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vmPFC

腹内側前頭前皮質
Neurosynth メタアナリシス

何が自分にとって良いかを知っているあなたの部分 — そして時に間違える部分。

Neurosynth meta-analysis · HCP-MMP-360 (Glasser 2016, doi:10.1038/nature18933) · CC0
Composition: value 50% · reward 50%NiMARE MKDA-Chi2 meta-analysis on Neurosynth-v7 (>14,000 fMRI studies). Z-map projected to fsaverage5 via nilearn.surface.vol_to_surf, averaged within HCP-MMP-360 parcels, sigmoid-squashed (center=2.5, scale=1.2) into [0,1].Yarkoni et al., Nature Methods 2011, doi:10.1038/nmeth.1635Not a measurement of any individual brain. What you're seeing is the activation pattern published meta-analysis associates with the term composition above.

解剖と目印

腹内側前頭前皮質は内側前頭壁の下部を占め、前頭葉の吻側極から前部帯状まで後方に伸び、下方へは眼窩面へと続く。本領域は異質であり、ブロードマン領野 10、14、25、32 の部分を含む。隣接する眼窩前頭皮質および膝下前部帯状皮質との境界は明確というよりは段階的であり、研究グループによって境界線の引き方が若干異なる

vmPFC は構造的な十字路に位置する。鈎状束を介した扁桃体、帯状束を介した海馬体、視床放線を介した背内側視床、そして長い内側皮質-皮質経路を介した後部デフォルトモード領域から密な投射を受ける。この収束は、単一の領域がこれほど多くの異なる機能的説明に関与することになる理由の一部である。

機能

vmPFC は現代の意思決定神経科学において主観的価値表現の標準的部位である。ヒトが選択肢 ── 食物、金銭くじ、社会的成果 ── の間で選ぶとき、vmPFC の BOLD 信号は、モダリティ、文脈、個人選好を超えて成り立つ仕方で、選ばれた選択肢の主観的価値に応じて増減する 。同じ vmPFC 活動は、意図的な節制を働かせている自己制御者では味と健康価値の両方を追跡し、自己制御者でない者では味のみを追跡する。これは認知神経科学におけるもっとも明瞭な機能的分離の一つである。

歴史的入口はアントニオ・ダマシオの身体的マーカー仮説である。ダマシオらは、vmPFC 損傷の患者が正常な知能と帰結に関する明示的知識を保ちながらも、アイオワ・ギャンブリング課題のような、過去の結果に関する情動信号の統合が成功した選択に必要となる課題で、体系的に拙劣な意思決定をすることを観察した 。身体的マーカー枠組みは、vmPFC が身体的-情動的信号を熟議的選択に結びつけると提唱した ── 良い意思決定は、何が重要かについての知るだけではない、感じられた感覚へのアクセスに依存するというものである。

評価を超えて、vmPFC はデフォルトモードネットワークの信頼性ある一ノードであり、自己参照的思考、自伝的記憶の取り出し、他者(特に自己と類似した他者)のシミュレーションの間に動員される 。意図的な評価と安静時の自己参照処理の双方への本領域の関与は偶然ではない。どちらも、自分が何を気にかけているかが表現される内的モデルの構成と参照を伴う。

カーハート・ハリスとフリストンによるデフォルトモード機能のフロイト的自我機能へのマッピングは、vmPFC を深層心理学への橋渡しの中心に位置づける 。古典的精神分析が自我の現実検討と価値統合の機能 ── 望むものを可能なものと並べて保持するという困難な働き ── と記述したものは、部分的に、vmPFC の価値計算という経験的な顔をもつ。

細胞種

他の内側前頭前皮質と同様、vmPFC は III 層と V 層のグルタミン酸作動性錐体ニューロンが優勢で、連合皮質に特徴的な豊かな抑制性インフラを伴う。本領域はまた、フォン・エコノモニューロンの希薄な集団 ── 前部帯状および前頭-島皮質に集中する大型紡錘形の V 層投射細胞 ── を含み、それらはここで内側壁まで広がる 。その正確な機能はなお議論されている。確かなのは、それらの分布が特に豊かな長距離統合的結合性を有する領域に対応するということである。

