Aktivácia mozgu vizuálnymi erotickými stimulmi u zdravých mužov stredného veku (2006)

Int J Impot Res. 2006 Sep-Oct; 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.

zdroj

Katedra urológie, Katolícka univerzita v Kórei, Soul, Kórea.

abstraktné

Cieľom tejto štúdie bolo identifikovať mozgové centrá, ktorých zmeny aktivity súvisia s erotickými vizuálnymi podnetmi u zdravých, heterosexuálnych mužov v strednom veku. Do tejto štúdie bolo zaradených desať heterosexuálnych pravákov s normálnou sexuálnou funkciou (priemerný vek 52 rokov, rozsah 46-55), Všetci potenciálni jedinci boli podrobení skríningu na pohovore 1 h a boli vyzvaní, aby vyplnili dotazníky, vrátane súpisu krátkej mužskej sexuálnej funkcie. Všetci jedinci s anamnézou poruchy sexuálneho vzrušenia alebo erektilnej dysfunkcie boli vylúčení.

U dobrovoľníkov mužského pohlavia sme vykonali funkčné zobrazovanie magnetickou rezonanciou mozgu (fMRI), keď sa alternatívne hral erotický a neerotický film pre 14 min a 9 s. Thlavnými oblasťami aktivácie spojenými so sexuálnym vzrušením k vizuálnym podnetom boli okcipitotemporálna oblasť, predný cingulárny gyrus, insula, orbitofrontálny kortex, jadro caudate.

Avšak, hypotalamus a talamus neboli aktivované. Navrhujeme, aby neaktivácia hypotalamu a talamu u mužov v strednom veku bola zodpovedná za menšie fyziologické vzrušenie v reakcii na erotické vizuálne podnety.


 

úvod

S rozvojom funkčných zobrazovacích techník, ako je pozitrónová emisná tomografia (PET) alebo funkčné zobrazovanie magnetickou rezonanciou (fMRI), sa zhromažďujú znalosti o mozgovom substráte pre sexuálnu odpoveď.1, 2 Park et al.3 skúmali vzťahy medzi aktiváciou mozgu a sexuálnou odpoveďou u mladých mužov 12 (priemerný vek = 23 rokov) s normálnou sexuálnou funkciou. Uviedli, že aktivované oblasti mozgu erotickými vizuálnymi podnetmi boli horný frontálny lalok, gingus cingulate, insula, corpus callosum, caudate nucleus, globus pallidus, dolný temporálny lalok a thalamus. Arnow et al.2 vyvinuli experimentálnu paradigmu vrátane objektívneho merania nádorových a erotických vizuálnych podnetov, ako aj neutrálnych a vizuálne stimulujúcich kontrolných segmentov pomocou technológie fMRI na vyhodnotenie regionálnej aktivácie mozgu počas sexuálneho vzrušenia. Hlavnými oblasťami aktivácie spojenými s nádorovým ochorením boli pravá izola / subinzulárna oblasť, vrátane claustrum, caudate nucleus, putamen, cingulate gyrus, okcipito-temporálnej oblasti a hypotalamu. Štúdia porovnávala rodové rozdiely v sexuálnych stimuloch, ktoré ukázali, že iba u mužských jedincov došlo k významnej aktivácii hypotalamu.4 Hoci porozumenie pre mozgový substrát pre sexuálne vzrušenie bolo oveľa vyššie ako tieto štúdie, predmet všetkých štúdií bol obmedzený na mladých dospelých. Keďže sexuálna dysfunkcia je veľmi rozšírená u starších mužov ako u mladších, malo by sa objasniť starnutie súvisiace zmeny aktivácie mozgu sexuálnymi stimulmi.5 Na identifikáciu oblastí mozgu, kde funkčné poruchy narušia reguláciu sexuálneho vzrušenia u pacientov s poruchami sexuálneho vzrušenia, bude potrebná štúdia, ktorá skúma aktiváciu mozgu u mužov v strednom veku.

