Aktywacja mózgu za pomocą wizualnych bodźców erotycznych u zdrowych mężczyzn w średnim wieku (2006)

Abstrakcyjny

Celem niniejszego badania była identyfikacja ośrodków mózgowych, których zmiany aktywności są związane z erotycznymi bodźcami wzrokowymi u zdrowych, heteroseksualnych mężczyzn w średnim wieku. Do niniejszego badania włączono 10 heteroseksualnych, praworęcznych mężczyzn o normalnej funkcji seksualnej (średni wiek 52 lat, zakres 46-55). Wszystkie potencjalne osoby zostały poddane badaniu przesiewowemu 1 i zachęcono je do wypełnienia kwestionariuszy, w tym Inwentaryzacji Brief Male Sexual Function. Wszystkie osoby z historią zaburzeń podniecenia seksualnego lub zaburzeń erekcji zostały wykluczone.

Wykonaliśmy funkcjonalne obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego mózgu (fMRI) u ochotników płci męskiej, gdy alternatywnie połączono film erotyczny i nieerotyczny dla 14 min i 9 s. Tgłównymi obszarami aktywacji związanymi z pobudzeniem seksualnym do bodźców wzrokowych były: okolica potyliczno-skroniowa, zakręt obręczy przedniej, wyspa, kora oczodołowo-czołowa, jądro ogoniaste.

Jednakże, Podwzgórza a wzgórze nie było aktywowane. Sugerujemy, że brak aktywności podwzgórza i wzgórza u mężczyzn w średnim wieku może być odpowiedzialny za mniejsze pobudzenie fizjologiczne w odpowiedzi na erotyczne bodźce wzrokowe.

Wprowadzenie

Wraz z rozwojem technik obrazowania funkcjonalnego, takich jak pozytronowa tomografia emisyjna (PET) lub funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI), gromadzi się wiedza na temat substratu dla reakcji seksualnej.^{1, 2} Park i in.³ badał związki między aktywacją mózgu a odpowiedzią seksualną u młodych mężczyzn 12 (średni wiek = 23 lat) z normalną funkcją seksualną. Poinformowali, że aktywowane obszary mózgu przez erotyczne bodźce wzrokowe to dolny płat czołowy, zakręt zakrętu, wyspa, ciało modzelowate, jądro ogoniaste, gałka blada, dolny płat skroniowy i wzgórze. Arnow i in.² opracował eksperymentalny paradygmat obejmujący obiektywną miarę tumescencji i erotycznych bodźców wzrokowych, a także neutralne i wizualnie stymulujące segmenty kontrolne wykorzystujące technologię fMRI do oceny aktywacji mózgu regionalnego podczas podniecenia seksualnego. Głównymi obszarami aktywacji związanymi z tumescencją były prawy region wyspy / subinsular, w tym klaustrum, jądro ogoniaste, skorupa, zakręt zakrętu obręczy, obszar potyliczno-skroniowy i podwzgórze. W badaniu porównano różnice płci w bodźcach seksualnych, które wykazały, że tylko u mężczyzn stwierdzono istotną aktywację podwzgórza.⁴ Chociaż zrozumienie substratu mózgowego dla pobudzenia seksualnego znacznie się zwiększyło, podobnie jak te badania, przedmiot wszystkich badań ograniczono do młodych dorosłych. Ponieważ dysfunkcja seksualna jest bardzo rozpowszechniona u starszych mężczyzn niż młodszych, należy wyjaśnić związane z wiekiem zmiany aktywacji mózgu przez bodźce seksualne.⁵ Aby zidentyfikować regiony mózgu, w których zaburzenia czynnościowe zakłócają regulację pobudzenia seksualnego u pacjentów z zaburzeniami pobudzenia seksualnego, potrzebne byłoby badanie badające aktywację mózgu mężczyzn w średnim wieku.

