腹內(nèi)側(cè)前額葉的相關(guān)研究

秦玲玲

摘 要 腹內(nèi)側(cè)前額葉是一個(gè)復(fù)雜的區(qū)域，對(duì)它的具體描述現(xiàn)在還有爭(zhēng)議，它的功能也是復(fù)雜繁多。本文綜合了腹內(nèi)側(cè)前額葉的相關(guān)研究，闡述了幾種對(duì)腹內(nèi)側(cè)前額葉腦區(qū)劃分方法，以及在情緒管理、獎(jiǎng)賞價(jià)值評(píng)估、決策中的作用。

關(guān)鍵詞 腹內(nèi)側(cè)前額葉 獎(jiǎng)賞 價(jià)值評(píng)估 決策 情緒管理

中圖分類號(hào)：B845 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Research on Ventromedial Prefrontal Cortex

QIN Lingling

（Faculty of Psychology， Southwest University， Chongqing 400715）

Abstract Ventromedial prefrontal cortex is a complex area， now for its specific description， there is controversy， it also has complex function. This paper combines the research before ventromedial prefrontal， elaborated on the front of several ventromedial prefrontal brain regions division method， as well as the role in emotional management， reward valuation， decision-making.

Key words ventromedial prefrontal cortex； prize； reward valuation； decision； emotional management

1 VMPFC的解剖結(jié)構(gòu)

目前對(duì)腹內(nèi)側(cè)前額葉（ventromedial prefrontal cortex，VMPFC）沒有明確的定義，不同的研究者用來描述不同的腦區(qū)。有些研究者根據(jù)腹側(cè)前額葉的結(jié)構(gòu)和連接，將其分為兩個(gè)部分，內(nèi)側(cè)（VMPFC）和眼眶周圍部分（orbitofrontal cortex，OFC），腹內(nèi)側(cè)前額葉和邊緣系統(tǒng)、自主系統(tǒng)連接緊密，眶額葉和感覺系統(tǒng)聯(lián)系緊密。①②還有研究者認(rèn)為腹內(nèi)側(cè)前額葉包括眶額葉的內(nèi)側(cè)部分（BA 10， 11， 12），以及內(nèi)側(cè)前額皮質(zhì)和前扣帶回的腹側(cè)區(qū)域（BA 24， 25， 32）。③目前最流行的劃分方法是，根據(jù)神經(jīng)解剖結(jié)構(gòu)和功能，VMPFC包括內(nèi)側(cè)前額葉皮層的腹側(cè)部分（胼胝體膝部以下）和眼眶表面的內(nèi)側(cè)部分（大約在每個(gè)半球的眶額葉內(nèi)側(cè)的三分之一）。④

2 VMPFC在情緒管理中的作用

一般認(rèn)為VMPFC與社會(huì)功能相關(guān)較少，較多地與單純的情緒管理相關(guān)。

在抑郁癥的研究中發(fā)現(xiàn)，抑郁患者的VMPFC活動(dòng)性反常的高，對(duì)抑郁患者進(jìn)行精神療法和藥物療法，癥狀的緩解與VMPFC活動(dòng)性減小有關(guān)。⑤⑥Koenigsa等人發(fā)現(xiàn)VMPFC損傷患者的抑郁水平顯著低，VMPFC損傷會(huì)抗抑郁。以上研究說明VMPFC對(duì)抑郁的形成有一定的作用，對(duì)此有一種說法認(rèn)為 VMPFC在消極情緒的產(chǎn)生中起了基本的作用。如在Zald等人的研究中，要求被試評(píng)定過去幾個(gè)月的負(fù)性情感體驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)過去幾個(gè)月頻繁體驗(yàn)到負(fù)性情緒的被試的VMPFC的活動(dòng)性更強(qiáng)。發(fā)展神經(jīng)科學(xué)的研究指出，VMPFC的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在青春期和青年期迅速發(fā)展，通過杏仁核來進(jìn)行情緒管理，并伴隨著腎上腺素水平的減少。所以研究者認(rèn)為VMPFC通過與之連接的腦區(qū)下丘腦和灰質(zhì)、腹側(cè)紋狀體，以及和杏仁核的拮抗作用，來調(diào)節(jié)負(fù)性情緒。還有一種說法是，VMPFC在抑郁中的作用與自我覺醒、自我反思相關(guān)。之前有研究表明VMPFC損傷的患者缺乏自我洞察力，對(duì)負(fù)性情緒的感知能力下降，特別是羞愧、內(nèi)疚、困惑和后悔。這些情緒都與自我覺醒、自我反思有關(guān)。抑郁癥患者對(duì)情緒刺激進(jìn)行加工時(shí)，與自我相關(guān)的負(fù)性情緒使VMPFC的活動(dòng)性增加，增加患者的負(fù)性情緒體驗(yàn)，從而產(chǎn)生抑郁。

