Abstrakt
Czy lubisz science fiction? Czy słyszałeś, a może nawet jesteś fanem słynnej serii „Gwiezdne wojny”? Podsumowując, są tam rebelianci, imperatorzy, księżniczki, roboty i wiele innych bajecznych stworzeń. Jest też źródło mocy zwane „Mocą”. Korzystają z niego Jedi (ci dobrzy), ale także ciemna strona (ci źli). Tylko ciemna strona używa destrukcyjnej mocy „Mocy”, która opiera się na negatywnych emocjach, takich jak strach, gniew, zazdrość czy nienawiść. Jedi opanowuje „Moc” i używa jej do wiedzy i obrony, ucząc się kontrolować swoje emocje. Nasze badania również koncentrują się na emocjach i sposobach ich kontrolowania. Wiemy, że również w naszej galaktyce odnosimy większe sukcesy, gdy potrafimy kontrolować nasze uczucia. Dlatego chcemy znaleźć regiony mózgu odpowiedzialne za umożliwienie nam radzenia sobie z naszymi emocjami i pomóc tym dzieciom, które zmagają się z kontrolowaniem negatywnych emocji.
Wyobraź sobie, że idziesz korytarzem szkolnym, myśląc o następnej lekcji. Nagle, twój najlepszy przyjaciel wyskakuje z ciemnego kąta, tuż przed tobą, nosząc głupią maskę i strasząc cię. Ta sztuczka, która została na tobie odegrana, natychmiast doprowadziła do reakcji twojego ciała. Czujesz bicie swojego serca i może właśnie głośno krzyknąłeś. Po kilku sekundach jednak rozpoznajesz swojego przyjaciela i zauważasz, że nie ma prawdziwego zagrożenia. Może nawet zaczynasz się śmiać z tego żartu. Jest to przykład tego, jak człowiek może zareagować na emocjonalną sytuację. Pokazuje on również, jak nasz umysł przetwarza sytuację za pomocą różnych wskazówek. Emocje to uczucia, które (1) są spowodowane przez sytuacje, które są znaczące lub ważne dla Ciebie, (2) są czymś, co czujesz lub pokazujesz poprzez język ciała, i (3) mogą konkurować z innymi ważnymi rzeczami. W naszym przykładzie, przerażający żart dał ci wrażenie bycia zaatakowanym i ważne jest dla ciebie, aby pozostać bez szwanku. Twoje bijące serce i krzyk to reakcja Twojego ciała. Chociaż jesteś przerażony i Twoim pierwszym zamiarem może być szybka ucieczka, zauważyłeś też, że to był po prostu żart Twojego przyjaciela. Bycie przestraszonym i wiedza, że ktoś jest twoim przyjacielem to dwie różne wskazówki, które mogą konkurować ze sobą w twoim mózgu. Jedna wskazówka każe Ci uciekać, aby nie ucierpieć, a druga każe Ci zostać z kimś, kogo lubisz (konkurencyjne reakcje). W ułamku sekundy dokonujesz wyboru, która emocja jest dla Ciebie ważna, a którą chcesz kontrolować lub całkowicie stłumić. Ogólnie rzecz biorąc, ludzie mają tendencję do zmniejszania negatywnych emocji (złości, smutku lub strachu) i zwiększania pozytywnych (szczęścia, miłości i radości). Zmiana lub kontrola uczuć jest działaniem, które nazywamy „regulacją emocji”. Sposób, w jaki kontrolujesz i zmieniasz swoje emocje nazywamy „strategią regulacji emocji”. Patrząc na dane od wielu ludzi, naukowcy byli w stanie wykazać, że sposób, w jaki regulujesz swoje emocje wpływa na to, jak się czujesz, ale także wpływa na ludzi wokół ciebie. Na przykład, jeśli masz trudności w kontrolowaniu swoich emocji, gdy jesteś zły, może skończyć się przeklinając, uderzając, a nawet zastraszanie ludzi wokół ciebie. To nie jest zabawa dla nich też. Dlatego udane przetwarzanie i regulacja emocji jest bardzo ważne dla ludzi. W rzeczywistości, trudności z regulacją emocji są częścią wielu problemów zdrowia psychicznego u dzieci, nastolatków i dorosłych.
