Взаимодействие эмоциональной и исполнительной систем мозга

Эта статья может быть слишком технической для понимания большинства читателей . Пожалуйста, помогите улучшить ее, чтобы сделать ее понятной для неспециалистов , не удаляя технические детали. ( Декабрь 2013 ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Известно, что нейросхемы, лежащие в основе процессов исполнительных функций , а также эмоциональных и мотивационных процессов, в мозге различаются. Однако существуют области мозга, которые показывают перекрытие функций между двумя когнитивными системами. Области мозга, которые существуют в обеих системах, интересны в основном для исследований того, как одна система влияет на другую. Примерами таких кросс-модальных функций являются стратегии эмоциональной регуляции, такие как эмоциональное подавление ^[1] и эмоциональная переоценка, ^{[1] [2]} влияние настроения на когнитивные задачи, ^[3] и влияние эмоциональной стимуляции на когнитивные задачи. ^[4]

Для изучения взаимосвязи между исполнительной функцией и эмоциями можно использовать различные методы , включая поведенческие исследования, функциональную активность мозга и нейроанатомию . Некоторые из наиболее выдающихся результатов перечислены здесь.

Большое количество исследований изучало влияние манипуляций позитивным или негативным настроением на производительность в задачах исполнительной функции. В большинстве случаев позитивное настроение ухудшает исполнительную функцию, тогда как негативное настроение оказывает незначительное влияние. В целом, наилучшим поддерживаемым объяснением наблюдаемых эффектов является то, что настроение влияет на стиль обработки, при этом позитивное настроение способствует более эвристическим методам решения проблем, а негативное настроение способствует более алгоритмическим методам . Исследования в этой области не завершены, поскольку негативное настроение изучено менее тщательно. ^[5]

В заданиях на объем слов позитивное настроение вызывало больший дефицит в сложных заданиях по сравнению с более простыми заданиями, где негативное настроение не имело никакого эффекта. В задании на планирование в Тауэре Лондона позитивное настроение вызывало худшую производительность планирования по сравнению с нейтральным настроением. Исследователи в обоих случаях предположили, что отсутствие эффекта можно объяснить недостаточными методами манипуляции настроением. ^[5]

В задачах на беглость слов одно исследование показало, что позитивное настроение приводит к лучшей беглости по сравнению с негативным настроением, в то время как другое показало, что негативное настроение приводит к более высокому производству слов. Третье исследование не обнаружило никакого эффекта от манипуляции настроением. Однако есть некоторые доказательства того, что позитивное настроение может привести к повышению производительности в некоторых задачах, требующих творческого мышления. Никаких доказательств влияния негативного настроения на творческое мышление не имеется. ^[5]

В задаче Струпа была обнаружена почти значимая тенденция для затрат Струпа в условиях позитивного настроения. В двух задачах переключения было обнаружено, что позитивное настроение приводит к ухудшению переключения по сравнению с нейтральным состоянием. Мало доказательств обнаружено для эффекта негативного настроения. ^[5]

В совокупности позитивное настроение ухудшает задачи рабочей памяти, планирования, словопроизводства, торможения и переключения, и способствует беглости речи. Отрицательное настроение ухудшает беглость, но облегчает задачи планирования, словопроизводства и не показало никакого эффекта для задач рабочей памяти, креативности, торможения или переключения. Результаты, хотя и неполные, согласуются с интерпретацией того, что настроение влияет на стиль обработки. ^[5]

Некоторые из наиболее важных областей коры, участвующих в регуляции эмоций, включают вентролатеральную префронтальную кору, медиальную префронтальную кору, дорсолатеральную префронтальную кору и дорсомедиальную префронтальную кору.

Вентролатеральная префронтальная кора (vlPFC) является подразделением префронтальной коры. Ее участие в модулировании существующего поведения и эмоционального вывода с учетом контекстных требований было широко изучено с использованием исследований когнитивной переоценки и задач на эмоциональное внимание. Исследования когнитивной переоценки указывают на роль vlFPC в переосмыслении стимулов и уменьшении или усилении ответов. Исследования с использованием задач на эмоциональное внимание демонстрируют функцию vlFPC в игнорировании эмоциональных отвлекающих факторов, пока мозг занят выполнением других задач. ^[6]