在條件恐懼研究中發(fā)現(xiàn)動(dòng)物VMPFC損傷，消退的過程更長(zhǎng)，卻不能阻止學(xué)習(xí)新的條件恐懼（即習(xí)得）。Morgan對(duì)老鼠習(xí)得條件恐懼的研究發(fā)現(xiàn)，習(xí)得階段VMPFC完整能讓動(dòng)物在習(xí)得后VMPFC損傷的情況下不影響消退階段的進(jìn)度，但會(huì)使動(dòng)物傾向于增強(qiáng)恐懼反應(yīng)，即在恐懼刺激再次出現(xiàn)時(shí)難以消退。說明VMPFC對(duì)消退訓(xùn)練的記憶是至關(guān)重要的，加工背景線索，習(xí)得后VMPFC的損傷讓老鼠減少對(duì)背景刺激加工，不能在消退保持階段減少恐懼反應(yīng)。在一項(xiàng)人類的研究中也發(fā)現(xiàn)，VMPFC的激活主要與消退之后的延遲任務(wù)中的恐懼習(xí)得表達(dá)有關(guān)，對(duì)消退的保持起決定性作用。所以VMPFC的作用是提供內(nèi)部的情緒背景，幫助整合內(nèi)部環(huán)境和外部環(huán)境的信息，通過和杏仁核、內(nèi)臟的連接，為海馬提供情緒背景，來影響老鼠對(duì)背景的反應(yīng)和消退。

創(chuàng)傷后遺癥（post-traumatic stress disorder，PTSD）也與VMPFC有關(guān)。流行的PTSD神經(jīng)生理模型聚焦于VMPFC、杏仁核、海馬的交互作用。PTSD患者的海馬和VMPFC的容量減少，當(dāng)再次記起創(chuàng)傷性事件時(shí)，PTSD患者顯示出VMPFC的活動(dòng)性減小。在一項(xiàng)以越南戰(zhàn)爭(zhēng)退伍士兵為被試的研究發(fā)現(xiàn)，VMPFC和杏仁核兩個(gè)腦區(qū)任何一個(gè)損傷，都可以減少PTSD的發(fā)生。杏仁核損傷，再次記起創(chuàng)傷性事件時(shí)，沒有恐懼、焦慮的輸入，而VMPFC是恢復(fù)過去的情緒關(guān)聯(lián)和事件的重要組成部分，本質(zhì)上是PTSD間接的致病機(jī)制。抑制VMPFC的治療方法可以用于PTSD。

3 腹內(nèi)側(cè)前額葉在獎(jiǎng)賞中的作用

腹內(nèi)側(cè)前額葉是獎(jiǎng)賞加工相關(guān)的腦區(qū)之一。偏好判斷會(huì)激活與獎(jiǎng)賞有關(guān)的腦區(qū)：VMPF，OFC，紋狀體（striatum），而社會(huì)刺激獎(jiǎng)賞，如幽默的笑話，也會(huì)激活紋狀體和VMPFC。

