Mózgowe mechanizmy emocji

• Jak działają mózgowe mechanizmy emocji?
  Aby zorientować się w działaniu mózgu możemy:

• badać anatomię stosując metody pokazujące szlaki nerwowe i pojedyncze komórki, a także zlokalizować metabolizm w czasie różnych aktywności psychicznych,

• badać skutki uszkodzeń powypadkowych i lezji,

• stymulować partie mózgu elektrycznie lub substancjami , które wpływają na chemiczne mechanizmy neuronalne,

• rejestrować aktywność elektryczną pojedynczych komórek nerwowych lub ich grup.

Kartezjusz – schemat dotyczący mózgowych mechanizmów emocji;

opisany mechanizm -> odruch: zdarzenie pobudzające receptory zmysłowe – nerwy czuciowe- mózg- nerwy ruchowe- uruchomione mięsnie

Kartezjusz sądził, ze mózg działa przez sznurki (pociągane przez bodźce zmysłowe) i hydraulikę (płyn z centralnego zbiornika płynie przez rurki nerwów ruchowych i nadyma mięśnie).

Historia neurofizjologii – odkrycie, jak mechanizmy podawane przez Kartezjusza działają na drodze chemicznej i elektrycznej.

Obszary ważne dla przekazów nerwowych związanych z emocjami:
- okolica prążkowana
- podwzgórze
- układ limbiczny
- kora nowa -> płaty czołowe szczególnie ważne dla emocji

Zmiany w poglądzie Kartezjusza, że mózg nie ma wpływu na drogę przekazu( wpływ ma jedynie środowisko):
1. Działania uruchamiane przez emocje nie są jedynie reakcjami. Generowane przez system oparty na wewnętrznych reprezentacjach celów i porównywaniu zdarzeń z tymi celami.
2. Zwierzęta i ludzie nie wykonują po prostu odruchowych reakcji, a tworzą wzorce działania typu planów, charakterystyczne dla gatunku.

• Wczesne badania nad lezjami i stymulacją mózgu

Cannon i Bard – pierwsza znacząca teoria mózgowych mechanizmów emocji

- koty pozbawione kory nowej miały tendencje do nagłych, nieuzasadnionych ataków na oślep -> wściekłość pozorna

Bard i Rioch – kot pozbawiony całego przodomózgowia z wyjątkiem skrawka międzymózgowia i kawałka ukł. Prążkowanego, utrzymywany przy życiu, jedyny spontaniczny ruch – ostrzenie pazurów, wykazywał wściekłość pozorną

-teza, że wzgórze jest ośrodkiem ekspresji emocji w reakcji na bodźce, a kora zwykle działa hamująco na tę ekspresję

Hess – badania z użyciem stymulacji elektrycznej; gniewne zachowanie wywołuje drażnienie podwzgórza ( a nie wzgórza)

Hughling, Jackson – XIX w. teza na temat systemu nerwowego;

najniższy poziom mózgu -> proste szlaki odruchowe (postawa ciała, ruchy, reakcja na bodźce)

następny poziom -> emocje modyfikujące funkcje z poziomu najniższego

najwyższy poziom -> kora kontroluje poziomy położone niżej

U dzieci – niekontrolowane podniecenie i emocje dopóki w pełni nie wykształci się kora.

Można obserwować mechanizmy degeneracji ukł nerwowego do niższych poziomów, np. po uszkodzeniu mózgu, w stanie upojenia alkoholowego.

Papez - podwzgórze (międzymózgowie) jest ważne dla ekspresji emocji, a inne, połączone z nim okolice odpowiedzialne na doznawanie emocji. Impulsy zmysłowe z ciała i z otoczenia dochodzą do wzgórza, a tam rozdzielają się na 3 drogi:

1. Strumień ruchu – do prążkowia

2. Strumień myśli – do kory nowej

3. Strumień uczuć – do ukł limbicznego i jego powiązań z podwzgórzem

Specjalizacja ukł limbicznego – guzy powodują utratę uczuć i pamięci; u chorych na wściekliznę wirus atakuje właśnie ukł limbiczny.

