Kórejský J Radiol. 2010 May-Jun;11(3):278-85, doi: 10.3348 / kjr.2010.11.3.278. Epub 2010 Apr 29.
Sundaram T1, Jeong GW, Kim TH, Kim GW, Baek HS, Kang HK.
abstraktné
CIEĽ:
Posúdiť dynamické aktivácie kľúčových oblastí mozgu spojených s časovým priebehom sexuálneho vzrušenia vyvolaného vizuálnymi sexuálnymi stimulmi u zdravých mužov.
MATERIÁLY A METÓDY:
Na tejto štúdii sa zúčastnilo 14 pravicových heterosexuálnych mužských dobrovoľníkov. Alternatívne sa použila kombinovaná doba odpočinku a erotická vizuálna stimulácia podľa štandardného blokového dizajnu. Na ilustráciu a kvantifikáciu modelov priestorovej aktivácie kľúčových oblastí mozgu bola aktivačná perióda rozdelená do troch rôznych štádií ako EARLY, MID a LATE.
Výsledky:
Pokiaľ ide o skupinový výsledok (p <0.05), pri porovnaní štádia MID s štádiom EARLY sa pozorovalo významné zvýšenie aktivácie mozgu v oblastiach, ktoré zahŕňali dolný čelný gyrus, doplnkovú motorickú oblasť, hipokampus, hlavu kaudátové jadro, stredný mozog, vrchný okcipitálny gyrus a fusiformný gyrus. Zároveň pri porovnaní štádia EARLY s fázou MID putamen, globus pallidus, pons, talamus, hypotalamus, lingválny gyrus a cuneus významne zvýšili aktivácie. Pri porovnaní LATE štádia s MID stupňom vykazovali všetky vyššie uvedené oblasti mozgu zvýšené aktivácie okrem hipokampu.
ZÁVER:
Naše výsledky ilustrujú vzory priestorovej aktivácie kľúčových oblastí mozgu v troch fázach vizuálneho sexuálneho vzrušenia.
KĽÚČOVÉ SLOVÁ:
Aktivácia mozgu; Zobrazovanie funkčnej magnetickej rezonancie (fMRI); Dynamika sexuálneho vzrušenia
Štúdie, ktoré sa uskutočnili na subjektoch s epilepsiou, zriedkavých štúdiách zameraných na pacientov s epilepsiou, zriedkavých štúdiách zameraných na elektrickú stimuláciu mozgu a štúdií na zvieratách, a najmä tých, ktorí užívali hlodavce, boli hlavnými zdrojmi z veľmi obmedzených informácií dostupných u ľudí s mozgovými léziami. informácií o nervových mechanizmoch, ktoré kontrolujú sexuálne vzrušenie / správanie (1). Závery a informácie z výskumu zvierat však nie sú dostatočné, pretože ľudské sexuálne správanie má druhovo špecifické vlastnosti a ľudské sexuálne vzrušenie závisí od zložitých vplyvov kultúry a kontextu (2). Nedávno sa navrhlo, že ľudské sexuálne vzrušenie, ktoré je zvyčajne vyvolané vonkajšími stimulmi alebo endogénnymi faktormi, je multidimenzionálny zážitok, ktorý sa skladá zo štyroch úzko prepojených a koordinovaných zložiek: kognitívna zložka, emocionálna zložka, motivačná zložka a fyziologická zložka. (3). Príspevky kognitívnej zložky k sexuálnemu vzrušeniu nie sú úplne známe, ale zahŕňajú hodnotenie a hodnotenie stimulu, kategorizáciu stimulu ako sexuálnu a afektívnu odpoveď (3, 4). Aktivácia fyziologického systému, ktorý koordinuje sexuálnu funkciu u oboch pohlaví, možno rozdeliť na centrálne vzrušenie, periférne negenitálne vzrušenie a vzrušenie genitálií (5).