細胞ビューには再構築された前頭錐体ニューロンが収められている。アーカイブの前頭前細胞は、連合皮質に特徴的な長く広範に分岐した尖端樹状突起を備える。

結合

鈎状束は vmPFC と基底外側扁桃体の間の相互結合を運ぶ ── 情動信号が熟議的評価に結びつけられる主要経路であり、また情動調整において前頭前皮質が扁桃体の反応性を調節する主要経路でもある 。本線維束への損傷は対話の両方向を乱し、vmPFC 病変患者の特徴的な意思決定障害に寄与する。

帯状束は vmPFC をより広いデフォルトモードネットワークへと運び、後部帯状皮質、楔前部、そして(帯状-脳弓経路の連続を介して)海馬体との強固な相互結合を備える。これらの結合は、価値表現を自伝的記憶およびより広く自己参照処理に結びつけることを支える

前部帯状、背内側前頭前皮質、眼窩前頭皮質との局所結合は、異なる下位領域が価値、制御、社会認知の異なるが重なり合う側面を扱う、緊密に結合された内側前頭系の中に vmPFC を位置づける

臨床的文脈において

行動型前頭側頭型認知症(bvFTD)は、早期には記憶が比較的保たれる中で、人格、社会的判断、意思決定に著しい変化を生じさせる。萎縮は vmPFC および隣接する眼窩前頭・前部島皮質を巻き込む。臨床症候群 ── 脱抑制、無気力、共感の喪失、拙劣な財政判断 ── は、エピソード記憶が残ったまま価値統合の機構が劣化したときに何が起こるかを示している。本疾患は vmPFC が何に寄与するかについてのもっとも明瞭な自然実験の一つである。

うつ病において、vmPFC の活動と結合性のパターンは、本疾患に特徴的な否定的自己評価への偏倚や反芻的自己参照思考に寄与する仕方で変化する。デフォルトモードネットワークの枠組みがここでは助けになる ── vmPFC を含む DMN 内の過結合は、うつ病的認知を特徴づける内向きの反芻と結びつけられてきた。

物質使用障害は、vmPFC における即時報酬対遅延報酬の表現の変化を示し、即時的満足を長期的目標より優先する選択の持続に対する含意をもつ ── これはヘアらが示した vmPFC 価値信号の背外側前頭前野による調節を強化することを狙う治療介入にとって臨床的に重要な所見である

PTSD において、情動調整中の vmPFC の動員低下は、より再現性のある機能的所見の一つである。機構的な読み方は、扁桃体反応性の効果的な調整は鈎状束に沿った vmPFC-扁桃体間の通信の整合性を要し、その通信が弱まると、脅威関連信号が皮質的文脈によって下方調節されにくくなるというものである。

発見の歴史

vmPFC の現代的な機能的物語はフィニアス・ゲージの 1848 年の症例から始まる ── 鉄棒が眼窩前頭・腹内側皮質を貫通した有名な前頭損傷を負った鉄道作業員で、彼の知能と言語は保たれたが、当時の証言によれば社会的行動と意思決定は変容したとされる。この症例は 1990 年代にハナ・ダマシオらによって、保存されたゲージの頭蓋骨に対する現代的画像化を用いて再分析され、vmPFC 損傷が情動の選択への統合を選択的に障害するという仮説と整合する結果が得られた。

経験的事例はアントニオ・ダマシオらによりアイオワ・ギャンブリング課題 ── 病変患者が標準的認知検査では正常に遂行するが、結果に関する情動的フィードバックから学習できないカード選択パラダイム ── によって体系化された 。ダマシオの身体的マーカー枠組みは、vmPFC が意思決定に何を寄与するかについての本領域に関する最初の首尾一貫した機能的説明を提供し、その描像はアントニオ・ランヘル、トッド・ヘア、コリン・キャメラーらによって fMRI と経済的選択パラダイムを用いて拡張・洗練されてきた

vmPFC は価値信号を自己参照的思考と統合する ── ここの損傷は、何が大事かを知ることに依存する意思決定を乱す。意識的自己が大きな心と対話している状態をユングは「自我」と呼び、彼の一貫した観察の一つは、自我は自分自身の選好の信頼できる語り手ではないということだった。語彙は異なるが、同じ脆さである ── あなたが「何が自分にとって良いかという熟慮された判断」だと思っているものは、部分的には誤りうる領域的計算である。

TIGHT深層心理学への橋

The Default Mode Network and the self-representational system

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領域アトラス · 引用、さもなくば省略