Majibu ya Striatal ya Binadamu kwa Stimuli isiyokuwa Yasiyotumiwa (2003)

abstract

Ijapokuwa kazi moja iliyopendekezwa ya striatum na majukumu yake makuu ya dopamini ni kuhusiana na malipo ya coding na uchochezi unaohusiana na malipo, mtazamo mbadala unaonyesha jukumu la jumla la striatum katika usindikaji wa matukio mazuri, bila kujali thamani yao ya malipo. Hapa tunafafanua saliency kama tukio ambalo wote halijatarajiwa na hufanya kubadili kwa tabia ya akili (yaani, kumfufua). Katika somo la sasa, majibu ya kibinadamu yaliyotokana na uchochezi usio ya kurejea yalipitiwa. Kutumia imaging ya ufunuo wa magnetiki ya magnetic (fMRI), ishara ya tegemezi ya kiwango cha oksijeni ya damu ilipimwa kwa kukabiliana na wasumbuzi wa visual wanaojitokeza iliyotolewa nyuma ya kazi inayoendelea. Ushawishi wa wasiwasi ulifanyika kwa kubadili mzunguko wa tukio la kusikitisha. Wafanyabiashara ambao waliwasilishwa mara kwa mara walikuwa kuchukuliwa kuwa wenye ujuzi zaidi kuliko wasimamizi wa mara kwa mara waliwasilishwa. Tulifuatilia pia ikiwa umuhimu wa tabia ya wasafiri ulikuwa sehemu muhimu ya saliency kwa kuomba majibu ya uzazi. Katika jaribio la kwanza (masomo ya 19), wasimamizi walitengenezwa kuwa na tabia muhimu kwa kufafanua sehemu ndogo yao kama malengo wanaohitaji kifungo cha kifungo. Katika jaribio la pili (masomo ya 17), wasimamizi hawakuwa na tabia muhimu (yaani, hawakuhitaji majibu yoyote). Matokeo ya FMRI yalifunua kuongezeka kwa uanzishaji katika kiini cha kukusanyiko baada ya kutokea (juu ya ujasiri) kuhusiana na uwasilishaji wa mara kwa mara (chini ya ujasiri) wa wasimamizi katika majaribio mawili. Shughuli ya Caudate iliongezeka tu wakati wavuruga walipokuwa wanahusika. Matokeo haya yanaonyesha jukumu la striatum katika kuandika matukio yasiyo ya kurejea. Aidha, ugawanyiko wa kazi wa striatum kulingana na umuhimu wa tabia ya msisitizo unapendekezwa.

kuanzishwa

The striatum imekuwa implicated katika kazi mbalimbali, wote motor na utambuzi, lakini asili halisi ya kazi zake bado haijulikani haijulikani. Miongo kadhaa ya uchunguzi wa wanyama huonyesha kuwa pembejeo zote mbili na pembejeo yake ya dopaminergic inashiriki jukumu muhimu katika utunzaji wa malipo na uchangamano wa malipo (kwa ajili ya ukaguzi, ona Schultz, 1998; Schultz et al., 2000). Uchunguzi wa hivi karibuni wa neuroimaging kwa wanadamu hudai madai haya (Delgado na al., 2000; Knutson et al., 2000, 2001a,2001b; Berns et al., 2001, Breiter et al., 2001; Pagnoni et al., 2002; Elliott et al., 2003). Mtazamo mbadala unazingatia kwamba badala ya usindikaji maalum wa malipo yanayohusiana na malipo, shughuli ndani ya striatum (ikiwa ni pamoja na pembejeo kuu za dopaminergic) zinaweka matukio yote muhimu, ikiwa ni pamoja na kupanua zaidi ya tuzo. Uaminifu hapa unamaanisha mabadiliko yoyote yasiyotarajiwa au mabadiliko ya mazingira ambayo yanaweza kumfufua au ambayo inasababisha kubadili tabia (Redgrave et al., 1999; Horvitz, 2000). Ushahidi kwa mtazamo huu unatoka kwa tafiti zinaonyesha kuwa dorsal (Rolls et al., 1983; Caan et al., 1984; Hikosaka et al., 1989; Ravel et al., 1999; Shimo na Hikosaka, 2001) na mviringo (Williams et al., 1993; Setlow et al., 2003) neurons za kuzaa huitikia maandamano hayo mazuri, ikiwa ni pamoja na kuamsha, machafuko, riwaya, na matukio muhimu ya tabia, hasa wakati zisizotarajiwa. Zaidi ya hayo, uwasilishaji wa vitendo visivyofaa vya urejeshaji kwa njia kadhaa huongeza viwango vya dopamini katika striatum na huongeza midbrain dopaminergic neuron kurusha (kwa ajili ya mapitio, tazama Horvitz, 2000). Matokeo haya yanaunganisha striatum na matukio makubwa ya usindikaji kwa sababu karibu kila seli za kuzaa hazihifadhiwa na makadirio ya dopaminergic ya midbrain (Groves et al., 1995). Nje ya muktadha unaofaa, usindikaji wa matukio mazuri hupatikana sana kwa wanadamu. Uchunguzi wa watu wa neuroimaging wachache umefunua kuongezeka kwa shughuli za kujifungua kwa kujibu adhabu zote mbili (Knutson et al., 2000, 2003) na msukumo wa kupinga (Becerra et al., 2001); hata hivyo, si uchunguzi wowote wa adhabu kwa wanadamu umegundua shughuli za kuzaa (Delgado na al., 2000). Matokeo hayo yanayopingana yanaonyesha kwamba mazingira ya tabia au ukubwa wa kichocheo huwa na jukumu muhimu katika kuimarisha kazi ya kuzaa. Kwa ujuzi wetu, jukumu la striatum katika usindikaji wa msimamo usio na ufanisi haujafuatiliwa hasa kwa wanadamu.

