Neurale substraten van seksuele opwinding bij heteroseksuele mannen: event-gerelateerd fMRI-onderzoek (2016)

J Physiol Anthropol. 2015; 35: 8.

Online gepubliceerd 2016 Mar 8. doi:  10.1186/s40101-016-0089-3

PMCID: PMC4782579

Abstract

Achtergrond

Seksueel gedrag is een belangrijke rol voor het voortbestaan ​​van soorten. De ontwikkeling van methoden voor beeldvorming van de hersenen heeft het mogelijk gemaakt het hersenmechanisme te begrijpen dat verband houdt met seksuele opwinding. De eerdere onderzoeken naar het hersenmechanisme met betrekking tot seksuele opwinding hebben meestal geleid naar blokontwerpparadigma.

Methoden

Ondanks de eis van een striktere experimentele controle, is het gebeurtenis-gerelateerde paradigma bekend om efficiëntere bij het detecteren van onmiddellijke emotionele en cognitieve reacties. Het paradigma maakt ook de observatie van hemodynamische responsen door de tijd mogelijk. Daarom werd in deze studie de gebeurtenis-gerelateerde fMRI gebruikt om de hersenactivatie te onderzoeken in verschillende gebieden geassocieerd met seksuele opwinding evenals veranderingen in hemodynamische responsen in de tijd.

Resultaten

Sterke activaties werden waargenomen in de verschillende gebieden die verband houden met seksuele opwinding, bestaande uit verschillende factoren: (1) activeringsgebieden gerelateerd aan cognitieve factoren: de achterhoofdskwab en pariëtale kwab; (2) activeringsgebieden gerelateerd aan emotionele factoren: de thalamus en amygdala; (3) activeringsgebieden die verband houden met motivationele factoren: de anterior cingulate gyrus, orbitofrontal cortex en insula; en (4) activeringsgebieden gerelateerd aan fysiologische factoren: de precentral gyrus, putamen en globus pallidus. We identificeerden ook de activering van het putamen en globus pallidus die niet goed werden waargenomen in eerdere blokontwerpstudies. In het resultaat van de hemodynamische respons vertoonde de neurale activiteit in die gebieden meer tijdelijke aspecten van de hemodynamische responsen ten opzichte van de neurale activiteit van andere gebieden.

Conclusies

Deze resultaten suggereerden dat het aan gebeurtenissen gerelateerde paradigma beter is in het detecteren van de neurale activiteit van de hersenregio's, die plotseling lijken te verschijnen, maar snel verdwijnen.

sleutelwoorden: Seksuele opwinding, hemodynamische respons, gebeurtenis-gerelateerd paradigma, Globus pallidus, Putamen

Achtergrond

Seksuele opwinding is een multidimensionale ervaring inclusief cognitieve, emotionele, fysieke en gedragsaspecten. Dat wil zeggen, seksuele opwinding zijn de fysieke kenmerken of gedragsreacties die verschijnen als het resultaat van een interactie en competitie tussen positieve psychologische reacties (bijvoorbeeld seksuele aantrekking of hedonia door charmes) en negatieve reacties (bijv. Angstgevoelens, schuldgevoelens, verlegenheid) na de waarneming van een bepaald object [-]. Eerdere studies over seksuele opwinding waren voornamelijk gericht op seksuele respons, inclusief reactiemechanismen van neuraal vasculair, autonoom zenuwstelsel en hormonale systemen [-]. Met de recente ontwikkeling van hersenscantechnologie die het onderzoek van de hersenfunctie mogelijk maakt, inclusief de cognitieve en emotionele processen op een niet-invasieve manier, heeft dit ons geholpen de neurale mechanismen van cognitie en emotie met betrekking tot seksuele opwinding te begrijpen.

Onlangs is er veel onderzoek gedaan naar het neurale mechanisme van seksuele stimuli dat visueel wordt gepresenteerd met behulp van fMRI. Eerdere studies hebben aangetoond dat seksueel opwindende stimuli gekoppeld zijn aan diverse neurale netwerken zoals de pariëtale kwab, temporo-occipitale kwab, frontale kwab, kleine hersenen, insula, anterior cingulate gyrus, amygdala en striatum gerelateerd aan emotionele, cognitieve, motivationele en fysiologische netwerken. componenten [-]. Echter, zoals hierboven vermeld, hebben de meeste van de eerdere studies over het hersenmechanisme voor seksuele opwinding het blokontwerp overgenomen. Onderzoek op basis van het evenementgerelateerde ontwerp is relatief weinig uitgevoerd.

Het blokontwerp wordt gebruikt om de hersengebieden te identificeren die aan een bepaalde stimulus zijn gekoppeld. Het blokontwerp presenteert een tientallen seconden een experimentele conditie en baseline-toestand. Door de experimentele conditie (bijvoorbeeld de taakomstandigheid) en de basislijnvoorwaarde afwisselend en herhaaldelijk weer te geven, wordt verondersteld dat het relevante hersengebied wordt gedetecteerd naar de taakconditie. Het relevante hersengebied kan worden gevonden door de bloedzuurstofniveau-afhankelijke (BOLD) signalen te meten die toenemen wanneer de stimulatieconditie wordt gepresenteerd maar verdwijnen wanneer de basislijnvoorwaarde wordt getoond. Het is bekend dat het blokontwerp beter is in het detecteren van hersengebieden die verband houden met een bepaalde stimulus in vergelijking met het evenementgerelateerde ontwerp [, ]. Het is ook eenvoudiger om het stimuluspresentatieparadigma te ontwerpen en de verschillen tussen elke stimulus te vergelijken wanneer het blokontwerp wordt toegepast. Verder kunnen artefacten of geluiden gemakkelijker worden geëlimineerd door de visuele analyse van tijdreeksgegevens [, ]. Het blokontwerp heeft echter enkele zwakke punten. Omdat de stimuli van vergelijkbare omstandigheden bijvoorbeeld tientallen seconden worden weergegeven, kan het probleem van gewenning optreden. Ook, naarmate de tijd voor het tonen van een stimulus langer wordt, nemen de BOLD-signalen af ​​[].

