Afektivna neuronauka je područje koje proučava način na koji mozak obrađuje emocije. Ovo područje povezuje neuronauku s psihološkim proučavanjem ličnosti, emocija i raspoloženja. Osnovni mehanizmi emocija i samo određenje pojma emocije i dalje su predmet rasprave u afektivnoj neuronauci.
Pojam "afektivna neuronauka" uveo je neuronaučnik Jaak Panksepp početkom 1990-ih, u vrijeme kada je kognitivna neuronauka bila uglavnom usmjerena na područja psihologije koja nisu uključivala emocije, poput pažnje i pamćenja.
Područja mozga povezana s emocijama
Smatra se da su emocije povezane s aktivnošću područja mozga koja usmjeravaju pažnju, potiču i usmjeravaju ponašanje te pomažu u donošenju odluka o okolini. Rana istraživanja povezanosti emocija i mozga proveli su Paul Broca, James Papez, i Paul D. MacLean. Njihova istraživanja ukazala su na povezanost emocija s grupom struktura u centralnom dijelu mozga poznatom kao limbički sistem. Limbički sistem obuhvata sljedeće strukture mozga:
Limbički sistem
Amigdala – amigdala se sastoji od dvije male, zaobljene strukture smještene bliže čelu, odnosno anteriorno, u odnosu na hipokampuse, u blizini polova sljepoočnih režnjeva. Amigdala učestvuje u prepoznavanju i učenju koji su elementi okoline važni i imaju emocionalno značenje. Amigdala ima važnu ulogu u nastanku emocija, posebno straha i drugih negativnih emocija. Aktivacija amigdale često se javlja pri opažanju potencijalne prijetnje. Amigdala koristi prethodna iskustva i povezana sjećanja kako bi pomogla u procjeni trenutnih događaja.
Talamus – talamus učestvuje u povezivanju senzornih i motornih signala i njihovom prosljeđivanju prema moždanoj kori. Ima važnu ulogu i u regulaciji spavanja i budnosti.
Hipotalamus – hipotalamus učestvuje u stvaranju fizioloških reakcija povezanih s emocijama, poput plača. Također je dio sistema nagrađivanja, koji je povezan s pozitivnim emocijama.
Hipokampus – hipokampus je struktura koja prvenstveno učestvuje u procesima pamćenja. Učestvuje u stvaranju novih sjećanja i povezuje senzorne informacije, poput vidnih podražaja, mirisa i zvukova, sa sjećanjima. Hipokampus omogućava pohranjivanje dugoročnih sjećanja i njihovo prisjećanje kada je potrebno.
Forniks – forniks je glavni nervni put koji povezuje hipokampus s mamilarnim tijelima. Važan je za prostorno pamćenje, epizodičko pamćenje i izvršne funkcije.
Mamilarna tijela – parne strukture hipotalamusa koje imaju važnu ulogu u funkcijama pamćenja, posebno u prisjećanju događaja. Povezana su s hipokampusom putem forniksa i dio su neuronskih puteva uključenih u procese pamćenja.
Njušni režanj – struktura prednjeg dijela mozga koja prima i obrađuje informacije povezane s njušnim sistemom. Ima veze s moždanim područjima uključenim u emocionalnu obradu i pamćenje, zbog čega mirisi mogu biti snažno povezani s emocionalnim i autobiografskim sjećanjima.
Cingularni girus – dio moždane kore koji se nalazi iznad corpus callosum. Različiti njegovi dijelovi učestvuju u emocionalnoj obradi, regulaciji visceralnih reakcija, izboru odgovora, pažnji i pamćenju. Prednji cingularni korteks povezan je s emocionalnom sviješću, motivacijom i obradom konflikta, dok je subgenualni dio cingularnog korteksa povezan s regulacijom raspoloženja i depresivnim stanjima.
Druge moždane strukture
Bazalni gangliji – grupe subkortikalnih jezgara smještene obostrano u odnosu na talamus. Imaju važnu ulogu u motivaciji, odabiru ponašanja i učenju na osnovu nagrade.
Orbitofrontalni korteks – dio prefrontalnog korteksa koji ima važnu ulogu u donošenju odluka i procjeni emocionalnih posljedica različitih izbora. Posebno je povezan s korištenjem emocionalnih informacija pri procjeni vrijednosti i posljedica ponašanja.