Медиальная префронтальная кора (mPFC) является подразделением префронтальной коры. Она кодирует ожидаемые результаты, как положительные, так и отрицательные, и сигнализирует, когда ожидаемые результаты не происходят. mPFC, опосредованная миндалевидным телом, также участвует в угасании и модуляции условных реакций, включая эмоциональные, и усилении эмоциональных состояний. Функция mPFC в обработке эмоций более высокого порядка до сих пор неясна. ^[6]

Дорсолатеральная префронтальная кора (dlPFC) и дорсомедиальная префронтальная кора (dmPFC) участвуют в улучшении представлений стимулов, имеющих отношение к текущим решениям, поведению или задачам. Эти области также играют роль в модулировании эмоций и справляются с эмоциональными отвлечениями во время сложных задач, а также участвуют в облегчении перцептивного решения/разрешения или принятия решения или принятия решения о конфликте путем усиления представлений стимулов, имеющих отношение к решению или поведению. Роль dmPFC в принятии решений по эмоциональной регуляции человека (перспектива конфликта решения — уровни нерешительности), например, выбор между похожими предметами, действия в новых ситуациях. Также имеются данные об обратной зависимости между активацией в областях dPFC и активацией в эмоционально активированных областях мозга. ^[6]

Вентральный поток в первую очередь включает vlPFC и mPFC. Сигналы ожидаемых результатов запускают mPFC для обновления ассоциаций стимулов посредством обмена с миндалевидным телом и прилежащим ядром . Когда необходимо изменение ответа, mPFC взаимодействует с vlPFC. Затем vlPFC модулирует эмоциональный ответ на стимулы посредством взаимодействия с дорсальным полосатым телом. Предварительные результаты показывают, что vlPFC может также модулировать активность в прилежащем ядре, височной коре , переднем островке и миндалевидном теле. ^[6]

Дорсальный поток активируется при наличии конфликта реакции. dmPFC передает информацию о прошлом подкреплении в dlPFC, которая инициирует избирательное внимание. dlPFC влияет на действие и эмоции, взвешивая важность конкурирующих целей/представлений в височной коре. Представления, противоположные тому, что изначально вызвал стимул, становятся более заметными и конкурируют с исходными представлениями. Эти соревнования влияют на модуляцию активности в миндалевидном теле и mPFC. ^[6]

Дисбаланс между относительным влиянием между эмоциональной и исполнительной системами, как утверждается, является причиной повышенного уровня риска и эмоциональности, наблюдаемого у подростков. В частности, богатые дофамином регионы, связанные с мотивацией, включая вентральный стриатум , который, как было показано, представляет собой аппетитную ценность стимула, показывают повышенную сигнализацию в подростковом возрасте. Предполагается, что это указывает на созревание в этом регионе. Напротив, известно, что регионы мозга, которые, как известно, участвуют в модуляции эмоционального воздействия на исполнительную функцию, включая vlPFC, а также всю вентролатеральную фронтостриатную сеть, не полностью созревают до позднего подросткового возраста и раннего взрослого возраста. Недавние исследования показали, что подростки менее способны подавлять реакции на до-мощные стимулы. Кроме того, вентральный стриатум и фронтолатеральная префронтальная кора показали паттерны активности, которые больше связаны друг с другом в подростковом возрасте, чем в раннем взрослом возрасте. Хотя считается, что подростки менее способны сдерживать реакцию на соблазнительные стимулы, неясно, какой именно нейронный механизм модулирует это явление. ^[7]

Парадигма эмоционально-странная — это вариация традиционной парадигмы странная , используемой в нейронауке. Исследования показывают эмоционально улучшенную память во время испытаний, изображающих негативные образы, когда люди участвуют в визуальных, одновременных задачах внимания и эмоций. ^[8] Также было показано, что эмоциональное возбуждение вызывает увеличение памяти и улучшенную обработку и консолидацию информации в сочетании со стимулами. Этот эффект был объяснен моделью конкуренции с предвзятостью возбуждения (ABC), которая постулирует, что сенсорное предпочтение снизу вверх возбуждающим стимулам и нисходящая релевантность текущей деятельности или достижению цели влияют на то, как определяется приоритет для события. ^[9] Проще говоря, если событие сопряжено с особенно эмоционально возбуждающим стимулом, оно будет более заметным для обработки и будет иметь больше ресурсов, выделенных на него.