健康男性色情视频刺激诱发性唤起的神经解剖学相关性的时程分析（2010）

目的：

为了评估健康男性受试者中视觉性刺激引起的与性唤起的时程相关的关键大脑区域的动态激活。

材料和方法：

十四名右撇子异性恋男性志愿者参加了这项研究。 或者，根据标准模块设计，结合使用休息时间和色情视频视觉刺激。 为了说明和量化关键大脑区域的时空激活模式，激活期分为三个不同的阶段，即EARLY，MID和LATE阶段。

结果：

对于组结果（p <0.05），当将MID阶段与EARLY阶段进行比较时，在包括额下回，辅助运动区，海马区，头部的区域观察到了大脑激活的显着增加。尾状核，中脑，枕上回和梭状回。 同时，当比较早期阶段和中期阶段时，壳核，苍白球，脑桥，丘脑，下丘脑，舌状回和楔骨的激活明显增加。 当比较LATE阶段和MID阶段时，除了海马以外，所有上述大脑区域均显示出较高的激活。

结论：

我们的结果说明了在视觉性唤醒的三个阶段中关键大脑区域的时空激活模式。

主要来源是来自患有脑损伤的人类受试者的非常有限的信息，对癫痫受试者进行的研究，对脑电刺激的罕见研究和动物研究，尤其是使用啮齿动物的研究。有关控制性唤起/行为的神经机制的信息（1）。 然而，动物研究的推论和信息不足，因为人类的性行为具有特定于物种的特征，而人类的性唤起取决于文化和环境的复杂影响（2）。 最近有人提出，通常由外部刺激或内源性因素触发的人类性唤起是一种多维体验，包括四个紧密相关和协调的组成部分：认知组成部分，情感组成部分，动机组成部分和生理组成部分（3）。 认知成分对性唤起的贡献尚不完全清楚，但它们涉及对刺激的评估和评估，将刺激分类为性刺激和情感反应（3, 4）。 协调男女两性功能的生理系统的激活可分为中枢唤醒，外周非生殖器唤醒和生殖器唤醒（5).

现代神经影像技术使 体内 观察与感觉或认知过程以及情绪状态相关的大脑激活情况。 以前的研究使用正电子发射断层扫描（PET）（3, 4, 6–8）或功能磁共振成像（fMRI）（9–15）主要集中在视觉性刺激上，例如视觉色情。这些研究表明，大脑的多个区域神经活动增强，包括额额下回，颞下回，扣带状回，岛状回、,体，丘脑，下丘脑，杏仁核，尾状核和苍白球。 功能磁共振成像通过血液氧合水平依赖性（BOLD）信号检测来测量区域性大脑活动的变化，这种方式比PET具有方法学优势：fMRI无创且不需要像PET一样进行放射性示踪剂注射，功能磁共振成像的时间分辨率大于PET可以检测早期对刺激的反应，而fMRI不仅可以用于研究一组受试者的脑反应，还可以用于研究单个受试者的反应，而用PET则更难（14, 16, 17).

此外，还需要进行研究以评估和分离中枢神经系统活动与周围/末端器官对视觉性刺激的反应的时间关联（10, 18）。 因此，本研究使用3T fMRI扫描仪分析了关键的大脑区域的动态激活，该动态变化与视觉性刺激引起的性唤醒的时程有关，而无需通过阴茎体积描记法进行任何侵入性的主观测量。 为了识别和量化关键大脑区域的时空激活模式，我们的fMRI范例的每个激活期都分为三个不同的阶段，即EARLY，MID和LATE阶段，这提供了时程信息神经激活。

本研究旨在评估健康男性视觉刺激引起的性唤醒相关的大脑激活的时程信息。

材料和方法

成果

视觉性刺激的主观评价

参加者根据视觉吸引力和体力刺激对视觉性刺激进行了评分，评分范围为1（无）至5（最大增加）。 报告的吸引力得分（平均值±标准差[SD]）为2.9±0.62，性唤起为3.0±0.88（表1).

 

表1

男性对象对色情内容的吸引力程度和身体刺激程度

fMRI数据

图1 说明了具有固定效果激活模式的分组结果（p <0.05），在早期（图1A）， 中 （图1B）和LATE（图1C）相对于其余时间的阶段，分别覆盖在国际脑图测绘联盟（ICBM）的Colin Holmes 27（ch2）模板上。 表2, ，33 和 and44 显示具有重要意义的时程大脑激活的摘要（p <0.05），是从 图1： 早期 （表2）， 中 （表3）和LATE阶段（表4).

 

图。 1

区域激活图（p <0.05）从小组结果中获得。 激活对比覆盖在ch2模板上：早期阶段与REST阶段（A），MID阶段与REST阶段（B）以及LATE阶段与REST阶段（C).