Używanie aparatu MRI do badania mózgu
Sposób, w jaki mózg przetwarza i reguluje emocje może być badany przy użyciu techniki zwanej obrazowaniem rezonansu magnetycznego (MRI). Skaner MRI wygląda jak duży tunel (patrz Rycina 1A). W rzeczywistości jest to po prostu bardzo wymyślna kamera, która jest w stanie wykonać zdjęcia wszystkich części wewnątrz ciała. Na przykład kamera MRI może zrobić zdjęcie kości nogi, bijącego serca lub interesującego nas organu – mózgu. Za pomocą aparatu MRI możemy przyjrzeć się strukturze (kształtowi i wielkości) mózgu. Jeśli chcemy zobaczyć, jak działa mózg, możemy użyć aparatu MRI, aby przyjrzeć się jego funkcjonowaniu. Tak jak ty potrzebujesz więcej jedzenia, kiedy uprawiasz sport, tak samo twój mózg potrzebuje więcej energii, kiedy staje się aktywny, ale zamiast jedzenia potrzebuje tlenu. Dlatego też, gdy określony obszar w mózgu ciężko pracuje, otrzymuje więcej tlenu transportowanego do niego przez krwiobieg. Taką krew nazywamy bogatą w tlen. Krew bogata w tlen wysyła do kamery MRI inne sygnały niż krew, która zawiera mniej tlenu. Korzystając z tej wiedzy, badacze mogą stworzyć obraz zarówno struktury, jak i funkcji mózgu. Dzięki specjalnym programom komputerowym możemy tworzyć obrazy takie jak te na rycinie 1B. Jedną z najbardziej zdumiewających rzeczy jest to, że aparat MRI może robić zdjęcia pracy Twojego mózgu, nawet go nie dotykając! Przed osobami, które biorą udział w badaniach z użyciem MRI, stoją jednak pewne wyzwania. Dwa największe z nich polegają na tym, że (1) podczas robienia zdjęć trzeba pozostawać w bezruchu, w przeciwnym razie zdjęcia stają się nieostre (wyjaśnienie: ryc. 2) oraz (2) trzeba chronić uszy przed hałasem. Duże aparaty, takie jak MRI, mogą być dość głośne, dlatego trzeba założyć specjalne słuchawki. Pozostawanie w bezruchu można ćwiczyć za pomocą zabawnych gier, takich jak gra w zamrażanie, w której trzeba pozostać nieruchomo jak lodowy posąg. Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej i zobaczyć, jak wyglądają eksperymenty MRI z udziałem małych dzieci, możesz obejrzeć poniższy film (http://www.jove.com/video/1309/making-mr-imaging-child-s-play-pediatric-neuroimaging-protocol ).
- Figura 1
- A. Dwóch członków naszego zespołu badawczego pokazujących aparat MRI i sposób jego użycia. B. Różne widoki mózgu dziecka wykonane przez kamerę MRI. Obszary zaznaczone kolorem żółtym są ważne dla przetwarzania i regulacji emocji.
- Rysunek 2
- Dlaczego pozostawanie nieruchomo podczas sesji MRI jest ważne: A. Zdjęcie wykonane zwykłym aparatem może być bardzo ostre, gdy osoba stoi nieruchomo (zielona szczęśliwa buzia). Ale kiedy osoba ta dużo się porusza, zdjęcie staje się nieostre (czerwona smutna buzia). B. Podobnie jest w przypadku robienia zdjęć mózgu. Zdjęcia mogą być bardzo ostre, gdy osoba pozostaje nieruchoma (zielona szczęśliwa twarz) lub rozmazane i trudne do odczytania dla naukowców, gdy osoba porusza się (czerwona smutna twarz).
Jak wygląda mózg podczas przetwarzania i regulacji emocji?