McLean- ludzkie podwzgórze z 3 systemów podobnych do 3 szlaków opisanych przez Papeza

Starsze struktury mają połączenia z nowszymi, ale wypełniają funkcje pierwotne i są zależne od mechanizmów pierwotnych. Mózg dostarcza repertuaru działań, charakterystycznego dla gatunku.

Elektryczna stymulacja określonego obszaru mózgu wywołuje określone zachowanie.

• Układ prążkowany

-najstarsza i najbardziej podstawowa część przodomózgowia

- powiększyło się w czasie ewolucji gadów

- planowanie i generowanie wyjściowych skryptów życia codziennego i zachowań opartych na zmianach tej aktywności w reakcji na działanie innego przedstawiciela gatunku

- 4 sygnały komunikacyjne: sygnał sygnatury, wyzwania, zalotów i uległości

- 6 rodzajów zachowania: rutynizacja, imitacja (mimikra), tropizm, zachowania powtarzalne, ponawianie próby i zachowania zwodnicze.

-McLean – eksperymenty na jaszczurkach, potem też na małpach (aby sprawdzić czy podobna funkcja prążkowia).Prążkowie jest zaangażowane w programowanie charakterystycznych gatunkowo wzorców zachowania u ssaków, porównywalne do występującego u gadów.Pewien typ uszkodzenia prążkowia w pląsawicy Huntingtona – pacjent nie potrafi sam organizować sobie codziennych czynności.

• Układ limbiczny (nazwa nadana przez McLeana)

- opieka macierzyńska z przywiązaniem do dziecka, sygnały wokalne i zabawa – 3 nowe zachowania ssaków w stosunku do gadów

- struktury ukł limbicznego mają znaczenie dla samozachowania ( odżywianie się, rywalizacja z innymi osobnikami) i dla zachowania gatunku ( krzyżowanie się, opieka, przywiązanie do potomstwa)

- ma ścisłą łączność z podwzgórzem, które kontroluje ukł autonomiczny i system hormonalny (za pomocą gruczołu przysadkowego)

• Kluver i Bucy – skutki usunięcia kory nowej płata skroniowego i znacznej części ukł limbicznego u nieoswojonych mał: małpy utraciły lęk przed ludźmi, normalna agresywność, stały się uległe, bez ekspresji mimicznej, nawet szkodliwe przedmioty wkładały do ust, jadły np. surowe mięso, ryby, wystąpiły zmiany seksualne –>zespół Kluvera-Bucy’ego, występuje gdy usunięte zostanie ciało migdałowate

W pracach nad emocjami – elektrody wszczepiane do określonych części mózgu, stymulowanie ich i rejestracja zachowania; pionierem tej techniki Hess.

• Olds i Milner – przypadkowe odkrycie autostymulacji w czasie eksperymentów na szczurach (szczury same wielokrotnie naciskały dźwignię, włączającą stymulacje elektryczną, która była dla zwierząt ewidentnie nagradzająca). Elektrody umieszczano w różnych częściach mózgu; dla 35 na 41 lokalizacji w ukł limbicznym uzyskano efekt nagradzający.

• Heath – badania na schizofrenikach, stymulacja elektryczna okolicy przegrodowej

Ośrodki przyjemności – okolice limbiczne dla których uzyskuje się efekt autostymulacji

Stymulacja niektórych części ukł limbicznego wywołuje różne wzorce zachowania.

• Valenstein, Cox, Kakolewski - dowiedli, że elektroda wszczepiona dokładnie w tym samym miejscu i przy identycznej stymulacji może spowodować różne zachowania w zależności od tego co jest dostępne w otoczeniu, np. jedzenie gdy jest pokarm, picie gdy jest woda. Wzorce charakterystyczne gatunkowo są uzależnione od środowiska.Organizacja podwzgórza i ukł limbicznego składa się z sieci stanowiącej podstawę działań typowych dla gatunku.

