Według ewolucji układ limbiczny jest jedną z najstarszych części naszego mózgu. Zgodnie z teoriami, takimi jak model mózgu Triune, jest on również powszechnie nazywany mózgiem emocjonalnym lub emocjonalnym układem nerwowym.
Badania w dziedzinie neuronauki zapewniły wgląd w rolę układu limbicznego w reakcjach behawioralnych i emocjonalnych oraz w to, jak kształtuje on nasze zachowania. Układ limbiczny może być również nazywany płatem limbicznym.
Definicja układu limbicznego
Układ limbiczny to obszar mózgu, który działa jak system sieciowy. Dzięki wielu połączonym ze sobą częściom jest odpowiedzialny za kontrolowanie różnych popędów emocjonalnych, a także ma kluczowe znaczenie w tworzeniu pamięci. Główne elementy układu limbicznego obejmują hipokamp, ciało migdałowate, wzgórze i podwzgórze. Jego lokalizacja znajduje się pod korą mózgową.
Historia układu limbicznego
Niektóre z pierwszych teorii empirycznych dotyczących układu limbicznego pochodzą od Arystotelesa, starożytnego greckiego filozofa. Stwierdził on, że centrum inteligencji i emocji pochodzi z serca, a pamięć generuje uczenie się w oparciu o emocje i uczucia. Później pojawił się Galen, znany również jako Aelius Galenus, neuroanatom, który odkrył funkcje mózgu i autonomiczny układ nerwowy. Jego poglądy były sprzeczne z poglądami Arystotelesa, ponieważ wierzył, że mózg jest centrum inteligencji.
W średniowieczu neuroanatomia i neurofizjologia stawały się coraz bardziej zaawansowane. Istotnym odkryciem było powiązanie kilku struktur mózgu z funkcjami takimi jak percepcja wzrokowa i inne doznania. Termin układ limbiczny pojawił się w epoce współczesnej około XIX wieku. Dwie wybitne, wpływowe postacie tego czasu to Karol Darwin i amerykański psycholog William James.
Darwin napisał o dwóch ważnych ideach. Pierwszą z nich było to, że emocje ludzi są podobne do zwierząt, ponieważ wyrażają zachowania emocjonalne podobnie obserwowane u zwierząt. Drugą było to, że emocje są uniwersalne i odrębne, niezależne od kultur czy norm społecznych. Z drugiej strony James zaproponował, że emocje były po prostu odpowiedzią na fizyczne zmiany zachodzące w całym ciele i były przekazywane do mózgu, umożliwiając w ten sposób jednostkom interpretowanie własnych emocji. Rok 1978 był rokiem, w którym termin "płat limbiczny" został po raz pierwszy ukuty przez francuskiego anatoma Paula Brocha. Jest to tłumaczenie łacińskiego słowa oznaczającego obręcz.
Badania nad teorią układu limbicznego wciąż trwają w XX wieku. Zrozumienie obwodów neuronalnych, granic anatomicznych i odruchów behawioralnych to tylko niektóre z obszarów obecnie badanych w odniesieniu do płata limbicznego.
Na przykład ostatnie prace dotyczą zrozumienia powiązań między układem przedsionkowym (równowagi) a układem limbicznym w regulowaniu emocji. Układ przedsionkowy ma zasadnicze znaczenie dla równowagi ciała i dobrego samopoczucia. Techniki stymulacji przedsionkowej mogą skutecznie łagodzić stres i potencjalnie przyczyniać się do dobrego samopoczucia emocjonalnego. Dlatego też techniki stymulacji przedsionkowej mogą wpływać na emocje. Przegląd ten zawiera bardziej szczegółowe informacje na temat emocji jako pobudzonych stanów umysłu oraz tego, że techniki te, w zależności od regionu stymulacji, mogą wpływać na określone stany emocjonalne. Podają przykład wirującego krzesła stosowanego w leczeniu manii lub podwyższonego pobudzenia w XIX wieku. Autorzy sugerują, że badania w tym obszarze wspierają stymulację przedsionkową jako terapię zaburzeń związanych ze stresem jako alternatywę dla leków i innych terapii. Zwracają jednak uwagę, że mechanizmy prowadzące do korzyści płynących z tych technik są nadal badane i są niezbędne do optymalizacji korzyści terapeutycznych.
