende effecten van specifieke serotonineheropnameremmers (SSRI's) op seksuele respons.22

Gezien de uitgebreide onderlinge connectiviteit van de hersenen en het 'dubbele controle'-model over seksuele respons, zou een van de mechanismen van de niet-activering in de thalamus en hypothalamus, die bekend staan ​​als primitief centrum voor seksuele opwinding, een overdreven remming van het remmingssysteem kunnen zijn.

Met betrekking tot de beperkingen van het onderzoek moet allereerst worden opgemerkt dat we alleen mannelijke van middelbare leeftijd hadden bestudeerd en dat de jonge controlegroep niet was opgenomen. Omdat ons onderzoeksontwerp (bijv. De duur van erotische en neutrale filmsegmenten) sterk leek op de eerdere werken voor de jongeren, zou het mogelijk zijn om elkaar indirect te vergelijken.2, 4 Om echter de variabiliteit van functioneel beeldvormend onderzoek te beheersen, zou de vergelijkende studie voor middelbare leeftijd en jongvolwassenen op hetzelfde moment nodig moeten zijn. Ten tweede konden we niet direct de interconnectiviteit aantonen van bepaalde hersenregio's met een prikkelend en remmend systeem. Onze interpretaties moeten dus worden beschouwd als een hypothese die in de toekomst moet worden getest in een meer directe studie die is toegespitst op deze hersencircuits. Een andere beperking betreft het ontbreken van objectieve metingen van seksuele opwinding zoals penis tumescentie.

Begin van de pagina

Conclusies

We hebben met behulp van fMRI voor de eerste keer de functionele neuroanatomie van de hersenen geïdentificeerd die geassocieerd is met seksuele opwinding bij mannen van middelbare leeftijd. Het resultaat was de activering van occipitotemporale gyrus, anterieure cingulate gyrus, orbitofrontale cortex en niet-activatie van hypothalamus en thalamus. We suggereren dat de nonactivatie van hypothalamus en thalamus bij mannen van middelbare leeftijd verantwoordelijk kan zijn voor de mindere fysiologische opwinding als reactie op de erotische visuele stimuli.