Het gebeurtenisgerelateerde ontwerp voor fMRI is ontwikkeld op basis van event-related potentiële studies, dat wil zeggen de functionele hersenreacties die optreden tijdens evenementen (dwz gepresenteerde stimulus- of gedragstesten) []. Wanneer het evenementgerelateerde ontwerp wordt toegepast op experimenten, zijn complexere ontwerpen en analyses vereist []. Het aantal proeven moet bijvoorbeeld worden overwogen om de zwakke signaalintensiteit te compenseren en het willekeurige jitteren van de proeven moet ook worden toegepast om te verzekeren dat de activeringssignalen elkaar niet overlappen. Deze informatie moet ook worden weerspiegeld in de analyse, waarvoor een ingewikkelder proces vereist is []. Het evenementgerelateerde ontwerp is een relatief recente ontwikkeling in vergelijking met het blokontwerp. Bij deze methode kan het GEWAAGDE signaal dat bij elke gebeurtenis hoort, dat wil zeggen de presentatie van de stimulus, worden waargenomen door de beeldvormingsgegevens die vóór en na de presentatietijd van de stimulus zijn verkregen in termen van tijd uit te lijnen en te middelen. Deze benadering heeft het voordeel dat het in staat is om een ​​tijdelijke verandering in de hemodynamische respons te detecteren, in tegenstelling tot de blokontwerpmethode. In de afgelopen jaren neemt het detectievermogen toe in het gebeurtenisgerelateerde ontwerp zoals in het blokontwerp via de ontwikkeling van beeldvormingstechnieken met hoge resolutie (dwz hoge signaal-tot-ruisverhouding (SNR)); studies met behulp van event-gerelateerde ontwerpmethoden zijn gegroeid []. Het vereist de strikte experimentele controle van de stimuluspresentatietijd, het interstimulus-interval en de presentatievolgorde van de stimulus. Aangezien deze informatie in de analyse moet worden weerspiegeld, is een complexe analyse vereist in de methode []. Omdat de stimuluspresentatie willekeurig is in het gebeurtenisgerelateerde ontwerp, kunnen verwarring veroorzaakt door de voorspelbaarheid van de prikkelorde worden verminderd. In het gebeurtenisgerelateerde ontwerp kan het optreden van niet-opeenvolgende stimuli niet voorspelbaar zijn en is de lengte van de stimuluspresentatie ook korter dan die in het blokontwerp []. Daarom kan voorbijgaande hersenrespons, zoals emotionele en fysiologische verwerking, beter worden gemeten in gebeurtenisgerelateerd ontwerp in vergelijking met blokontwerp []. Er zijn enkele onderzoeken uitgevoerd met dit evenementgerelateerde ontwerp over seksuele opwinding [, ]. Echter, deze studies onderzochten temporele veranderingen van hersensignalen geassocieerd met seksuele opwinding door alleen de deelgebieden en niet de hele hersenen of het onderzoek van de hele hersenen te meten zonder de hemodynamische respons te observeren. Daarom is de studie bedoeld om de hersengebieden en de hemodynamische respons gerelateerd aan seksuele opwinding te onderzoeken door event-gerelateerde fMRI toe te passen. We veronderstelden dat de studie activeringen kan detecteren in de hersengebieden die niet goed werden gedetecteerd als gevolg van de snelle verwerking van de stimulus en gewenning in de eerdere onderzoeken met behulp van het aan gebeurtenissen gerelateerde fMRI-onderzoek naar seksuele opwinding. Bovendien wordt verwacht dat de hemodynamische respons in de regio's wordt waargenomen door de ISI-tijd te verhogen.

Methoden

vakken

In totaal namen 17 volwassen mannen in de leeftijd van 22 tot 29 jaar deel aan het experiment. De deelnemers waren allemaal normaal seksueel functionerende, rechtshandige heteroseksuelen. Degenen die seksueel pervers of uitgedaagd zijn, werden uitgesloten. De deelnemers kwamen overeen om deel te nemen aan het experiment van deze studie nadat ze waren geïnformeerd over de inhoud van het experiment.

Procedure en experimenteel paradigma

Een groep 130 gezonde mannelijke studenten nam deel aan een pre-test om seksuele stimuli voor de fMRI-studie te selecteren. Een totaal van 237-foto's werden geselecteerd uit het International Affective Picture System (IAPS) [] en zoekopdrachten op internet en werden voorgelegd aan de deelnemers. Afbeeldingen van zoekopdrachten op internet bestonden uit foto's van porno en naakte vrouwen. We vroegen de deelnemers om te reageren op de vraag "Had je het gevoel van seksuele opwinding?" door voor elke stimulus "ja" of "nee" te kiezen. Vervolgens moesten ze de intensiteit van de seksuele opwinding beoordelen op een vijfpunts Likert-schaal, variërend van 1 (minst intens) tot 5 (meest intens). Validiteit werd gedefinieerd als het percentage deelnemers dat seksuele opwinding ervoer voor elke stimulus, en effectiviteit werd gedefinieerd als de intensiteit van de seksuele opwinding die de deelnemer ervoer voor elke stimulus. Als resultaat van de pretest werden 20 foto's (6 IAPS-foto's en 14 van zoekopdrachten op internet) geselecteerd als seksuele stimuli met een geldigheid van 80% of hoger en een effectiviteit van 4 punten of meer. Er werden twintig seksuele prikkels geselecteerd. Bovendien werden 20 foto's gekozen die geen seksuele opwinding opwekten als de niet-seksuele stimuli. De niet-seksuele prikkels vertoonden scènes die van nature vergelijkbaar waren met zeer opwindende beelden van watersportactiviteiten, het vieren van een winnende overwinning en skiën. De stimuli die werden geselecteerd uit de IAPS en de zoekopdrachten op internet werden gematcht met de seksuele stimuli vanwege hun niveau van aangenaamheid. Gemiddelde scores van aangenaamheid en opwinding voor seksuele stimuli waren respectievelijk 5.23 (standaarddeviatie (SD) = 0.36) en 5.17 (SD = 0.31). Twintig niet-seksuele stimuli kwamen overeen met de seksuele stimuli vanwege hun niveau van aangenaamheid (M = 5.10, SD = 0.31) en opwinding 4.96 (SD = 0.38) werden geselecteerd. De gemiddelde scores van aangenaamheid en opwinding tussen seksuele stimuli en niet-seksuele stimuli waren niet significant verschillend (t = −1.18, p > 0.05; t = −1.99, p > 0.05).