Funkcje układu limbicznego
Jak wspomniano, układ limbiczny działa jako system sygnalizacyjny, tworząc i przyczyniając się do złożonych emocji i innych funkcji mózgu, takich jak pamięć. Pomimo wielu składników układu limbicznego, chodzi o to, że często współpracują one ze sobą. Na przykład, podczas gdy strach jest najczęściej kojarzony z ciałem migdałowatym, inne obszary mózgu również reagują na strach.
Dojrzewanie jest kluczowym etapem rozwoju układu limbicznego, ponieważ zachodzą w nim znaczące zmiany. Na przykład ciało migdałowate rozwija się dalej i w połączeniu ze zmianami hormonalnymi może powodować intensywne emocje, takie jak złość, strach i agresja. Dodatkowo, przechodząc przez okres dojrzewania, układ limbiczny staje się pod większą kontrolą kory przedczołowej. Obszar ten rozwija się w pełni dopiero w wieku 25 lat i jest niezbędny do rozumowania, rozwiązywania problemów i kontroli impulsów. Rozwój kory przedczołowej jest biologicznym powodem, dla którego nastolatki są postrzegane jako nastrojowe z powodu słabo rozwiniętych struktur limbicznych.
Podstawowa struktura układu limbicznego
Hipokamp
Układ limbiczny obejmuje hipokamp, który pochodzi od greckiego słowa oznaczającego konika morskiego. Znajduje się on bardzo głęboko w mózgu i jest związany z uczeniem się i określonymi aspektami pamięci, takimi jak pamięć przestrzenna i nawigacja przestrzenna.
Jeśli chodzi o pamięć, kodowanie pamięci: proces umożliwiający kodowanie, przechowywanie i przywoływanie informacji, jest jedną z jej głównych funkcji. Kodowanie pamięci, na przykład, pozwala nam pamiętać, gdzie jedliśmy wczoraj lunch. Konsolidacja pamięci to kolejny aspekt pamięci, za który odpowiedzialny jest hipokamp, pozwalający nam tworzyć bardziej stabilne i długotrwałe wspomnienia.
Ciało migdałowate
Układ limbiczny obejmuje również ciało migdałowate, które ma kształt migdała i jest odpowiedzialne za reakcje emocjonalne, takie jak przyjemność, niepokój, złość i strach. Ciało migdałowate odgrywa rolę w pamięci i znajduje się w pobliżu hipokampa w mózgu. W szczególności wiąże się z tym, jak mocno przechowywane są wspomnienia, ponieważ wspomnienia są często związane z silnymi więzami emocjonalnymi, które mają tendencję do utrzymywania się znacznie dłużej.
Połączenie między wspomnieniami a strachem odbywa się za pośrednictwem ciała migdałowatego, które może pomóc w tworzeniu nowych wspomnień związanych ze strachem. Uczenie się poprzez strach ułatwia wcześniej wspomniane koncepcje, takie jak konsolidacja pamięci.
Jest to obszar mózgu, który może wywoływać dość intensywne emocje. Nieformalnie reakcje wywoływane przez ciało migdałowate nazywane są "walką lub ucieczką", co w połączeniu z układem nerwowym jest naturalną reakcją fizjologiczną na zagrożenia dla przetrwania z ewolucyjnego punktu widzenia. Istnieją trzy odrębne etapy stresu spowodowanego tymi reakcjami: alarm, odporność i wyczerpanie. W szczególności wiele badań dotyczy podstawno-bocznego ciała migdałowatego.
Wzgórze i podwzgórze
Układ limbiczny obejmuje wzgórze, często znane jako stacja przekaźnikowa pod względem odczuć w całym ciele, z wyjątkiem przetwarzania węchu (zapachu). W połączeniu z podwzgórzem odpowiada za zmiany reaktywności emocjonalnej. Reaktywność emocjonalna odnosi się do sytuacji, gdy jakiekolwiek zdarzenie zewnętrzne wywołuje intensywne emocje.