Cieľom tejto štúdie bolo identifikovať mozgové centrá, ktorých zmeny aktivity súvisia s erotickými vizuálnymi podnetmi u zdravých, heterosexuálnych mužov stredného veku. V porovnaní s výsledkami zistenými vo funkčných štúdiách neuroimagingu u mladých mužov by sa očakávali rôzne profily aktivácie mozgu.2, 3, 4

Na začiatok stránky

Metódy

Predmety

Do tejto štúdie bolo zaradených desať heterosexuálnych pravákov s normálnou sexuálnou funkciou (priemerný vek 52 rokov, rozsah 46 – 55). Všetci potenciálni jedinci boli podrobení skríningu na pohovore 1-h a boli vyzvaní, aby vyplnili dotazníky vrátane súpisu krátkej mužskej sexuálnej funkcie (Tabuľka 1).6

Tabuľka 1 - Stručný zoznam sexuálnych funkcií mužov.

Celá tabuľka

Absencia fyzických porúch a akejkoľvek farmakologickej liečby sa kontrolovala lekárskym vyšetrením. Dizajn štúdie bol podrobne vysvetlený a vybrané subjekty si pred vstupom do štúdie prečítali a podpísali informovaný súhlas. Boli vylúčené všetky subjekty s anamnézou poruchy sexuálneho vzrušenia alebo erektilnej dysfunkcie. Protokol o štúdii schválila inštitucionálna kontrolná komisia v nemocnici St. Mary's Hospital na Kórejskej katolíckej univerzite.

Aktivačné stimuly a MRI snímanie obrazu

Subjektom sme predstavili filmový klip, ktorý trval 14 min a 9 s. Tento klip pozostával zo striedajúcich sa segmentov relaxačných scén (R), športových vrcholov (S) alebo sexuálne vzrušujúcich erotických scén (E) v tomto poradí: S, R, E, R, E, R, S, R, S, R a E. Príslušné časy pre tieto segmenty v sekundách boli: 129, 60, 120, 30, 120, 30, 120, 30, 60, 30 a 120 (s). O návrhu a konkrétnych podnetoch informovalo množstvo úvah. Na základe údajov naznačujúcich, že odpojenie subjektu od emocionálne stimulujúceho vizuálneho materiálu za podmienok fMRI trvá približne 15 s, segmenty S a E neboli susediace a boli oddelené minimálne 30 s R.7 Obsah erotických segmentov zahŕňal štyri typy sexuálnych aktivít: pohlavný styk so zadným vstupom, pohlavný styk so ženou v nadradenej pozícii, pohlavný styk a pohlavný styk s mužom v nadradenej pozícii. Z ôsmich rôznych filmov zobrazených v sexuálnej aktivite boli tieto štyri aktivity spojené s najvyššou úrovňou vnímaného sexuálneho vzrušenia a erekcie penisu vo vzorke zdravých samcov 40. Nakoniec, aby bolo možné kontrolovať možný efekt predvídania, subjekty neboli informované o objednaní segmentov.

Počas relácií fMRI boli filmové klipy subjektom prezentované prostredníctvom zrkadla umiestneného v hornej časti hlavovej cievky, ktoré prijíma videozáznamy z vonkajšej strany magnetickej miestnosti. Echoplanarové snímky (EPI) sa získali na 1.5 T MRI systéme (Magentom Vision Plus, Siemens, Erlangen, Nemecko). Tridsať plátkov (hrúbka 5 mm) sa získalo každých 3.106 s v naklonenej axiálnej rovine, vyrovnanej s osou AC-PC. Tieto funkčné obrazy vážené T2 boli získané pomocou EPI pulznej sekvencie (TR = 0.6 ms, TE = 60 ms, Flip 90, FOV = 240 mm, Matrix = 64 doba64). Po funkčnom skenovaní sa dáta s vysokým rozlíšením získali pomocou T1-váženého 3D akvizície objemu získaného pomocou gradientovej echo pulznej sekvencie (TR = 9.7 ms, TE = 4 ms, Flip = 12, FOV = 240 mm, Matrix = 200 doba256).

