SIECI EMOCJONALNE W MÓZGU

Joseph Le Doux

1.W poszukiwaniu mózgu emocjonalnego

W. James (1884): sugerował, że emocja jest funkcją obszarów czuciowych i ruchowych
nowej kory i że w mózgu nie ma specjalnego układu poświęconego działaniu emocji.

J. Papez (1937): zaproponował teorię kręgu emocjonalnego, obejmujący podwzgórze, jądra
przednie wzgórza, zakręt obręczy i hipokamp

Mac Lean (1949): połączenie kręgu emocjonalnego z innymi strukturami (ciało migdałowate,
jądra przegrody, kora zakrętu oczodołowego w płacie czołowym, część jąder podstawnych).
Układ limbiczny wg niego ma szeroki zakres działania, sterujący wszystkimi funkcjami
niezbędnymi do przetrwania jednostki i gatunku.
Krytyka: Brodal (1982): nie ma jednoznacznych kryteriów mówiących, które struktury i
szlaki powinny być włączone do układu limbicznego. Jednym z kryteriów była konieczność
połączenia z podwzgórzem. Ponadto ciało suteczkowate czy hipokamp odgrywają znacznie
większą rolę w procesach poznawczych.

Strukturą limbiczną zawsze włączoną w procesy emocjonalne jest ciało migdałowate (Gloor,
1960).

2.Ciało migdałowate jako komputer emocjonalny

Znaczenie ciała migdałowatego ujawniły badania syndromu Kluvera-Bucego polegającego
na złożonych zmianach zachowania, spowodowanych uszkodzeniem płata skroniowego. W
następstwie tych uszkodzeń zwierzęta nie reagują strachem na bodziec zagrażający, próbują
kopulować z osobnikami innych gatunków i zjadać różne rzeczy (szajt, kamienie).
Weiskrantz (1956) ustali, że uszkodzenie ciała migdałowatego przy pominięciu reszty
struktur powoduje takie same problemy z określeniem motywacyjnego znaczenia bodźca.
Ciało migdałowate odgrywa największą rolę w przypisywaniu bodźcom wartości
nagradzającej, w warunkowaniu strachu pod nowymi bodźcami, w samodrażnieniu układu
nagrody. Te odkrycia doprowadziły do wniosku, że ciało migdałowate pełni istotną funkcję w
przypisywaniu wydarzeniom zmysłowym znaczenia afektywnego.

3.Szlaki nerwowe biorące udział w procesach związanych ze strachem

Większość wiedzy o ciele migdałowatym pochodzi z badań nad warunkowaniem strachu:
bodziec dźwiękowy kojarzony jest z szokiem elektrycznym. Zadanie to umożliwiło
stworzenie mapy połączeń.

3.1. Obwody podstawowe:

Szlak wzgórze-ciało migdałowate:

środkowa część ciała kolankowatego

przyśrodkowego/tylnym jądrze środblaszkowym/kory słuchowej - wejście czuciowe ciała
migdałowatego (jądro boczne). Uszkodzenie tego szlaku wpływa na warunkowanie strachu.
Wzgórze ciało migdałowate (droga dolna) /// kora  ciało migdałowate (droga górna).

Dlaczego dwie drogi?: korzyści ewolucyjne  1.szybkie wychwytywanie bodźców
zagrażających, 2.szlak podkorowy przygotowuje ciało migdałowate na przyjęcie bodźca ze
szlaku korowego (np. hałas przygotowuje do reakcji na drapieżnika) oraz 3.szlak podkorowy
może działać jako urządzenie zakłócające czynność na której jesteśmy skupieni dzięki czemu
możemy przełączyć uwagę na ważniejsze czynności. Uszkodzenie prowadzi do zakłócenia
nabywanie bądź ekspresję wszystkich reakcji warunkowych.

3.2. Strach w kontekście sytuacyjnym:

To czy bodziec sygnalizuje niebiezpieczeństwo często zależy od kontekstu (niedźwiedź w zoo
i na wolności).

Uszkodzenie hipokampa przed treningiem zapobiega nabywaniu reakcji warunkowych
na kontekst, ale nie zmienia skuteczności warunkowania bodźca. Gdy uszkodzenie
hipokampa następuje po treningu zakłóceniu ulega konsolidacja i utrwalenie kontekstualnych
skojarzeń strachu. Istnieją połączenia anatomiczne umożliwiające dwukierunkowe projekcje
między hipokampem a c. Migdałowatym, dzięki czemu może następować powiązanie
wartości emocjonalnej z kontekstem.

W hipokampie dochodzi do przetwarzania informacji dotyczących przestrzeni, konfiguracji i
wzajemnej relacji w otoczeniu.

3.3. Pozbywanie się strachu:

Dla przetrwania istotne jest przechowywanie zapisu niegdyś doświadczonego zagrożenia
ponieważ umożliwia szybszą reakcję na podobne przyszłe sytuacje. Ważne jest również
oduczenie się strachu na sytuacje nie stanowiące już zagrożenia. Nieumiejętność
zahamowania nieuzasadnionych reakcji prowadzi do fobii, zespołu stresu pourazowego,
uogólnionego zaburzenia lękowego i innych.

Wygaszanie warunkowych reakcji strachu nie oznacza biernego zapominania o skojarzeniach
lecz jest procesem aktywnym związanym z nowym uczeniem się.

Badania nad warunkowaniem strachu wykazują, że w proces wygaszania zaangażowane są
obszary nowej kory, a w szczególności kory przedczołowej. Uszkodzenie tego obszaru
powoduje nasilenie reakcji strachu i wygaszanie reakcji. Stres powoduje takie same objawy.