Kutumia upigaji picha wa uwasilishaji wa sumaku (fMRI), tulitafuta kuchunguza jinsi shughuli za binadamu (caudate, putamen, na nucleus accumbens) zilibadilishwa na hafla zisizo za kawaida. Katika majaribio ya sasa, vipotoshi vya kuona vinaangaza vinawasilishwa kwa mtazamo wa masomo ya nje. Ujinga wa kuvuruga ulidanganywa kwa kubadilisha mzunguko wa tukio la kuvuruga. Matukio machache ya mara kwa mara ni muhimu zaidi kwa sababu matukio yao kwa asili hayatabiriki kuliko yale ya mara kwa mara. Tulifanya majaribio mawili ili kubaini ikiwa vichocheo hivyo vilipaswa kuwa vya kitabia badala ya kuamsha kwa ujinga ili kutoa uanzishaji wa uzazi. Katika jaribio la kwanza, wapotoshaji walikuwa muhimu kitabia kwa kuwa walihitaji majibu, wakati katika jaribio la pili, wasumbufu hawakuwa na tabia bila kuhitaji jibu kamwe. Tulidhani kwamba ishara kubwa zaidi ya fMRI itapimwa katika striatum kwa nadra (salience ya juu) ikilinganishwa na wasumbufu wa mara kwa mara (chini) na kwamba shughuli za kuzaa zitasimamiwa na umuhimu wa tabia.

Vifaa na mbinu

Masomo. Watu wazima wa mia tatu na sita, watu wazima wenye afya (19 wanawake, wanaume wa 17), umri wa 19-44, walishiriki katika utafiti, 19 katika jaribio la 1 na 17 katika jaribio la 2. Kutokana na kufanana kwa majaribio mawili, sampuli mbili tofauti za masomo ziliajiriwa kwa majaribio ili kuepuka kuchanganyikiwa kwa kupima-kupima. Majukumu katika vikundi vyote vilikuwa sampuli kutoka kwa idadi sawa (walioajiriwa kutoka kwa jumuiya ya Chuo Kikuu cha Emory, sawa na idadi ya watu kati ya makundi, bila tofauti kati ya umri kati ya vikundi). Majarida hakuwa na historia ya magonjwa ya neva au ya kifedha na alitoa idhini ya ruhusa kwa itifaki iliyoidhinishwa na Bodi ya Uhakiki wa Chuo Kikuu cha Emory.

Majaribio ya majaribio. Mawasilisho yote yaliyopendekezwa na kumbukumbu za nyakati za mmenyuko zilifanywa na Programu ya Wasilishaji (Neurobehavioral Systems, Inc., San Francisco, CA).

Majaribio ya 1 ni mchoro katika Kielelezo 1 A. Wakati wa skanner, masomo yaliyotajwa moja ya maumbo manne ya bluu (mraba, mstatili, mduara, au pembetatu) iliyotolewa kwa utaratibu wa random katikati ya skrini nyeusi kwa 750 msec ndani ya muda wa 2000 msec interstimulus (ISI). Majarida waliambiwa kuwa wataona maumbo ya bluu, moja kwa wakati, katikati ya skrini. Waliambiwa kushinikiza kitufe cha 1 kwa kutumia kidole chao cha kulia kila wakati pembe tatu (lengo la kuchochea) ilionekana. Maumbo mengine yaliteuliwa kama nontargets. Katika sehemu ndogo ya vituo vilivyotangulia, mshujaa mkali kwa njia ya mviringo ndogo, nyeupe, flickering (28 Hz) au pembetatu alionekana nyuma (katika moja ya maeneo ya kona ya skrini nne kwa nasibu). Vitu viliambiwa kwamba sura nyeupe inayoonekana inaonekana mara kwa mara nyuma ya kazi inayoendelea na waliagizwa kushinikiza kifungo 2 kwa kutumia kidole cha katikati cha haki tu wakati mshambuliaji alikuwa pembetatu (jibu la majibu). Hawakuhitajika kukabiliana na wasambazaji wa mviringo (wasio na wasiwasi). Aina zote za udanganyifu (jibu na bila kujali) zilikuwa na manufaa kwa tabia kwa kuwa zinahitajika jibu. Kwa hiyo, wasimamizi walitaka kubadili kwa muda mfupi na tabia. Kipindi kimoja cha majaribio kilikuwa na rundo nne za muda mrefu wa 240 kila, na mawasilisho ya 116 ya uchochezi. Katika kila kukimbia, pembejeo kuu ya kipaumbele lengo lilionekana mara 29.