Celem niniejszego badania była identyfikacja ośrodków mózgowych, których zmiany aktywności są związane z erotycznymi bodźcami wzrokowymi u zdrowych, heteroseksualnych mężczyzn w średnim wieku. Porównując z wynikami odnotowanymi w badaniach neuroobrazowania funkcjonalnego u młodych mężczyzn, oczekiwano różnych profili aktywacji mózgu.^{2, 3, 4}

Na górze strony

Metody

Tematy

Do niniejszego badania włączono 10 heteroseksualnych, praworęcznych mężczyzn o normalnej funkcji seksualnej (średni wiek 52 lat, zakres 46 – 55). Wszystkie potencjalne osoby zostały poddane badaniu przesiewowemu w ramach wywiadu 1-h i zachęcono je do wypełnienia kwestionariuszy, w tym Inwentaryzacji Brief Male Sexual Function (Brief Male Sexual Function Inventory)Tabela 1).⁶

Tabela 1 - Krótki wykaz męskich funkcji seksualnych.

Pełny stół

Brak zaburzeń fizycznych i żadnego leczenia farmakologicznego sprawdzono podczas badania lekarskiego. Projekt badania został szczegółowo wyjaśniony, a wybrani uczestnicy przeczytali i podpisali świadomą zgodę przed przystąpieniem do badania. Wykluczono wszystkie osoby z historią zaburzeń podniecenia seksualnego lub zaburzeń erekcji. Protokół badania został zatwierdzony przez instytucjonalną komisję rewizyjną szpitala St. Mary's, The Catholic University of Korea.

Bodźce aktywacyjne i akwizycja obrazu MRI

Zaprezentowaliśmy badanym fragment filmu, który trwał 14 min i 9 s. Ten klip składał się z naprzemiennych segmentów relaksujących scen (R), sportowych atrakcji (S) lub podniecających seksualnie scen erotycznych (E) w następującej kolejności: S, R, E, R, E, R, S, R, S, R i E. Odpowiednie czasy dla tych segmentów w sekundach wynosiły: 129, 60, 120, 30, 120, 30, 120, 30, 60, 30 i 120 (s). Szereg rozważań wpłynęło na projekt i określone bodźce. Biorąc pod uwagę dane sugerujące, że odłączenie badanego od stymulującego emocjonalnie materiału wizualnego w warunkach fMRI trwa około 15 sekund, segmenty S i E nie były ciągłe i były oddzielone co najmniej 30 sekundami R.⁷ Treść segmentów erotycznych obejmowała cztery rodzaje czynności seksualnych: stosunek do wejścia z tyłu, stosunek płciowy z kobietą w pozycji nadrzędnej, stosunek płciowy i stosunek płciowy z mężczyzną na wyższym stanowisku. Spośród ośmiu różnych filmów przedstawiających aktywność seksualną, te cztery czynności wiązały się z najwyższym poziomem postrzeganego pobudzenia seksualnego i wzwodu prącia w próbce zdrowych mężczyzn 40. Wreszcie, aby kontrolować możliwy efekt antycypacji, badani nie zostali poinformowani o kolejności segmentów.

Podczas sesji fMRI klipy filmowe były prezentowane badanym przez lustro umieszczone w górnej części cewki na głowę, odbierające obrazy wideo spoza pomieszczenia magnetycznego. Obrazy echoplanarne (EPI) uzyskano za pomocą systemu MRI 1.5 T (Magentom Vision Plus, Siemens, Erlangen, Niemcy). Trzydzieści wycinków (o grubości 5 mm) pobierano co 3.106 sw nachylonej płaszczyźnie osiowej, wyrównanej z osią AC-PC. Te obrazy czynnościowe ważone T2 uzyskano za pomocą sekwencji impulsów EPI (TR = 0.6 ms, TE = 60 ms, Flip 90, FOV = 240 mm, Matrix = 64 64). Po skanowaniu funkcjonalnym uzyskano dane o wysokiej rozdzielczości poprzez akwizycję objętości 1D ważoną T3 uzyskaną przy użyciu sekwencji impulsów echa gradientu (TR = 9.7 ms, TE = 4 ms, Flip = 12, FOV = 240 mm, Matrix = 200 256).

