什么是边缘系统?定义、组成部分和功能

边缘系统

边缘系统是一组复杂的脑结构,涉及情绪、动机、记忆和行为调节。关键组成部分包括杏仁核、海马体、丘脑、下丘脑、基底神经节和扣带回。

边缘系统是一组相互连接的脑结构组成的复杂网络,在调节人类行为和情绪的各个方面中起着关键作用,同时也参与记忆和动机的处理。

这个神经系统包括杏仁核、海马体、丘脑、下丘脑和其他结构,它们共同管理情绪反应,尤其是与生存本能、社会联系和记忆巩固相关的情绪反应。

这些功能包括但不限于情绪处理、记忆形成、动机和基本生理功能(如应激反应、进食、繁殖和[战斗或逃跑反应])的调节。

边缘系统位于哪里?

边缘系统位于大脑的脑叶内,紧邻颞叶下方,并埋在[大脑皮层](大脑的最外层)之下。

边缘系统的功能

边缘系统最初被称为嗅脑(rhinencephalon),因为人们认为它主要涉及嗅觉。

心理学家现在认识到,边缘系统具有比以前认为的更多的功能。这些结构已知参与处理和调节情绪、形成和存储记忆、性唤起和学习。

边缘系统被认为是[身体对压力的反应]的重要组成部分,因为它与内分泌系统和[自主神经系统]高度连接。

边缘系统内的神经细胞(神经元)与大脑皮层中的神经细胞结构不同。在大脑皮层中,细胞主要是新皮质,意味着它们分为六层。

在边缘系统内,细胞要么排列成较少的层次,要么更加杂乱无章。由于边缘系统内的细胞复杂性较低,这导致人们认为该系统在进化上比大脑皮层更古老。

海马体

每个大脑半球都有两个海马体。它们呈海马形状,主要与作为我们大脑的记忆中心有关。

[情景记忆]在海马体中形成,然后存储在大脑皮层的其他部分。

海马体在空间导航中也起作用,并且与学习和情绪有关(Tyng, Amin, Saad, & Malik, 2017)。

这一区域还广泛连接到涉及认知和运动控制的大脑区域(McEwen et al., 2016)。

海马体也是[神经发生]的一个场所——这意味着新的神经细胞在这里从成年干细胞生成。

海马体受损

由于海马体在记忆中的作用,该区域受损可能导致严重的记忆障碍。

损害也可能对空间记忆有害,例如,记住应该熟悉的位置的方向。

海马体受损会扰乱认知功能,如学习、记忆和空间导航,并导致痴呆症状,如记忆丧失、方向感丧失和困惑(Gulyaeva, 2019)。

在帕金森病中,海马体受损可能加剧许多患者经历的认知症状,如执行功能障碍、视觉空间缺陷和记忆问题(Xie et al., 2011)。

在患有双相情感障碍的年轻人中,也发现了海马体的结构和神经化学异常(DelBello 等, 2006)。

杏仁核

杏仁核是一个杏仁形状的结构,位于海马体旁边。杏仁核的主要功能是情绪反应,包括快乐、恐惧、愤怒和焦虑等感觉。

这一区域也是形成新记忆的关键。杏仁核通过为记忆附加情感内容与海马体互动。

它在记忆的可记性方面也起作用——带有强烈情感成分的记忆往往更容易记住,而情感成分较少的记忆则不容易记住。

“恐惧学习”也是杏仁核的一部分。

恐惧记忆可以在几次重复后形成,这可能导致避免某些令人恐惧的刺激。因此,杏仁核与[战斗或逃跑反应]有关,因为刺激活动可以影响身体的自动恐惧反应。

近年来,发现神经发生也在杏仁核中发生,与海马体一起,这意味着这里也会生成新的神经细胞,扩展了我们对其在边缘系统中作用的知识(Jhaveri 等, 2018)。

杏仁核受损

杏仁核受损可能导致更多攻击性、易怒、情绪失控以及识别情绪的能力下降,特别是识别恐惧的能力。

两侧杏仁核受损可能导致违反社会规则时的羞耻感减少,以及难以识别恐惧和羞耻的表情。这表明杏仁核可能有助于检测模糊的社会情境(Piretti 等, 2020)。

杏仁核体积减小可能是对压力和抑郁易感性的基础。一项研究发现,童年暴力暴露与杏仁核体积减小有关,后者与后来的生活压力相互作用,预测抑郁症状随时间恶化(Weissman 等, 2020)。