In het fMRI-experimentele paradigma werd aan het begin een korte instructie over het experiment gegeven gedurende 6 seconden, gevolgd door de presentatie van seksuele stimulus of niet-seksuele stimulus, willekeurig geselecteerd, voor elk 5 seconden. Elk inter-stimulusinterval werd gedurende 7–13 s (gemiddeld 10 s) gepresenteerd om de hemodynamische respons te observeren. De totale experimenttijd was 8 minuten en 48 seconden. Om concentratieverlies als gevolg van het lange interval tussen stimuluspresentaties te voorkomen, werd de deelnemers gevraagd om op de responstoets te drukken wanneer een groen scherm werd weergegeven tijdens het interval (het groene scherm werd 12 keer willekeurig weergegeven). Na het voltooien van het fMRI-experiment moesten de deelnemers reageren op de volgende drie vragen in de psychologische beoordeling. Ten eerste werd hen gevraagd om "ja" of "nee" te antwoorden met betrekking tot de vraag of ze seksuele opwinding voelden bij elke stimulus. Ten tweede moesten ze beoordelen hoe intens de seksuele opwinding was op een Likert-schaal van 1 (minst intens) tot 5 (meest intens). De deelnemers moesten vervolgens alle andere emoties melden die ze ervoeren naast seksuele opwinding tijdens hun blootstelling aan elke stimulus.

Imaging-acquisitie

Een Philips MR-scanner van 3.0 T werd gebruikt om beelden te verkrijgen en de enkelschots EPI fMRI-scanmethode werd toegepast om BOLD-beelden te verkrijgen. In totaal werden 35 dia's opeenvolgend verzameld met behulp van de beeldparameter van TR = 2000, TE = 28 ms, een plakdikte van 5 mm zonder opening, een 64 × 64 matrix, een FOV 24 × 24 cm, een omkeerhoek = 80 °, en een in-plane resolutie van 3.75 mm. Voor het anatomische beeld van T1 gewogen, werd de FLASH-reeks gebruikt.

statistische analyse

Voor de psychologische gegevensanalyse, een tweezijdige koppeling t test werd uitgevoerd met SPSS 22 om de frequentie te vergelijken (dat wil zeggen, het aantal stimuli dat seksuele opwinding opwekte uit 20-foto's in elke conditie, weergegeven als percentage) en intensiteit van seksuele opwinding (dwz het gemiddelde niveau van subjectieve seksuele opwinding in elke voorwaarde) tussen de seksuele en neutrale omstandigheden. De fMRI-gegevens werden geanalyseerd met behulp van de Statistical Parametric-mapping, versie 8 (SPM 8, Wellcome Department of Imaging Neuroscience, London, UK). In de voorbewerkingsfase werd het tijdsverschil tussen plakafbeeldingen die werden geproduceerd tijdens de acquisitie van fMRI-afbeeldingen gecorrigeerd. Om het artefact veroorzaakt door de beweging tijdens het experiment te verwijderen, werden de hoofdbewegingen van de deelnemers aangepast met 3-D-registratie van het starre lichaam met 6-vrijheidsgraden (x, y, z, rollen, stampen en gieren). Vervolgens werd de coregistratie en ruimtelijke normalisatie van elke deelnemer uitgevoerd. Om de fMRI-afbeeldingen van elke deelnemer aan te passen aan het coördinatensysteem van het Montreal Neurological Institute (MNI), werd het gemiddelde beeld van de fMRI-afbeeldingen van een deelnemer afgestemd op het anatomische beeld van die deelnemer voor hun coregistratie. Het aangepaste structuurbeeld werd afgestemd op het MNI-coördinatensysteem. Met behulp van de normalisatieparameter die in het proces werd geproduceerd, werd het fMRI-beeld vergeleken met het MNI-coördinatensysteem. Ten slotte werd het afvlakken van gegevens uitgevoerd met behulp van een Gauss-kernel, die 8 mm over de volle breedte op de helft van het maximum is. Voor elke deelnemer werd hetzelfde proces uitgevoerd.

Na de voorbewerking om de hersengebieden te identificeren die geactiveerd werden door seksuele opwinding, werd voor elke deelnemer een ontwerpmatrix geproduceerd bestaande uit twee condities (dwz seksuele stimulus en niet-seksuele conditie). Om artefacten en geluiden te verminderen, werden verschillende regressievariabelen toegevoegd tijdens het maken van de ontwerpmatrix. In het bijzonder werd de correctie van signaalveranderingen als gevolg van hoofdbewegingen, dat wil zeggen de mate van translatie en rotatie die werd waargenomen in het proces van de correctie van de hoofdbewegingen, opgenomen als een regressievariabele. Voor de aanpassing van laag signaal opgenomen in de late fase van het experiment vanwege gewenning, werd de tijdmodulatieoptie geïmplementeerd in SPM 8 gebruikt als een regressievariabele. Vervolgens werd het contrast gemaakt en vergeleken tussen de seksuele stimuli en niet-seksuele stimuli om de hersengebieden te identificeren die werden geactiveerd door de seksuele opwinding van elke deelnemer. Voor de groepsanalyse, één steekproef t testen en paren t test werd uitgevoerd. One-sample t test werd uitgevoerd om de hersenactivatie tijdens elke aandoening te identificeren (dwz seksuele opwindingstoestand en niet-seksuele conditie). Dus de gepaarde t de test werd uitgevoerd om het verschil in hersenactivering tussen de twee aandoeningen te onderzoeken, dwz de hersenactivatie in de seksuele opwindingstoestand vergeleken met niet-seksuele conditie. De MNI-coördinaten van de voxel geactiveerd op de p waarde van 0.05 (gecorrigeerde, valse ontdekkingssnelheid (FDR)), die een significant niveau is in de fMRI-studie, werden toegepast om de significante activering in het onderzoek te vinden. Vervolgens werden de MNI-coördinaten omgezet in Talairach-coördinaten om de anatomische labeling van de hersenactivatie te identificeren. Om de hemodynamische responsen van de geactiveerde gebieden te identificeren, werd het percentage signaalverandering van de interessegebieden (ROI's) in elk onderwerp geëxtraheerd met behulp van MarsBaR (http://www.sourceforge.net/projects/marsbar). De coördinaten gebruikt in de ROI-analyse werden verkregen uit het resultaat van één monster t test en werden gedefinieerd als de centreerbollen op de piekvoxel met een straal van 5 mm.