Jednym z przykładów jest podwzgórze, które kontroluje popędy niezbędne dla organizmu, takie jak sen. W przypadku braku odpowiedniej ilości snu reagują inne obszary podwzgórza. Obszary te są powiązane z emocjami, takimi jak gniew, niezadowolenie i niechęć. W związku z tym istnieje wyraźny związek między kluczowymi procesami homeostatycznymi, takimi jak sen i komunikacja emocjonalna, a zakłóceniem tych procesów.
Drugorzędne lub pomocnicze regiony mózgu
Drugorzędne lub pomocnicze struktury układu limbicznego są niezbędne dla regionów mózgu, które nie mają tak silnych dowodów na zaangażowanie, jak inne obszary, aby można je było uznać za istotne składniki.
Zakręt obręczy jest strukturą położoną blisko nosa. Bliskość ta pomaga łączyć zapachy i widoki z przyjemnymi lub negatywnymi wspomnieniami poprzednich emocji. Ponadto reakcja emocjonalna na ból jest również istotną funkcją. Aspekty bólu, takie jak unikanie strachu i nieprzyjemności, są przetwarzane w tym obszarze. Wreszcie, agresywne zachowanie i impulsywność są również powiązane, choć jest to przedmiotem dyskusji.
Zwoje podstawy mózgu są drugorzędnym obszarem układu limbicznego, ponieważ znajdują się w pobliżu innych struktur limbicznych. Jest dobrze znany ze swojego znaczenia w planowaniu i wykonywaniu czynności motorycznych. Jednak ostatnie dowody sugerują jego rolę w nagradzaniu i wzmacnianiu, zachowaniach uzależniających i tworzeniu nawyków. Zaburzenia psychiczne, takie jak depresja i schizofrenia, mogą wiązać się z zaburzeniem połączeń między zwojami podstawy a układem limbicznym. Zasugerowano nawet implikacje dla terapii neuromodulacyjnych.
Wreszcie, zakręt obręczy jest strukturą, która wraz z przetwarzaniem emocji i regulacją zachowania pomaga regulować autonomiczne funkcje motoryczne. Jego lokalizacja w mózgu jest kluczowa, ponieważ łączy się z korą czołową, skroniową i potyliczną dwóch półkul mózgu. W szczególności koordynuje dane sensoryczne z emocjami. Przykładem może być ukłucie palca, a następnie odczuwanie bólu. Zajmuje się również reakcjami emocjonalnymi związanymi z bólem i reguluje agresywne zachowania.
Wiele dodatkowych obszarów może być uwzględnionych jako dodatkowe struktury limbiczne, co sugeruje złożoność tego obszaru. Obejmują one przegrodę, jądro półleżące, korę oczodołowo-czołową, korę mózgową, korę węchową i wiele innych. Istnieją również struktury podkorowe, które należy wziąć pod uwagę.
Układ limbiczny i reakcje emocjonalne
Na podstawowym poziomie przetwarzanie afektywne jest aktywnością w mózgu reprezentującą umiejętności podejmowania decyzji. Zaburzenia poznania afektywnego są często główną przyczyną zaburzeń nastroju. Wiele działań i decyzji podejmowanych jest w kontekście emocjonalnym. Dlatego istnieje związek między funkcjami poznawczymi a stanami emocjonalnymi. Częścią tego procesu jest oznaczanie emocji jako pozytywnie lub negatywnie wartościowanych. Na przykład emocje takie jak szczęście mają pozytywną walencję, a obrzydzenie ma walencję negatywną.
Grupa badaczy przyjrzała się nieprawidłowościom w przetwarzaniu afektywnym u psychopatów kryminalnych za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI). Stwierdzili, że deficyty przetwarzania afektywnego występowały najczęściej w odpowiedzi na bodźce o ujemnej wartości i że wymagały one więcej zasobów poznawczych do przetwarzania i oceny bodźców afektywnych niż inne. Jeśli chodzi o mózg, stwierdzili nieprawidłowości w przednim i tylnym zakręcie obręczy, dolnym zakręcie czołowym, ciele migdałowatym / hipokampie i brzusznym prążkowiu. W szczególności nieprawidłowości były związane z brakiem aktywności związanej z afektem w tych obszarach. W związku z tym obecne były zaburzenia układu limbicznego.