Dane analizowano za pomocą statystycznego mapowania parametrycznego (SPM99, Wellcome Department of Cognitive Neurology, Londyn, Wielka Brytania). Skany zostały ponownie wyrównane i znormalizowane przestrzennie przy użyciu standardowego szablonu Montreal Neurological Institute (MNI). Obrazy zostały następnie splecione w przestrzeni z trójwymiarowym izotopowym jądrem gaussowskim (pełna szerokość przy połowie maksimum, FWHM, 3 mm), aby poprawić stosunek sygnału do szumu i uwzględnić szczątkowe zmiany w funkcjonalnej neuroantomii, które zwykle utrzymują się między badanymi po normalizacji przestrzennej. Efekty dla każdego woksela oszacowano za pomocą ogólnego modelu liniowego. Wartości wokseli dla każdego kontrastu dały statystyczną mapę parametryczną t statystyka (SPMt), następnie przekształcona w rozkład normalny jednostki, SPM {Z}. Zaimplementowano „model efektów losowych”, aby uzyskać kontrasty E (erotyka) minus N (neutralne). Model ten jest wdrażany w ramach SPM99 przy użyciu podejścia wieloetapowego.

Wykazano, że podwzgórze, wzgórze, zakręt przedniej obręczy, kora potyliczno-skroniowa, przednia kora skroniowa, kora ciemieniowa, ciało migdałowate, formacja hipokampa, kora oczodołowo-czołowa, prążkowie brzuszne, klaustrum, jądro półleżące, zraziki ciemieniowe, wszystkie okazały się odpowiadać na filmy erotyczne u mężczyzn.^{2, 3, 4, 8} Dla każdego z wymienionych powyżej obszarów mózgu zestaw współrzędnych obliczono, przyjmując średnią dla każdej osi ortogonalnej X, Y i Z zgłoszonych współrzędnych Talairach.⁹ Z góry określone obszary zainteresowania (ROI) były ograniczone sferami o promieniu 9 mm, a dla środka - obliczonymi średnimi zgłoszonymi współrzędnymi. Dla tych obszarów ROI z góry ustalono próg wysokości P<0.001, XNUMX (z= 3.09), niepoprawione dla wielokrotnych porównań. Dla innych obszarów mózgu ustalono próg wysokości na P<0.05, poprawione na wielokrotne porównania.

Na górze strony

Efekt

Gdy aktywność zależna od poziomu tlenu we krwi (BOLD) związana z oglądaniem emocjonalnie neutralnego segmentu filmu (S) została odjęta od aktywności związanej z oglądaniem erotycznego segmentu (E), znacząca (P<0001, nieskorygowane) loci aktywacji są wymienione w Tabela 2 i zilustrowane w Ryciny 1 i 2. Głównymi obszarami aktywacji związanymi z pobudzeniem seksualnym do bodźców wzrokowych były: obszar potyliczno-skroniowy, zakręt obręczy przedniej, wyspa, kora oczodołowo-czołowa, jądro ogoniaste. Jednak podwzgórze i wzgórze nie były aktywowane.

Rysunek 1.

Obszary mózgu, których aktywacja była związana z bodźcami erotyczno-wzrokowymi u zdrowych mężczyzn w średnim wieku (zbiorcze dane grupowe, N= 10).

Pełna postać i legenda (162K)

Rysunek 2.

Widok osiowy aktywowanych obszarów mózgu przez erotyczne bodźce wzrokowe u zdrowych mężczyzn w średnim wieku (zbiorcze dane grupowe, N= 10).

Pełna postać i legenda (355K)

Tabela 2 - Regiony mózgu z różną aktywnością w odpowiedzi na bodźce wizualne o wyraźnym seksualnym i neutralnym poziomie emocjonalnym u zdrowych mężczyzn w średnim wieku (zbiorcze dane grupowe, N= 10).

Pełny stół

Dyskusja

Zaproponowano, że ludzkie podniecenie seksualne, które jest zwykle wywoływane przez bodźce zewnętrzne lub czynniki endogenne, jest wielowymiarowym doświadczeniem złożonym z czterech ściśle ze sobą powiązanych i współrzędnych: poznawczego, emocjonalnego, motywacyjnego i fizjologicznego.^{8, 10}