W pierwszej części dowiedziałeś się o uczuciach, które naukowcy nazywają emocjami. Słyszałeś, że emocje mogą prowadzić do reakcji w Twoim ciele. Wiesz również, że czasami doświadczamy kilku emocji na raz i że czasami trzeba kontrolować uczucie i nie postępować zgodnie z nim. Proces ten nazywamy regulacją emocji. W drugiej części dowiedziałeś się, jak działa aparat MRI i jak można go używać do robienia zdjęć struktury i funkcji mózgu. W następnej sekcji chcemy połączyć te dwie rzeczy i porozmawiać o częściach mózgu, które są odpowiedzialne za przetwarzanie i regulację emocji.
Używając aparatów MRI, naukowcy wykazali, że emocje są przetwarzane przez wiele różnych obszarów mózgu. Nie ma tylko jednego miejsca, które jest odpowiedzialne za przetwarzanie emocji. Kilka regionów mózgu pracuje razem jako zespół. Dlatego naukowcy twierdzą, że emocje są przetwarzane przez sieć regionów mózgu. Sieć regionów mózgu, które przetwarzają emocje nazywana jest siecią przetwarzania emocji (patrz rysunek 3). Wymieńmy niektóre z tych regionów mózgu, które są aktywowane przez emocje. Są to: jądro migdałowate, kora przedczołowa, kora zakrętu obręczy, hipokamp i zwoje podstawy. Fantazyjne nazwy, ale to nie te nazwy musisz zapamiętać. Ważne jest, aby zrozumieć, że istnieje wiele regionów mózgu zaangażowanych w przetwarzanie emocji. Wszystkie te regiony mają swoje zadania i współpracują ze sobą w celu identyfikacji i kontroli emocji. Migdałek, na przykład, jest maleńką częścią mózgu (ma kształt i wielkość migdała) i jest odpowiedzialny za obsługę zarówno pozytywnych, jak i negatywnych informacji. Migdałki są szczególnie ważne, gdy doświadczamy emocji strachu. Innym regionem sieci przetwarzania emocji jest kora przedczołowa, której nazwa pochodzi od jej lokalizacji: w przedniej części mózgu. Kora przedczołowa jest jak centrum kontroli, pomagające kierować naszymi działaniami, dlatego też obszar ten jest również zaangażowany w regulację emocji. Zarówno migdałki, jak i kora przedczołowa są częścią sieci emocji. Podobnie jak dobrzy przyjaciele, te różne regiony mózgu pozostają w kontakcie i często się ze sobą komunikują. Na przykład, migdałek (ośrodek emocji) może wykryć ważne wydarzenie związane z lękiem i przekazać tę informację do kory przedczołowej (ośrodek kontroli). Kora przedczołowa otrzymuje wiadomość, że dzieje się coś strasznego. Jeśli to konieczne, ten ośrodek kontroli z przodu głowy wysyła polecenia do innych regionów mózgu, nakazując im poruszanie ciałem i ucieczkę. Podsumowując, wiele regionów mózgu współpracuje ze sobą, aby przetworzyć i zareagować na sytuację emocjonalną (patrz rysunek 3).
- Rysunek 3 – Sieć przetwarzania emocji obejmuje kilka obszarów mózgu.
- Niektóre z tych obszarów są tu pokazane w odcieniach niebieskiego i widać ich różne zadania: migdałek (amygdala) rozpoznaje i sortuje emocje przed przetransportowaniem ich do innych obszarów. Na rysunku transport ten jest zobrazowany jako pociąg jadący wzdłuż przerywanej linii torów do najbardziej czołowej części mózgu. Kiedy informacja tam dotrze, kora przedczołowa i kora zakrętu obręczy działają jak centrum kontroli (mały człowieczek za biurkiem), decydując, co należy dalej zrobić z napływającymi emocjami. Wiele obszarów pracuje razem, aby przetworzyć emocję! (ilustracja autorstwa Menksa).