 

Tazama toleo kubwa: 

• Katika ukurasa huu
• Katika dirisha jipya
• Pakua kama Slide ya PowerPoint

Kielelezo 1. 

Mpangilio wa kazi. Kila kichocheo kilionekana kwa 750 msec (ISI, 2000 msec). Mishale moja-tailed inaonyesha kifungo cha 1; Mshale wa kamba mbili unaonyesha kifungo cha 2. A, Excerpt kutoka kwa jaribio la 1, wasimamizi wa tabia, mara kwa mara. Wafanyabiashara wa rangi nyeupe huonekana kama miduara au pembetatu wakicheza nyuma ya kazi inayoendelea. Majarida yaliagizwa kushinikiza kitufe cha 1 wakati bluu (iliyoonyeshwa hapa kijivu) pembetatu kuu ilionekana na kifungo 2 wakati mshambuliaji mweupe nyuma alikuwa pembetatu. B, Excerpt kutoka kwa jaribio la 2, wasimamizi wasio na maana, wakimbia mara kwa mara. Wachuuzi wa rangi nyeupe walionekana kama miduara inayozunguka nyuma ya kazi inayoendelea. Vitu viliagizwa kushinikiza kifungo 1 wakati rangi ya bluu (iliyoonyeshwa hapa kijivu) ya pembetatu ya kati ilionekana. Hakuna majibu yaliyofanywa kwa wasimamizi. Katika majaribio mawili, wasimamizi walionekana kwa nasibu kwa wakati na nafasi. Mwelekeo wowote unaogunduliwa katika takwimu ni kwa usawa sanjari. Uendeshaji wa kawaida wa majaribio mawili (data sioonyeshwa) yalikuwa sawa, isipokuwa kwamba wasimamizi walipata mara nyingi.

Salience ya uchochezi wa udanganyifu ulifanyika kwa kubadili mzunguko wao wa tukio; zaidi ya mzunguko, uwezekano mkubwa zaidi kwamba jaribio lililopewa linaweza kuwa na wasiwasi, kwa hiyo mzunguko mkubwa ulihusishwa na utabiri mkubwa zaidi kwa wastani na chini ya ujasiri. Katika kukimbia moja, kichocheo cha kuvuruga kilionekana mara 25 (mara kwa mara), pamoja na 1-4 (wastani, 2.9) kizuizi kati ya msukumo wa msuguano mfululizo. Wakati mwingine wa tatu, kichocheo cha kuvuruga kilitokea tu mara 4 (isiyo ya kawaida), pamoja na 24-32 (wastani, 28.5) ya maandamano miongoni mwa msukumo wa mchanganyiko. Kwa kuwa na matukio matatu yasiyo ya kawaida, kulikuwa na distractor ya kutosha ya kutosha kufanya uchambuzi wa takwimu za nguvu za kutosha. Katika uendeshaji wote, mshambuliaji husababishwa mara kwa mara kwa wakati na kamwe wakati huo huo kama lengo la pembetatu kuu. Majukumu hawakuambiwa kurekebisha na walikuwa huru kuhamisha macho yao. Utaratibu wa kukimbia ulikuwa unalingana na masomo.

Majaribio ya 2 ni mchoro katika Kielelezo 1 B. Kundi tofauti la masomo lilifanya kazi sawa kama ilivyoelezwa hapo juu, ila kwa tofauti zifuatazo: wasimamizi walikuwa wote duru na tabia isiyo na maana kwa kuwa hawakuhitaji majibu. Majarida waliambiwa kwamba wataona maumbo ya bluu, moja kwa wakati, katikati ya screen na waliagizwa kushinikiza kifungo 1 kwa kutumia kidole chao cha kulia kila wakati pembe tatu ilionekana. Katika jaribio la 2, wasimamizi hawakuelezewa kwa masomo wakati maelekezo yalitolewa. Tena, ujasiri wa wavamizi ulifanyika kwa kubadili mzunguko wao wa tukio. Ingawa sio maana ya tabia, wasimamizi wa kawaida walionekana kuwa wenye sifa kwa sababu ya mali zao za kuchochea za asili (yaani, tofauti ya rangi na flickering).

picha ya FMRI. Skanning ilifanyika kwenye 1.5 Tesla Philips Intera Scanner (Eindhoven, Uholanzi). Kwa kila suala, picha ya miundo yenye mizigo ya T1 ilipatikana kwa rejea ya anatomia, ikifuatiwa na uendeshaji wa utendaji mzima wa ubongo wa 120 kila mmoja ili kupima athari ya T2 * iliyopimwa ya kiwango cha oksijeni ya damu (BOLD) (athari ya kukumbusha-kukumbuka echo- picha ya upangaji, muda wa kurudia, 2000 msec; muda wa echo, 40 msec; angle flip, 90 °; 64 × XMUMX matrix; uwanja wa mtazamo, 64 mm; 240 24 mm axial vipande zilizopatikana sawa na line anteroposterior commissural). Harakati ya kichwa ilipunguzwa na padding.