Resultaten

Resultaten van psychologische reactie

De analyse van de psychologische reacties toonde aan dat de frequenties van seksuele opwinding in elke conditie 74 ± 7.79% waren (de gemiddelde ± SD; weergegeven als een percentage) in een experimentele conditie en 0 ± 0% in de basislijnconditie. De intensiteiten op basis van een vijfpuntsschaal waren 2.86 punten ± 0.40 (de gemiddelde ± SD) in een experimentele conditie en 0 ± 0 in de basislijnconditie. Een paar t test gaf aan dat er verschillen waren in de frequentie en intensiteit van seksuele opwinding tussen seksuele stimuli en niet-seksuele stimuli (frequentie t (16) = 29.01, p <0.001; intensiteit t (16) = 39.43, p <0.001).

Resultaten van brain imaging voor groepsanalyse

Reacties van hersenactiviteit tijdens niet-seksuele stimuluspresentatie

De hersengebieden geactiveerd door de niet-seksuele stimuli omvatten de cuneus, mediale occipitale gyrus, linguale gyrus, de fusiform gyrus, hipocampale gyrus (BA 27), achterste cingulate gyrus en cerebellum (gecorrigeerde FDR, p <0.05) (tabel 1).

Reacties op hersenactiviteit tijdens presentatie van seksuele prikkels

Wanneer seksuele stimuli werden gepresenteerd, werden de occipitale gyrus, de precentrale gyrus, de voorste cingulate gyrus (BA 24), hipocampal gyrus (BA 27), thalamus, putamen, claustrum en cerebellum geactiveerd (gecorrigeerde FDR, p <0.05) (tabel 2).

Verschil in activeringsgebieden tussen seksuele stimuli en niet-seksuele stimuli

Activatie werd waargenomen in de bilaterale mediale occipitale gyrus (BA 18, 19), fusiform gyrus (BA 37), precuneus (BA 19), inferieure pariëtale cortex (BA 40), de orbitale frontale cortex (BA 47), thalamus, insula, globus pallidus, putamen en amygdala in reactie op seksuele stimuli vergeleken met niet-geslachtsgebonden stimuli (gecorrigeerde FDR, p <0.05), zoals weergegeven in Tabel 3 en Afb. 1. Er was geen gebied dat meer activiteit vertoonde tijdens niet-seksuele stimuli dan seksuele stimuli. Figuur 2 toont de hemodynamische responsen voor elke aandoening in de geselecteerde ROI's op basis van het resultaat van het ene monster t test. Wat het patroon van hemodynamische reacties betreft, werd een vloeiende gebogen vorm waargenomen voor de kano's, precuneus, fusiform gyrus, thalamus, amygdala, orbitale frontale cortex en anterior cingulate gyrus. In het geval van globus pallidus en putamen werd een scherpe curve weergegeven.

Fig 1 

Regio's die significante verschillen aantonen tussen de seksuele prikkels en niet-seksuele prikkels. Gebieden zijn significant op p <0.05, FDR gecorrigeerd op clusterniveau voor meerdere vergelijkingen over de hele hersenen
Fig 2 

Hemodynamische responsen tussen de seksuele prikkels en niet-seksuele prikkels in de interessegebieden. De aangebrachte gegevens worden weergegeven als veranderingen in het bloedzuurstofniveau-afhankelijke signaal in de loop van de tijd. Waarden zijn het gemiddelde ± SEM. De ...

Conclusies

Deze studie identificeerde de hersenactivatie geassocieerd met seksuele opwinding veroorzaakt door visuele stimuli en observeerde de hemodynamische reacties van die gebieden met de tijd met behulp van event-gerelateerde fMRI. De studieresultaten tonen aan dat de hersengebieden die verband houden met seksuele opwinding de orbito frontale cortex, cuneus, precuneus, fusiform gyrus, anterior cingulate gyrus, amygdala, globus pallidus, putamen en thalamus omvatten. De veranderingen in de hemodynamische responsen van deze gebieden worden getoond in Fig. 2.

Volgens eerdere studies is de seksuele opwinding veroorzaakt door visuele stimuli het resultaat van interactief werken aan verschillende neurale mechanismen. Dit omvat de emotionele, cognitieve, motivationele en fysiologische mechanismen die betrokken zijn bij de processen van de herkenning van een stimulus tot de respons door het somatisch zenuwstelsel [, ]. Dat wil zeggen, het cognitieve mechanisme bepaalt of een visuele stimulus een seksuele prikkel is of niet, en als het wordt herkend als een seksuele prikkel, evalueert het zijn seksuele waardigheid. Het emotionele mechanisme is gerelateerd aan het gevoel van plezier als gevolg van een seksuele stimulus (hoeveel een stimulus seksueel aantrekkelijk is), terwijl bekend is dat het motivatiemechanisme geassocieerd is met de bepaling of seksuele opwinding als een gedragsreactie moet worden uitgedrukt. Van het fysiologische mechanisme is bekend dat het betrokken is bij de fysiologische reacties (responsen van het autonome zenuwstelsel en het endocriene systeem) geassocieerd met seksuele opwinding.

De relatie tussen elk mechanisme en de hersengebieden geactiveerd door seksuele opwinding zoals geïdentificeerd in deze studie kan als volgt worden verklaard. De bilaterale mediale occipitale gyri en fusiforme gyrus worden verondersteld te zijn gekoppeld aan de herkenning en bepaling van een stimulus als seksuele stimulus. Op basis van eerdere onderzoeken die werden uitgevoerd om de hersengebieden te identificeren die verband houden met de emoties veroorzaakt door visuele stimuli, werden de occipitale gyri en fusiforme gyrus meer geactiveerd wanneer emotionele visuele stimuli werden gepresenteerd dan wanneer niet-geslachtsgebonden stimuli werden getoond als gevolg van toegenomen aandacht [-]. Het waargenomen resultaat is ook in lijn met de eerdere onderzoeken naar seksuele opwinding veroorzaakt door visuele stimuli, en zij meldden dat de activering van de fusiform gyrus gekoppeld is aan de functie van het herkennen van een gepresenteerde stimulus als een seksuele prikkel [, ].