W niniejszym badaniu głównymi obszarami aktywacji związanymi z pobudzeniem seksualnym do bodźców wzrokowych były: okolica potyliczno-skroniowa, zakręt obręczy przedniej, wyspa, kora oczodołowo-czołowa, jądro ogoniaste. Jednak podwzgórze i wzgórze nie były aktywowane. Aktywacja obszaru potyliczno-skroniowego jest zgodna z wynikami niedawnego badania funkcjonalnego, w którym emocjonalnie obciążone bodźce wzrokowe wywołały zwiększoną aktywację w tym regionie korowym.^{11, 12} Reiman i in.¹³ dostarczył pewnych dowodów, że przedni zakręt obręczy jest zaangażowany w świadome doświadczenie emocji. W badaniu neuroobrazowania czynnościowego aktywacja przedniego zakrętu obręczy była silnie skorelowana z poziomem odczuwanego pobudzenia seksualnego, które było związane z odczuwaną chęcią wykonywania czynności seksualnych.⁸ Wyniki te zostały powtórzone w następujących badaniach z użyciem fMRI.^{2, 3, 4} Wykazano, że kora oczodołowo-czołowa odgrywa rolę w reprezentacji nagród.¹⁴ Redoute i in.⁸ zasugerował, że aktywacja oczodołowo-czołowa odnotowana w ich badaniu PET mogła być związana z reprezentacją przyjemnych wrażeń cielesnych wywołanych tumescencją prącia.

W niniejszym badaniu wzgórze i podwzgórze nie były aktywowane. Bodźce doprowadzające są kierowane do kory poprzez wzgórze, które reguluje przepływ informacji sensorycznej. Co ciekawe, wzgórze stanowi centrum, z którego każdy obszar kory może komunikować się z innymi obszarami mózgu. Ta rozległa wzajemna łączność wzgórzowo-korowa została sformułowana jako stanowiąca neuronalną podstawę świadomej świadomości.¹⁵ Gdyby ta hipoteza była prawidłowa, wzgórze byłoby związane z poznawczym wymiarem pobudzenia seksualnego. Jednym z głównych połączeń korowo-wzgórzowych jest układ korowo-prążkowany-wzgórzowo-korowy. Uważa się, że projekcje z kory oczodołowo-czołowej przez jądro ogoniaste, z których oba są uważane za układy hamujące, pośredniczą w operacjach związanych z kontekstem i hamowaniu odpowiedzi.¹⁶ W świetle takiego poglądu brak aktywacji wzgórza oraz aktywacja kory oczodołowo-czołowej i jądra ogoniastego w tym badaniu mogą sugerować, że mężczyźni w średnim wieku są bardziej hamowani przez połączenia korowo-wzgórzowe, a następnie mniej pobudzani do wizualnych bodźców seksualnych niż młodzi. Duża liczba badań powiązała podwzgórze z reakcją seksualną. Neuroanatomicznie, zmiany w przyśrodkowym obszarze przedwzrocznym podwzgórza osłabiają zachowania kopulacyjne mężczyzn u wszystkich badanych gatunków,¹⁷ a stymulacja elektryczna jądra okołokomorowego podwzgórza jest związana z erekcją u szczurów.¹⁸ Ponadto, neurochemicznie, bezpośrednie wstrzyknięcie apomorfiny, agonisty dopaminy, do jądra okołokomorowego stymuluje erekcję u szczurów.¹⁹ Redoute i in.⁸ wykazali korelację między aktywacją w podwzgórzu a pomiarami tumescencji prącia w badaniu PET. Arnow i in.² odnotowano również podobne wyniki w badaniu fMRI. Co ciekawe, Karama i in.⁴ donieśli, że podwzgórze było mniej aktywowane u kobiet niż u mężczyzn w odpowiedzi na wizualne bodźce seksualne i zasugerowało, że pacjentki były fizjologicznie mniej pobudzone niż mężczyźni. Yang²⁰ zbadał aktywację mózgu na wizualne bodźce seksualne u pacjentów z depresją z zaburzeniami seksualnymi i poinformował, że podwzgórze i wzgórze były mniej aktywowane niż normalna grupa kontrolna. Na podstawie wyników wspomnianych powyżej, brak aktywności w podwzgórzu w tym badaniu dla mężczyzn w średnim wieku sugeruje, że pacjenci ci byli mniej pobudzeni fizjologicznie w odpowiedzi na erotyczne bodźce wzrokowe. Chociaż dowody na takie mechanizmy hamujące w porównaniu z podwzgórzem były w dużej mierze pośrednie i otrzymały znacznie mniej uwagi niż mechanizmy pobudzające, niedawna próba zlokalizowania specyficznie seksualnego działania hamującego serotoniny ma rolę hamującą w bocznym obszarze podwzgórza.²¹ Jest to zgodne z dobrze ugruntowanym działaniem hamującym specyficznych inhibitorów wychwytu zwrotnego serotoniny (SSRI) na odpowiedź seksualną.²²

Biorąc pod uwagę rozległą wzajemną łączność mózgu i model „podwójnej kontroli” odpowiedzi seksualnej, jednym z mechanizmów braku aktywacji we wzgórzu i podwzgórzu, które są znane jako prymitywne centrum podniecenia seksualnego, może być przesadne hamowanie układu hamującego.