uchambuzi wa FMRI. Takwimu zilichambuliwa kwa kutumia ramani ya takwimu za parametric (SPM99) (Friston et al., 1995b). Kwa kila somo, skan za kwanza za 12 katika kila mbio zilitengwa kutoka kwa uchambuzi ili kupunguza mabaki yanayohusiana na awamu ya muda mfupi ya sumaku. Marekebisho ya muda wa kipande yalitumiwa kurekebisha utofauti wa wakati unaotokana na kupatikana kwa picha nyingi. Marekebisho ya mwendo kwa skanning ya kwanza ya kazi ilifanywa ndani ya masomo kwa kutumia mabadiliko ya mwili ngumu-ya parameta sita. Picha ya anatomiki ya kila mtu ilisajiliwa kwa maana ya picha zao za kazi kwa kutumia mabadiliko ya mwili mgumu na kisha kugeuzwa kawaida kwa templeti ya Montreal Neurological Institute (MNI) inayofanana na mfumo wa mwelekeo wa Talairach (Talairaki na Tournoux, 1988) kwa kutumia mabadiliko ya mpangilio wa 12-parameter ikifuatiwa na kupigana kwa njia isiyo ya msingi kwa kutumia msingi (Ashburner na Friston, 1999). Vigezo vya mabadiliko ya computed zilitumika kwa picha zote za kazi, kuingilia kwa ukubwa wa mwisho wa voxel ya 4 × 4 × 4mm ³. Picha zilikuwa zimehifadhiwa kwa muda mrefu na kernel ya ishara ya Gausan ya 8 na iliyochujwa kwa muda na kazi ya kupendeza-kupunguza-kupima damu ili kuzuia vipengele vya juu vya mzunguko wa ishara inayotokana na kelele.

Madhara ya random, uchambuzi wa takwimu kuhusiana na tukio ulifanyika na SPM99 (Friston et al., 1995a, 1999) katika utaratibu wa ngazi mbili kwa kila jaribio. Kwa jaribio la 1, katika ngazi ya kwanza, mfano tofauti wa mstari wa kawaida ulielezwa kwa kila somo. Majibu ya BOLD kwa aina nne za tukio (nontargets, malengo, wasimamiziji wa majibu, na wasiojizuia) kwa kila kukimbia walikuwa wakiongozwa na kazi ya msingi inayojumuisha kazi ya kukabiliana na damu ya damu (iliyo na kazi mbili za gamma zilizogeuka mbali ya 2) na utaratibu wake wa kwanza derivative ya muda. Picha tofauti ilihesabiwa kwa kila somo linalohusiana na athari kuu ya mzunguko wa distractor: wasimamizi wa kawaida zaidi kuliko wasafiri wa mara kwa mara (bila kujali aina). Vipimo vya kulinganisha kwa mtu binafsi viliingia kwenye uchambuzi wa ngazi ya pili kwa kutumia sampuli moja t mtihani. Ramani ya takwimu ya muhtasari ilipungua p <0.05 (haijasahihishwa kwa kulinganisha nyingi), na kisha marekebisho madogo ya ujazo (SVC) yalitumika kwa maeneo sita ya upeo wa upeo (ROI). Kwa sababu ya priori hypothesis kuhusu striatum, ROI zilizingatia katika maeneo yafuatayo (Mratibu wa MNI): kiini cha kulia accumbens, 12, 8, -8; kiini kushoto accumbens, -12, 8, -8; caudate ya haki, 12, 8, 12; caudate ya kushoto, -12, 8, 12; haki ya kuweka, 24, 4, 4; na kushoto, -24, 4, 4 (Mtini. 2). Kuratibu zinazohusiana na kila ROI zilizingatia yale yaliyotajwa na database ya Talairach Daemon (Lancaster et al., 2000), kama kutekelezwa katika programu ya AFNI (Cox, 1996), ambayo pia ilitumiwa kurekebisha mipangilio ya Talairaki kwa kuratibu za MNI zinazofanana. Marekebisho ya kiasi kikubwa ni matumizi ya kikwazo cha nadharia ya shamba la Gaussia random kwa akaunti kwa kulinganisha nyingi wakati maelezo ya takwimu ni mdogo kwa priori mkoa maalum wa riba (Worsley et al., 1996). Kwa kila somo, makadirio ya parameter (yaani, ukubwa wa athari ulionyeshwa kama asilimia ya kiwango cha kimataifa kinachoashiria maana) ya kila aina ya distractor (majibu na yasiyo ya kupinga) katika hali mbili (mara kwa mara na zisizo za kawaida) zilibainishwa katika voxels ndani ya ROI zilizochaguliwa ambao ulinusurika p_SVC <0.05 kwa utofautishaji, vipotoshi vya nadra zaidi kuliko vivurugaji vya mara kwa mara. Kwa sababu wasumbufu wa nadra walisababisha uanzishaji mkubwa kuliko wasumbufu wa mara kwa mara, tulifanya muda mfupi baada ya Tathmini ya michango ya mtu binafsi ya wasiwasi na wasiokuwa na wasiwasi kwa hali isiyo ya kawaida. Hii ilijaribiwa kwa kulinganisha kwa kulinganisha pawili kwenye makadirio ya parameter kwa wasiojisikia kinyume na majibu ya majibu katika hali isiyo ya kawaida. Uchambuzi huo wa majaribio ya 1 ulifanyika kwa ajili ya majaribio ya 2, isipokuwa kuwa kwa sababu kuna aina moja ya udanganyifu (nonresponse) katika jaribio la 2, aina tatu za matukio ya nne zimefanyika: vidonge, malengo, na wasimamizi. Tathmini ya michango ya mtu binafsi ya majibu ya majibu na wasio na hisia ambayo yalitumika katika jaribio 1 haikutafanywa katika jaribio hili la pili.