Van de activering van de precuneus en de inferieure pariëtale cortex in de pariëtale kwab wordt ook gedacht dat deze gerelateerd is aan het cognitieve mechanisme. Deze waarneming wordt ondersteund door eerdere studies van seksuele opwinding veroorzaakt door tactiele stimuli [, ]. Volgens deze studies hadden de penisvergroting en de intensiteit van ervaren seksuele opwinding een positieve relatie met de geactiveerde grootte van de pariëtale lob en was het geactiveerde oppervlak van de pariëtale lob het secundaire sensatiegebied (BA 40). Zij rapporteerden dat de activering van de pariëtale kwab waarschijnlijk geassocieerd is met de sensorische herkenning van seksuele stimuli, evenals de integratie en verwerking van de sensorische informatie van de geslachtsorganen.

Van de activeringsgebieden van het limbisch systeem is bekend dat deze grotendeels geassocieerd zijn met het emotionele mechanisme van seksuele stimuli. In deze studie werden de thalamus en de amygdala van het limbisch systeem geactiveerd. De activering van de thalamus werd vaak waargenomen in eerdere studies die visuele seksueel opwindende stimuli gebruikten [, -]. Deze studies meldden dat de thalamus visuele stimulusinformatie ontving en stuurde deze naar een bepaald deel van de hersenschors. Verder hebben sommige studies aangetoond dat de thalamus fungeerde als een brug voor het overbrengen van visuele informatie en ook verband hield met het emotionele mechanisme van seksuele opwinding [, ]. Ze suggereerden dat de activering van de thalamus verband houdt met de emotionele opwinding gepaard met seksuele opwinding. De amygdala, die samen met de thalamus werd geactiveerd, is ook gekoppeld aan het emotionele mechanisme van seksuele opwinding. Het gebruikelijke begrip van de activering van de amygdala is dat de amygdala verschillende sensorische informatie ontvangt en de verwerkte informatie doorgeeft aan het dorsale striatum, thalamus, hersenstam, prefrontale cortex en anterior cingulate gyrus. In dit proces is de amygdala naar verluidt geassocieerd met de beoordeling van de emotionele aspecten (dwz de mate van plezier) van gecompliceerde sensorische informatie gerelateerd aan seksuele stimuli [, ]. De amygdala wordt geactiveerd wanneer een seksuele prikkel wordt gepresenteerd, wat resulteert in een grote hoeveelheid projectie naar de anterior cingulate gyrus.

Vervolgens wordt de anterior cingulate gyrus geactiveerd en is bekend dat deze geassocieerd is met de motivationele mechanismen van seksuele opwinding [, , , -]. Volgens de eerdere studies is het bekend dat de ACC de emotionele en motivationele aspecten van inputinformatie evalueert en de emotionele reacties controleert [, , , -]. In dit opzicht suggereert de activering van de anterior cingulate gyrus in dit onderzoek het interne conflict tussen de opwinding voor de gedragsuitdrukking van seksuele opwinding en de poging om het te onderdrukken vanwege de experimentele omstandigheden. McGuire et al. [] wees er ook op dat de orbitofrontale cortex en het insulaire betrekking hebben op het motiverende aspect van seksuele opwinding, wat leidt tot direct gedrag richting het doel. Het is bekend dat de orbitofrontale cortex geassocieerd is met de voorspelling van toekomstige beloningen (dwz de verwachting voor de beloning als het resultaat van een doelgedrag) [].

Andere gebieden die in dit onderzoek zijn geactiveerd, zijn het putamen, globus pallidus en precentral gyrus. Van deze gebieden wordt ook gedacht dat ze verband houden met het fysiologische mechanisme van seksuele opwinding. De precentrale gyrus is een primair motorisch gebied en wordt geassocieerd met de beheersing van de zelfbeweging van de penis en de verbeelding van seksueel gedrag tijdens seksuele opwinding, terwijl een visuele stimulus wordt gepresenteerd [, , ]. Met name het putamen en globus pallidus werden meestal niet geactiveerd in de vorige studies met blokontwerp op seksuele opwinding [, , , , ], maar hun activering werd duidelijk waargenomen in deze studie. Dit wordt verondersteld geassocieerd te zijn met de hemodynamische reacties van het putamen of globus pallidus. Dat wil zeggen, de neurale activiteit van het putamen en globus pallidus vertoonde meer tijdelijke aspecten van de hemodynamische responsen ten opzichte van de neurale activiteit van andere gebieden. Dit is mogelijk de reden waarom deze gebieden niet werden geactiveerd in de vorige blokontwerpstudies. Globus pallidus en putamen opgenomen in de paleostriatum en neostriatum, respectievelijk. Het striatum was verdeeld in twee subregio's, zoals ventrale en dorsale striatum. De functie van het dorsale striatum op seksuele opwinding wordt traditioneel geassocieerd met de penisvergroting [, , ]. Significante correlatie werd waargenomen tussen het niveau van activiteit in het putamen en de magnitude van erectie van de penis [, , ]. Evenzo meldde sommige dierenonderzoeken dat de penisvergroting werd getoond toen een elektrische stimulus werd toegediend of de bicuculline werd geïnjecteerd om het putamen te stimuleren [, ]. Bovendien bleek de activiteit van het ventrale striatum geassocieerd te zijn met het subjectieve niveau van seksuele opwinding [, ]. Twee hoofdfuncties van dit gebied kunnen worden voorgesteld. Ten eerste is het ventrale striatum betrokken bij de beloning omdat seksuele prikkels als beloningen worden gezien [, , ]. Ten tweede is de activatie van het ventrale striatum gekoppeld aan de stimulerende componenten van seksuele stimuli en de verwachte beloning []. In de studie werd activering van de globus pallidus en putamen in het striatum weerspiegeld in de fysiologische en beloningsaspecten van de seksuele stimuli.

