Molti studi attribuiscono funzioni specifiche come il rilevamento degli errori, l’anticipazione dei compiti, l’attenzione, la motivazione e la modulazione delle risposte emotive all’ACC. I suoi ruoli sembrano estendersi anche al sistema nervoso autonomo, regolando la pressione sanguigna e la frequenza cardiaca in risposta a fattori di stress comportamentali.
Rilevamento degli errori e monitoraggio dei conflictedit
La forma più basilare della teoria ACC afferma che l’ACC è coinvolto nel rilevamento degli errori. L’evidenza è stata derivata da studi che coinvolgono un compito Stroop., Tuttavia, ACC è attivo anche durante la risposta corretta, e questo è stato dimostrato utilizzando un compito lettera, per cui i partecipanti hanno dovuto rispondere alla lettera X dopo un A è stato presentato e ignorare tutte le altre combinazioni di lettere con alcune lettere più competitivi rispetto ad altri. Hanno scoperto che per stimoli più competitivi l’attivazione dell’ACC era maggiore.
Una teoria simile pone che la funzione primaria dell’ACC è il monitoraggio del conflitto. Nel compito di Eriksen flanker, le prove incompatibili producono il maggior conflitto e il maggior numero di attivazione da parte dell’ACC., Al rilevamento di un conflitto, l’ACC fornisce quindi spunti ad altre aree del cervello per far fronte ai sistemi di controllo in conflitto.
Evidence from electrical studies
Evidence for ACC as having an error detection function comes from observations of error-related negativity (ERN) unique generated within the ACC upon error occurrences. È stata fatta una distinzione tra un ERP a seguito di risposte errate (risposta ERN) e un segnale dopo che i soggetti ricevono feedback dopo risposte errate (feedback ERN).
I pazienti con danno PFC laterale mostrano ERN ridotti.,
La teoria dell’apprendimento per rinforzo ERN pone che vi sia una mancata corrispondenza tra l’esecuzione effettiva della risposta e l’esecuzione appropriata della risposta, che si traduce in una scarica ERN. Inoltre, questa teoria prevede che, quando l’ACC riceve input contrastanti dalle aree di controllo nel cervello, determina e assegna quale area dovrebbe essere data il controllo sul sistema motorio. Si ritiene che diversi livelli di dopamina influenzino l’ottimizzazione di questo sistema di filtri fornendo aspettative sui risultati di un evento., L’ERN, quindi, funge da faro per evidenziare la violazione di un’aspettativa. La ricerca sul verificarsi del feedback ERN mostra la prova che questo potenziale ha ampiezze maggiori quando le violazioni dell’aspettativa sono grandi. In altre parole, se un evento non è probabile che accada, il feedback ERN sarà più grande se non viene rilevato alcun errore. Altri studi hanno esaminato se l’ERN è provocato variando il costo di un errore e la valutazione di una risposta.
In queste prove, viene fornito un feedback sul fatto che il partecipante abbia guadagnato o perso denaro dopo una risposta., Le ampiezze delle risposte ERN con piccoli guadagni e piccole perdite erano simili. Nessun ERN è stato suscitato per eventuali perdite al contrario di un ERN per nessuna vittoria, anche se entrambi i risultati sono gli stessi. La scoperta in questo paradigma suggerisce che il monitoraggio delle vittorie e delle perdite si basa sui relativi guadagni e perdite attesi. Se si ottiene un risultato diverso dal previsto, l’ERN sarà maggiore rispetto ai risultati attesi. Gli studi ERN hanno anche localizzato funzioni specifiche dell’ACC.,
L’ACC rostrale sembra essere attivo dopo una commissione di errore, indicando una funzione di risposta all’errore, mentre l’ACC dorsale è attivo dopo un errore e un feedback, suggerendo una funzione più valutativa (per prove fMRI, vedi anche ). Questa valutazione è di natura emotiva e mette in evidenza la quantità di angoscia associata a un certo errore. Riassumendo le prove trovate dagli studi ERN, sembra che ACC riceva informazioni su uno stimolo, selezioni una risposta appropriata, monitora l’azione e adatta il comportamento in caso di violazione dell’aspettativa.,
Prove contro la teoria del rilevamento degli errori e del monitoraggio dei conflitti
Gli studi che esaminano le prestazioni delle attività relative ai processi di errore e conflitto in pazienti con danno ACC mettono in dubbio la necessità di questa regione per queste funzioni. Le teorie di rilevamento degli errori e monitoraggio dei conflitti non possono spiegare alcune prove ottenute da studi elettrici che dimostrano gli effetti del dare feedback dopo le risposte perché la teoria descrive l’ACC come un conflitto di monitoraggio rigoroso, non come avente proprietà valutative.,
È stato affermato che “Le conseguenze cognitive delle lesioni cingolate anteriori rimangono piuttosto equivoche, con una serie di casi di funzione neuropsicologica ed esecutiva generale intatta in presenza di grandi lesioni cingolate dorsali anteriori. Per una visione alternativa del cingolato anteriore, vedere la recensione di Rushworth (2007).