 

Tazama toleo kubwa: 

• Katika ukurasa huu
• Katika dirisha jipya
• Pakua kama Slide ya PowerPoint

Kielelezo 2. 

Maeneo ya ROI zifuatazo mbili: kiini accumbens, putamen, na caudate. ROI zinaonyeshwa kwenye sehemu ya axial ya MRI ya template ya miundo.

Katika uchambuzi tofauti, kiwango cha kwanza cha picha tofauti kutoka kwa majaribio ya 1 na 2 waliingia kwenye uchambuzi wa ngazi ya pili kwa kutumia sampuli mbili t jaribu kutathmini mwingiliano wa umuhimu wa kitabia na upole. Kwa sababu masomo katika kila jaribio yalichukuliwa sampuli kutoka kwa idadi sawa ya watu (yaani, vikundi viwili tofauti vya watu kutoka idadi sawa), tofauti yoyote kati ya vikundi hivi inaweza kuhusishwa na tofauti za majukumu (yaani, umuhimu wa tabia ya kuvuruga). Kwa kila mwingiliano wa mwingiliano, (1) (wasumbufu wa mara kwa mara - wasumbufu wa mara kwa mara) × (husika - isiyo na maana) na (2) (wasumbufu wa mara kwa mara - wasumbufu wa mara kwa mara) × (haina maana - inafaa), ramani ya takwimu ya muhtasari ilizuiliwa p <0.05 na kisha SVC ilitumika kwa njia sawa sawa za milimita sita za mm 6 mm zilizoainishwa katika uchambuzi wa sampuli moja hapo juu.

Matokeo

Katika majaribio mawili, masomo yalifanyika wastani wa kosa moja kwa moja kwa kukimbia. Katika jaribio la 1, wakati wa majibu kwa wasimamiziji wa majibu walikuwa zaidi kwa muda mrefu kwa wasiojitokeza wa kawaida (maana ya ± SE = 683 ± 27 msec) kuliko kwa wasimamizi wa mara kwa mara (maana ± SE = 623 ± 24 msec) (p <0.001; zimeunganishwa t mtihani). Nyakati za vipengele kwa malengo ya pembetatu katikati ya kukimbia (maana ± SE = 598 ± 20 msec) na kukimbia kwa kawaida (maana ± SE = 579 ± 19 msec) pia ilikuwa tofauti sana katika jaribio 1 (p = 0.008; wameunganishwa t mtihani). Katika jaribio la 2, hakuwa na tofauti kubwa katika nyakati za majibu kwa malengo ya pembetatu kati ya kukimbia mara kwa mara (maana ± SE = 468 ± 17 msec) na kukimbia kwa kawaida (maana ± SE = 456 ± 14 msec) (p = 0.132; wameunganishwa t mtihani).

ROM ya FMRI ya matokeo tofauti, wasio na wasiwasi wa kawaida zaidi kuliko wasafiri wa mara kwa mara, katika jaribio la 1 na majaribio ya 2 yanafupishwa katika Meza 1. Katika jaribio la 1 (vipotoshi vinavyohusika na tabia), ya ROI sita za kuzaa zilizochunguzwa, uanzishaji muhimu ulitokea pande zote mbili katika caudate na kiini accumbens. Makadirio ya vigezo vya mada kwa kila aina ya kipotoshaji katika sehemu mbili za caudate na kiini cha kusanyiko la ROI (putamen ROIs hazikuwa na voxels zilizoamilishwa sana) ilifunua kuwa katika vikundi vyote vinne, ishara kubwa zaidi ilipimwa kwa wasumbufu wasio na majibu kila mara ikilinganishwa na aina zingine za upotoshaji, pamoja na wapotoshaji wa majibu mara kwa mara (Mtini. 3). Kwa jaribio la 2, kiini tu cha kushoto kilichokusanya ROI kilikuwa na uanzishaji muhimu.

 

Tazama toleo kubwa: 

• Katika ukurasa huu
• Katika dirisha jipya
• Pakua kama Slide ya PowerPoint

Kielelezo 3. 

Katika jaribio la 1, makadirio ya parameter ya masomo moja yanayowakilisha saizi ya athari (asilimia ya kiwango cha maana ya ulimwengu) yalipimwa kwa voxels zilizoamilishwa sana ndani ya ROI kwa utofautishaji, vipotoshi vya nadra zaidi kuliko vizuiaji vya mara kwa mara. ROI zilizo na uanzishaji muhimu zilikuwa kiini cha nchi mbili zilizokusanyika na caudate. Makadirio ya kulinganisha yamepangwa kwa wasumbufu wa nadra wanaohusiana na wasumbufu wa mara kwa mara, bila kujali mahitaji ya majibu (A). Wafanyabiashara wa kawaida waligawanywa na mahitaji ya majibu, na makadirio ya tofauti ya wasio na wasio na wasiwasi wasio na hisia kuhusiana na wasimamizi wa majibu yasiyo ya kawaida wamepangwa (B). Viwanja vya bar vinawakilisha wastani na SE katika masomo. ^*p <0.05; ^**p <0.005; ^***p <0.001.