De beperkingen van deze studie zijn onder meer de volgende. Ten eerste nemen alleen heteroseksuele mannelijke proefpersonen deel aan deze studie, en toekomstige studies zouden individuen met verschillende seksuele geaardheden en vrouwen moeten onderzoeken. Ten tweede hebben we de mate van seksuele opwinding gemeten met behulp van het zelfrapportage-instrument, en de objectieve meting van seksuele opwinding (dwz de meting van penisvergroting) zou in toekomstige studies moeten worden gedaan. Ten derde moet er verder onderzoek worden gedaan om te verifiëren of het verschil met de resultaten van eerdere onderzoeken voortkwam uit de adoptie van een ander experimentontwerp (dwz gebeurtenisgerelateerd of blok) of het fMRI-protocol (dwz TR en TE). Ten vierde konden we niet verifiëren dat de deelnemer terugkeerde naar zijn basislijntoestanden binnen 7–13 seconden van het inter-stimulusinterval. Met andere woorden, we konden niet bevestigen dat deze periode voldoende was voor jonge mannelijke deelnemers om te herstellen van de seksueel opgewonden toestand, vooral wat betreft de fysiologische toestand. De overgang tussen normale en seksueel opgewonden toestanden (emotioneel en fysiologisch) is relatief traag, en het is een behoorlijke uitdaging om heen en weer te gaan tussen twee toestanden in het gebeurtenisgerelateerde ontwerp.

Ondanks de bovenstaande beperkingen, veroorzaakte deze studie met succes seksuele opwinding met behulp van visuele stimuli. Vervolgens werden de geactiveerde gebieden aangewezen als een hersengebied van belang om de ontwikkeling van de hemodynamische responsen van het gebied in de tijd te controleren. Deze ontwikkeling is zinvol omdat de activering van hersengebieden die niet vaak werden waargenomen in de blokontwerpstudies werd geïdentificeerd. In de verdere studie moeten we de fysiologische reactie tijdens seksuele opwinding onderzoeken. De resultaten helpen ons om de seksespecifieke fysiologische reacties te ontwikkelen en uit te breiden, naast de hersenactivatie die betrokken is bij seksuele opwinding. In de verdere studie, als de fysiologische reacties van seksuele opwinding zijn opgenomen, zouden de bevindingen kunnen bijdragen aan de antropologie door menselijke seksuele responskarakteristieken van een gezonde groep te onthullen.

voetnoten

 

Tegenstrijdige belangen

De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende belangen hebben.

 

 

Bijdragen van auteurs

JWS, CJC en JHS hebben een substantiële bijdrage geleverd aan de conceptie en het ontwerp, de verwerving van gegevens of de analyse en interpretatie van gegevens. JWS is betrokken geweest bij het opstellen van het manuscript of het kritisch herzien van belangrijke intellectuele inhoud. JWS, CJC en JHS stemmen ermee in verantwoordelijk te zijn voor alle aspecten van het werk door ervoor te zorgen dat vragen met betrekking tot de nauwkeurigheid of integriteit van enig onderdeel van het werk naar behoren worden onderzocht en opgelost. Ten slotte hebben alle auteurs de definitieve versie van de te publiceren versie goedgekeurd.

 

Bijdrager informatie

Ji-Woo Seok, e-mail: moc.revan@4216kus.

Jin-Hun Sohn, Telefoon: + 82-42-821-7404, E-mail: rk.ca.unc@nhoshj.

Chaejoon Cheong, Telefoon: + 82-43-240-5061, E-mail: rk.er.isbk@gnoehc, E-mail: rk.ca.tsu@gnoehc.

