2. EA A limbikus rendszer Emóciók PSNB080101,Pszichofiziológia, Hernádi I.. PTE 2015.
Történeti áttekintés Claude Bernard (~1870): belső/külső környezet (millieu interior/exterior) Broca (~1860) : agyalapi struktúrákat körbefogó szegély, archi/paleokortikális régiók = limbikus lebeny (limbus=szegély) Cannon(~1920): homeostasis dynamic equilibrium of the inner environment. Papez (~1930): érzelmek keletkezése McLean (~1950): limbikus rendszer, heterogén, de funkcionálisan összekapcsolódó kérgi mezők és magcsoportok Funkciója: a belső környezet szabályozása és a külső környezethez való alkalmazkodással való összehangolás. Plaszticitás, viselkedési modifikáció.
http://scienceblogs.com/thoughtfulanimal/2010/09/t he_fate_of_the_alamogordo_chi.php Evolúciós megközelítés
A limbikus rendszer kapcsolatrendszere (külső/belső/agyalapi körök) Papez-gyűrű: hippocampus fornix fasciculus mamillo-thalamicus anterior thalamicus magok gyrus cinguli gyrus parahippocampalis hippocampus Yakovlev-(Livingston) kör (basolteralis limbicus kör): amygdala hypothalamus, amygdala dorso-medialis (DM) thalamicus mag orbito-frontalis agykéreg (a fasciculus uncinatuson át )
A limbikus rendszer kapcsolatrendszere, folyt. Forrás: SH-Atlasz
A hypothalamus a III. agykamra körüli magcsoport oldalsó és mediális régiók hormontermelés, neuroendokrin integráció a homeosztázis fenntartása ösztönös és motivált magatartás afferens és efferens kapcsolatok: - endokrin mirigyek - limbikus rendszer - autonóm idegrendszer Hess (1941) ingerléses kísérl: a zsigeri funkciók szabályozása - elülső és mediális területek: endofilaktikus hatás (paraszimpatikus) - hátulsó és laterális zóna: ergotrop (szimpatikus) hatások
A hypothalamus vegetatív szabályozó működése Walter Rudolf Hess kísérlete (1940 s) Won Nobel Prize in Physiology or Medicine in 1949 for mapping the areas of the brain involved in the control of internal organs.
A hajtóerők (drives) és (hipothalamikus) szabályozásuk Figure 51-1: Homeostatic processes can be analyzed in terms of control systems. A. A control system regulates a controlled variable. When a feedback signal indicates the controlled variable is below or above the set point an error signal is generated. This signal turns on (or facilitates) appropriate behaviors and physiological responses, and turns off (or suppresses) incompatible responses. An error signal also can be generated by external (incentive) stimuli. Forrás: Kandel, ER, Schwartz, JH, & Jessell, TM. Principles of Neural Science, 4th ed. Copyright 2000 by The McGraw-Hill. Companies, Inc. All rights reserved.
Az elsődleges hajtóerők hipothalamikus szabályozása 1. Testhőmérséklet-szabályozás Hipothalamusz elülső része: hűtőközpont Hátulsó része: fűtőközpont 2. Táplálékfelvétel szabályozása Rövidtávú: akut energiaigényt elégíti ki Hosszútávú: testsúly állandóságát biztosítja LH: éhségközpont, VMH: jóllakottság központ Glükosztatikus teória (GS, GR neuronok) Preabszorptív (vagy szenzoros-specifikus) jóllakottság: agykéri működések
3. Só-vízháztartás szabályozása A hibajel forrása: centrális ozmoreceptorok (area preoptica, POA) szájüregi ozmo-, és ízreceptorok, a vénás rendszer volumen-receptorai, angiotenzin II. receptorok a hypothalamus preoptikus area (POA) és a szubfornikális área (SFA) területén. Vízfelvétel már a hierpozmózis/hipovolémia megszűnése előtt csökken (preabszorptív szabályozás!). 4. Egyéb elsődleges (nem homeosztatikus) hajtóerők: Pl. szexuális viselkedés, exploratív magatartások, stb. Nem fiziológiai hiányállapot hatására, hanem pozitív megerősítés (örömérzet, kielégülés) elérése céljából történnek.
