腹内侧前额叶的相关研究

摘 要 腹内侧前额叶是一个复杂的区域，对它的具体描述现在还有争议，它的功能也是复杂繁多。本文综合了腹内侧前额叶的相关研究，阐述了几种对腹内侧前额叶脑区划分方法，以及在情绪管理、奖赏价值评估、决策中的作用。

关键词 腹内侧前额叶 奖赏 价值评估 决策 情绪管理

中图分类号：B845 文献标识码：A

Research on Ventromedial Prefrontal Cortex

QIN Lingling

（Faculty of Psychology， Southwest University， Chongqing 400715）

Abstract Ventromedial prefrontal cortex is a complex area， now for its specific description， there is controversy， it also has complex function. This paper combines the research before ventromedial prefrontal， elaborated on the front of several ventromedial prefrontal brain regions division method， as well as the role in emotional management， reward valuation， decision-making.

Key words ventromedial prefrontal cortex； prize； reward valuation； decision； emotional management

1 VMPFC的解剖结构

目前对腹内侧前额叶（ventromedial prefrontal cortex，VMPFC）没有明确的定义，不同的研究者用来描述不同的脑区。有些研究者根据腹侧前额叶的结构和连接，将其分为两个部分，内侧（VMPFC）和眼眶周围部分（orbitofrontal cortex，OFC），腹内侧前额叶和边缘系统、自主系统连接紧密，眶额叶和感觉系统联系紧密。①②还有研究者认为腹内侧前额叶包括眶额叶的内侧部分（BA 10， 11， 12），以及内侧前额皮质和前扣带回的腹侧区域（BA 24， 25， 32）。③目前最流行的划分方法是，根据神经解剖结构和功能，VMPFC包括内侧前额叶皮层的腹侧部分（胼胝体膝部以下）和眼眶表面的内侧部分（大约在每个半球的眶额叶内侧的三分之一）。④

2 VMPFC在情绪管理中的作用

一般认为VMPFC与社会功能相关较少，较多地与单纯的情绪管理相关。

在抑郁症的研究中发现，抑郁患者的VMPFC活动性反常的高，对抑郁患者进行精神疗法和药物疗法，症状的缓解与VMPFC活动性减小有关。⑤⑥Koenigsa等人发现VMPFC损伤患者的抑郁水平显著低，VMPFC损伤会抗抑郁。以上研究说明VMPFC对抑郁的形成有一定的作用，对此有一种说法认为 VMPFC在消极情绪的产生中起了基本的作用。如在Zald等人的研究中，要求被试评定过去几个月的负性情感体验，结果发现过去几个月频繁体验到负性情绪的被试的VMPFC的活动性更强。发展神经科学的研究指出，VMPFC的神经网络在青春期和青年期迅速发展，通过杏仁核来进行情绪管理，并伴随着肾上腺素水平的减少。所以研究者认为VMPFC通过与之连接的脑区下丘脑和灰质、腹侧纹状体，以及和杏仁核的拮抗作用，来调节负性情绪。还有一种说法是，VMPFC在抑郁中的作用与自我觉醒、自我反思相关。之前有研究表明VMPFC损伤的患者缺乏自我洞察力，对负性情绪的感知能力下降，特别是羞愧、内疚、困惑和后悔。这些情绪都与自我觉醒、自我反思有关。抑郁症患者对情绪刺激进行加工时，与自我相关的负性情绪使VMPFC的活动性增加，增加患者的负性情绪体验，从而产生抑郁。

在条件恐惧研究中发现动物VMPFC损伤，消退的过程更长，却不能阻止学习新的条件恐惧（即习得）。Morgan对老鼠习得条件恐惧的研究发现，习得阶段VMPFC完整能让动物在习得后VMPFC损伤的情况下不影响消退阶段的进度，但会使动物倾向于增强恐惧反应，即在恐惧刺激再次出现时难以消退。说明VMPFC对消退训练的记忆是至关重要的，加工背景线索，习得后VMPFC的损伤让老鼠减少对背景刺激加工，不能在消退保持阶段减少恐惧反应。在一项人类的研究中也发现，VMPFC的激活主要与消退之后的延迟任务中的恐惧习得表达有关，对消退的保持起决定性作用。所以VMPFC的作用是提供内部的情绪背景，帮助整合内部环境和外部环境的信息，通过和杏仁核、内脏的连接，为海马提供情绪背景，来影响老鼠对背景的反应和消退。

创伤后遗症（post-traumatic stress disorder，PTSD）也与VMPFC有关。流行的PTSD神经生理模型聚焦于VMPFC、杏仁核、海马的交互作用。PTSD患者的海马和VMPFC的容量减少，当再次记起创伤性事件时，PTSD患者显示出VMPFC的活动性减小。在一项以越南战争退伍士兵为被试的研究发现，VMPFC和杏仁核两个脑区任何一个损伤，都可以减少PTSD的发生。杏仁核损伤，再次记起创伤性事件时，没有恐惧、焦虑的输入，而VMPFC是恢复过去的情绪关联和事件的重要组成部分，本质上是PTSD间接的致病机制。抑制VMPFC的治疗方法可以用于PTSD。

3 腹内侧前额叶在奖赏中的作用

腹内侧前额叶是奖赏加工相关的脑区之一。偏好判断会激活与奖赏有关的脑区：VMPF，OFC，纹状体（striatum），而社会刺激奖赏，如幽默的笑话，也会激活纹状体和VMPFC。