 

表2

固定效果分析和单样本的男性组结果 t 测试（阈值显着性设置为 p <0.05）

 

表3

男性群体从使用一样本进行固定效应分析得出的结果 t 测试（阈值显着性设置为 p <0.05）

 

表4

男性组结果，使用一样本进行固定效果分析 t 测试（阈值显着性设置为 p <0.05）

图2 比较大脑的激活（p <0.05）在REST期间分别处于EARLY，MID和LATE阶段。 在将MID阶段与EARLY阶段进行比较时，在额下回，辅助运动区，海马，尾状核头，中脑，枕上回等区域观察到了大脑激活的显着增加。和梭状回。 同时，当比较早期阶段和中期阶段时，壳核，苍白球，脑桥，丘脑，下丘脑，舌状回和楔骨的激活明显增加。 特别地，在MID阶段，苍白球和脑桥无活性。

 

图。 2

比较各个阶段性休息过程中不同的性唤起关键区域的激活情况（p <0.05）。

当将LATE阶段与MID阶段进行比较时，除海马外，所有上述ROI均显着增加了激活。

讨论

参与研究的受试者将视觉性刺激评为性吸引力中等并引起身体刺激。 在对比每个阶段与休息期时（图。 2），我们能够在性唤起过程中的三个一分钟持续时间内看到关键ROI中的时空激活模式。

最近已经进行了各种关于视觉性唤起的医学影像学研究，以评估与性机制和功能相关的大脑中枢。 但是，这些研究大多数都产生了不同的结果和结论，这给该领域带来了不确定性（6–15）。 得出不同发现的主要原因可能是由于缺乏标准化的标准来确定什么在基础水平上显着激活，以及用于诱导和记录唤醒的不同方法。 因此，很明显，目前很难就人脑激活与性唤起达成共识。 由于这项研究以不同的观点来解决这个问题，我们希望我们的发现解决了一些矛盾的结果。

在这项研究中，使用了持续3分钟的视觉性刺激，以激活涉及中央唤醒，外周非生殖器唤醒和生殖器唤醒的复杂脑机制。 在杏仁核，额额下回，枕后上回，梭状回，辅助运动区，尾状核的头部和中脑区域的早期到晚期阶段，观察到活化的增加。 EARLY阶段旨在确定早期性唤起反应的神经相关性（即，认知，情感和动机成分的神经相关性），MID阶段旨在确定对以下方面有影响的脑部中枢：生殖器反应的发生，例如阴茎肿胀感知的神经相关，这是一个潜伏期较长的过程，而LATE阶段旨在说明与完全性行为状态有关的神经反应唤醒，与更高级别的生殖器反应相关（14）。 因此，在上述三个阶段中，上述区域中激活的增加证实了认知和生理成分通过不同的机制和电路起作用，尽管它们可能相互影响（25).

此外，我们能够在色情视觉刺激期间找到中脑区域的变量激活。 黑质和周围区域负责多巴胺的产生，多巴胺似乎在阴茎勃起和性唤起中起着重要作用（26, 27），并且有大量证据表明多巴胺促进了男性的性行为（9, 27）。 对动物的实验还表明，中脑结构与勃起有关（28, 29）。 因此，我们希望这一结果能为男性生殖器反应与唤醒的主观评估之间的一致性提供良好的证据。

与其他阶段相比，在早期阶段，丘脑和下丘脑均显示出升高的激活。 然而，人类对视觉性刺激下丘脑的激活一直是不一致的发现（11）。 这种矛盾的结果实际上与动物文献中关于性暗示与涉及性行为的大脑区域激活之间关系的矛盾发现相吻合（30–32).

下一个非常有趣的结构是杏仁核。 杏仁核似乎在处理正在进行的性刺激的意义中起关键作用。 如果将刺激处理为阳性，则杏仁核将开启导致全面性性唤醒的神经生物学事件级联；如果将刺激处理为阴性，则杏仁核将抑制或完全阻止任何进一步的身体或情绪唤醒（5）。 在fMRI研究中，杏仁核反应的缺乏可能与易感性伪影有关。 因此，关于人类杏仁核对性刺激的反应，存在一些冲突（6, 10, 13, 15）报告激活，而其他人（3, 8, 12, 14）未显示任何杏仁核反应。 就先前的动物研究而言，它们表明杏仁核的不同部分参与了勃起功能的促进（33, 34).

在我们的研究中，杏仁核的激活模式在LATE阶段相对于其他阶段显示出更高的激活。 特别是，在最初的一分钟内未发现激活。 在同一时期，其他研究（9, 11）无法确认阴茎勃起过程中杏仁核的激活。 有趣的是，杏仁核失活与性高潮有关（35）。 因此，我们得出的结论是，下丘脑和杏仁核的激活不仅反映了生理唤醒，而且还反映了性刺激的认知过程，例如动机和欲望。

辅助运动区参与了岛突的激活模式，这些结果与其他研究的结果一致（9, 11）。 特别地，岛状区域位于次要体感皮层的附近，并且岛状区域双向地连接到它。 两个区域都中继与传入感觉刺激的认知内容处理有关的内脏和体感感知（9, 10）。 先前的研究使用相对较短的性刺激周期（21 s长），并且仍然用色情图片确定早期性唤起反应的神经相关性（认知，情感和动机成分的神经相关性），这表明视觉性刺激会引起性活动右侧的次要体感皮层，这是一个涉及情绪感知的区域，在额叶运动前区域中，这与运动图像有关（14).

此外，在一项使用视频和静态图片的比较研究中，发现下丘脑，前扣带回以及岛上和次级体感皮层仅通过观看视频剪辑即可激活，因此，研究人员得出的结论是：这些结构应与更复杂和清晰表达的性反应有关（10).

总而言之，这项研究通过使用基于BOLD的功能磁共振成像技术，在相关大脑区域激活的三个不同阶段，提供了与性唤起相关的时空动态的有价值的信息。 从其潜在的临床应用评估男性性唤起过程以及性功能障碍的角度来看，该研究可能具有重要的实际影响。

脚注

参考资料