Motivációs mechanizmusok és a limbikus rendszer A belső izgalmi állapot létrejöttének alapja fiziológiai szükséglet(ek) megjelenése; Az izgalmi állapot keletkezéséért felelős hiányállapotot specifikus hajtóerőnek (drive) nevezzük. (pl. éhség); A motivált magatartás alapvető jellemzői: célirányosság, időbeni tartósság, változatosság; Hebb: a motivált állapot motorként funkcionál, nem kormányként; A hypothalamus elektromos ingerléssel kiváltható motivált viselkedés (orientáció, táplálkozás, stb...) "konszummálható" objektumok jelenlétében.
A limbikus rendszer és a megerősítés intracranialis (self) stimuláció (ICSS) - elektromos J. Olds and P. Milner, 1953 septum comissura anterior Pozitív ICSS medialis előagyi köteg (MFB) nucl. accumbens dopaminerg rendszer öröm, jutalom Negatív ICSS Entorhinalis kéreg
ICSS és megerősítés: a dopamin-rendszer szerepe
Az agy jutalmazási ( reward ) rendszere:
Megerősítés, jutalom és drogaddikciók kialakulása (kiegészítő anyag) Prof. B. Everitt előadása: http://mitworld.mit.edu/video/712
Emóciók (érzelmek) Def: Az érzelem olyan szubjektív állapot, amely a környezetünk fontos változására adott reakcióként fogható fel, ami a további viselkedést meghatározza. Az érzelmek központi szerepet játszanak a viselkedésben, gondolkodásban, emiatt több diszciplína (pszichológia, biológia, idegtudomány, filozófia) kitüntetett területének számít tanulmányozásuk. Forrás: Wikipedia, 2014...different types of emotions are associated with relatively distinct patterns of subjective (internal) experience, overt behavior (e.g., crying or laughter), motivational states (e.g., approach or avoidance), physiological arousal, learning, and activity in the nervous system. " Forrás: wikipedia, 2011
Érzelmek keletkezése történeti háttér Cannon-Bard: az érzelemkifejezés központja a thalamus, a kéreg kontroll-funkciókat lát el Hess: az érzelmek központja a hypothalamus Papez: nem egy központ van, hanem egy idegrendszeri kör felelős az érzelmekért: Hypothalamus Anterior thalamicus mag Gyrus cinguli Hippocampus
Az emóciók megnyilvánulása: 1. Személyes szubjektív érzelmi állapot (feelings, moods) 2. Szomatikus válaszok (testtartás, mimika) 3. Fiziológiai állapot (homeosztázis, autonóm idegrendszeri válaszok) 4. Motivációs program végrehajtása: válasz meghatározása a probléma megoldására: támadás vagy menekülés ( fight or flight ). Emócióelméletek: 1. James Lange (1800-as évek vége) elmélet: Perifériás emócióelmélet. Az emóciókat a periférián tapasztalható fiziológiai változások idézik elő ( Azért vagyunk szomorúak, mert sírunk, azért vagyunk dühösek, mert támadunk, azért félünk, mert reszketünk, azért félünk, mert futunk..)
2. Cannon Bard (1920-as évek) elmélet: Centrális emócióelmélet. Az emóciók a fiziológiai változás előtt/alatt már jelentkeznek. Az emóciók a neocortexben (és a thamalusban) létrejövő interakciók eredményei. A szervezet szükségállapotot hoz létre szimpatikus idegrendszer aktiváció, agykéreg eldönti az aktust ( fight or flight ). 3. Schachter (1970-es évek) elmélet: Kognitív emócióelmélet. A "viscerális aktiváció" függ a kognitív állapottól, a tapasztalattól, az adott helyzettől. Schachter és Singer (1962) : adrenalin injekció a James Lang teória igazolására. A környezet befolyása a kognitív beállítottságra is igazolást nyert.
Emóciók és az arckifejezések Alapemóciók: düh, szomorúság, boldogság, félelem, undor, meglepődés, szánalom, megvetés, bizonytalanság, stb.
