DOI: https://doi.org/10.1038/s41562-024-01899-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38802539
تاريخ النشر: 2024-05-27
المؤلف: Patricia Lockwood وآخرون
الموضوع الرئيسي: دراسات علم النفس العصبي والسلوكي
نظرة عامة
تسلط الأبحاث الضوء على دور القشرة الجبهية البطنية الوسطى (vmPFC) في تعديل السلوكيات الاجتماعية، والجهد، ومعالجة المكافآت. تحدد الدراسة بشكل خاص المناطق الفرعية داخل الـ vmPFC التي تظهر تأثيرات مختلفة على حساسية المكافأة عند تلفها. تشير هذه النتائج إلى أن الـ vmPFC ليس هيكلاً متجانساً؛ بل يتكون من مناطق فرعية متميزة تساهم كل منها بشكل فريد في العمليات المعرفية والسلوكية المرتبطة بالمكافآت والتفاعلات الاجتماعية. تؤكد هذه الأدلة على تعقيد مشاركة الـ vmPFC في اتخاذ القرار والسلوك الاجتماعي.
طرق البحث
اتبعت الأبحاث المعايير الأخلاقية كما هو مطلوب من قبل لجنة الأخلاقيات البحثية بين الأقسام في جامعة أكسفورد والسلطة الصحية الوطنية للبحوث الصحية، حيث تم الموافقة على البروتوكول تحت رقم الأخلاقيات 18/LO/2152. تم الحصول على موافقة خطية مستنيرة من جميع المشاركين، الذين تم تعويضهم بمعدل 10 جنيهات إسترلينية في الساعة، بالإضافة إلى تعويض عن النفقات. علاوة على ذلك، كان بإمكان المشاركين كسب ما يصل إلى 5 جنيهات إسترلينية بناءً على الاعتمادات التي حصلوا عليها خلال المهمة، مع تحويل جزء من هذه الاعتمادات إلى دفع إضافي لمشارك آخر في الحالة الاجتماعية. شمل البروتوكول أحكامًا لهذه الخداع البسيط، على الرغم من أن الدراسة لم تكن مسجلة مسبقًا.
النتائج
في هذه الدراسة، بحث الباحثون في تأثيرات تلف القشرة الجبهية البطنية الوسطى (vmPFC) على السلوك الاجتماعي، والجهد، ومعالجة المكافآت من خلال مقارنة 25 مريضًا يعانون من تلف في الـ vmPFC مع مجموعتين ضابطتين: 15 مريضًا لديهم إصابات خارج الـ vmPFC (مجموعة LC) و40 شخصًا سليمًا (مجموعة HC). شارك جميع المشاركين في مهمة اتخاذ قرار تعتمد على الجهد تتضمن الاختيار بين خيار منخفض الجهد ومنخفض المكافأة وخيار عالي الجهد وعالي المكافأة، مع تخصيص المكافآت لأنفسهم أو لشخص آخر مجهول. تم مطابقة المجموعات من حيث العمر والجنس والقدرة المعرفية واللامبالاة، على الرغم من أن كلا مجموعتي الإصابة كان لديهما مستويات تعليمية أقل مقارنة بمجموعة HC.
أظهر التحليل عدم وجود اختلافات كبيرة في السلوك الاجتماعي بين مجموعتي الـ vmPFC وLC، حتى بعد التحكم في التعليم كمتغير مصاحب. يشير هذا إلى أن تلف الـ vmPFC لا يغير بشكل كبير عمليات اتخاذ القرار المتعلقة بالجهد والمكافأة في السياقات الاجتماعية، حيث ظلت النتائج الرئيسية متسقة بغض النظر عن الخلفية التعليمية.
المناقشة
تكشف النتائج من هذه الدراسة أن المرضى الذين يعانون من تلف في القشرة الجبهية البطنية الوسطى (vmPFC) يظهرون سلوكًا اجتماعيًا منخفضًا بشكل ملحوظ مقارنة بالأشخاص الأصحاء (HC) والمرضى الذين لديهم إصابات في مناطق دماغية أخرى (LC). على وجه التحديد، حصل مرضى الـ vmPFC على اعتمادات أقل للآخرين مقارنة بأنفسهم، مما يدل على انخفاض الاستعداد لبذل جهد لفائدة الآخرين. أظهرت التحليلات الإحصائية باستخدام نماذج التأثيرات المختلطة الخطية العامة (GLMM) أن مرضى الـ vmPFC حصلوا على اعتمادات أقل بشكل ملحوظ للمشارك الآخر (نسب الأرجحية 0.88 و0.87) وكانوا أقل استعدادًا لاختيار المهام عالية الجهد التي ستفيد الآخرين، بينما ظلت جهودهم التي تعود عليهم بالنفع مقارنة بتلك الخاصة بمجموعات الضبط.