Valutazione socialeedit
L’attività nella corteccia cingolata dorsale anteriore (dACC) è stata implicata nell’elaborazione sia della rilevazione che della valutazione dei processi sociali, inclusa l’esclusione sociale., Quando esposti a ripetuti compiti di valutazione sociale personale, le donne non depresse hanno mostrato una ridotta attivazione audace di fMRI nel dACC alla seconda esposizione, mentre le donne con una storia di depressione hanno mostrato una maggiore attivazione AUDACE. Questa attività differenziale può riflettere una maggiore ruminazione sulla valutazione sociale o una maggiore eccitazione associata a una valutazione sociale ripetuta.,
Teoria dell’apprendimento basata sulla gratificazionemodifica
Una teoria più completa e recente descrive l’ACC come un componente più attivo e pone che rileva e monitora gli errori, valuta il grado dell’errore e quindi suggerisce una forma appropriata di azione da implementare dal sistema motorio. Prove precedenti da studi elettrici indicano che l’ACC ha una componente valutativa, che è effettivamente confermata da studi fMRI.Le aree dorsale e rostrale dell’ACC sembrano entrambe essere influenzate da ricompense e perdite associate a errori., Durante uno studio, i partecipanti hanno ricevuto ricompense monetarie e perdite per risposte corrette e errate, rispettivamente.
La più grande attivazione nel dACC è stata mostrata durante gli studi di perdita. Questo stimolo non ha suscitato errori e, quindi, le teorie di rilevamento e monitoraggio degli errori non possono spiegare completamente perché si verificherebbe questa attivazione ACC. La parte dorsale dell’ACC sembra svolgere un ruolo chiave nel processo decisionale e nell’apprendimento basato sulla ricompensa. La parte rostrale dell’ACC, d’altra parte, si crede di essere coinvolta più con le risposte affettive agli errori., In un’interessante espansione dell’esperimento precedentemente descritto, sono stati esaminati gli effetti dei premi e dei costi sull’attivazione di ACC durante la commissione degli errori. I partecipanti hanno eseguito una versione del compito Eriksen flanker utilizzando una serie di lettere assegnate a ciascun pulsante di risposta anziché alle frecce.
Gli obiettivi erano affiancati da un insieme di lettere congruente o incongruente. Utilizzando l’immagine di un pollice (su, giù o neutro), i partecipanti hanno ricevuto un feedback su quanti soldi hanno guadagnato o perso. I ricercatori hanno trovato una maggiore attivazione ACC rostrale quando i partecipanti hanno perso denaro durante le prove., I partecipanti hanno riferito di essere frustrati quando commettevano errori. Poiché l’ACC è strettamente coinvolto nel rilevamento degli errori e nelle risposte affettive, potrebbe benissimo essere che quest’area formi le basi della fiducia in se stessi. Presi insieme, questi risultati indicano che sia le aree dorsali che quelle rostrali sono coinvolte nella valutazione dell’entità dell’errore e nell’ottimizzazione delle risposte successive. Uno studio che conferma questa nozione ha esplorato le funzioni di entrambe le aree dorsali e rostrali dell’ACC coinvolte utilizzando un compito saccade.,
Ai partecipanti è stato mostrato un segnale che indicava se dovevano fare un pro-saccade o un anti-saccade. Un anti-saccade richiede la soppressione di una stecca di distrazione perché il bersaglio appare nella posizione opposta causando il conflitto. I risultati hanno mostrato un’attivazione diversa per le aree ACC rostrale e dorsale. Le prestazioni anti-saccade precocemente corrette sono state associate all’attivazione rostrale. L’area dorsale, d’altra parte, è stata attivata quando sono stati commessi errori, ma anche per risposte corrette.,
Ogni volta che l’area dorsale era attiva, sono stati commessi meno errori fornendo maggiori prove che l’ACC è coinvolto con prestazioni impegnative. Il secondo risultato ha mostrato che, durante le prove di errore, l’ACC si attivava più tardi rispetto alle risposte corrette, indicando chiaramente una sorta di funzione valutativa.