Moderné neuroimaging techniky umožňujú in vivo pozorovanie aktivácie mozgu, ktorá koreluje so senzorickými alebo kognitívnymi procesmi a emocionálnymi stavmi. Predchádzajúce štúdie používajúce pozitrónovú emisnú tomografiu (PET) (3, 4, 6-8) alebo funkčné zobrazovanie magnetickou rezonanciou (fMRI) (\ t9-15) sa väčšinou zameriavali na vizuálne sexuálne podnety, ako je vizuálna erotika, a tieto štúdie ukázali zvýšené neurálne aktivity v niekoľkých mozgových oblastiach, vrátane horného frontálneho gyrusu, spodného temporálneho gyrusu, gingusu cingula, gyrus insula gyrus, corpus callosum, talamus, hypotalamus, amygdala, jadro kaudátu a globus pallidus. FMRI meria zmeny regionálnej mozgovej aktivity prostredníctvom detekcie hladiny kyslíka závislej od hladiny kyslíka (BOLD) a táto modalita má metodické výhody oproti PET: fMRI je neinvazívny a nevyžaduje žiadnu injekciu rádioaktívneho indikátora ako v PET, časové rozlíšenie fMRI je väčšie ako PET, ktorý umožňuje detegovať včasnú reakciu na stimuly, a fMRI sa môže použiť nielen na štúdium mozgových odpovedí skupiny subjektov, ale aj na štúdium odpovedí jednotlivých subjektov, čo je s PET oveľa ťažšie (14, 16, 17).
Okrem toho sú potrebné štúdie na posúdenie a oddelenie časových asociácií aktivity centrálneho nervového systému a odoziev periférnych / koncových orgánov na vizuálnu sexuálnu stimuláciu (10, 18). Predkladaná štúdia preto použila skener 3T fMRI na analýzu dynamických aktivácií kľúčových oblastí mozgu spojených s časovým priebehom sexuálneho vzrušenia vyvolaného vizuálnou sexuálnou stimuláciou bez akýchkoľvek invazívnych objektívnych a subjektívnych meraní cez penilnú pletyzmografiu. Aby bolo možné identifikovať a kvantifikovať priestorové aktivačné vzorce kľúčových oblastí mozgu, každé aktivačné obdobie našej fMRI paradigmy bolo rozdelené do troch rôznych štádií, tj etapy EARLY, MID a LATE, a to poskytlo informácie o časovom priebehu. nervová aktivácia.
Táto štúdia bola navrhnutá na vyhodnotenie informácií o časovom priebehu aktivácie mozgu spojenej so sexuálnym vzrušením vyvolaným vizuálnymi podnetmi u zdravých mužov.
MATERIÁLY A METÓDY
účastníci
Tejto štúdie sa zúčastnilo štrnásť mužov s priemerným vekom 25 rokov (rozsah: 22 - 28 rokov). Kritériá začlenenia boli praváci a výlučne heterosexuáli. Vylučovacími kritériami boli dôkazy o akýchkoľvek psychiatrických a / alebo sexuálnych poruchách, ako aj dôkazy o súčasnej farmakologickej liečbe. S potenciálnymi účastníkmi sa uskutočnili pohovory, aby sa ubezpečil, že splnili dané kritériá. Miestna etická komisia túto štúdiu schválila a subjekty dali písomný informovaný súhlas. Po ukončení štúdie boli účastníci požiadaní o vyplnenie dotazníka, ktorý hodnotil ich subjektívne skúsenosti z hľadiska „stupňov príťažlivosti“ a „sexuálneho vzrušenia“ na päťbodovej škále.
Aktivačná paradigma
Štúdia fMRI sa uskutočnila podľa štandardného protokolu návrhu blokov s dvomi blokovacími blokmi, z ktorých každý trval 1 minútu a dvoma aktivačnými blokmi, z ktorých každý trval 3 minút, a bloky sa usporiadali v nasledujúcom poradí: rest-aktivácia-rest- aktivácie.
Počas aktivačného obdobia sa zobrazovali erotické videoklipy s obsahom konsenzuálnych sexuálnych interakcií medzi jedným mužom a jednou ženou (maznanie a vaginálny styk). Tento obsah videoklipov bol predtým schválený psychológom a urológom, ktorí sa špecializovali na sexuálnu medicínu. Vizuálne podnety sa generovali na osobnom počítači a potom sa premietali pomocou projektora s tekutými kryštálmi na obrazovku umiestnenú vo vnútri miestnosti skenera MRI. Rovnaké videoklipy si dobrovoľníci pozreli pomocou zrkadla pripevneného na hlavovej rádiofrekvenčnej cievke pred čelom subjektu.
