Viele Studien schreiben spezifische Funktionen wie Fehlererkennung, Vorwegnahme von Aufgaben, Aufmerksamkeit, Motivation und Modulation emotionaler Reaktionen auf den ACC zu. Seine Rolle scheint sich auch auf das autonome Nervensystem auszudehnen und reguliert den Blutdruck und die Herzfrequenz als Reaktion auf Verhaltensstressoren.
Fehlererkennung und Konfliktüberwachungedit
Die grundlegendste Form der ACC-Theorie besagt, dass der ACC an der Fehlererkennung beteiligt ist. Evidenz ist abgeleitet von Studien mit einer Stroop-Aufgabe., ACC ist jedoch auch während der korrekten Antwort aktiv, und dies wurde unter Verwendung einer Buchstabenaufgabe gezeigt, bei der die Teilnehmer auf den Buchstaben X reagieren mussten, nachdem ein A präsentiert wurde, und alle anderen Buchstabenkombinationen mit einigen Buchstaben ignorieren mussten, die wettbewerbsfähiger waren als andere. Sie fanden heraus, dass für wettbewerbsfähigere Stimuli die ACC-Aktivierung größer war.
Eine ähnliche Theorie besagt, dass die Hauptfunktion des ACC die Überwachung von Konflikten ist. In Eriksen flanker Aufgabe, inkompatible Studien produzieren die meisten Konflikte und die meisten Aktivierung durch die ACC., Bei der Erkennung eines Konflikts liefert der ACC dann Hinweise auf andere Bereiche im Gehirn, um mit den widersprüchlichen Kontrollsystemen fertig zu werden.
Nachweis von elektrischen studies
Beweis für einen ACC mit einem Fehler Erkennung Funktion, stammt aus Beobachtungen von Fehler-bezogene Negativität (ERN) eindeutig generiert innerhalb der ACC auf Fehler vorkommen. Ein Unterschied wurde gemacht zwischen einem ERP folgenden falschen Antworten (response ERN) und ein signal nach Themen erhalten Rückmeldungen nach falschen Antworten (feedback-ERN).
Patienten mit lateralen PFC-Schäden zeigen reduzierte ERNs.,
Die ERN-Theorie des Verstärkungslernens stellt eine Nichtübereinstimmung zwischen der tatsächlichen Antwortausführung und der geeigneten Antwortausführung dar, was zu einer ERN-Entladung führt. Darüber hinaus sagt diese Theorie voraus, dass der ACC, wenn er widersprüchliche Eingaben von Kontrollbereichen im Gehirn erhält, bestimmt und zuweist, welcher Bereich die Kontrolle über das motorische System erhalten soll. Es wird angenommen, dass unterschiedliche Dopaminspiegel die Optimierung dieses Filtersystems beeinflussen, indem Erwartungen an die Ergebnisse eines Ereignisses gestellt werden., Das ERN dient dann als Leuchtfeuer, um die Verletzung einer Erwartung hervorzuheben. Untersuchungen zum Auftreten des Feedback-Syndroms zeigen, dass dieses Potenzial bei großen Erwartungsstörungen größere Amplituden aufweist. Mit anderen Worten, wenn ein Ereignis nicht wahrscheinlich ist, ist die Rückkopplungsrate größer, wenn kein Fehler erkannt wird. Andere Studien haben untersucht, ob die Antwort durch Variation der Kosten eines Fehlers und der Bewertung einer Antwort ausgelöst wird.
In diesen Versuchen wird Feedback darüber gegeben, ob der Teilnehmer nach einer Antwort Geld gewonnen oder verloren hat., Amplituden von ERN-Reaktionen mit kleinen Gewinnen und kleinen Verlusten waren ähnlich. Kein ERN wurde für Verluste im Gegensatz zu einem ERN für keine Gewinne ausgelöst, obwohl beide Ergebnisse gleich sind. Die Feststellung in diesem Paradigma legt nahe, dass die Überwachung von Gewinnen und Verlusten auf den relativen erwarteten Gewinnen und Verlusten basiert. Wenn Sie ein anderes Ergebnis als erwartet erhalten, ist die Wahrscheinlichkeit größer als bei den erwarteten Ergebnissen. Diese Studien haben auch spezifische Funktionen des ACC lokalisiert.,
Der Rostral ACC scheint nach einer Fehlerkommission aktiv zu sein, was auf eine Fehlerantwortfunktion hinweist, während der dorsale ACC sowohl nach einem Fehler als auch nach einer Rückmeldung aktiv ist, was auf eine auswertendere Funktion hindeutet (für fMRI-Beweise siehe auch ). Diese Bewertung ist emotionaler Natur und hebt die mit einem bestimmten Fehler verbundene Belastung hervor. Zusammenfassend scheint es so zu sein, dass ACC Informationen über einen Stimulus erhält, eine geeignete Reaktion auswählt, die Aktion überwacht und das Verhalten anpasst, wenn eine Verletzung der Erwartung vorliegt.,
Evidence against error detection and conflict monitoring theory
Studien, die die Aufgabenleistung im Zusammenhang mit Fehler-und Konfliktprozessen bei Patienten mit ACC-Schäden untersuchen, bezweifeln die Notwendigkeit dieser Region für diese Funktionen. Die Fehlererkennungs-und Konfliktüberwachungstheorien können einige Beweise, die durch elektrische Studien erhalten wurden, die die Auswirkungen der Rückmeldung nach Antworten demonstrieren, nicht erklären, da die Theorie den ACC als streng überwachenden Konflikt beschreibt und nicht als bewertende Eigenschaften.,
Es wurde festgestellt, dass “ die kognitiven Folgen von anterioren cingulären Läsionen ziemlich eindeutig bleiben, mit einer Reihe von Fallberichten über intakte allgemeine neuropsychologische und exekutive Funktion in Gegenwart von großen anterioren dorsalen cingulären Läsionen. Für eine alternative Ansicht von anterior cingulate, siehe Rushworth ‚ s Review (2007).