Co się dzieje w mózgu, kiedy przetwarzanie emocji zawodzi?
Do tej pory rozumiesz, że uczucia są skomplikowane i że emocje są reprezentowane i przetwarzane przez wiele regionów w mózgu. Pamiętasz również, że skuteczna regulacja emocji jest ważna dla dobrego samopoczucia danej osoby i ma kluczowe znaczenie dla ludzi wokół niej. Jak wspomniano wcześniej, może być naprawdę trudno przebywać wokół ludzi, którzy ciągle przeklinają, biją lub znęcają się nad ludźmi wokół nich, ponieważ nie potrafią kontrolować swoich negatywnych emocji. Niestety, niektóre dzieci zmagają się ze swoimi emocjami bardziej niż inne. Wyobraź sobie, że masz kolegę z klasy o imieniu Jamie, który ma problemy z regulacją emocji, zwłaszcza gniewu i strachu. Teraz wyobraź sobie, że robisz Jamiemu głupi żart, ale zamiast się śmiać, Jamie bardzo się denerwuje i może nawet zaczyna się z tobą bić. Jest to przykład osoby, która ma trudności z regulacją emocji. Takie trudności w radzeniu sobie z emocjami można często zaobserwować u bardzo agresywnych (często walczących i znęcających się) i aspołecznych (łamiących zasady) nastolatków. Badania wykazały, że nastolatki te nie zawsze potrafią skutecznie rozpoznawać swoje emocje. Może być im również bardzo trudno zapanować nad emocjami, jak w przypadku Jamiego. To nie jest dla Ciebie zabawne, jeśli staniesz się ofiarą Jamiego, kiedy chce z Tobą walczyć. Ale nie jest to również zabawne dla Jamiego, który może zostać wyrzucony ze szkoły za swoje zachowanie. To nie jest zabawa ani dla jego rodziców, ani dla ludzi wokół niego. Jak widać, trudności Jamiego w kontrolowaniu emocji mają wpływ na wiele osób.
Ponieważ interesuje nas, jak mózg przetwarza i reguluje emocje, dużo pracujemy z dziećmi, które z powodzeniem radzą sobie z emocjami. Zapraszamy również dzieci, które zmagają się z przetwarzaniem i regulacją emocji, aby sprawdzić, czy struktura i funkcja ich mózgu wygląda inaczej niż u dzieci, które nie mają problemów z przetwarzaniem emocji. Do tej pory było kilka małych badań, sugerujących, że istnieją różnice w funkcji i strukturze mózgu u dzieci z zachowaniami agresywnymi . Ale, jak opisuje nasza sekcja MRI, istnieją wyzwania podczas prowadzenia badań z młodszymi uczestnikami. Na przykład, dzieciom bardzo trudno jest pozostać w bezruchu, gdy MRI robi zdjęcia (Rycina 2A). Z tego powodu większość badań obejmuje bardzo małą liczbę uczestników, a ich wyniki nie są tak jednoznaczne. Metoda zwana „metaanalizą” pomaga podsumować informacje z tych wszystkich bardzo ważnych małych badań. Metaanaliza bierze wyniki wielu badań i łączy je w jedno duże odkrycie. Na przykład, połączyliśmy wszystkie małe badania przeprowadzone do tej pory na dzieciach i nastolatkach z agresywnym zachowaniem. Podczas gdy każde badanie miało maksymalny rozmiar około 40 uczestników, połączenie ich wszystkich w jedną metaanalizę pozwoliło nam spojrzeć na ponad 500 dzieci naraz. Dzięki temu byliśmy w stanie wykazać zmiany zarówno w strukturze mózgu, jak i jego aktywności (funkcji) w sieci przetwarzania emocji u agresywnych nastolatków (Rycina 3).
May „The Force” be with You!