Funkčné snímanie obrazu
Funkčné obrázky BOLD boli získané na MR skeneri 3.0 T (Magnetom Trio, Siemens Medical Solutions, Erlangen, Nemecko) pomocou pulznej sekvencie T2 * váženého echobanárového zobrazovania (EPI) s nasledujúcimi parametrami: TR = 3,000 30 ms, TE = 64 ms, veľkosť matice = 64 × 220, FOV = 3.4 mm, veľkosť voxelov v rovine = 3.4 mm × 90 mm, uhol vyklopenia = 5 ° a hrúbka plátka = 160 mm. Celkovo bolo získaných 20 funkčných objemov, ktoré pozostávali z XNUMX transaxiálnych rezov rovnobežných s líniou „predná komisia - zadná komisia“.
Analýza dát
Funkčné predspracovanie údajov (19) a štatistické analýzy (\ t20, 21) boli uskutočnené použitím SPM2 (štatistického parametrického mapovania) softvérového balíka (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Londýn, UK; USA); http://www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/). Pre každého jedinca sa prvé dva funkčné objemy mozgu vyradili, aby sa umožnili ekvilibračné účinky T1. V krokoch predspracovania boli zväzky opravené pohybom pomocou funkcií zarovnania a rezania (22, 23) a obrazy boli priestorovo normalizované na štandardný templát v MNI priestore (s použitím EPI.mnc SPM templátu a to viedlo k voxelom 2 × 2 × 2 mm). Normalizované obrazy boli vyhladené 8 mm plnou šírkou pri polovičnom maximálnom izotropnom Gaussovom jadre.
V štatistickej analýze bola vykonaná analýza GLM (všeobecný lineárny model) rozdelením aktivačnej periódy do troch jednominútových trvaní ako tri prediktory záujmu v etapách EARLY, MID a LATE.
Na vyhľadávanie aktivovaných oblastí, ktoré boli konzistentné pre celú skupinu jedincov, bola vykonaná analýza voxel-wise s fixným efektom v skupine s použitím jednej vzorky t- testy (p <0.05). Náš domáci program, to znamená funkčné a anatomické označovanie aktivácie mozgu (FALBA) (24), sa použila na identifikáciu a kvantifikáciu aktivácií. Aktivita mozgu (%) v tejto štúdii bola definovaná percentom aktivovaných voxelov z celkového počtu voxelov danej anatomickej oblasti a aktivita mozgu bola použitá ako index aktivácie.
Kontrasty EARLY versus REST, MID verzus REST a LATE versus REST
Kontrasty medzi jednotlivými štádiami a dobou odpočinku boli spracované na vizualizáciu a porovnanie aktivačných príspevkov kľúčových záujmových oblastí mozgu (ROI), ktoré boli korelované s každým štádiom.
VÝSLEDKY
Subjektívne hodnotenie vizuálneho sexuálneho stimulu
Zúčastnené subjekty hodnotili vizuálne sexuálne stimuly z hľadiska príťažlivosti a fyzického vzrušenia na základe škály od 1 (nula) po 5 (maximálne zvýšenie). Hlásené skóre (priemer ± štandardná odchýlka [SD]) boli 2.9 ± 0.62 pre príťažlivosť a 3.0 ± 0.88 pre sexuálne vzrušenie (Tabuľka 1).
fMRI Údaje
Obrázok 1 ilustruje výsledok skupiny s aktivačnými vzormi s fixným efektom (p <0.05), počas VČASNE (Obrázok 1A), MID (Obrázok 1B) a LATE (Obrázok 1C) štádiá s ohľadom na dobu odpočinku, respektíve prekrytú šablónou Colin Holmes 27 (ch2) medzinárodného konzorcia pre mapovanie mozgu (ICBM). Tabuľky 2, , 33 a and44 ukazujú súhrn časovo aktivovaných mozgových aktivácií s významom (p <0.05), ktoré sa extrahovali z Obrázok 1: skorý (Tabuľka 2), MID (Tabuľka 3) a LATE (Tabuľka 4).
Obrázok 2 porovnáva aktivácie mozgu (p <0.05) počas EARLY, MID a LATE etáp vzhľadom na obdobie REST. Pri porovnaní štádia MID s štádiom EARLY sa pozorovalo významné zvýšenie aktivácie mozgu v oblastiach dolného čelného gyru, oblasti doplnkového motora, hipokampu, hlavy jadra caudate, stredného mozgu, horného okcipitálneho gyru a fusiformný gyrus. Zároveň pri porovnaní štádia EARLY s fázou MID putamen, globus pallidus, pons, talamus, hypotalamus, lingválny gyrus a cuneus významne zvýšili aktivácie. Obzvlášť globus pallidus a mosty nevykazovali počas fázy MID žiadnu aktivitu.