Matokeo ya uchambuzi wa fMRI kulinganisha umuhimu wa tabia kati ya majaribio mawili yanafupishwa Meza 2. Kwa mwingiliano (wasumbufu wa nadra - wasumbufu wa mara kwa mara) × (husika - isiyo na maana), uanzishaji muhimu ulitokea katika caudate pande zote mbili. Hakuna ROI nyingine iliyokuwa na uanzishaji. Uingiliano (wasumbufu wa nadra-wasumbufu wa mara kwa mara) × (isiyo na maana - hayafai) haukusababisha ROI yoyote iliyoamilishwa sana.

Majadiliano

Kutumia fMRI, uchunguzi wa sasa unafanya uchunguzi jinsi shughuli za uzazi wa binadamu zilivyopangwa kwa ujasiri wa msisitizo usiofaa. Stimuli inayozingatiwa kuwa lazima haipaswi kutarajiwa na kuamsha (yaani, kuteka mawazo). Katika utafiti wa sasa, masomo yalifanya kazi inayoendelea inayoendelea ya utendaji ili kuzingatia mawazo yao, lakini shughuli za ubongo zinaohusishwa kufanya kazi hii kuu hazikuvutia. Vikwazo vya maslahi vilikuwa vichafuzi vya kuchochea vifungo vinavyotokea nyuma ya baadhi ya vidokezo katika kazi kuu. Saliency ilifanyika katika vipimo viwili: mzunguko (mara kwa mara, chini ya kiwango) na umuhimu wa tabia.

Kipengele muhimu cha kazi zetu kulikuwa kudanganyifu kwa matarajio ya uchochezi kwa njia ya mzunguko. Katika jaribio lolote, mzunguko wa tukio la kusikitisha ulikuwa umewekwa kati ya anaendesha ili kubadilisha matarajio ya distract na hivyo saliency. Wakati matukio hutokea mara kwa mara, huwa wanatarajia zaidi na hawawezi. Vikwazo vibaya kwa muda mrefu kati ya matukio mfululizo haujatarajiwa na kwa hiyo ni muhimu zaidi. Kukubaliana na ufafanuzi uliokubaliwa wa infrequency (McCarthy et al., 1997; Clark et al., 2000; Kirino et al., 2000), vipotoshi vya mara kwa mara vilitokea katika <10% ya majaribio. Ndani ya kila jaribio, mali za kuvuruga, pamoja na eneo, wakati halisi, na aina ya kipotoshi, zilifanywa kwa bahati mbaya katika kila mbio ili udanganyifu pekee wa ujinga ulitoka kwa masafa ya jamaa. Katika jaribio la 1, nyakati za kuguswa kwa wasumbufu wa nadra zilikuwa ndefu zaidi kuliko za wasumbufu wa mara kwa mara, kuonyesha uwiano wa tabia ya utabiri.

Mbali na utabiri, uwezo wa kupendeza kwa makini huchangia sana kwa salience ya kuchochea. Kipengele hiki cha saliency amaweza kutegemeana na muktadha wa tabia (yaani, kwa misingi ya upendeleo wa tabia) au kujitegemea hali ya tabia (yaani, kwa misingi ya sifa za kichocheo cha ndani) (Downar et al., 2002). Katika majaribio yetu, tulitumia mazingira ya tabia. Katika jaribio 1, wasimamizi walikuwa na tabia muhimu kwa sababu ya majibu ya uwezo. Katika jaribio la 2, wasimamizi walikuwa wasio na maana kwa sababu wasimamizi hawakuwa muhimu kwa kazi hiyo, na masomo hawakuwa na kujibu. Wajumbe waliripoti, hata hivyo, kwamba "waliona" wasafiri. Wakati wachuuzi katika jaribio la 2 waliwasilishwa mara kwa mara, bado walikuwa wanaonekana kuwa wachache kwa sababu ya vipengele vya kujitegemea hali ya tabia, ikiwa ni pamoja na rangi yao ya rangi ya rangi nyeusi (kinyume na maumbo tofauti ya rangi ya bluu katika kazi inayoendelea) na asili yao ya kuchochea . Mbali na mali ya asili ya msisimko, wasimamizi katika jaribio la 1 lilikuwa na mwelekeo ulioongezwa kwa saliency yao kama matokeo ya matokeo yao ya tabia. Kwa kiasi kikubwa, aina zote za udanganyifu (jibu na bila kupinga) katika majaribio ya 1 ya majaribio yanahitajika kwa muda mfupi kuzuia kazi inayoendelea, kugeuza rasilimali kwa mshambuliaji, na labda kuitikia, ingawa kifungo cha kifungo kilitokea tu kwa majibu ya majibu (triangle).