Dáta sa analyzovali pomocou štatistického parametrického mapovania (SPM99, Wellcome Department of Cognitive Neurology, London, UK). Skeny boli zarovnané a priestorovo normalizované pomocou štandardnej šablóny Montreal Neurological Institute (MNI). Snímky sa potom konvolovali v priestore pomocou 3D izotopového gaussovského jadra (plná šírka v polovici maxima, FWHM, 8 mm), aby sa zlepšil pomer signálu k šumu a prispôsobili sa zvyškovým odchýlkam vo funkčnej neuroantómii, ktoré zvyčajne medzi subjektmi pretrvávajú po priestorovej normalizácii. Účinky na každý voxel sa odhadovali pomocou všeobecného lineárneho modelu. Hodnoty voxelu pre každý kontrast poskytli štatistickú parametrickú mapu t štatistika (SPMt), následne transformovaná na normálnu distribúciu jednotky, SPM {Z}. Na vytvorenie kontrastov E (erotika) mínus N (neutrálny) bol implementovaný „model náhodných účinkov“. Tento model je implementovaný v rámci SPM99 pomocou viacstupňového prístupu.

Ukázalo sa, že hypotalamus, talamus, predný cingulárny gyrus, occipitotemporálny kortex, predná temporálna kôra, parietálny kortex, amygdala, tvorba hipokampu, orbitofrontálny kortex, ventrálne striatum, claustrum, nucleus accumbens, parietálne laloky reagovali na sexuálne explicitné filmy u mužských subjektov.2, 3, 4, 8 Pre každú z uvedených oblastí mozgu sa vypočítala súprava súradníc, pričom sa pre každú ortogonálnu os určil priemer X, Y a Z hlásených súradníc Talairach.9 Vopred určené oblasti záujmu (ROI) boli obmedzené guľami s polomerom 9 mm a pre stred vypočítaný priemer uvádzaných súradníc. Pre tieto apriórne ROI bol výškový prah nastavený na P<0.001 (z= 3.09), nekorigované pre viacnásobné porovnania. Pre ostatné oblasti mozgu bol stanovený prah výšky P<0.05, opravené pre viacnásobné porovnanie.

Na začiatok stránky

výsledky

Keď bola aktivita závislá od hladiny kyslíka v krvi (BOLD) spojená s prezeraním emocionálne neutrálneho segmentu filmu (S) odpočítaná od frekvencie spojenej so sledovaním erotického segmentu (E), signifikantné (P<0001, neopravené) lokusy aktivácie sú uvedené v zozname Tabuľka 2 a znázornené na obr. \ t Obrázky 1 a 2, Hlavné oblasti aktivácie spojené so sexuálnym vzrušením k vizuálnym podnetom boli okcipitotemporálna oblasť, predný cingulárny gyrus, insula, orbitofrontálny kortex, jadro caudate. Hypotalamus a talamus však neboli aktivované.

Obrázok 1.

Oblasti mozgu, ktorých aktivácia súvisí s eroticko-vizuálnymi podnetmi u zdravých mužov v strednom veku (združené skupinové údaje, N= 10).

Úplné číslo a legenda (162K)

Obrázok 2.

Axiálny pohľad na aktivované oblasti mozgu pomocou erotických vizuálnych podnetov u zdravých mužov v strednom veku (združené skupinové údaje, N= 10).

Úplné číslo a legenda (355K)

Tabuľka 2 - Oblasti mozgu s rozdielnou aktivitou v reakcii na sexuálne explicitné a emocionálne neutrálne vizuálne podnety u zdravých mužov stredného veku (zhromaždené skupinové údaje, N= 10).

Celá tabuľka

Diskusia

Bolo navrhnuté, že ľudské sexuálne vzrušenie, ktoré je zvyčajne vyvolané vonkajšími podnetmi alebo endogénnymi faktormi, je multidimenzionálny zážitok, ktorý sa skladá zo štyroch úzko prepojených a koordinovaných zložiek: kognitívnych, emocionálnych, motivačných a fyziologických.8, 10