كشف التحليل الإضافي أن إصابات الـ vmPFC قللت أيضًا من الحساسية للجهد، حيث كان هؤلاء المرضى أقل استجابة لمطالب الجهد المتزايدة عند اتخاذ قرار العمل من أجل الآخرين. استخدمت الدراسة نماذج حسابية لتحديد كيفية تأثير الجهد والمكافأة على اتخاذ القرار، مما أظهر أن تلف الـ vmPFC أدى إلى تخفيض أكبر للمكافآت الاجتماعية. بالإضافة إلى ذلك، حددت خرائط الأعراض المرتبطة بالإصابة بناءً على الفوكسل (VLSM) مناطق محددة في الـ vmPFC الوسطى المرتبطة بانخفاض السلوك الاجتماعي، بينما كان تلف جزء جانبي من الـ vmPFC مرتبطًا بزيادة نسبية في السلوك الاجتماعي. بشكل عام، تؤكد النتائج على الدور الحاسم للـ vmPFC في تسهيل اتخاذ القرار الاجتماعي وتخصيص الجهد، مع مساهمات متميزة من مناطقه الوسطى والجانبية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41562-024-01899-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38802539
Publication Date: 2024-05-27
Author(s): Patricia Lockwood et al.
Primary Topic: Neural and Behavioral Psychology Studies
Overview
The research highlights the role of the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) in modulating prosocial behaviors, effort, and reward processing. Specifically, the study identifies subregions within the vmPFC that exhibit differential impacts on reward sensitivity when damaged. These findings suggest that the vmPFC is not a homogenous structure; rather, it comprises distinct subregions that each contribute uniquely to the cognitive and behavioral processes associated with rewards and social interactions. This evidence underscores the complexity of the vmPFC’s involvement in decision-making and social behavior.
Methods
The research adhered to ethical standards as mandated by the Oxford University Medical Sciences Interdivisional Research Ethics Committee and the National Health Service Health Research Authority, with the protocol receiving approval under Ethics Ref. No. 18/LO/2152. Written informed consent was obtained from all participants, who were compensated at a rate of £10 per hour, along with reimbursement for expenses. Additionally, participants could earn up to £5 based on the credits they accrued during the task, with a portion of these credits translating into extra payment for another participant in the prosocial condition. The protocol included provisions for this mild deception, although the study was not preregistered.
Results
In this study, the researchers investigated the effects of ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) damage on prosocial behavior, effort, and reward processing by comparing 25 patients with vmPFC damage to two control groups: 15 patients with lesions outside the vmPFC (LC group) and 40 healthy controls (HC group). All participants engaged in an effort-based decision-making task that involved choosing between a low-effort, low-reward option and a high-effort, high-reward option, with rewards designated for either themselves or an anonymous other person. The groups were matched for age, gender, cognitive ability, and apathy, although both lesion groups had lower education levels compared to the HC group.
The analysis revealed no significant differences in prosocial behavior between the vmPFC and LC groups, even after controlling for education as a covariate. This suggests that vmPFC damage does not significantly alter the decision-making processes related to effort and reward in prosocial contexts, as the key findings remained consistent regardless of educational background.
Discussion
The findings from this study reveal that patients with damage to the ventromedial prefrontal cortex (vmPFC) exhibit significantly reduced prosocial behavior compared to healthy controls (HC) and patients with lesions in other brain areas (LC). Specifically, vmPFC patients earned fewer credits for others relative to themselves, indicating a diminished willingness to exert effort for the benefit of others. Statistical analyses using generalized linear mixed-effects models (GLMM) demonstrated that vmPFC patients earned significantly fewer credits for the other participant (odds ratios of 0.88 and 0.87) and were less willing to choose high-effort tasks that would benefit others, while their self-benefiting efforts remained comparable to those of the control groups.
Further analysis revealed that vmPFC lesions also decreased sensitivity to effort, as these patients were less responsive to increasing effort demands when deciding to work for others. The study employed computational models to quantify how effort and reward influenced decision-making, showing that vmPFC damage led to a greater discounting of prosocial rewards. Additionally, voxel-based lesion-symptom mapping (VLSM) identified specific medial vmPFC regions associated with decreased prosociality, while damage to a lateral portion of the vmPFC was linked to relatively increased prosocial behavior. Overall, the results underscore the critical role of the vmPFC in facilitating prosocial decision-making and effort allocation, with distinct contributions from its medial and lateral subregions.