Pri porovnaní fázy LATE s fázou MID všetky vyššie uvedené oblasti záujmu priniesli významne zvýšené aktivácie okrem hipokampu.
DISKUSIA
Zúčastnené subjekty hodnotili vizuálne sexuálne podnety ako mierne sexuálne príťažlivé a fyzicky vzrušujúce. Ak porovnávate každú fázu s dobou odpočinku (Obr. 2), boli sme schopní vidieť vzory priestorovej aktivácie v kľúčových ROI v priebehu troch minút trvajúcich počas sexuálneho vzrušenia.
Nedávno sa uskutočnili rôzne lekárske zobrazovacie štúdie vizuálneho sexuálneho vzrušenia na vyhodnotenie mozgových centier spojených so sexuálnym mechanizmom a funkciou. Väčšina týchto štúdií však priniesla rôzne výsledky a závery, čo spôsobilo neistotu v tejto oblasti (6-15). Hlavnými príčinami odlišných zistení sú pravdepodobne chýbajúce štandardizované kritériá pre to, čo predstavuje významnú aktiváciu v bazálnych hladinách a rôzne metodiky, ktoré sa použili na vyvolanie vzrušenia a jeho zaznamenanie. Je teda zrejmé, že v súčasnosti je veľmi ťažké poskytnúť konsenzus o aktivácii ľudského mozgu na sexuálne vzrušenie. Keďže táto štúdia sa k tejto otázke priblížila s iným názorom, dúfame, že naše zistenia vyriešili niektoré protichodné výsledky.
V tejto štúdii sa použil vizuálny sexuálny stimul 3-minútového trvania, aby sa aktivoval komplexný mozgový mechanizmus zapojený do centrálneho vzrušenia, periférneho negenitálneho vzrušenia a genitálneho vzrušenia. Zvýšenie aktivácie sa pozorovalo od štádia EARLY až po štádium LATE v amygdale, nižšom čelnom gyruse, vrcholovom gluse, hlavnom gyruse fusiform, doplnkovej motorickej oblasti, hlave jadra kaudátu a oblastiach stredného mozgu. Cieľom štádia EARLY bolo určiť neurálne korelácie skorých reakcií na sexuálne vzrušenie (tj neurálne korelácie kognitívnych, emocionálnych a motivačných zložiek), štádium MID bolo určené na identifikáciu mozgových centier, ktoré majú vplyv na aspekty nástup genitálnej odpovede, napr. nervové korelácie vnímania penisového tumescencie, čo je proces, ktorý sa vyskytuje s dlhšou latenciou a štádium LATE bolo určené na ilustráciu neurálnych reakcií, ktoré sa týkajú stavu plne vyvinutého pohlavného styku; vzrušenie, ktoré je spojené s vyššou úrovňou genitálnych odpovedí (14). Preto zvýšenie aktivácie vo vyššie uvedených oblastiach v troch fázach potvrdzuje, že kognitívne a fyziologické zložky pôsobia prostredníctvom odlišných mechanizmov a obvodov, aj keď sa pravdepodobne navzájom ovplyvňujú (25).
Okrem toho sme v období erotickej vizuálnej stimulácie našli variabilné aktivácie v oblastiach stredného mozgu. Substantia nigra a okolité oblasti sú zodpovedné za produkciu dopamínu, ktorý zrejme zohráva hlavnú úlohu pri erekcii penisu a sexuálnom vzrušení (26, 27) a existuje významný dôkaz, že dopamín uľahčuje mužské sexuálne správanie (9, 27). Experimenty so zvieratami tiež ukázali, že štruktúry stredného mozgu sú zapojené do erekcie (28, 29). Preto dúfame, že tento výsledok je dobrým dôkazom zhody medzi mužskými genitálnymi odpoveďami a subjektívnym hodnotením vzrušenia.
Počas štádia EARLY v porovnaní s inými štádiami, talamus aj hypotalamus vykazovali zvýšenú aktiváciu. Aktivácia hypotalamu v reakcii na zrakové sexuálne podnety bola však u ľudí nekonzistentným nálezom (11). Tento konfliktný výsledok je v skutočnosti konzistentný s protichodnými zisteniami v literatúre o zvieratách o vzťahu medzi sexuálnymi podnetmi a aktiváciou oblastí mozgu, ktoré sa podieľajú na sexuálnom správaní (30-32).