在患有双相情感障碍的年轻人中,也发现了杏仁核的结构和神经化学差异,表明杏仁核体积与这种疾病之间存在关联(DelBello 等, 2006)。

扣带回

扣带回是大脑扣带回皮层的一部分,被认为是边缘系统的重要组成部分。

这一区域被认为有助于调节情绪、行为和疼痛,以及负责控制自主运动功能。

这一区域被认为涉及恐惧和通过监测身体对不愉快体验的反应来预测和避免负面刺激。

扣带回受损

扣带回受损可能导致情绪不适当、缺乏恐惧、疼痛感知受损和学习障碍。

由于其在情绪处理中的作用,自闭症、抑郁症、[强迫症]、创伤后应激障碍和双相情感障碍患者的这一区域也显示出结构差异(Yucel 等, 2003)。

据认为,精神分裂症患者前扣带回和后扣带回的体积减少和活动改变(Ponirakis 等, 2022)。

同样,注意力缺陷多动障碍患者的前扣带回灰质体积减少(Carmona 等, 2005)。

下丘脑

下丘脑最基本的功能是维持稳态(保持稳定的内部状态)。

该区域控制大多数自主功能,如饥饿、口渴、体温、血压、心率和性活动。

下丘脑还充当神经系统和内分泌系统之间的接口,并在性动机和行为的调节中发挥作用。

下丘脑在控制身体对压力的反应中也起作用。为了控制这些多种功能,下丘脑整合来自大脑其他部分的信息,并对多种刺激作出反应,如光、气味、压力和唤醒。

下丘脑损伤

下丘脑的损伤或异常已被与多种心理健康状况联系起来,包括焦虑、抑郁、双相障碍、攻击性和强迫症。(Herman等人,2016年)

这可能是因为下丘脑的过度活跃会导致过度的焦虑和激动,而活动不足则可能导致抑郁和缺乏动力。

与下丘脑功能障碍相关的慢性压力和皮质醇水平升高可能会使某些个体更容易患上情绪障碍。(Herman等人,2016年)

与遗传因素或早期生活压力暴露相关的下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴反应性差异,可能会使一些人在以后的生活中更容易患PTSD和情绪障碍。(Pagliaccio等人,2015年)

基底神经节

基底神经节是一组位于前脑底部和中脑顶部的结构。

其主要功能是调节随意运动,包括眼球运动,并帮助维持平衡和姿势。

基底神经节有一个边缘区域,包含多个组成部分(伏隔核、腹侧被盖区和腹侧苍白球)。

这些区域参与认知和情感行为,并在奖励和强化中发挥作用。因此,它们可能与成瘾行为和习惯的形成有关。

基底神经节损伤

基底神经节损伤可能导致震颤、不自主肌肉运动、异常姿势,并与运动障碍(如帕金森病和亨廷顿病)相关联。

与边缘系统的关系而言,基底神经节也可能对抑郁症状有所贡献(Stathis等人,2007年)。

边缘系统研究

最近的几项研究进一步加深了我们对边缘系统在健康和临床人群中的结构和功能的理解:

  • Rolls(2019年)提出可能存在两个独立的边缘系统——一个涉及杏仁核、眶额皮层和前扣带回的情绪系统,另一个涉及海马和后扣带回的记忆系统。这突显了边缘区域的多样化角色。
  • Banwinkler等人(2022年)对帕金森病患者的神经影像学研究表明,边缘系统的变化与抑郁、冲动控制障碍、认知衰退甚至运动症状等症状相关。这支持了边缘系统在情绪调节之外的作用。
  • 结构MRI研究已经识别出精神疾病中的边缘系统异常。例如,Sahin等人(2015年)发现多发性硬化症患者边缘区域受损,伴有情绪和记忆缺陷。White等人(2008年)发现精神分裂症青少年的扣带回、海马和杏仁核结构存在差异。
  • 已经识别出与情绪调节有关的边缘区域在重度抑郁症中的变化(Maletic等人,2007年)。
  • 在慢性创伤性脑病中,一种与反复头部撞击相关的神经退行性疾病,前NFL球员的杏仁核、海马和扣带回体积减少(Lepage等人,2018年)。这可能表明早期神经退行性变。

总之,新兴研究继续揭示边缘系统在认知、情感、行为和神经退行性过程中的广泛参与,通过多样化的研究方法和临床人群。这进一步强调了该系统在大脑功能中的核心作用。

治疗和未来方向

随着研究继续揭开边缘系统的复杂性,新的治疗目标和方法可能会出现。

深部脑刺激在治疗某些由边缘系统介导的条件(如焦虑、PTSD和成瘾)方面显示出前景,通过调节杏仁核和伏隔核等区域的活动(Bari等人,2014年)。

抗抑郁药物可能通过恢复边缘系统的生理功能来发挥作用(Maletic等人,2007年)。

对边缘区域之间功能连接性的进一步研究可能有助于诊断和监测神经系统和精神疾病。

神经成像、光遗传学和其他技术的进步将使对涉及记忆、情绪和行为的边缘区域进行更精确的靶向成为可能。更好地理解边缘系统的发展可能会揭示早期干预的窗口。

通过多模式疗法评估和恢复边缘系统功能可能会成为治疗边缘系统相关疾病的日益关注的焦点。总体而言,边缘系统仍然是开发新的诊断、监测和治疗策略的有希望的目标。

参考文献

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边缘系统结构


引用来源

本文翻译自以下网站:

simplypsychology.org

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