Matokeo ya uchunguzi wa sasa yanaonyesha kwamba shughuli katika kiini cha accumbens iliongezeka kwa kukabiliana na mabadiliko yasiyotarajiwa, yanayotokea katika mazingira ya visu (yaani, kuonekana kwa wasumbuzi wa flickering), ambapo caudate iliajiriwa tu wakati msukumo huo ulikuwa unafaa. Mwelekeo huu wa shughuli ni sawa na masomo ya awali ya wanyama. Neurons huchukua majibu ya cues na maonyesho yaliyotokea, lakini majibu hayaonyeshi kawaida wakati haya ya uchochezi yanajitegemea kazi (Rolls et al., 1983). Aosaki et al. (1994) taarifa kwamba neurons katika caudate hawana kujibu cue kabla ya mafunzo; Hata hivyo, wanajibu kwa cue baada ya kujifunza kwamba cue ishara zawadi ujao na hivyo kuanzisha licking. Kwa upande mwingine, kiini accumbens hujibu kuamsha msukumo wa kuona, hata wakati kukosa uwezo wa kazi (Williams et al., 1993). Hatukuona aina ndogo ya shughuli katika putamen, ambayo ni sawa na takwimu zinazoonyesha kwamba putamen ni moja kwa moja inayohusiana na kudhibiti motor (Alexander na Crutcher, 1990) kuliko salience kwa se.

Kutoka kwa data yetu, tunahitimisha kuwa striatum ya binadamu (caudate na kiini accumbens) ina jukumu katika usindikaji matukio muhimu, badala ya tuzo, lakini majibu hayatofautiani katika striatum. Redgrave et al. (1999) ilipendekeza kuwa shughuli katika striatum inatoa ishara ya kubadili rasilimali za makini au tabia, au zote mbili, kwa msisimko usiyotarajiwa unaosababisha majibu hayo. Kwa mujibu wa nadharia hii, matokeo yetu yanaonyesha kwamba kiini accumbens hujibu wakati kubadili kwa makini kumetolewa, wakati caudate inafanyika wakati kubadili tabia kunavyofaa.

Tafsiri mbadala inaweza kuwa kwamba masomo yaliyogundua kwamba kukabiliana na wasimamizi katika jaribio la 1 lilikuwa na thawabu zaidi kuliko kutokubaliana na wasafiri katika jaribio la 2. Kwa mtazamo huu, uanzishaji wa kubadili tofauti (caudate) unasababishwa na tofauti katika hali ya ndani ya malipo. Hata hivyo, ufafanuzi huu hauwezekani kutolewa kuwa wasio na hisia zisizokubaliana, badala ya wasimamiziji wa majibu, walitaka shughuli kubwa zaidi ya kujifungia. Ikiwa hitilafu ya ndani ya malipo ilikuwa ya kweli, basi haipaswi kujibu itapaswa kuwa yenye thawabu zaidi kuliko kujibu, hali ambayo inaonekana implausible. Ishara kubwa zaidi baada ya wasio na hisia zisizo na uaminifu pia hutoa ushahidi kwamba shughuli ya kujifungua katika jaribio la 1 haikuhusika na utekelezaji wa magari (ingawa ushirikishwaji wake katika uzuiaji wa magari hauwezi kutolewa).

Ufafanuzi wa matokeo ya sasa hutegemea ujasiri kutengeneza kwa njia ya mabadiliko ya mzunguko wa distractor. Hata hivyo, ni lazima ielezwe katika jaribio 1 kuwa athari za mzunguko inaweza kutafsiriwa tofauti. Majarida yalipaswa kubadili njia mbili za kuchochea-majibu mara kwa mara na kwa kawaida. Matokeo ya frequency yanaweza kutafakari tofauti katika kiwango cha kubadili uteuzi wa majibu badala ya ujasiri. Kwa ujuzi wetu, striatum haijahusishwa na kiwango cha coding cha kubadili uchaguzi wa majibu, ingawa masomo ya baadaye yanayofanya saliency ya kuchochea kwa njia zingine isipokuwa kubadili mzunguko wake wa tukio inaweza kushughulikia suala hili.

Majibu ya ubongo kwa uchochezi usio wa kawaida yamepimwa kwa njia nyingine, kama mihadhara isiyo ya kawaida, lakini shughuli za uzazi hazijaaripoti katika masomo haya (McCarthy et al., 1997; Clark et al., 2000; Kirino et al., 2000; Casey et al., 2001). Ikiwa striatum inataja matukio zisizotarajiwa ambazo husababisha kubadili au tabia, kama matokeo yetu yanavyoonyesha, basi mihadhara ya oddball inaweza kuwa hai kwa kuepuka maandamano ya uzazi. Katika mihadhara isiyoelezewa ya isiyo ya kawaida, kila kichocheo kilionekana katika mtazamo wa makini ili hakuna mabadiliko yaliyofanywa. Kwa kuwasilisha msisitizo katika mtazamo wa tahadhari, masomo yaliyotarajiwa kuchochea kuonekana mahali ambapo haitabiriki na kwa kawaida wakati wa kutabirika. Ingawa walikuwa duni wakati ikilinganishwa na vikwazo vingine katika kazi hiyo, msukumo wa maslahi haukutazamiwa, kama ingekuwa ikiwa umewasilishwa nje ya kazi. Katika somo la sasa, tuliepuka maradhi haya kwa kuwasilisha watenganzaji nje ya lengo la tahadhari, na hivyo kuruhusu sisi kutatua matarajio yote ya kuchochea na umuhimu wa tabia.