Referenties

1. Chivers ML, Seto MC, Lalumiere ML, Laan E, Grimbos T. Overeenkomst van zelfgerapporteerde en genitale maten voor seksuele opwinding bij mannen en vrouwen: een meta-analyse. Arch Sex Behav. 2010, 39 (1) 5-56. doi: 10.1007 / s10508-009-9556-9. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
2. Gillath O, Canterberry M. Neural correleert met blootstelling aan subliminale en supraliminale seksuele aanwijzingen. Soc Cogn Affect Neurosci. 2011; nsr065. [PMC gratis artikel] [PubMed]
3. Rosen RC, Beck JG. Patronen van seksuele opwinding: psychofysiologische processen en klinische toepassingen. Guilford Press; 1988.
4. Andersson KE. Erectiele fysiologische en pathofysiologische routes betrokken bij erectiestoornissen. J Urol. 2003, 170 (2): S6-14. doi: 10.1097 / 01.ju.0000075362.08363.a4. [PubMed] [Kruis Ref]
5. Morrell MJ, Sperling MR, Stecker M, Dichter MA. Seksuele disfunctie bij gedeeltelijke epilepsie: een tekort aan fysiologische seksuele opwinding. Neurologie. 1994, 44 (2) 243. doi: 10.1212 / WNL.44.2.243. [PubMed] [Kruis Ref]
6. Simonsen U, García-Sacristán A, Prieto D. Penislagaders en erectie. J Vasc Res. 2002, 39 (4) 283-303. doi: 10.1159 / 000065541. [PubMed] [Kruis Ref]
7. Arnow BA, Desmond JE, Banner LL, Glover GH, Solomon A, Polan ML, Atlas SW. Hersenenactivering en seksuele opwinding bij gezonde, heteroseksuele mannen. Hersenen. 2002, 125 (5) 1014-23. doi: 10.1093 / brain / awf108. [PubMed] [Kruis Ref]
8. Beauregard M, Levesque J, & Bourgouin P. Neurale correlaten van bewuste zelfregulatie van emotie. J Neurosci. 2001. [PubMed]
9. Gizewski ER, Krause E, Karama S, Baars A, Senf W, Forsting M. Er zijn verschillen in cerebrale activering tussen vrouwen in verschillende menstruatiefasen tijdens het bekijken van erotische stimuli: een fMRI-onderzoek. Exp Brain Res. 2006, 174 (1) 101-8. doi: 10.1007 / s00221-006-0429-3. [PubMed] [Kruis Ref]
10. Hamann S, Herman RA, Nolan CL, Wallen K. Mannen en vrouwen verschillen in amygdala-respons op visuele seksuele stimuli. Nat Neurosci. 2004, 7 (4) 411-6. doi: 10.1038 / nn1208. [PubMed] [Kruis Ref]
11. Kim S, Sohn D, Cho Y, Yang W, Lee K, Juh R, Lee K. Hersenactiviteit door visuele erotische stimuli bij gezonde mannen van middelbare leeftijd. Int J Impot Res. 2006, 18 (5) 452-7. doi: 10.1038 / sj.ijir.3901449. [PubMed] [Kruis Ref]
12. Mouras H, Stoléru S, Bittoun J, Glutron D, Pélégrini-Issac M, Paradis AL, Burnod Y. Hersenverwerking van visuele seksuele stimuli bij gezonde mannen: een functioneel onderzoek naar magnetische resonantie beeldvorming. NeuroImage. 2003, 20 (2) 855-69. doi: 10.1016 / S1053-8119 (03) 00408-7. [PubMed] [Kruis Ref]
13. Walter M, Stadler J, Tempelmann C, Speck O, Northoff G. Hoge resolutie fMRI van subcorticale gebieden tijdens visuele erotische stimulatie bij 7 T. Magn Reson Mater Phys Biol Med. 2008, 21 (1-2) 103-11. doi: 10.1007 / s10334-007-0103-1. [PubMed] [Kruis Ref]
14. Birn RM, Cox RW, Bandettini PA. Detectie versus schatting in gebeurtenis-gerelateerde fMRI: kiezen van de optimale stimulustiming. NeuroImage. 2002, 15 (1) 252-64. doi: 10.1006 / nimg.2001.0964. [PubMed] [Kruis Ref]
15. Aguirre G, Detre J, Zarahn E, Alsop D. Experimenteel ontwerp en de relatieve gevoeligheid van BOLD en perfusie fMRI. NeuroImage. 2002, 15 (3) 488-500. doi: 10.1006 / nimg.2001.0990. [PubMed] [Kruis Ref]
16. Bush G, Whalen PJ, Rosen BR, Jenike MA, McInerney SC, Rauch SL. De tel-Stroop: een interferentietaak gespecialiseerd in functionele neuroimaging - validatiestudie met functionele MRI. Hum Brain Mapp. 1998; 6 (4): 270-82. doi: 10.1002 / (SICI) 1097-0193 (1998) 6: 4 <270 :: AID-HBM6> 3.0.CO; 2-0. ​PubMed] [Kruis Ref]
17. D'Esposito M, Zarahn E, Aguirre GK. Gebeurtenisgerelateerde functionele MRI: implicaties voor de cognitieve psychologie. Psychol Bull. 1999, 125 (1) 155. doi: 10.1037 / 0033-2909.125.1.155. [PubMed] [Kruis Ref]
18. Donaldson DI, Buckner RL. Effectief paradigmaontwerp. Paper gepresenteerd op IN P. JEZZARD (ED.), FUNCTIONELE MRI; 2001.
19. Chee MW, Venkatraman V, Westphal C, Siong SC. Vergelijking van blok- en gebeurtenisgerelateerde fMRI-ontwerpen bij het evalueren van het woord-frequentie-effect. Hum Brain Mapp. 2003, 18 (3) 186-93. doi: 10.1002 / hbm.10092. [PubMed] [Kruis Ref]
20. Bühler M, Vollstädt-Klein S, Klemen J, Smolka MN. Beïnvloedt het ontwerp van de erotische stimuluspresentatie hersenactiveringspatronen? Gebeurtenisgerelateerde versus geblokkeerde fMRI-ontwerpen. Gedrag Brain Funct. 2008, 4 (1) 30. doi: 10.1186 / 1744-9081-4-30. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
21. Lang PJ, Bradley MM, Cuthbert BN. Internationaal affectief beeldsysteem (IAPS): affectieve beoordelingen van foto's en instructiehandleiding. Tech rapport. 2008; A-8.
22. Stoléru S, Fonteille V, Cornélis C, Joyal C, Moulier V. Functionele neuroimaging-onderzoeken naar seksuele opwinding en orgasme bij gezonde mannen en vrouwen: een review en meta-analyse. Neurosci Biobehav Rev. 2012; 36 (6): 1481-509. doi: 10.1016 / j.neubiorev.2012.03.006. [PubMed] [Kruis Ref]
23. Redouté J, Stoléru S, Grégoire MC, Costes N, Cinotti L, Lavenne F, Pujol JF. Hersenverwerking van visuele seksuele stimuli bij menselijke mannen. Hum Brain Mapp. 2000; 11 (3): 162-77. doi: 10.1002 / 1097-0193 (200011) 11: 3 <162 :: AID-HBM30> 3.0.CO; 2-A. ​PubMed] [Kruis Ref]
24. Lane RD, Reiman EM, Ahern GL, Schwartz GE, Davidson RJ. Neuro-anatomische correlaten van geluk, verdriet en afkeer. Am J Psychiatry. 1997, 154 (7) 926-33. doi: 10.1176 / ajp.154.7.926. [PubMed] [Kruis Ref]
25. Lane RD, Reiman EM, Bradley MM, Lang PJ, Ahern GL, Davidson RJ, Schwartz GE. Neuro-anatomische correlaten van aangename en onaangename emoties. Neuropsychologia. 1997, 35 (11) 1437-44. doi: 10.1016 / S0028-3932 (97) 00070-5. [PubMed] [Kruis Ref]