Układ limbiczny i pamięć
"Większy układ limbiczny" obejmuje rolę pamięci. W szczególności pamięć jest w sensie organizowania zachowań, aby zapewnić ich adaptację do przetrwania. Jak wspomniano w poprzedniej sekcji, przetwarzanie afektywne łączy pamięć, afekt i zachowanie ukierunkowane na cel. Pamięć długoterminowa to rodzaj pamięci, która może być przechowywana w mózgu przez lata; istnieją dwie główne grupy pamięci długoterminowych.
Pierwszym z nich jest pamięć jawna/deklaratywna dla epizodycznych przypadków, które mogą wystąpić przez całe życie. Drugi typ należy do grupy pamięci niejawnych/proceduralnych, które są ważne dla uczenia się i zapamiętywania umiejętności motorycznych i poznawczych. W zależności od grupy, zaangażowane są różne obszary układu limbicznego. Po pierwsze, hipokamp współpracuje z innym obszarem mózgu zwanym przyśrodkowym płatem skroniowym. Drugi to zwoje podstawy, które również współpracują z innym ważnym obszarem mózgu, móżdżkiem.
Ciało migdałowate nie działa samodzielnie w tworzeniu, konsolidacji i odzyskiwaniu pamięci emocjonalnej. Układ limbiczny działa jako obwód neuronalny, niezależnie od tego, czy chodzi o tworzenie pamięci deklaratywnej, konsolidację pamięci, tworzenie kontekstowej pamięci strachu, warunkowanie śladowe czy warunkowe uczenie się dyskryminacji.
Połączenie układu limbicznego z nagrodą, motywacją i uzależnieniem
Mówiąc prościej, "nagroda" wywołuje pozytywne doświadczenie afektywne. W psychologii definicja ta jest zmieniana w celu opisania pewnych zdarzeń, które zwiększają prawdopodobieństwo wystąpienia zachowania lub bodźca o atrakcyjnych i motywujących właściwościach. Obwód nagrody jest zatem pętlą sprzężenia zwrotnego spowodowaną przez grupę struktur mózgowych odpowiedzialnych za kontrolowanie i regulowanie zdolności do odczuwania przyjemności. Odczuwanie przyjemności jest niezbędne, ponieważ motywuje ludzi do powtarzania pewnych zachowań. Jednym z elementów tego, co układ limbiczny pozwala nam rozpoznać.
Po aktywacji obwodu nagrody pojawiają się sygnały elektryczne i chemiczne. Komórki w tym systemie wyczuwają i odbierają te sygnały neuronowe w celu komunikacji. Jednym z tych istotnych sygnałów nerwowych jest uwalnianie neuroprzekaźnika dopaminy, który jest bardzo dobrze zbadanym przekaźnikiem chemicznym. Kiedy dopamina uwalnia się z odpowiednich obszarów, przemieszcza się do receptorów, które odbierają sygnał i wiążą się z nim, umożliwiając dodatkowe reakcje. Skoki dopaminy występują w odpowiedzi na naturalne nagrody za uczenie się i adaptację.
Jednak największe obawy budzi używanie narkotyków rekreacyjnych, takich jak opiaty, amfetamina i kokaina, ponieważ mogą one zakłócać normalną sygnalizację dopaminy, prowadząc do niezdrowych zachowań. Na przykład w przypadku zażywania kokainy dochodzi do krótkiego i silnego wyrzutu dopaminy, co skutkuje objawami takimi jak euforia. Objawy te mogą być tak intensywne, że chęć zażycia staje się silna. Dopamina jest uwalniana głównie z jądra półleżącego, które jest uważane za drugorzędną / pomocniczą strukturę układu limbicznego.
Serotonina to kolejny neuroprzekaźnik, który odgrywa kluczową rolę w uzależnieniu. Powszechnie znana jest jako szczęśliwa substancja chemiczna, ponieważ przyczynia się do dobrego samopoczucia i szczęścia. Serotonina oddziałuje z dopaminą w ten sposób, że z czasem mózg staje się mniej wrażliwy na dopaminę, co znane jest jako odczulanie. W związku z tym dana osoba musi użyć większej ilości narkotyku lub innej substancji, aby uzyskać taką samą przyjemność. Objawy odstawienia są powszechne, gdy ktoś przestaje używać substancji. Odstawienie może powodować uczucie niepokoju, drażliwość i depresję. Wynikają one z niskiego poziomu serotoniny, który może znacząco wpływać na układ limbiczny.