Jeśli chodzi o ograniczenia badania, należy przede wszystkim zauważyć, że badaliśmy tylko mężczyzn w średnim wieku i młodych grup kontrolnych nie włączono. Ponieważ nasz projekt badania (np. Trwały czas erotycznych i neutralnych segmentów filmowych) był bardzo podobny do poprzednich prac dla młodych, możliwe byłoby pośrednie porównanie się.^{2, 4} Jednak w celu kontrolowania zmienności badań obrazowania czynnościowego należy przeprowadzić badanie porównawcze dla dorosłych w średnim i młodym wieku w tym samym czasie. Po drugie, nie byliśmy w stanie wykazać bezpośrednio wzajemnych połączeń poszczególnych obszarów mózgu, w których występuje układ pobudzający i hamujący. Tak więc nasze interpretacje należy traktować jako hipotezę, która będzie testowana w przyszłości, bardziej bezpośrednie badania skupione na tych obwodach mózgu. Inne ograniczenie dotyczy braku obiektywnych miar pobudzenia seksualnego, takich jak tumescencja prącia.

Na górze strony

wnioski

Za pomocą fMRI zidentyfikowaliśmy po raz pierwszy funkcjonalną neuroanatomię mózgu związaną z pobudzeniem seksualnym u mężczyzn w średnim wieku. Efektem była aktywacja zakrętu potyliczno-skroniowego, przedniego zakrętu obręczy, kory oczodołowo-czołowej i brak aktywacji podwzgórza i wzgórza. Sugerujemy, że brak aktywności podwzgórza i wzgórza u mężczyzn w średnim wieku może być odpowiedzialny za mniejsze pobudzenie fizjologiczne w odpowiedzi na erotyczne bodźce wzrokowe.