V tejto štúdii boli hlavnými oblasťami aktivácie spojenými so sexuálnym vzrušením zrakových podnetov okcipitotemporálna oblasť, predný cingulárny gyrus, insula, orbitofrontálny kortex, jadro caudate. Hypotalamus a talamus však neboli aktivované. Aktivácia okcipitotemporálnej oblasti je v súlade s výsledkami nedávnej funkčnej štúdie, v ktorej emocionálne zaťažené vizuálne podnety vyvolali v tejto kortikálnej oblasti zvýšenú aktiváciu.11, 12 Reiman et al.13 poskytol niekoľko dôkazov, že predný cingulárny gyrus je zapojený do vedomého prežívania emócií. V štúdii funkčného neuroimagingu bola aktivácia predného cingulárneho gyrusu vysoko korelovaná s hladinami vnímaného sexuálneho vzrušenia, ktoré súviselo s vnímaným nutkaním vykonávať sexuálne akcie.8 Tieto výsledky boli replikované v nasledujúcich štúdiách s použitím fMRI.2, 3, 4 Ukázalo sa, že orbitofrontálna kôra sa podieľa na reprezentácii odmien.14 Redoute et al.8 naznačili, že orbitofrontálna aktivácia zaznamenaná v ich PET štúdii by mohla súvisieť so znázornením príjemných pocitov tela vyvolaných penisovou tumescenciou.

V tejto štúdii neboli aktivované talamus a hypotalamus. Aferentné stimuly sú smerované do kortexu cez talamus, ktorý reguluje tok zmyslových informácií. Zaujímavé je, že talamus predstavuje rozbočovač, z ktorého môže akákoľvek oblasť v mozgovej kôre komunikovať s akýmikoľvek inými oblasťami mozgu. Táto rozsiahla thalamocortical inter-konektivita bola teoreticky vytvorená ako neurónový základ pre vedomé uvedomenie.15 Ak by táto hypotéza bola správna, talamus by bol zapojený do kognitívnej dimenzie sexuálneho vzrušenia. Jedným z hlavných talamokortikálnych prepojení je kortiko-striato-thalamo-kortikálny oblúk. Predpokladá sa, že projekcie z orbitofrontálneho kortexu cez jadro kaudátu, ktoré sú považované za inhibičné systémy, sú sprostredkované kontextovými operáciami a inhibíciou odozvy.16 Vo svetle takéhoto pohľadu by neinaktivácia talamu a aktivácia orbitofrontálneho kortexu a jadra kaudátu v tejto štúdii mohli naznačovať, že muži v strednom veku sú viac inhibovaní talamocortikálnym prepojením a potom menej vystavení vizuálnym sexuálnym stimulom ako mladí. Veľký počet štúdií spájal hypotalamus so sexuálnou odpoveďou. Neuroanatomicky, lézie v mediálnej preoptickej oblasti hypotalamu zhoršujú mužské kopulačné správanie u všetkých testovaných druhov,17 a elektrická stimulácia paraventrikulárneho jadra hypotalamu je spojená s erekciou u potkanov.18 Okrem toho, neurochemicky, priama injekcia apomorfínu, agonistu dopamínu do paraventrikulárneho jadra stimuluje erekcie u potkanov.19 Redoute et al.8 preukázali koreláciu medzi aktiváciou v hypotalame a mierou penisového tumescencie v PET štúdii. Arnow et al.2 tiež uviedli podobné výsledky v štúdii fMRI. Je zaujímavé, že Karama et al.4 uviedli, že hypotalamus bol menej aktivovaný u žien ako u mužov v reakcii na zrakové sexuálne podnety a navrhol, aby ženy boli fyziologicky menej vzrušené ako mužské subjekty. yang20 skúmali aktiváciu mozgu na vizuálne sexuálne podnety u depresívnych pacientov so sexuálnou dysfunkciou a uviedli, že hypotalamus a talamus boli menej aktivované ako normálna kontrolná skupina. Na základe vyššie uvedených výsledkov hypotalamická neaktivácia v tejto štúdii u mužov v strednom veku naznačuje, že títo jedinci boli fyziologicky menej vzrušení v reakcii na erotické vizuálne podnety. Hoci dôkazy o takýchto inhibičných mechanizmoch v porovnaní s hypotalamom boli do značnej miery nepriame a dostali oveľa menšiu pozornosť ako excitačné mechanizmy, nedávny pokus o lokalizáciu špecificky sexuálnych inhibičných účinkov serotonínu má inhibičnú úlohu v laterálnej oblasti hypotalamu.21 To je v súlade so zavedenými inhibičnými účinkami špecifických inhibítorov spätného vychytávania serotonínu (SSRI) na sexuálnu odpoveď.22

Ak vezmeme do úvahy rozsiahlu vzájomnú prepojenosť mozgu a model „duálnej kontroly“ sexuálnej odpovede, jedným z mechanizmov neaktivácie v talame a hypotalame, ktoré sú známe ako primitívne centrum sexuálneho vzrušenia, by mohla byť prehnaná inhibícia inhibičného systému.