• Von Holst, Von Saint Paul – efekt sztucznej stymulacji sieci jest podobny do wywołania jakiegoś nastroju, pojawiające się zachowanie ujawnia wzorce charakterystyczne gatunkowo.

• Glickman, Schiff – najbardziej wyczerpująca teoria stymulacji mózgu; stymulacja nie tylko aktywuje mechanizmy odpowiedzialne za wzorce typowe gatunkowo ale po ich aktywacji skojarzona z nimi przyjemność lub nieprzyjemność zależy od tego, czy działanie polega ogólnie na zbliżaniu się czy wycofywaniu. Zbliżanie się- pokarm, woda, osobnik przeciwnej płci, u drapieżników atakowanie ofiary, ochrona terytorium; wycofywanie się- ucieczka od źródła bólu, zamarcie w bezruchu, ucieczka przed drapieżnikiem. Wzorce oparte na zbliżaniu się i na wycofywaniu angażują inne obszary ukł limbicznego.

U ludzi – uszkodzone ciało migdałowate powoduje wadliwe podejmowanie decyzji społecznych, rozpoznawanie ekspresji emocjonalnej. Ukł limbiczny człowieka bierze udział w subiektywnym odczuwaniu emocji.

Ukł limbiczny strukturą odrębną fizjologicznie; dowód- padaczka psychomotoryczna, w której wyładowania nie rozprzestrzeniają się poza ukł limbiczny, początkiem napadu jest subiektywny stan (tzw. aura) niosący ze sobą silne emocje. 6 rodzajów emocji w stanie aury: pragnienie, strach, gniew, przygnębienie, uczucia podniosłe i serdeczności.

• Feindel i Penfield- wywołanie efektów emocjonalnych przez stymulację obszaru, którego uszkodzenie mogło być źródłem napadów.

Według McLeana funkcją ukł limbicznego jest łącznie bodźców ze świata zewnętrznego bodźcami z wnętrza ciała.

• Emocje a kora nowa

- kora nowa zajmuje ok. 80 % ludzkiego mózgu

- płaty czołowe kory mają ścisłe powiązanie z układem limbicznym

Silniej związana z przetwarzaniem wydarzeń emocjonalnych jest kora prawej półkuli.

• Pacjenci z uszkodzeniem kory prawej półkuli mają problemy z rozpoznawaniem ekspresji emocjonalnej

• Pacjenci o rozszczepionym mózgu (poddani operacji przecięcia połączenia między półkulami w celu zapobiegnięcia rozprzestrzeniania się napadów epileptycznych) rozpoznają zdarzenia emocjonalne an filmie, ale tylko jeśli jest on pokazywany prawej półkuli.

• Ludzie zdrowi , którym pokazuje się twarze z uniesionym jednym kącikiem ust charakterystycznym dla uśmiechu, a drugim opuszczonym, charakterystycznym dla smutku, mają skłonność do interpretowania ekspresji zgodnie z lwa połowa twarzy rzutowanej do prawej strony mózgu.

• Gdy obrazy twarzy wyświetlane są przez krótką chwile na ekranie, to rozpoznanie ekspresji emocjonalnej jest lepsze dla twarzy w lewym polu widzenia (różnica bardziej wyraźna przy twarzach trudniejszych do interpretacji).

• Etcoff –testowanie zdolności do wykrywania kłamstw; w eksperymencie lepiej wypadły osoby z uszkodzeniem lewej kory niż pacjenci z uszkodzeniem kory prawej lub ludzie zdrowi. Osoby zdrowe, nastawione językowo, maja większą podatność na wprowadzenie w błąd słowami, natomiast osoby z uszkodzoną lewą korą (odpowiedzialną za posługiwanie się językiem) były bardziej wrażliwe na ekspresje mimiczna i właśnie na niej się skupiały.