Na górze strony

Referencje

1. Moseley ME, Glover GH. Funkcjonalne obrazowanie MR: możliwości i ograniczenia. Neuroimaging Clin N Am 1995; 5: 161–191. | PubMed | ChemPort |
2. Arnow BA, Desmond JE, Banner LL, Glover GH, Solomon A, Polan ML i wsp. Aktywacja mózgu i podniecenie seksualne u zdrowych, heteroseksualnych mężczyzn. Brain 2002; 125: 1014–1023. | Artykuł | PubMed | ISI |
3. Park K, Seo JJ, Kang HK, Ryu SB, Kim HJ, Jeong GW. Nowy potencjał funkcjonalnego rezonansu magnetycznego zależnego od poziomu utlenienia krwi (BOLD) do oceny mózgowych ośrodków wzwodu prącia. Int J Impot Res 2001; 13: 73–81. | Artykuł | PubMed | ISI | ChemPort |
4. Karama S, Lecours AR, Leroux JM, Bourgouin P, Beaudoin G, Joubert S i wsp. Obszary aktywacji mózgu u mężczyzn i kobiet podczas oglądania fragmentów filmów erotycznych. Human Brain Mapping 2002; 16: 1–13. | Artykuł | PubMed | ISI |
5. Braun M, Wassmer G, Klotz T, Reifenrath B, Mathers M, Engelmann U. Epidemiology of erectile dysfunction: results of the „Cologne Male Survey”. Int J Impot Res 2000; 12: 305–311. | Artykuł | PubMed | ISI | ChemPort |
6. O'Leary MP, Fowler FJ, Lenderking WR, Barber B, Sagnier PP, Guess HA i wsp. Krótki spis męskich funkcji seksualnych dla urologii. Urology 1995; 46 (5): 697–706. | PubMed | ISI | ChemPort |
7. Garrett AS, Maddock RJ. Przebieg w czasie subiektywnej reakcji emocjonalnej na obrazy awersyjne: znaczenie dla badań fMRI. Psychiatry Res 2001; 108: 39–48. | PubMed | ISI | ChemPort |
8. Redoute J, Stoleru S, Gregoire MC, Costes N, Cinotti L, Lavenne F i wsp. Przetwarzanie przez mózg wizualnych bodźców seksualnych u mężczyzn. Hum Brain Mapping 2000; 11: 162–177. | Artykuł | ISI | ChemPort |
9. Talairach J, Tournoux P. Współpłaszczyznowy Atlas stereoskopowy ludzkiego mózgu. Stuttgart: Thieme, 1988.
10. Stoleru S, Gregoire MC, Gerard D, Decety J, Lafarge E, Cinotti L i wsp. Neuroanatomiczne korelaty wizualnie wywołanego pobudzenia seksualnego u mężczyzn. Arch Sex Behav 1999; 28: 1–21. | Artykuł | PubMed | ISI | ChemPort |
11. Lane RD, Reiman EM, Ahern GL, Schwartz GE, Davidson RJ. Neuroanatomiczne korelaty szczęścia, smutku i wstrętu. Am J Psychiatry 1997; 154: 926–933. | PubMed | ISI | ChemPort |
12. Beauregard M. Funkcjonalna neuroanatomia rozrywki, obrzydzenia i podniecenia seksualnego. W: 4th Międzynarodowa Konferencja na temat mapowania funkcjonalnego ludzkiego mózgu. Montreal, Kanada, 1988, p 7.
13. Reiman EM, Lane RD, Ahern GL, Schwartz GE, Davidson RJ, Friston KJ. Neuroanatomiczne korelaty ludzkich emocji generowanych zewnętrznie i wewnętrznie. Am J Psychiatry 1997; 154: 918–925. | PubMed | ISI | ChemPort |
14. Francis S, Rolls ET, Bowtell R, McGlone F, O'Doherty J, Browning A i wsp. Reprezentacja przyjemnego dotyku w mózgu i jego związek ze smakiem i obszarami węchowymi. Neuroreport 1999; 10: 453–459. | PubMed | ISI | ChemPort |
15. Linas R, Ribary U, Contreras D, Pedroarena C. Neuronalne podstawy świadomości. Philos Trans R Soc London B Biol Sci 1998; 353: 1841–1849. | Artykuł | PubMed |
16. Stein DJ, Hollander E. Textbook of Anxiety Disorders. American Psychiatric Publishing, Inc .: Washington, DC, 2002, 194p.
17. Meisel RL. Wpływ stanu odchowu po odsadzeniu na powrót zachowania kopulacyjnego po uszkodzeniach przyśrodkowej części przedwzrokowej u szczurów. Dev Psychobiol 1982; 15: 331–338. | Artykuł | PubMed | ISI | ChemPort |
18. Chen KK, Chan SH, Chang LS, Chan JY. Udział jądra przykomorowego podwzgórza w centralnej regulacji wzwodu prącia u szczura. J Urol 1997; 158: 238–244. | Artykuł | PubMed | ISI | ChemPort |
19. Argiolas A, Melis MR. Centralna kontrola wzwodu prącia: rola jądra przykomorowego podwzgórza. Prog Neurobiol 2005; 76: 1–21. | Artykuł | PubMed | ISI | ChemPort |
20. Yang JC. Funkcjonalna neuroanatomia u pacjentów z depresją i dysfunkcjami seksualnymi: funkcjonalne obrazowanie MR zależne od poziomu utlenowania krwi. Koreański J Radiol 2004; 5: 87–95. | PubMed | ISI |
21. Lorrain DS, Matuszewich L, Friedman R, Hull EM. Zewnątrzkomórkowa serotonina w bocznym obszarze podwzgórza wzrasta w okresie poejakulacyjnym i upośledza kopulację u samców szczurów. J Neurosci 1997; 17: 9361–9366. | PubMed | ISI | ChemPort |
22. Hull EM, Lorrain DS, Du J, Matuszewich L, Lumley LA, Putnam SK, Moses J. Behav Brain Res 1999; 105: 105–116. | Artykuł | PubMed | ISI | ChemPort |

Na górze strony

Podziękowania

Praca została sfinansowana z grantu nr R01-2003-000-10432-0 z Programu Badań Podstawowych Koreańskiej Fundacji Nauki i Inżynierii.