Čo sa týka obmedzení štúdie, treba v prvom rade poznamenať, že sme nebrali do úvahy iba mužov stredného veku a mladých kontrolných skupín. Keďže náš študijný dizajn (napr. Trvanie erotických a neutrálnych filmových segmentov) bol veľmi podobný predchádzajúcim dielam pre mladých, bolo by možné navzájom porovnávať nepriamo.2, 4 Na kontrolu variability funkčného zobrazovacieho výskumu by však mala byť potrebná porovnávacia štúdia pre dospelých v strednom veku a mladých dospelých. Po druhé, nedokázali sme priamo demonštrovať inter-konektivitu jednotlivých oblastí mozgu zahŕňajúcich excitačné a inhibičné systémy. Preto by sa naše interpretácie mali považovať za hypotézu, ktorá sa má testovať v budúcnosti priamejšej štúdie zameranej na tieto obvody mozgu. Ďalšie obmedzenie sa týka nedostatku objektívnych meraní sexuálneho vzrušenia, ako je napríklad penisová tumescencia.

Na začiatok stránky

Závery

Identifikovali sme pomocou fMRI prvýkrát funkčnú neuroanatómiu mozgu spojenú so sexuálnym vzrušením u mužov v strednom veku. Výsledkom bola aktivácia acipitotemporálneho gyrusu, predného cingulárneho gyrusu, orbitofrontálneho kortexu a neaktivácie hypotalamu a talamu. Navrhujeme, aby neaktivácia hypotalamu a talamu u mužov v strednom veku bola zodpovedná za menšie fyziologické vzrušenie v reakcii na erotické vizuálne podnety.