一项猕猴的研究中发现，切除VMPFC会引起猕猴反常的食物偏好，它们吃肉的愿望增加（未损伤的猴子不吃肉），在面对新食物时会更犹豫不决，不知道选择哪一个。而一项评估偏好判断的一致性的研究发现，VMPFC损伤患者偏好判断错误率高，也就是前后选择一致度低，反复无常。在公平研究中发现，被试在面对高公平分配时与低公平相比，VMPFC等奖赏脑区激活更强。当遇到不公平分配时，VMPFC等奖赏脑区没有激活。VMPFC的激活程度与接受不公平分配的倾向不相关，与公平偏好相关。在一项猴子的跨期选择研究中发现， VMPFC的神经元参与编码事件的预期价值，对事件价值的内部信息更加敏感，比如在反馈之前，VMPFC就以及开始编码动作因素了。以上研究说明腹内侧前额叶在奖赏中的作用是编码、评估刺激的价值。

4 腹内侧前额叶在决策中的作用

腹内侧前额叶在决策中的作用最早是从“额叶综合症”的研究中发现的。额叶综合症的第一个最著名的案例是Gage，在一次爆炸中，一个铁棒穿过他的头前部， 但他幸运地全面康复。他具有正常的智力、记忆、演讲、感觉和运动，却存在着严重的社会性计划和决策缺陷。很多年后，Damasio和同事使用现代神经成像技术对Gage的头颅建成了一个三维脑像，发现Gage 大脑受伤的部位是前额叶皮质的双侧腹内侧区域，研究者开始注意到VMPFC的损伤会影响决策。

Bechara 等人在一个赌博任务中发现，双侧前额腹内侧皮层损伤的被试具有赢钱和输钱的知识（告诉患者赢钱和输钱时，有皮肤电反应），但他们只会选择眼前获利的赌注，而不选择最终获得更大利益的赌注。在剑桥赌博任务中，VMPFC损伤会导致被试在赌博中不顾胜率，不顾后果，寻求风险，而VMPFC未损伤的健康个体在赌博时倾向保守。VMPFC损伤患者会有一系列综合症，如判断失误，不恰当的社会行为，冲动等，他们不能学习有利的策略，偏好选择风险。以上的决策研究都证明， VMPFC的损伤会影响个体的决策能力，不能从先前的错误决策中学习有利的策略，只重视眼前的利益，短视未来，做出不利的选择。

以前的研究已经发现一般简单决策时，VMPFC会评估价值信号，但是还不知道在复杂的决策情况下，VMPFC是不是仍然编码刺激的价值。一项用救济金的捐赠探究复杂的社会决策中价值计算的神经网络的研究发现，VMPFC的活动性和自愿捐赠的主观价值相关，与一般的奖赏决策的神经重叠，说明VMPFC是在决策中普遍共有的评估系统。

尽管VMPFC的活动性随着奖赏的预期的增加而增加，但是VMPFC的作用不仅仅是负责决策的奖赏预期，事实上对决策起到了关键作用。在赌博任务中，当将出现的结果包括奖赏概率和重要性等不同方面的信息明确地需要整合的时候，VMPFC损伤的患者会做出不理想的决策。VMPFC活动性与奖赏预期相关，但是忽视了对它的活动性的另外一种解释，通过相互抑制的神经网络真正的做决策。一项多属性的决策研究发现，VMPFC最开始表征的是几个备选方案的价值，到最后表征的只是选择的那个方案的价值。所以VMPFC不是事件与奖赏之间的连接，而是在不同的备选方案的整合效价基础上指导决策。说明VMPFC的功能不只是编码决策信息的价值，而是真正地影响甚至指导决策。

5 对VMPFC研究的前景展望

VMPFC是一个复杂的脑区，本文只简单阐述了对VMPFC的几种划分方法，以及在情绪管理、奖赏价值评估、决策中起到的关键作用。随着脑科学的不断发展以及脑成像技术的成熟，VMPFC的功能不断被研究者们所发现。事实上，VMPFC远远不只本文阐述的几种功能，例如有研究证明VMPFC的损伤会出现记忆障碍，不能区分当前和过去事件。而VMPFC的诸多功能也与边缘系统有关联，如杏仁核，纹状体，海马。未来对VMPFC的研究应深入探索VMPFC在其他方面的作用，以及与边缘系统如何相互作用。

注释

① Bouret S， Richmond B J. Ventromedial and Orbital Prefrontal Neurons Differentially Encode Internally and Externally Driven Motivational Values in Monkeys. Neuroscience.2010（30）.

② Ongur D， Price JL. The organization of networks within the orbital and medial prefrontal cortex of rats， monkeys and humans.Cereb Cortex. 2000（10）.

③ Clark L.， Bechara A. et al. Differential effects of insular and ventromedial prefrontal cortex lesions on risky decision-making. Brain.2008（131）.

④ Koenigsa M， Grafman J. The functional neuroanatomy of depression： Distinct roles for ventromedial and dorsolateral prefrontal cortex. Behavioural Brain Research.2009 （201）.

⑤ Drevets WC， Videen TO， Price JL， Preskorn SH， Carmichael ST， Raichle ME. A functional anatomical study of unipolar depression.Neurosci.1992（12）.

⑥ Mayberg HS，et al. Deep brain stimulation for treatment-resistant depression. Neuron.2005（45）.