一項(xiàng)獼猴的研究中發(fā)現(xiàn)，切除VMPFC會(huì)引起獼猴反常的食物偏好，它們吃肉的愿望增加（未損傷的猴子不吃肉），在面對(duì)新食物時(shí)會(huì)更猶豫不決，不知道選擇哪一個(gè)。而一項(xiàng)評(píng)估偏好判斷的一致性的研究發(fā)現(xiàn)，VMPFC損傷患者偏好判斷錯(cuò)誤率高，也就是前后選擇一致度低，反復(fù)無常。在公平研究中發(fā)現(xiàn)，被試在面對(duì)高公平分配時(shí)與低公平相比，VMPFC等獎(jiǎng)賞腦區(qū)激活更強(qiáng)。當(dāng)遇到不公平分配時(shí)，VMPFC等獎(jiǎng)賞腦區(qū)沒有激活。VMPFC的激活程度與接受不公平分配的傾向不相關(guān)，與公平偏好相關(guān)。在一項(xiàng)猴子的跨期選擇研究中發(fā)現(xiàn)， VMPFC的神經(jīng)元參與編碼事件的預(yù)期價(jià)值，對(duì)事件價(jià)值的內(nèi)部信息更加敏感，比如在反饋之前，VMPFC就以及開始編碼動(dòng)作因素了。以上研究說明腹內(nèi)側(cè)前額葉在獎(jiǎng)賞中的作用是編碼、評(píng)估刺激的價(jià)值。

4 腹內(nèi)側(cè)前額葉在決策中的作用

腹內(nèi)側(cè)前額葉在決策中的作用最早是從“額葉綜合癥”的研究中發(fā)現(xiàn)的。額葉綜合癥的第一個(gè)最著名的案例是Gage，在一次爆炸中，一個(gè)鐵棒穿過他的頭前部， 但他幸運(yùn)地全面康復(fù)。他具有正常的智力、記憶、演講、感覺和運(yùn)動(dòng)，卻存在著嚴(yán)重的社會(huì)性計(jì)劃和決策缺陷。很多年后，Damasio和同事使用現(xiàn)代神經(jīng)成像技術(shù)對(duì)Gage的頭顱建成了一個(gè)三維腦像，發(fā)現(xiàn)Gage 大腦受傷的部位是前額葉皮質(zhì)的雙側(cè)腹內(nèi)側(cè)區(qū)域，研究者開始注意到VMPFC的損傷會(huì)影響決策。

Bechara 等人在一個(gè)賭博任務(wù)中發(fā)現(xiàn)，雙側(cè)前額腹內(nèi)側(cè)皮層損傷的被試具有贏錢和輸錢的知識(shí)（告訴患者贏錢和輸錢時(shí)，有皮膚電反應(yīng)），但他們只會(huì)選擇眼前獲利的賭注，而不選擇最終獲得更大利益的賭注。在劍橋賭博任務(wù)中，VMPFC損傷會(huì)導(dǎo)致被試在賭博中不顧勝率，不顧后果，尋求風(fēng)險(xiǎn)，而VMPFC未損傷的健康個(gè)體在賭博時(shí)傾向保守。VMPFC損傷患者會(huì)有一系列綜合癥，如判斷失誤，不恰當(dāng)?shù)纳鐣?huì)行為，沖動(dòng)等，他們不能學(xué)習(xí)有利的策略，偏好選擇風(fēng)險(xiǎn)。以上的決策研究都證明， VMPFC的損傷會(huì)影響個(gè)體的決策能力，不能從先前的錯(cuò)誤決策中學(xué)習(xí)有利的策略，只重視眼前的利益，短視未來，做出不利的選擇。