3.4. Działanie emocjonalne:

Unikanie jest wielostopniowym procesem uczenia się. Warunkowanie strachu  bodziec
warunkowy  bodziec bezwarunkowy. Gdy reakcja unikania jest już wyuczona zwierzęta nie
wykazują charakterystycznych objawów strachu i ciało migdałowate przestaje odgrywać
swoją rolę. W uczeniu się unikania ważną rolę odgrywają interakcje między ciałem
migdałowatym, zwojami podstawy i nową korą. Skuteczne unikanie prowadzi do zanikania
reakcji warunkowej strachu.

3.5. Modulacja strachu:

Komórki cholinergiczne: regulują funkcje korowe.

Weinberger odkrył, że przetwarzanie sygnałów słuchowych w trakcie warunkowania strachu
jest modulowane przez układ cholinergiczny. Układ ten pobudzany jest przez ciało
migdałowate. Uszkodzenie ciała migdałowatego powoduje brak wystąpienia reakcji
antycypacyjnej.

Ciało migdałowate jest również zaangażowane w uwalnianie hormonów stresu: epinefryny i
glukortykoidów. Średni poziom tych hormonów poprawia pamięć deklaratywną a wysoki
poziom osłabia.

4.Systemy emocjonalne w mózgu ludzkim

Ciało migdałowate odgrywa kluczową rolę zarówno w nabywaniu, jak i ekspresji reakcji. W
badaniu Le Doux pacjenci z uszkodzonym ciałem migdałowatym ujawniają normalną reakcję
na bodziec bezwarunkowy przy jej braku na bodziec warunkowy. Rola ciała migdałowatego
podczas warunkowania jest podobna u różnych gatunków.

Hipokamp jest niezbędny do nabywania reakcji strachu na sytuacje środowiskowe lub
otoczenie(kontekst). Jest on niezbędny do nabywania pamięci deklaratywnej. Pacjenci z
uszkodzonym c. Migdałowatym a zdrowym hipokampem potrafią werbalnie przekazywać że
po BW następuje BB. Odwrotnie pacjenci wykazują reakcję strachu ale nie są w stanie
świadomie tego zrelacjonować.

Jawne reprezentacje awersyjnych właściwości zdarzenia, zależne od hipokampa, mogą
modulować aktywność ciała migdałowatego. Prawdopodobnie jest to relacja dwukierunkowa.
Potwierdziły to badania nad ludźmi z uszkodzeniami mózgu, później badania z użyciem
obrazowania mózgu.

Poprawienie pamięci w sytuacjach którym towarzyszą silne emocje polega na wkładzie ciała
migdałowatego w modelowanie procesu konsolidacji pamięci w hipokampie.

Silny stres nasila działanie ciała migdałowatego a osłabia działanie hipokampa. U ludzi
narażonych na przewlekły stres może dochodzić do uszkodzenia hipokampa.

Ciało migdałowate bierze aktywny udział w ocenie bodźców jednej klasy: twarzy wyrażającej
strach. Damasio opisał przypadek kobiety z uszkodzeniem ciała migdałowatego która nie
potrafiła wskazać twarzy wyrażającej strach. Whalen stwierdził, że badani nie musieli zdawać
sobie sprawy, że widzą przerażone twarze by wzmogła się aktywność c. migdałowatego.
Prawdopodobnie ma to na celu przygotowanie do reakcji na zagrożenie zanim zdamy sobie
jeszcze sprawę, że ono istnieje. Wraz z wiekiem rośnie szansa że pomimo uszkodzenia ciała
migdałowatego ludzie i tak będą w stanie odróżnić przerażone twarze aczkolwiek niektórzy
badacze sugerują że nie ma takiej zależności a chodzi jedynie o rodzaj zadania.

5.Uczucia i mózg

Jak to się dzieje iż świadomie zdajemy sobie sprawę, żesystem emocji w naszym mózgu jest
aktywny? Stawiamy hipotezę, że mechanizm świadomości jest taki sam dla emocjonalnych i
nieemocjonalnych stanów subiektywnych, a jedynym co je rozróżnia jest świadomie
świadomy system mózgowy.

Kilku teoretyków postuluje, że świadomość ma coś wspólnego z pamięcią roboczą. Pamięć
operacyjna pozwala nam np. porównać nagle pojawiający się bodziec wzrokowy z informacją
przechowywaną w pamięci długotrwałej. W procesach w pamięci operacyjnej bierze również
udział kora przedczołowa. Integracja nagle pojawiających bodźców i przechowywanych
reprezentacji ma miejsce dzięki interakcji między obszarami przedczołowymi, układami
przetwarzania sensorycznego i systemem pamięci długotrwałej.

Schemat powstawania uczucia:

 pamięć jawna(hipoka)
Bodźce obecne bezpośrednio  Bezpośrednie świadome doświadczenie
(pamięć operacyjna) pobudzenie emocjoalne
(c. migdałowate)

Ciało migdałowate kontroluje reakcje organizmu (wegetatywne, hormonalne, behawioralne)
co poprzez sprężenie zwrotne może pośrednio wpływać na przetwarzanie informacji w korze
jak również wydzielanie hormonów.

Odczuwanie emocji pojawia się wtedy, gdy pamięć operacyjna odnotowuje fakt, że
uaktywniony został system emocji w mózgu. Ten sam mechanizm świadomości odnotowuje
normalne zdarzenia i te naładowane emocjonalnie.