Soziale Bewertungedit
Die Aktivität im dorsalen anterioren cingulären Kortex (dACC) war sowohl an der Erkennung als auch an der Bewertung sozialer Prozesse einschließlich sozialer Ausgrenzung beteiligt., Bei wiederholten persönlichen sozialen Bewertungsaufgaben zeigten nicht depressive Frauen bei der zweiten Exposition eine reduzierte FMRI-Fettaktivierung im dACC, während Frauen mit Depressionen in der Vorgeschichte eine verstärkte Fettaktivierung zeigten. Diese differentielle Aktivität kann ein verstärktes Grollen über die soziale Bewertung oder eine verstärkte Erregung im Zusammenhang mit wiederholter sozialer Bewertung widerspiegeln.,
Belohnungsbasierte Lerntheoreedit
Eine umfassendere und neuere Theorie beschreibt das ACC als eine aktivere Komponente und stellt fest, dass es Fehler erkennt und überwacht, den Grad des Fehlers auswertet und dann eine geeignete Handlungsform vorschlägt, die vom Motorsystem implementiert werden soll. Frühere Beweise aus elektrischen Studien deuten darauf hin, dass der ACC eine evaluative Komponente hat, was tatsächlich durch fMRI-Studien bestätigt wird.Die dorsalen und rostralen Bereiche des ACC scheinen beide von Belohnungen und Verlusten betroffen zu sein, die mit Fehlern verbunden sind., Während einer Studie erhielten die Teilnehmer finanzielle Belohnungen und Verluste für korrekte bzw. falsche Antworten.
Die größte Aktivierung im dACC wurde während der Verlustversuche gezeigt. Dieser Stimulus löste keine Fehler aus, und daher können Fehlererkennungs-und Überwachungstheorien nicht vollständig erklären, warum diese ACC-Aktivierung auftreten würde. Der dorsale Teil des ACC scheint eine Schlüsselrolle bei belohnungsbasierten Entscheidungen und Lernen zu spielen. Der rostrale Teil des ACC hingegen wird eher mit affektiven Reaktionen auf Fehler in Verbindung gebracht., In eine interessante Erweiterung des zuvor beschriebenen experiment die Auswirkungen von Belohnungen und Kosten, die auf der ACC-Aktivierung bei Fehler Kommission untersucht wurde. Die Teilnehmer führten eine Version der Eriksen Flanker-Aufgabe mithilfe einer Reihe von Buchstaben aus, die jeder Antwortschaltfläche anstelle von Pfeilen zugewiesen waren.
Ziele wurden flankiert von entweder kongruent oder inkongruent Reihe von Briefen. Anhand eines Daumenbildes (nach oben, unten oder neutral) erhielten die Teilnehmer Feedback darüber, wie viel Geld sie gewonnen oder verloren haben. Die Forscher fanden eine größere Rostral ACC-Aktivierung, wenn die Teilnehmer während der Versuche Geld verloren., Die Teilnehmer berichteten, frustriert zu sein, wenn sie Fehler machten. Da der ACC aufwendig mit Fehlererkennung und affektiven Reaktionen befasst ist, kann es sehr gut sein, dass dieser Bereich die Grundlagen des Selbstvertrauens bildet. Zusammengenommen zeigen diese Ergebnisse, dass sowohl der dorsale als auch der rostrale Bereich an der Bewertung des Ausmaßes des Fehlers und der Optimierung nachfolgender Reaktionen beteiligt sind. Eine Studie, die diesen Begriff bestätigte, untersuchte die Funktionen sowohl des dorsalen als auch des rostralen Bereichs des ACC unter Verwendung einer Sakkadenaufgabe.,
Den Teilnehmern wurde ein Stichwort gezeigt, das angibt, ob sie entweder einen Pro-Saccade oder einen Anti-Saccade machen mussten. Eine Anti-Saccade erfordert die Unterdrückung eines ablenkenden Cue, da das Ziel an der entgegengesetzten Stelle erscheint, die den Konflikt verursacht. Die Ergebnisse zeigten unterschiedliche Aktivierung für die rostral und dorsal ACC Bereichen. Die frühzeitige korrekte Anti-Saccade-Leistung war mit der Rostral-Aktivierung verbunden. Der dorsale Bereich hingegen wurde aktiviert, wenn Fehler begangen wurden, aber auch für korrekte Antworten.,
Wann immer der dorsale Bereich aktiv war, wurden weniger Fehler begangen, die mehr Beweise dafür lieferten, dass der ACC mit anstrengender Leistung verbunden ist. Der zweite Befund zeigte, dass der ACC während Fehlerversuchen später als bei korrekten Antworten aktiviert wurde, was eindeutig auf eine Art Bewertungsfunktion hinweist.