以前的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一般簡(jiǎn)單決策時(shí)，VMPFC會(huì)評(píng)估價(jià)值信號(hào)，但是還不知道在復(fù)雜的決策情況下，VMPFC是不是仍然編碼刺激的價(jià)值。一項(xiàng)用救濟(jì)金的捐贈(zèng)探究復(fù)雜的社會(huì)決策中價(jià)值計(jì)算的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究發(fā)現(xiàn)，VMPFC的活動(dòng)性和自愿捐贈(zèng)的主觀價(jià)值相關(guān)，與一般的獎(jiǎng)賞決策的神經(jīng)重疊，說明VMPFC是在決策中普遍共有的評(píng)估系統(tǒng)。

盡管VMPFC的活動(dòng)性隨著獎(jiǎng)賞的預(yù)期的增加而增加，但是VMPFC的作用不僅僅是負(fù)責(zé)決策的獎(jiǎng)賞預(yù)期，事實(shí)上對(duì)決策起到了關(guān)鍵作用。在賭博任務(wù)中，當(dāng)將出現(xiàn)的結(jié)果包括獎(jiǎng)賞概率和重要性等不同方面的信息明確地需要整合的時(shí)候，VMPFC損傷的患者會(huì)做出不理想的決策。VMPFC活動(dòng)性與獎(jiǎng)賞預(yù)期相關(guān)，但是忽視了對(duì)它的活動(dòng)性的另外一種解釋，通過相互抑制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)真正的做決策。一項(xiàng)多屬性的決策研究發(fā)現(xiàn)，VMPFC最開始表征的是幾個(gè)備選方案的價(jià)值，到最后表征的只是選擇的那個(gè)方案的價(jià)值。所以VMPFC不是事件與獎(jiǎng)賞之間的連接，而是在不同的備選方案的整合效價(jià)基礎(chǔ)上指導(dǎo)決策。說明VMPFC的功能不只是編碼決策信息的價(jià)值，而是真正地影響甚至指導(dǎo)決策。

5 對(duì)VMPFC研究的前景展望

VMPFC是一個(gè)復(fù)雜的腦區(qū)，本文只簡(jiǎn)單闡述了對(duì)VMPFC的幾種劃分方法，以及在情緒管理、獎(jiǎng)賞價(jià)值評(píng)估、決策中起到的關(guān)鍵作用。隨著腦科學(xué)的不斷發(fā)展以及腦成像技術(shù)的成熟，VMPFC的功能不斷被研究者們所發(fā)現(xiàn)。事實(shí)上，VMPFC遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只本文闡述的幾種功能，例如有研究證明VMPFC的損傷會(huì)出現(xiàn)記憶障礙，不能區(qū)分當(dāng)前和過去事件。而VMPFC的諸多功能也與邊緣系統(tǒng)有關(guān)聯(lián)，如杏仁核，紋狀體，海馬。未來對(duì)VMPFC的研究應(yīng)深入探索VMPFC在其他方面的作用，以及與邊緣系統(tǒng)如何相互作用。

注釋

① Bouret S， Richmond B J. Ventromedial and Orbital Prefrontal Neurons Differentially Encode Internally and Externally Driven Motivational Values in Monkeys. Neuroscience.2010（30）.

② Ongur D， Price JL. The organization of networks within the orbital and medial prefrontal cortex of rats， monkeys and humans.Cereb Cortex. 2000（10）.

③ Clark L.， Bechara A. et al. Differential effects of insular and ventromedial prefrontal cortex lesions on risky decision-making. Brain.2008（131）.

④ Koenigsa M， Grafman J. The functional neuroanatomy of depression： Distinct roles for ventromedial and dorsolateral prefrontal cortex. Behavioural Brain Research.2009 （201）.

⑤ Drevets WC， Videen TO， Price JL， Preskorn SH， Carmichael ST， Raichle ME. A functional anatomical study of unipolar depression.Neurosci.1992（12）.

⑥ Mayberg HS，et al. Deep brain stimulation for treatment-resistant depression. Neuron.2005（45）.