Ďalšia veľmi zaujímavá štruktúra je amygdala. Zdá sa, že amygdala má kľúčovú úlohu pri spracovaní významu prebiehajúceho sexuálneho stimulu. Ak je podnet spracovaný ako pozitívny, potom amygdala zapne kaskádu neurobiologických udalostí vedúcich k úplnému fyzickému sexuálnemu vzrušeniu a ak je podnet spracovaný ako negatívny, potom amygdala bude inhibovať alebo úplne blokovať akékoľvek ďalšie fyzické alebo emocionálne vzrušenie (5). V štúdiách fMRI existuje možnosť, že nedostatok amygdalarnej odpovede súvisí s artefaktom citlivosti. Preto existuje konflikt týkajúci sa reakcie ľudskej amygdaly na sexuálne podnety s niektorými štúdiami (6, 10, 13, 15) hlásenie aktivácie, zatiaľ čo iné (3, 8, 12, 14) nevykazovali žiadnu amygdalarnu odpoveď. Pokiaľ ide o predchádzajúce štúdie na zvieratách, naznačujú, že na uľahčení erektilných funkcií sa podieľajú rôzne časti amygdaly (33, 34).
V našej štúdii aktivačný model amygdaly ukázal zvýšenú aktiváciu počas štádia LATE vzhľadom na ostatné štádiá. Najmä nebola zistená žiadna aktivácia počas prvej minúty. V tom istom období ďalšie štúdie (9, 11) neboli schopné potvrdiť aktiváciu amygdaly počas erekcie penisu. Zaujímavé je, že deaktivácia amygdala súvisí s orgazmom (35). Preto sme dospeli k záveru, že aktivácia hypotalamu a amydaly odráža nielen fyziologické vzrušenie, ale aj kognitívne spracovanie sexuálnych podnetov, ako je motivácia a túžba.
Doplnková motorická oblasť sa podieľa na aktivačných vzorcoch izolácie a tieto výsledky sú v súlade so zisteniami iných štúdií (9, 11). Najmä, ostrovná oblasť leží v blízkosti sekundárneho somatosenzorického kortexu a ostrovná oblasť je k nemu obojsmerne pripojená; obe oblasti prenášajú viscerálne a somatosenzorické vnemy súvisiace so spracovaním kognitívneho obsahu prichádzajúcich zmyslových podnetov (9, 10). Predchádzajúca štúdia, ktorá využívala relatívne krátke obdobia sexuálnej stimulácie (dlhá 21 s) a stále erotické obrázky na určenie neurálnych korelátov reakcií skorého sexuálneho vzrušenia (neurálne koreláty kognitívnych, emocionálnych a motivačných zložiek), ukázala, že vizuálna sexuálna stimulácia spôsobovala aktivity v pravá sekundárna somatosenzorická kôra, čo je oblasť, ktorá sa podieľa na vnímaní emócií, a predné premotorické oblasti, ktoré sa podieľajú na obraze motora (14).
Okrem toho sa v porovnávacej štúdii, v ktorej sa použili videozáznamy a statické obrázky, zistilo, že hypotalamus, predný cingulárny gyrus a ostrovné a sekundárne somatosenzorické kortikuly sa aktivujú iba prezeraním videoklipov, a preto výskumníci dospeli k záveru, že aktivácia tieto štruktúry by mali súvisieť so zložitejšou a artikulovanejšou úrovňou sexuálnej reakcie (10).
Na záver, táto štúdia poskytuje cenné informácie o priestorovej dynamike spojenej so sexuálnym vzrušením v troch rôznych fázach aktivácie relevantných oblastí mozgu pomocou FMRI založeného na BOLD. Táto štúdia môže mať významný praktický dopad z hľadiska potenciálnej klinickej aplikácie na hodnotenie procesu sexuálneho vzrušenia, ako aj sexuálnej dysfunkcie u mužov.
poznámky pod čiarou
Táto práca bola podporená grantom Kórejskej nadácie pre výskum financovaným kórejskou vládou (MOEHRD, Fond na podporu základného výskumu) (KRF-2007-211-D00124). Táto štúdia bola čiastočne podporená Grantom Kórejskej vedy a techniky (MEST; 2009-0077677).
Referencie
;