Na začiatok stránky

Referencie

  1. Moseley ME, Glover GH. Funkčné MR zobrazovanie: možnosti a obmedzenia. Neuroimaging Clin N Am 1995; 5: 161–191. | PubMed | ChemPort |
  2. Arnow BA, Desmond JE, Banner LL, Glover GH, Solomon A, Polan ML et al. Aktivácia mozgu a sexuálne vzrušenie u zdravých, heterosexuálnych mužov. Brain 2002; 125: 1014–1023. | Článok | PubMed | ISI |
  3. Park K, Seo JJ, Kang HK, Ryu SB, Kim HJ, Jeong GW. Nový potenciál funkčnej MRI závislej od úrovne okysličenia krvi (BOLD) pre hodnotenie mozgových centier erekcie penisu. Int J Impot Res 2001; 13: 73–81. | Článok | PubMed | ISI | ChemPort |
  4. Karama S, Lecours AR, Leroux JM, Bourgouin P, Beaudoin G, Joubert S et al. Oblasti aktivácie mozgu u mužov a žien počas sledovania výňatkov z erotického filmu. Mapovanie ľudského mozgu 2002; 16: 1–13. | Článok | PubMed | ISI |
  5. Braun M, Wassmer G, Klotz T, Reifenrath B, Mathers M, Engelmann U. Epidemiológia erektilnej dysfunkcie: výsledky „Kolínskeho prieskumu medzi mužmi“. Int J Impot Res 2000; 12: 305–311. | Článok | PubMed | ISI | ChemPort |
  6. O'Leary MP, Fowler FJ, Lenderking WR, Barber B, Sagnier PP, Guess HA et al. Stručný zoznam mužských sexuálnych funkcií pre urológiu. Urology 1995; 46 (5): 697–706. | PubMed | ISI | ChemPort |
  7. Garrett AS, Maddock RJ. Časový priebeh subjektívnej emočnej reakcie na averzívne obrázky: význam pre štúdie fMRI. Psychiatry Res 2001; 108: 39–48. | PubMed | ISI | ChemPort |
  8. Redoute J, Stoleru S, Gregoire MC, Costes N, Cinotti L, Lavenne F et al. Spracovanie mozgu vizuálnych sexuálnych stimulov u mužov. Hum Brain Mapping 2000; 11: 162–177. | Článok | ISI | ChemPort |
  9. Talairach J, Tournoux P. Co-planárny stereotaxický atlas ľudského mozgu. Stuttgart: Thieme, 1988.
  10. Stoleru S, Gregoire MC, Gerard D, Decety J, Lafarge E, Cinotti L et al. Neuroanatomické koreláty vizuálne vyvolaného sexuálneho vzrušenia u mužov. Arch Sex Behav 1999; 28: 1–21. | Článok | PubMed | ISI | ChemPort |
  11. Lane RD, Reiman EM, Ahern GL, Schwartz GE, Davidson RJ. Neuroanatomické koreláty šťastia, smútku a znechutenia. Am J Psychiatry 1997; 154: 926–933. | PubMed | ISI | ChemPort |
  12. Beauregard M. Funkčná neuroanatómia zábavy, znechutenia a sexuálneho vzrušenia. In: Medzinárodná konferencia 4th o funkčnom mapovaní ľudského mozgu. Montreal, Kanada, 1988, p 7.
  13. Reiman EM, Lane RD, Ahern GL, Schwartz GE, Davidson RJ, Friston KJ. Neuroanatomické koreláty navonok a vnútorne generovaných ľudských emócií. Am J Psychiatry 1997; 154: 918–925. | PubMed | ISI | ChemPort |
  14. Francis S, Rolls ET, Bowtell R, McGlone F, O'Doherty J, Browning A et al. Reprezentácia príjemného dotyku v mozgu a jeho vzťah k vkusu a čuchovým oblastiam. Neuroreport 1999; 10: 453–459. | PubMed | ISI | ChemPort |
  15. Linas R, Ribary U, Contreras D, Pedroarena C. Neuronálny základ pre vedomie. Philos Trans R Soc London B Biol Sci 1998; 353: 1841–1849. | Článok | PubMed |
  16. Stein DJ, Hollander E. Učebnica úzkostných porúch. American Psychiatric Publishing, Inc .: Washington, DC, 2002, 194p.
  17. Meisel RL. Účinky stavu chovu po odstavení na zotavenie kopulačného správania z lézií strednej preoptickej oblasti u potkanov. Dev Psychobiol 1982; 15: 331–338. | Článok | PubMed | ISI | ChemPort |
  18. Chen KK, Chan SH, Chang LS, Chan JY. Účasť paraventrikulárneho jadra hypotalamu na centrálnej regulácii erekcie penisu u potkanov. J Urol 1997; 158: 238–244. | Článok | PubMed | ISI | ChemPort |
  19. Argiolas A, Melis MR. Centrálna kontrola erekcie penisu: úloha paraventrikulárneho jadra hypotalamu. Prog Neurobiol 2005; 76: 1–21. | Článok | PubMed | ISI | ChemPort |
  20. Yang JC. Funkčná neuroanatómia u pacientov s depresiou so sexuálnou dysfunkciou: funkčné MR zobrazovanie závislé od úrovne okysličenia krvi. Kórejčina J Radiol 2004; 5: 87–95. | PubMed | ISI |
  21. Lorrain DS, Matuszewich L, Friedman R, Hull EM. Extracelulárny serotonín v laterálnej oblasti hypotalamu sa zvyšuje počas postejakulačného intervalu a zhoršuje kopuláciu u samcov potkanov. J Neurosci 1997; 17: 9361–9366. | PubMed | ISI | ChemPort |
  22. Hull EM, Lorrain DS, Du J, Matuszewich L, Lumley LA, Putnam SK, Moses J. Interakcie hormón-neurotransmiter pri kontrole sexuálneho správania. Behav Brain Res 1999; 105: 105–116. | Článok | PubMed | ISI | ChemPort |

Na začiatok stránky

Poďakovanie

Táto práca bola podporená grantom č. R01-2003-000-10432-0 zo základného výskumného programu Kórejskej vedecko-technickej nadácie.