Podsumowując, emocje to uczucia, które są przetwarzane przez zespół regionów mózgu. Przetwarzanie emocji jest skomplikowanym procesem, który czasami nie działa tak dobrze. Trudności z przetwarzaniem i regulacją emocji występują u dzieci i nastolatków z bardzo agresywnymi i antyspołecznymi zachowaniami. Wykorzystując strukturalne i funkcjonalne techniki neuroobrazowania, wykazaliśmy, że obszary sieci przetwarzania emocji w mózgu są odmienne u młodzieży z zachowaniami agresywnymi. Na szczęście mózg ma zdolność do zmian i adaptacji, zwłaszcza gdy ludzie są jeszcze młodzi. Im więcej wiemy o tym, jak rozwija się nasz mózg oraz jak przetwarza i reguluje emocje, tym bardziej możemy pomóc dzieciom z problemami w przetwarzaniu emocji. Wiedza ta pomaga również lekarzom w wyborze najbardziej pomocnego leczenia dla tych dzieci. Na przykład, jeśli wiemy, że dziecko ma trudności z rozpoznawaniem emocji, to właśnie tego uczymy je ćwiczyć. Albo jeśli widzimy, że dziecko nie potrafi kontrolować swoich emocji, uczymy je, jak to robić. W końcu chcemy zrozumieć i nauczyć innych, jak radzić sobie z uczuciami złości, strachu i agresji w dobry sposób. Mamy nadzieję, że pomożemy dzieciom zmagającym się ze swoimi emocjami i przybliżymy nas wszystkich do „Jedi w nas”.”
Glosariusz
Emocje: Uczucia, takie jak szczęście, smutek, strach, złość lub radość.
Regulacja emocji: Proces dostosowywania, kontrolowania i adaptowania własnych uczuć w zależności od tła sytuacji.
Kamera rezonansu magnetycznego (MRI): Maszyna, która pozwala naukowcom i lekarzom robić zdjęcia wnętrza czyjegoś ciała, np. kości, organów lub mózgu.
Sieć Przetwarzania Emocji: Wszystkie regiony mózgu aktywowane przez emocje (uczucia).
Meta-Analiza: Jest to badanie, które bierze wyniki kilku badań na dany temat i oblicza wyniki na podstawie wszystkich tych badań razem wziętych.
Finansowanie
CS otrzymał finansowanie poprzez FemNAT-CD, projekt współpracy przez Unię Europejską w ramach 7 Programu Ramowego (umowa o dofinansowanie nr 602407). NR otrzymał finansowanie poprzez Psychiatryczne Kliniki Uniwersyteckie i Uniwersytet w Bazylei.
Oświadczenie o konflikcie interesów
Autorzy deklarują, że badania zostały przeprowadzone przy braku jakichkolwiek komercyjnych lub finansowych relacji, które mogłyby być interpretowane jako potencjalny konflikt interesów.
Gross, J. J., and Barrett, L. F. 2011. Emotion generation and emotion regulation: one or two depends on your point of view. Emot. Rev. 3:8-16. doi:10.1177/1754073910380974
Raschle, N. M., Lee, M., Buechler, R., Christodoulou, J. A., Chang, M., Vakil, M., et al. 2009. Making MR imaging child’s play – pediatric neuroimaging protocol, guidelines and procedure. J. Vis. Exp. doi:10.3791/1309
Phan, K. L., Wager, T., Taylor, S. F., and Liberzon, I. 2002. Functional neuroanatomy of emotion: a meta-analysis of emotion activation studies in PET and fMRI. Neuroimage 16:331-48. doi:10.1006/nimg.2002.1087
Sterzer, P., Stadler, C., Poustka, F., and Kleinschmidt, A. 2007. A structural neural deficit in adolescents with conduct disorder and its association with lack of empathy. Neuroimage 37:335-42. doi:10.1016/j.neuroimage.2007.04.043
Raschle, N. M., Menks, W. M., Fehlbaum, L. V., Tshomba, E., and Stadler, C. 2015. Structural and functional alterations in right dorsomedial prefrontal and left insular cortex co-localize in adolescents with aggressive behaviour: an ALE meta-analysis. PLoS ONE 10:e0136553. doi:10.1371/journal.pone.0136553