Ikumbukwe kwamba ishara iliyopimwa kwenye fMRI ni kipimo cha moja kwa moja cha mabadiliko katika mtiririko wa damu ya ubongo, ambayo huelekea kuwa yanahusiana zaidi na shughuli ya presynaptic kuliko uchanganuzi wa postsynaptic (Logothetis et al., 2001). Ishara ya BOLD haiwezi kuhusishwa moja kwa moja na shughuli katika aina maalum ya seli na si kipimo cha kutolewa kwa neurotransmitter maalum. Hatuwezi kuunganisha matokeo ya sasa kwa neurons maalum katika striatum [kwa mfano, interneurons tonically kazi (TAN) au kati spiny makadirio neurons] au mabadiliko ya moja kwa moja katika dopamine uhamisho. Hata hivyo, kwa sababu ishara ya BOLD inahusiana zaidi na shughuli ya presynaptic, maandamano yaliyotajwa ndani ya striatum haipaswi kuwakilisha viwango vya spike ya neurons ya kujifungua. TAN hujumuisha ~XUMUMX% ya seli zote za kuzaa (Pisani na al., 2001); kwa hivyo haiwezekani kwamba TAN zinawajibika tu kwa mabadiliko yaliyoripotiwa katika shughuli za kujifungua. Pembejeo za Dopaminergic, ambazo hujibu kwa matukio mazuri (Horvitz, 2000), inaweza kuingiliana na pembejeo za glutamatergic cortical pembejeo katika striatum kwa kuongeza nguvu (zinazohusiana) na pembejeo pembejeo na kupunguza dhaifu (zisizohusiana) pembejeo pembejeo (Nicola na al., 2000; Horvitz, 2002). Mwingiliano huu unaweza kuwa na jukumu la mabadiliko ya ishara yaliyoonekana katika striatum katika majaribio yetu. Katika somo la sasa, ingawa pembejeo za dopamine zinatokana na mshikamano mzima, tofauti kati ya majaribio kati ya majaribio yanaweza kutokea kama matokeo ya kuajiri wa pembejeo tofauti za kamba za coding kwa umuhimu wa tabia. Uchunguzi wa sasa ulizuiliwa na striatum; hata hivyo, itakuwa ya kusisimua katika masomo ya baadaye ili kuchunguza ni maeneo gani ya cortical pia walioajiriwa chini ya masharti ya kazi sawa.

Kwa kumalizia, matokeo ya utafiti wa sasa huongeza nafasi ya striatum kutoka usindikaji wa malipo kwa usindikaji saliency. Hasa, takwimu zetu zinaonyesha kwamba kiini accumbens ina jukumu la kuandika matukio yasiyotarajiwa ya kuinua, wakati shughuli za caudate ni karibu zaidi zinazohusishwa na umuhimu wa tabia ya msisitizo. Dhana hii haipatikani na nadharia ya malipo ya striatum. Tuzo zote zisizotarajiwa na msukumo unaohusiana na malipo ni muhimu kwa kuwa na tabia muhimu, hasa kwa wanyama waliopoteza chakula (kama mara kwa mara katika masomo ya kuchunguza usindikaji wa malipo), na tabia zinazoendelea zinapaswa kuingiliwa ili zifikie na zitumie mshahara. Utafiti wa sasa hutoa ushahidi kwamba shughuli katika striatum ya binadamu codes zaidi ya tuzo au hata stimuli uwezekano wa kusababisha tuzo. Badala yake, mfumo wa kujifungua unaweza kuwa umebadilika zaidi kwa ujumla ili kujiunga na usindikaji wa msukumo wowote.

Maelezo ya chini

• Imepokea Mei 5, 2003.
• Urekebisho ulipokea Julai 10, 2003.
• Ilikubaliwa Julai 16, 2003.

• Kazi hii iliungwa mkono na Taasisi za Taifa za Misaada ya Afya RO1 EB002635 na K08 DA00367 kwa GSB

• Mawasiliano inapaswa kushughulikiwa na Dr Gregory S. Berns, Idara ya Psychiatry na Sayansi ya Tabia, 1639 Pierce Drive, Woodruff Memorial Utafiti wa Ujenzi Suite 4000, Atlanta, GA 30322. E-mail: [barua pepe inalindwa].

• Copyright © 2003 Society kwa Neuroscience 0270-6474 / 03 / 238092-06 $ 15.00 / 0

Marejeo

1. ↵
   Alexander GE, MD Crutcher (1990) Usanifu wa kazi wa nyaya za basli za bandia: substrates za neural za usindikaji sambamba. Mwelekeo Neurosci 13: 266-271.

   CrossRefMedline
2. ↵
   Aosaki T, Tsubokawa H, Ishida A, Watanabe K, Graybiel AM, Kimura M (1994) Majibu ya nyuroni zenye nguvu katika kitanda cha nyani kinapata mabadiliko ya kimfumo wakati wa hali ya sensa ya tabia. J Neurosci 14: 3969-3984.

   abstract
3. ↵
   CrossRefMedline