Należy zauważyć, że uzależnienie nie ogranicza się do substancji rekreacyjnych lub nielegalnych. Uzależnienie jest powszechne w przypadku leków na receptę, czego przykładem jest kryzys opioidowy. Predyspozycje do uzależnienia mogą być spowodowane brakiem równowagi neuroprzekaźników, co prowadzi do nieprawidłowych poziomów. Czynniki genetyczne, stres, trauma i nadużywanie substancji mogą przyczyniać się do uzależnienia uzupełnianego przez układ limbiczny.
Zaburzenia układu limbicznego
Ponieważ układ limbiczny jest tak wrażliwym obszarem, oczywiste jest, że mogą wystąpić w nim zakłócenia. Mogą one wystąpić między innymi z powodu urazów lub starzenia się i mogą prowadzić do wielu zaburzeń lub zachowań. Układ limbiczny obejmuje niektóre z najbardziej złożonych zaburzeń neurobehawioralnych, w tym zespół stresu pourazowego (PTSD) oraz zaburzenia poznawcze i pamięci, takie jak choroba Alzheimera.
Wiele badań nad zaburzeniami układu limbicznego pochodzi z uszkodzeń lub urazów tego układu. Na przykład przeprowadzono badanie na pacjentach ze schizofrenią i różnicach w ich przednim zakręcie obręczy w porównaniu z grupą kontrolną lub pacjentami bez schizofrenii. U osób ze schizofrenią stwierdzono, że zakręt jest znacznie mniejszy, a objętość istoty szarej zmniejszona. Istota szara w mózgu działa jako głębokie części połączeń, które sygnalizują istocie białej mózgu. Ogólnie rzecz biorąc, wczesną atrofię lub powiększenie obszaru kory zakrętu obręczy stwierdzono zarówno u pacjentów z demencją, jak i chorobą Alzheimera. Zwyrodnienie lub rozpad tego obszaru jest silnym predyktorem tych schorzeń.
Dodając do poprzedniej sekcji dotyczącej nagrody, motywacji i uzależnienia, przedni zakręt obręczy, część przedniej kory zakrętu obręczy (ACC), jest również kluczowy w związanych z uzależnieniem obwodach neuronalnych funkcji poznawczych. Obejmują one podejmowanie decyzji, hamowanie poznawcze, emocje i motywację. Jest to docelowy obszar neuromodulacji dla osób zmagających się z zaburzeniami związanymi z używaniem substancji psychoaktywnych.
Dlatego jasne jest, że uszkodzenie tego obszaru może wpływać na zdolność reagowania na pewne cechy środowiska. Może to prowadzić do agresywnych zachowań, nieśmiałości lub zmniejszonej ekspresji emocjonalnej. Cechą charakterystyczną schizofrenii jest efekt płaskości, w którym twarz wydaje się płaska i pozbawiona emocji. Pacjenci z tym schorzeniem często oblewają testy rozpoznawania emocji na twarzy od samego początku choroby. Pokazuje to wpływ zaburzeń struktur limbicznych.
Układ limbiczny i przewlekły stres
Przewlekły stres może mieć szkodliwy wpływ zarówno na zdrowie fizyczne, jak i psychiczne. Przewlekły stres może wynikać z wielu czynników i trwale zmieniać stan ciała i umysłu. Trauma życiowa jako forma przewlekłego stresu była szeroko badana w układzie limbicznym. Jedno z badań dotyczyło podwzgórza, a konkretnie osi podwzgórze-przysadka-nadnercza (HPA). Jest to złożony zestaw bezpośrednich wpływów i interakcji zwrotnych między trzema strukturami: podwzgórzem, przysadką mózgową i nadnerczami na szczycie nerek.
Jest to układ neuroendokrynny, co oznacza, że hormony uwalniane przez każdą z tych struktur wpływają na układ nerwowy, gdy przemieszczają się przez krew. Każda z nich uwalnia jeden hormon, który prowadzi do następnego i jest efektem kaskadowym. Ma to wpływ na procesy takie jak trawienie, magazynowanie i wydatkowanie energii oraz ogólny nastrój.