Emócionális arckifejezés: anatómiai és élettan Az arcizmok szerepe Felszínes, arcbőrhöz tapadó izmok: sphincter funkció: pl. száj alakja húzási funkció: pl. szemöldök emelése Mély arcizmok: a fej csontjaihoz tapadnak: csontok mozgása pl. száj nyitása Beidegzés: n. facialis (CN VII.) felszíni izmok, n. trigeminus (CN V.) mély izmok stroke utáni arcizombénulás: furcsa arckifejezés
Emócionális arckifejezés: kulturális hasonlóságok és különbségek
Emócionális arckifejezés - evolúciós vonatkozások Darwin:az emócionális arckifejezés univerzalitása Az emberi arcizmok hasonlóak a főemlősökéhez * zárt fogsor és grimasz félelem/ nevetés * tátott száj düh * játékos arc/ajak-cuppogtatás öröm
Facial Action: működési egységek az arcon
Öröklött emóciók From Berridge, K: Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 2000
Az emócionális kifejezés fejlődése gyermekkorban Születéskor: aggódás, elégedettség, érdeklődés 3 hónapos kor: öröm, mosoly 4 6 hónapos kor: düh 6. hónap: meglepetés 7 8 hónap: félelem 18-24 hónapos kor: az összes alapemóció megjelenik 2-3 éves kor: megtanulják értékelni a viselkedésüket (öntudat, megbánás, stb ) Elpirulás (blushing) szimpatikus idegrostok "kiépülése" a bőrben
Az emócionális arckifejezés és a féltekei aszimmetria Kompozitfotó-technika (1902): jobb (szubdomináns) hemiszférium: emócionális agyfélteke Stroke a bal anterior kérgi hemispheriumon: depresszív jelek (minél érintettebb a frontális lebeny, annál kifejezettebb a depresszió). Na-amytal teszt (Wada-teszt) a. carotisba adva: bal oldal: depresszió, jobb oldal: boldogság-érzet Bal oldali látómezőbe vetített emócionális stimulus gyorsabb választ eredményezett, és pontosabb volt az emócionális tartalom felismerése is.
Érzelmek és az agykéreg Kortikális struktúrák sérülése: Frontális lebeny léziója érzelem felismerés zavarai Frontális és anterior temporális lebeny léziók arckifejezés és gesztusok csökkennek Kérgi aszimmetria: Jobb (domináns) oldal érzelmek felismerése negatív érzelmek Bal (szubdomináns) oldal érzelmek verbális kif. pozitív érzelmek
A limbikus (cinguláris) agykéreg gyrus cinguli Irányító/eldöntő funckió szelektív figyelem, predikciók, általános affektus Számos kapcsolat a kérgi és szubkortikális területekkel léziója (cingulectomia) nyugalom, közömbös viselkedés, fájdalomérzet hiánya (akinetikus mutizmus) ingerlése vegetatív/érzelmi reakciók http://www.gopixpic.com/
A cinguláris kéreg és az emóciók Cinguláris kéreg léziója (cingulectomia): nyugalom, ált. közömbös viselkedés, fájdalompercepció hiánya.
A különböző emóciókhoz rendelhető agykérgi struktúrák Négy fő kérgi régió működése korrelál az emocionális válasszal: 1. Cinguláris kéreg (ant./post.) 2. Anterior insuláris kéreg 3. Orbitofrontális kéreg 4. Temporális kéreg (amygdala!)