26. Corbetta M, Miezin FM, Dobmeyer S, Shulman GL, Petersen SE. Selectieve en verdeelde aandacht tijdens visuele onderscheid tussen vorm, kleur en snelheid: functionele anatomie door positronemissietomografie. J Neurosci. 1991, 11 (8) 2383-402. [PubMed]
27. Stoleru S, Gregoire MC, Gerard D, Decety J, Lafarge E, Cinotti L, Rada H. Neuro-anatomische correlaten van visueel opgewekte seksuele opwinding bij mannelijke mannen. Arch Sex Behav. 1999, 28 (1) 1-21. doi: 10.1023 / A: 1018733420467. [PubMed] [Kruis Ref]
28. Georgiadis JR, Farrell MJ, Boessen R, Denton DA, Gavrilescu M, Kortekaas R, Egan GF. Dynamische subcorticale bloedstroom tijdens mannelijke seksuele activiteit met ecologische validiteit: een perfusie fMRI-onderzoek. NeuroImage. 2010, 50 (1) 208-16. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2009.12.034. [PubMed] [Kruis Ref]
29. Kell CA, von Kriegstein K, Rösler A, Kleinschmidt A, Laufs H. De sensorische corticale representatie van de menselijke penis: heropening van somatotopie in de mannelijke homunculus. J Neurosci. 2005, 25 (25) 5984-7. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.0712-05.2005. [PubMed] [Kruis Ref]
30. Park K, Kang HK, Seo JJ, Kim HJ, Ryu SB, Jeong GW. Bloed-oxygenatie-niveau-afhankelijke functionele magnetische resonantie beeldvorming voor het evalueren van cerebrale regio's van vrouwelijke seksuele opwindingsrespons. Urologie. 2001, 57 (6) 1189-94. doi: 10.1016 / S0090-4295 (01) 00992-X. [PubMed] [Kruis Ref]
31. Park K, Seo J, Kang H, Ryu S, Kim H, Jeong G. Een nieuw potentieel van bloedoxygeniveau-afhankelijke (BOLD) functionele MRI voor het evalueren van de cerebrale centra van erectie van de penis. Int J Impot Res. 2001, 13 (2) 73-81. doi: 10.1038 / sj.ijir.3900649. [PubMed] [Kruis Ref]
32. Moulier V, Mouras H, Pélégrini-Issac M, Glutron D, Rouxel R, Grandjean B, Stoléru S. Neuro-anatomische correlaten van penis-erectie veroorzaakt door fotografische stimuli bij menselijke mannen. NeuroImage. 2006, 33 (2) 689-99. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2006.06.037. [PubMed] [Kruis Ref]
33. Meseguer V, Romero MJ, Barrós-Loscertales A, Belloch V, Bosch-Morell F, Romero J. De apetitieve en aversieve systemen in kaart brengen met emotionele foto's met behulp van een blok-ontwerp fMRI-procedure. Psicothema. 2007, 19 (3) 483-8. [PubMed]
34. Karama S, Lecours AR, Leroux JM, Bourgouin P, Beaudoin G, Joubert S, Beauregard M. Gebieden van hersenactivatie bij mannen en vrouwen tijdens het bekijken van erotische filmfragmenten. Hum Brain Mapp. 2002, 16 (1) 1-13. doi: 10.1002 / hbm.10014. [PubMed] [Kruis Ref]
35. Metzger CD, Eckert U, Steiner J, Sartorius A, Buchmann JE, Stadler J, Abler B. High field FMRI onthult thalamocorticale integratie van gescheiden cognitieve en emotionele verwerking in mediodorsale en intralaminaire thalamische kernen. Front Neuroanat. 2010, 4: 138. doi: 10.3389 / fnana.2010.00138. [PMC gratis artikel] [PubMed] [Kruis Ref]
36. Ferretti A, Caulo M, Del Gratta C, Di Matteo R, Merla A, Montorsi F, Rossini PM. Dynamiek van seksuele opwinding bij mannen: verschillende componenten van hersenactivatie onthuld door fMRI. NeuroImage. 2005, 26 (4) 1086-96. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2005.03.025. [PubMed] [Kruis Ref]
37. Paul T, Schiffer B, Zwarg T, Krüger TH, Karama S, Schedlowski M, Gizewski ER. Reactie van de hersenen op visuele seksuele stimuli bij heteroseksuele en homoseksuele mannen. Hum Brain Mapp. 2008, 29 (6) 726-35. doi: 10.1002 / hbm.20435. [PubMed] [Kruis Ref]
38. Ponseti J, Bosinski HA, Wolff S, Peller M, Jansen O, Mehdorn HM, Siebner HR. Een functioneel endofenotype voor seksuele oriëntatie bij de mens. NeuroImage. 2006, 33 (3) 825-33. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2006.08.002. [PubMed] [Kruis Ref]
39. Rauch SL, Shin LM, Dougherty DD, Alpert NM, Orr SP, Lasko M, Pitman RK. Neurale activering tijdens seksuele en competitieve opwinding bij gezonde mannen. Psychiatry Res Neuroimaging. 1999, 91 (1) 1-10. doi: 10.1016 / S0925-4927 (99) 00020-7. [PubMed] [Kruis Ref]
40. McGuire P, Bench C, Frith C, Marks I, Frackowiak R, Dolan R. Functionele anatomie van obsessief-compulsieve verschijnselen. Br J Psychiatry. 1994, 164 (4) 459-68. doi: 10.1192 / bjp.164.4.459. [PubMed] [Kruis Ref]
41. Roesch MR, Olson CR. Neuronale activiteit gerelateerd aan verwachte beloning in de frontale cortex. Ann NY Acad Sci. 2007, 1121 (1) 431-46. doi: 10.1196 / annals.1401.004. [PubMed] [Kruis Ref]
42. Stoléru S, Redouté J, Costes N, Lavenne F, Le Bars D, Dechaud H, Pujol JF. Hersenverwerking van visuele seksuele stimuli bij mannen met een hypoactieve seksuele luststoornis. Psychiatry Res Neuroimaging. 2003, 124 (2) 67-86. doi: 10.1016 / S0925-4927 (03) 00068-4. [PubMed] [Kruis Ref]
43. Mouras H, Stoléru S, Moulier V, Pélégrini-Issac M, Rouxel R, Grandjean B, Bittoun J. Activering van het spiegelneuronsysteem door erotische videoclips voorspelt de mate van geïnduceerde erectie: een fMRI-onderzoek. NeuroImage. 2008, 42 (3) 1142-50. doi: 10.1016 / j.neuroimage.2008.05.051. [PubMed] [Kruis Ref]
44. Robinson BW, Mishkin M. Peniele erectie opgeroepen uit voorhersenenstructuren in Macaca mulatta. Arch Neurol. 1968, 19 (2) 184-98. doi: 10.1001 / archneur.1968.00480020070007. [PubMed] [Kruis Ref]
45. Worbe Y, Baup N, Grabli D, Chaigneau M, Mounayar S, McCairn K, Tremblay L. Gedrags- en bewegingsstoornissen geïnduceerd door lokale remmende disfunctie in primaatstriatum. Cereb Cortex. 2009, 19 (8) 1844-56. doi: 10.1093 / cercor / bhn214. [PubMed] [Kruis Ref]
46. Sabatinelli D, Bradley MM, Lang PJ, Costa VD, Versace F. Plezier in plaats van salience activeert menselijke nucleus accumbens en mediale prefrontale cortex. J Neurophysiol. 2007, 98 (3) 1374-9. doi: 10.1152 / jn.00230.2007. [PubMed] [Kruis Ref]
47. Sescousse G, Redouté J, Dreher JC. De architectuur van beloningswaardecodering in de menselijke orbitofrontale cortex. J Neurosci. 2010, 30 (39) 13095-104. doi: 10.1523 / JNEUROSCI.3501-10.2010. [PubMed] [Kruis Ref]