Badanie to wykazało, że trauma życiowa znacząco wpłynęła na oś HPA i że trauma życiowa może sprawić, że niektóre regiony limbiczne będą bardziej wrażliwe. W szczególności regiony limbiczne zawierające hipokamp i ciało migdałowate. Odkrycie to jest spójne, ponieważ badania wykazały, że ciało migdałowate odgrywa rolę w wpływaniu na oś HPA w odpowiedzi na stres, wyzwalając uwalnianie hormonów stresu. Może to powodować problemy z regulacją stresu i funkcji osi HPA oraz prowadzić do ryzyka złych wyników zdrowotnych. Jednym z przykładów może być upośledzona konsolidacja pamięci. Jest to wyraźny przykład na to, że dysregulacja układu limbicznego ma duży wpływ.
Wpływ relaksacji na układ limbiczny
Udowodniono, że techniki relaksacyjne mają wpływ na łagodzenie stresu; medytacja została wymieniona jako mająca wiele pozytywnych efektów. W szczególności, spośród wszystkich rodzajów medytacji, medytacja oparta na współczuciu wykazała największy wpływ na uspokojenie układu limbicznego. Medytacja współczucia, znana również jako medytacja Karuna, ma swoje korzenie w filozofii buddyjskiej i koncentruje się na prowadzeniu uczestników w kierunku ludzkich myśli. Istotnym elementem tej praktyki jest obudzenie współczucia, które jest nieodłączne dla wszystkich ludzi.
W szczególności badania nad mózgiem i uważnością koncentrują się na ciele migdałowatym jako części układu limbicznego. W badaniu przeprowadzonym na ludziach biznesu z wysokim poziomem stresu zaobserwowano, że po ośmiu tygodniach medytacji uważności rozmiar ich ciała migdałowatego zmniejszył się w porównaniu do osób niepraktykujących. Dlatego też redukcja stresu była skorelowana z tymi zmianami strukturalnymi w ciele migdałowatym.
Każdy rodzaj medytacji może być stosowany jako prosty i szybki sposób na zmniejszenie stresu. Jako medycyna komplementarna łącząca umysł i ciało, jest kluczem do osiągnięcia głębokiego relaksu i spokoju umysłu. Skupienie się na jednej konkretnej rzeczy podczas każdej sesji może poprawić samopoczucie fizyczne i emocjonalne. Elementy skupionej uwagi, zrelaksowanego oddechu i cichego otoczenia są idealne do bycia skupionym i obecnym.
Jak wspomniano w poprzedniej sekcji, brak równowagi serotoniny może powodować różne zaburzenia. Medytacja, ćwiczenia, zdrowe odżywianie i joga mogą naturalnie zwiększyć poziom serotoniny. Ćwiczenia w szczególności uwalniają endorfiny, które mogą poprawić nastrój. Są one dość podobne do serotoniny i mogą prowadzić do pozytywnych emocji. Spędzanie czasu na łonie natury również przynosi różne korzyści zdrowotne, w tym zmniejszenie stresu i poprawę nastroju. Udowodniono, że wszystkie te czynniki pomagają uspokoić układ limbiczny.
Wnioski
Układ limbiczny jest złożoną siecią z wieloma wzajemnie połączonymi częściami. Składa się z czterech głównych elementów i wielu dodatkowych struktur, które można uznać za drugorzędne - struktur podkorowych i kory mózgowej. Układ limbiczny został historycznie przedstawiony jako system w mózgu związany ze stanami emocjonalnymi. Jednak czas został zbadany pod kątem jego wpływu na uczenie się i tworzenie nowych wspomnień. W tym poście bardziej szczegółowo omówiono układ limbiczny i reakcje emocjonalne, pamięć oraz jego wpływ na nagrodę, motywację i uzależnienie.
Ponadto omówiono zaburzenia układu limbicznego i wpływ przewlekłego stresu, a także strategie relaksacji układu limbicznego. Celem było przedstawienie układu limbicznego z szerokiego punktu widzenia i uznanie, w jaki sposób przyczynia się on do dobrego samopoczucia jako składnik zdrowia fizycznego i psychicznego. Ostatecznie, techniki radzenia sobie ze stresem są kluczowe dla utrzymania tego układu pod kontrolą.