Az amygdala kulcsszerepe Félelem/öröm (értékelő rendszer) Averzív/appetitív inger autonóm válasz (szívfrekv. fokozódik, vérnyomás és légzési frekv. nő, freezing) a centrális amygdala magcsoportjaiban szerveződik Efferens: LH Agytörzs Cortex (készenlét) Emócionális emlékek: Emocionális jellegű események tárolása: basolaterális amygdala magcsoport Klüver-Bucy szindróma: amygdala lézió következménye: tárgyfelismerési képtelenség, apátia, táplálkozás fokozódik, hiperszexualitás, a vadállatok megszelídülnek Kép forrása: http://brainconnection.brainhq.com/2005/08/26/fear-conditioning-how-the-brain-learns-about-danger/
Az amygdala (AMY) és az emóciók kapcsolata Amygdala ingerlés hatásai lehetnek: Dühreakció Nyalás Rágás Menekülés Nyálelválasztás Amygdala irtás: Klüver-Bucy szindróma
Az amygdala, mint az emócionalitás agyi központja Az AMY memenő és kimenő kapcsolatainak feltérképezése nyomjelző technikával (HRP mikroinjekció): Cortikális és középső magok: Kapcsolat az olfaktoros és íz-információfeldolgozó áreákkal hipothalamuszal táplálékfelvétel szabályozása Bazolaterális magcsoport: kapcsolat a kéreggel és a thalamusszal septo hipothalamicus-mesencephalicus kapcsolatlánc Az emócionális viselkedés rendszerét hozza létre
Az amygdala kapcsolatrendszere afferentációja efferentációja BL: bazolaterális amygdala, Ce: centrális amygdala, Co: kortikális amygdala, H: hipothalamus. RF: formtio reticularis, S: septum, SN: substantia nigra
A kondícionált félelmi válasz egyes aspektusai és az amygdala szerepe 1. Habituáció 2. Társítás 3. Teszt
A kondícionált félelmi válasz egyes aspektusai és az amygdala szerepe
Az amygdala szerepe az arckifejezések feldolgozásában folyt. Figure 50-6: Brain imaging studies demonstrate the role of the amygdala in emotional responses. (From Morris et al. 1996.) A. A series of faces shows a continuum of expression between happiness and fear. Activity in the brain of normal subjects was recorded as they viewed these faces. B. With the presentation of each of the faces only the left amygdala was found to vary in a systematic fashion. The region with activity that was correlated with the type of face that was shown is indicated in yellow and red. C. The mean regional cerebral blood flow (rcbf) for the predominantly happy and predominantly fearful expressions. These results are consistent with recording and ablation experiments on animals that suggest the amygdala has a critical role in emotions, particularly in fear.
Az emóció keletkezésének neuronális kapcsolatrendszere
Az agresszió neurobiológiája Egyfajta emóció: utálat érzése és bántalmazás. Állatoknál: predátor agresszió, vagy evéshez köthető agresszió. Az agresszió összefügg az androgének szintjével: kasztráció után csökken az agresszió (HR terápiával visszatér: hím patkányok között a harapások száma nő). A magas tesztoszteron-szint összefüggést mutat az antiszociális viselkedéssel (pl. férfiak magas bűnözési rátája, sport-huliganizmus, stb.). A szerotonin szint emelkedése negatívan korrelál az agresszió-szinttel (a noradrenerg GABA rendszer aktivációja is csökkenti az agressziót). A vazopresszin, oxytocin és az endogén opioidok csökentik az agressziót. Erőszakos cselekedet miatt elítéltek temporális lebenyében gyakran pathológiás elváltozásokat (pl. abnormális abnormális EEG aktivitást) figyeltek meg. Jellemző rájuk az ún. emotional dyscontrol syndrome. A pszichopata betegek kevésbé reagálnak negatívan az erőszakos szavakra: csökkent aktivitás (RCBF, ld. PET technika) a prefrontális kéregben. Pszichopaták prefrontális kérgének nagysága is kisebb (MRI vizsgálatok). Következmény: pszichopátiás impulzivitás, szégyenérzet hiánya, stb.
A stressz definíciója és fiziológiája Selye János: minden ami potenciálisan ártalmas, ún. stressz-hatással bír A betegségek és a stressz között kapcsolat van (pszichoszomatika) Alarm reakció adaptációs állapot kimerülés állapota TEST YOURSELF: http://www.vmission.org/vhf/smw/stages.htm CRH ACTH cortizol
Stressz és neuroendokrin válasz, stressz-immunizáció
Az emóciók, a stressz és az immunrendszer kapcsolata pszicho-neuro-immunológia Új diszciplina: pszichoszomatika, egészségpszichológia (health psychology, psychosomatic medicine, behavioral medicine)
Köszönöm a figyelmet!