Rolle im Bewusstseinedit
Der ACC-Bereich im Gehirn ist mit vielen Funktionen verbunden, die mit bewusster Erfahrung korrelieren. Größere ACC-Aktivierungsstufen waren bei emotional bewussteren weiblichen Teilnehmern vorhanden, wenn kurze „emotionale“ Videoclips gezeigt wurden., Ein besseres emotionales Bewusstsein ist mit einer verbesserten Erkennung emotionaler Hinweise oder Ziele verbunden, was sich in der ACC-Aktivierung widerspiegelt.
Die Idee des Bewusstseins, das mit dem ACC in Verbindung gebracht wird, wird durch einige Beweise gestützt, da es der Fall zu sein scheint, dass, wenn die Antworten der Probanden nicht mit den tatsächlichen Antworten übereinstimmen, eine größere fehlerbezogene Negativität erzeugt wird.
Eine Studie fand einen Fehler, auch wenn die Probanden sich ihres Fehlers nicht bewusst waren. Bewusstsein ist möglicherweise nicht notwendig, um ein ERN auszulösen, es könnte jedoch die Wirkung der Amplitude des Feedback-ERN beeinflussen., In Bezug auf die belohnungsbasierte Lerntheorie könnte das Bewusstsein Erwartungsverletzungen modulieren. Ein erhöhtes Bewusstsein könnte zu einer verminderten Erwartungshaltung führen und ein vermindertes Bewusstsein könnte den gegenteiligen Effekt erzielen. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die Auswirkungen des Bewusstseins auf die ACC-Aktivierung vollständig zu verstehen.
In der erstaunlichen Hypothese identifiziert Francis Crick das vordere Cingulat, genauer gesagt den vorderen Cingulat sulcus, als wahrscheinlichen Kandidaten für das Zentrum des freien Willens beim Menschen., Crick stützt diesen Vorschlag auf Scans von Patienten mit spezifischen Läsionen, die ihr Gefühl des unabhängigen Willens zu stören scheinen, wie das Alien-Hand-Syndrom.
Rolle bei der Schmerzregistrierung
Die ACC registriert körperliche Schmerzen, wie in funktionellen MRT-Studien gezeigt, die eine Zunahme der Signalintensität zeigten, typischerweise im hinteren Teil des Bereichs 24 der ACC, das war korreliert mit der Schmerzintensität., Wenn diese schmerzbedingte Aktivierung von aufmerksamkeitsintensiven kognitiven Aufgaben (verbale Fließfähigkeit) begleitet wurde, erhöhten die aufmerksamkeitsintensiven Aufgaben die Signalintensität in einer Region des ACC anterior und/oder der schmerzbezogenen Aktivierungsregion überlegen. Der ACC ist der kortikale Bereich, der am häufigsten mit der Schmerzerfahrung in Verbindung gebracht wurde. Es scheint eher an der emotionalen Reaktion auf Schmerz als an der Wahrnehmung von Schmerz selbst beteiligt zu sein.,
Hinweise aus den sozialen Neurowissenschaften Studien haben vorgeschlagen, dass, zusätzlich zu seiner Rolle bei der körperliche Schmerz, der ACC kann auch beteiligt sein in die überwachung schmerzhaft sozialen Situationen, wie zum Beispiel Ausgrenzung oder Ablehnung. Als sich die Teilnehmer in einem fMRI Virtual Ball Throwing-Spiel, in dem der Ball niemals auf den Teilnehmer geworfen wurde, sozial ausgeschlossen fühlten, zeigte der ACC eine Aktivierung., Ferner korrelierte diese Aktivierung mit einem selbst berichteten Maß an sozialer Not, was darauf hindeutet, dass der ACC an der Erkennung und Überwachung sozialer Situationen beteiligt sein kann, die soziale/emotionale Schmerzen verursachen können, und nicht nur körperliche Schmerzen.
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