Wyższość prawej półkuli w rozpoznawaniu ekspresji mimicznej jest czymś odrębnym od rozpoznawania tożsamości twarzy. Lezja pewnego obszaru prawej okolicy czołowej może upośledzić emocjonalne aspekty mowy i gestykulacji. Prawa półkula nie przetwarza wszystkiego emocjonalnie. Mechanizmy rozpoznawania i wykonywania ekspresji emocjonalnej mają silniejszą reprezentację w korze prawej u osób praworęcznych.

• Tucker i Frederick – prawa strona ma ściślejsze połączenie z ciałem migdałowatym, rozwija się wcześniej w dzieciństwie i jest generalnie nastawiona na przetwarzanie emocjonalne.

• Epstein – doświadczeniowy system jaźni, oparty na emocjach, działający całościowo, analogowo i bezpośrednio w kategoriach doświadczeń.

Kora lewej półkuli wyspecjalizowana w przetwarzaniu werbalnym, symbolicznym i analitycznym.

• Lois Bloom – im więcej ekspresji emocjonalnej wykazują małe dzieci tym później zaczynają mówić.

Emocje pozytywne są silniej reprezentowane po stronie lewej a negatywne po prawej.

Badania Davidsona – charakter korelacyjny.

Badania Schiffa i Lamona – eksperymentalne potwierdzenie lateralizacji doznań emocjonalnych.

Pacjenci z udarem lewostronnym mogą zapaść na depresję kliniczną, a gdy udar obejmie prawa stronę to bardziej powszechne są objawy manii.

• Henriques i Davidson- u pacjentów z depresją niższa aktywacja lewej okolicy czołowej.

Style afektywne-uwarunkowane genetycznie asymetrie funkcji

Dzieci w dużej sali zbaw: u dzieci zahamowanych dużo wyższa aktywacja prawostronna niż u dzieci niezahamowanych.

Ciało migdałowate jest centralnym komputerem emocjonalnym mózgu. Otrzymuje informacje z kory wzrokowej i słuchowej, a także informacje wzrokowe i słuchowe bezpośrednio przez wzgórze. Ciało migdałowate może otrzymywać informację sensoryczną, która nie została przetworzona przez korę.

Jest odpowiedzialne za przypisywanie znaczenia emocjonalnego zdarzeniom.

Warunkowanie emocjonalne – wyuczeniu podlega emocja wobec tego, co sygnalizuje zdarzenie.

Warunkowanie na bodźce negatywne – dokonuje się szybko, wygasza się powoli.

Uczenie się emocjonalne opiera się na najprostszych cechach bodźców, np. natężeniu.

• Neurochemia, modulacja i emocje

Substancje neurochemiczne:

• Neuroprzekaźniki

• Hormony (zaczynają działać po dłuższym czasie, dłużej trwają efekty)

• Neuromodulatory

Odrębne systemy emocjonalne korzystają ze specyficznych przekaźników chemicznych (czyli odmienne anatomicznie i chemicznie).

Różne przekaźniki chemiczne w różnym stopniu oddziałują na różne struktury – podstawa działania leków wpływających na emocje, nastroje, stany psychologiczne.

Śpiączkowe zapalenie mózgu – wirus atakujący prążkowie; podanie odkrytej wtedy L-dopy przywracało funkcję dopaminy w prążkowiu; u osób, które wyszły z letargu pojawiały się silne efekty emocjonalne.

Panika- nagłe wybuchy strachu trwające najczęściej 15 do 30 minut; jest nieoczekiwana i pojawia się z niejasnych powodów. Cholecystokinina (CCK) wywołuje ataki paniki, bez żadnej przyczyny zewnętrznej.

CCK może być odpowiedzialna rozprzestrzenianie się w mózgu efektu strachu, z lokalizacją procesów szczególnej wagi w ukł limbicznym.

Zachowania macierzyńskie - Okolica przedwzrokowa podwzgórza jest reaktywna na niektóre z hormonów okołoporodowych, dlatego możliwe, że właśnie w tej okolicy zlokalizowane są mechanizmy odpowiedzialne za zachowania macierzyńskie. Mechanizmy te maja podłoże genetyczne, pozostają pod wpływem hormonów ale i zmian na drodze uczenia się.