Begin van de pagina

Referenties

  1. Moseley ME, Glover GH. Functionele MR-beeldvorming: mogelijkheden en beperkingen. Neuroimaging Clin N Am 1995; 5: 161-191. ​ PubMed | ChemPort |
  2. Arnow BA, Desmond JE, Banner LL, Glover GH, Solomon A, Polan ML c.s.​ Hersenactivering en seksuele opwinding bij gezonde, heteroseksuele mannen. Brain 2002; 125: 1014-1023. ​ Artikel | PubMed | ISI |
  3. Park K, Seo JJ, Kang HK, Ryu SB, Kim HJ, Jeong GW. Een nieuw potentieel van bloedoxygenatie niveau-afhankelijke (BOLD) functionele MRI voor het evalueren van cerebrale centra van erectie van de penis. Int J Impot Res 2001; 13: 73-81. ​ Artikel | PubMed | ISI | ChemPort |
  4. Karama S, Lecours AR, Leroux JM, Bourgouin P, Beaudoin G, Joubert S c.s.​ Gebieden van hersenactivatie bij mannen en vrouwen tijdens het bekijken van fragmenten van erotische films. Human Brain Mapping 2002; 16: 1-13. ​ Artikel | PubMed | ISI |
  5. Braun M, Wassmer G, Klotz T, Reifenrath B, Mathers M, Engelmann U.Epidemiologie van erectiestoornissen: resultaten van de 'Cologne Male Survey'. Int J Impot Res 2000; 12: 305-311. ​ Artikel | PubMed | ISI | ChemPort |
  6. Kamerlid O'Leary, Fowler FJ, Lenderking WR, Barber B, Sagnier PP, Guess HA c.s.​ Een korte inventaris van mannelijke seksuele functies voor urologie. Urologie 1995; 46 (5): 697-706. ​ PubMed | ISI | ChemPort |
  7. Garrett AS, Maddock RJ. Tijdsverloop van de subjectieve emotionele respons op aversieve afbeeldingen: relevantie voor fMRI-onderzoeken. Psychiatry Res 2001; 108: 39-48. ​ PubMed | ISI | ChemPort |
  8. Redoute J, Stoleru S, Gregoire MC, Costes N, Cinotti L, Lavenne F c.s.​ Hersenverwerking van visuele seksuele stimuli bij menselijke mannen. Hum Brain Mapping 2000; 11: 162-177. ​ Artikel | ISI | ChemPort |
  9. Talairach J, Tournoux P. Co-planaire stereotaxische atlas van de menselijke hersenen. Stuttgart: Thieme, 1988.
  10. Stoleru S, Gregoire MC, Gerard D, Decety J, Lafarge E, Cinotti L c.s.​ Neuroanatomische correlaten van visueel opgewekte seksuele opwinding bij menselijke mannen. Arch Sex Behav 1999; 28: 1-21. ​ Artikel | PubMed | ISI | ChemPort |
  11. Lane RD, Reiman EM, Ahern GL, Schwartz GE, Davidson RJ. Neuroanatomische correlaties van geluk, verdriet en walging. Am J Psychiatry 1997; 154: 926-933. ​ PubMed | ISI | ChemPort |
  12. Beauregard M. De functionele neuroanatomie van amusement, afkeer en seksuele opwinding. In: De 4th International Conference on Functional Mapping of the Human Brain. Montreal, Canada, 1988, p 7.
  13. Reiman EM, Lane RD, Ahern GL, Schwartz GE, Davidson RJ, Friston KJ. Neuroanatomische correlaten van extern en intern gegenereerde menselijke emotie. Am J Psychiatry 1997; 154: 918-925. ​ PubMed | ISI | ChemPort |
  14. Francis S, Rolls ET, Bowtell R, McGlone F, O'Doherty J, Browning A c.s.​ De weergave van een aangename aanraking in de hersenen en de relatie met smaak- en reukgebieden. Neuroreport 1999; 10: 453-459. ​ PubMed | ISI | ChemPort |
  15. Linas R, Ribary U, Contreras D, Pedroarena C. De neuronale basis voor bewustzijn. Philos Trans R Soc London B Biol Sci 1998; 353: 1841-1849. ​ Artikel | PubMed |
  16. Stein DJ, Hollander E. Textbook of Anxiety Disorders. American Psychiatric Publishing, Inc .: Washington, DC, 2002, 194p.
  17. Meisel RL. Effecten van de opfokconditie na het spenen op het herstel van copulatiegedrag van laesies van het mediale preoptische gebied bij ratten. Dev Psychobiol 1982; 15: 331-338. ​ Artikel | PubMed | ISI | ChemPort |
  18. Chen KK, Chan SH, Chang LS, Chan JY. Deelname van de paraventriculaire nucleus van hypothalamus aan centrale regulatie van erectie van de penis bij de rat. J Urol 1997; 158: 238-244. ​ Artikel | PubMed | ISI | ChemPort |
  19. Argiolas A, Melis MR. Centrale controle van de erectie van de penis: rol van de paraventriculaire kern van de hypothalamus. Prog Neurobiol 2005; 76: 1-21. ​ Artikel | PubMed | ISI | ChemPort |
  20. Yang JC. Functionele neuroanatomie bij depressieve patiënten met seksuele disfunctie: bloedoxygenatie niveau-afhankelijke functionele MR-beeldvorming. Koreaans J Radiol 2004; 5: 87-95. ​ PubMed | ISI |
  21. Lorrain DS, Matuszewich L, Friedman R, Hull EM. Extracellulaire serotonine in het laterale hypothalamische gebied neemt toe tijdens het postejaculatie-interval en schaadt de copulatie bij mannelijke ratten. J Neurosci 1997; 17: 9361-9366. ​ PubMed | ISI | ChemPort |
  22. Hull EM, Lorrain DS, Du J, Matuszewich L, Lumley LA, Putnam SK, Moses J.Hormoon-neurotransmitterinteracties bij de controle van seksueel gedrag. Behav Brain Res 1999; 105: 105-116. ​ Artikel | PubMed | ISI | ChemPort |

Begin van de pagina

Danksagung

Dit werk werd ondersteund door Grant nr. R01-2003-000-10432-0 van het Basic Research Program van de Korea Science & Engineering Foundation.