Ruolo nella coscienzamodiFica
L’area ACC nel cervello è associata a molte funzioni correlate all’esperienza cosciente. Maggiori livelli di attivazione ACC erano presenti in partecipanti femminili più emotivamente consapevoli quando venivano mostrati brevi videoclip “emotivi”., Una migliore consapevolezza emotiva è associata a un migliore riconoscimento di segnali o obiettivi emotivi, che si riflette nell’attivazione ACC.
L’idea che la consapevolezza sia associata all’ACC è supportata da alcune prove, in quanto sembra essere il caso che, quando le risposte dei soggetti non sono congruenti con le risposte effettive, viene prodotta una negatività correlata all’errore più grande.
Uno studio ha trovato un ERN anche quando i soggetti non erano consapevoli del loro errore. La consapevolezza potrebbe non essere necessaria per suscitare un ERN, ma potrebbe influenzare l’effetto dell’ampiezza del feedback ERN., In relazione alla teoria dell’apprendimento basato sulla ricompensa, la consapevolezza potrebbe modulare le violazioni dell’aspettativa. Una maggiore consapevolezza potrebbe comportare una diminuzione delle violazioni delle aspettative e una diminuzione della consapevolezza potrebbe ottenere l’effetto opposto. Sono necessarie ulteriori ricerche per comprendere completamente gli effetti della consapevolezza sull’attivazione dell’ACC.
Nell’ipotesi Sorprendente, Francis Crick identifica il cingolato anteriore, per essere specifico il solco cingolato anteriore, come un probabile candidato per il centro del libero arbitrio negli esseri umani., Crick basa questo suggerimento su scansioni di pazienti con lesioni specifiche che sembrano interferire con il loro senso di volontà indipendente, come la sindrome della mano aliena.
Ruolo nella registrazione del doloredit
L’ACC registra il dolore fisico come mostrato in studi di risonanza magnetica funzionale che hanno mostrato un aumento dell’intensità del segnale, tipicamente nella parte posteriore dell’area 24 dell’ACC, che era correlato con l’intensità del dolore., Quando questa attivazione correlata al dolore era accompagnata da compiti cognitivi che richiedevano attenzione (fluidità verbale), i compiti che richiedevano attenzione aumentavano l’intensità del segnale in una regione dell’ACC anteriore e/o superiore alla regione di attivazione correlata al dolore. L’ACC è l’area corticale che è stata più frequentemente legata all’esperienza del dolore. Sembra essere coinvolto nella reazione emotiva al dolore piuttosto che alla percezione del dolore stesso.,
Prove da studi di neuroscienze sociali hanno suggerito che, oltre al suo ruolo nel dolore fisico, l’ACC può anche essere coinvolto nel monitoraggio di situazioni sociali dolorose, come l’esclusione o il rifiuto. Quando i partecipanti si sentivano socialmente esclusi in un gioco di lancio della palla virtuale fMRI in cui la palla non veniva mai lanciata al partecipante, l’ACC mostrava l’attivazione., Inoltre, questa attivazione è stata correlata con una misura di disagio sociale auto-riportata, indicando che l’ACC può essere coinvolto nella rilevazione e nel monitoraggio di situazioni sociali che possono causare dolore sociale/emotivo, piuttosto che solo dolore fisico.
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