Prefrontalni korteks – područje moždane kore povezano s regulacijom ponašanja, donošenjem odluka, procjenom posljedica i regulacijom emocija. Učestvuje u usmjeravanju ponašanja prema dugoročnim ciljevima i inhibiranju neposrednih reakcija kada su one u sukobu s tim ciljevima. Ventromedijalni prefrontalni korteks (vmPFC) – dio prefrontalnog korteksa koji je uključen u regulaciju emocija, posebno u kontekstu stresnih i emocionalno značajnih podražaja. Njegova aktivnost povezana je s procesima emocionalne procjene i regulacije.
Ventralni strijatum – skup struktura uključenih u motivaciju, nagrađivanje i usmjeravanje ponašanja. Njegov dio, nucleus accumbens, ima važnu ulogu u procesiranju nagrade i ugode te u motivacijskim procesima povezanim s nagrađujućim podražajima.
Insula – dio moždane kore koji ima važnu ulogu u obradi informacija o unutrašnjem stanju organizma, uključujući visceralne i autonomne procese. Povezana je s interocepcijom, emocionalnom sviješću i empatijom.
Mali mozak – ima važnu ulogu u različitim aspektima emocionalne obrade, uključujući percepciju i pripisivanje emocija. Istraživanja lezija pokazuju da oštećenje malog mozga može biti povezano sa smanjenjem pozitivnih emocionalnih iskustava. Mali mozak može imati ulogu i u regulaciji neuronskih odgovora na nagrađujuće podražaje, uključujući novčane nagrade, psihoaktivne supstance, i orgazam. Opisan je i cerebelarni kognitivno-afektivni sindrom, koji može uključivati promjene ličnosti i načina izražavanja emocija.
Lateralni prefrontalni korteks – učestvuje u usmjeravanju ponašanja prema ciljevima, uključujući inhibiciju nepoželjnih ponašanja i odabir ponašanja koja doprinose ostvarenju ciljeva.
Primarni somatosenzorni – učestvuje u različitim fazama emocionalne obrade. Ima ulogu u obradi tjelesnih informacija povezanih s emocionalnim stanjem, kao i u regulaciji emocionalnih reakcija.
Sljepoočni korteks – učestvuje u obradi zvuka, govora i jezika, kao i u prepoznavanju lica i emocionalnih izraza na osnovu vizuelnih znakova. Također učestvuje u obradi emocionalnog sadržaja sjećanja i njegovom povezivanju s drugim aspektima memorije.
Moždano stablo – Moždano stablo ima važnu ulogu u obradi emocionalnih reakcija i povezivanju senzornih informacija s autonomnim i motoričkim odgovorima organizma. Sastoji se od niza neuronskih sistema koji prenose uzlazne senzorne i silazne motoričke informacije kao i sistema koji moduliraju njihovu obradu.
Desna hemisfera
Istraživanja o ulozi desne moždane hemisfere u emocionalnoj obradi dovela su do razvoja nekoliko modela lateralizacije emocija. Nakon što je uočio smanjenu emocionalnu obradu kod osoba s oštećenjima desne hemisfere, C. K. Mills je pretpostavio da su emocije neposredno povezane s funkcijama desne hemisfere. Istraživanja provedena početkom 1990-ih ukazala su na mogućnost da su emocionalno izražavanje i razumijevanje emocija povezani s manjim moždanim strukturama pretežno smještenim u desnoj hemisferi. Ova istraživanja doprinijela su razvoju hipoteze desne hemisfere i hipoteze valencije.
Hipoteza desne hemisfere
Prema hipotezi desne hemisfere, desna hemisfera ima veću ulogu u obradi emocija od lijeve hemisfere. Povezuje se s neverbalnim, sintetičkim, integrativnim i holističkim načinima obrade informacija, kao i s procesima koji uključuju prostornu pažnju i cjelovito opažanje.
Oštećenja desne hemisfere povezana su s izraženijim poremećajima prostorne pažnje nego oštećenja lijeve hemisfere, a desna hemisfera ima snažne veze s subkortikalnim sistemima uključenim u autonomno uzbuđenje i pažnju. Kod osoba s oštećenjem desne hemisfere također su zabilježeni poremećaji u obrascima odgovora autonomnog nervnog sistema, što ukazuje na povezanost desne hemisfere s subkortikalnim strukturama uključenim u emocionalne procese.
Hipoteza valencije
Prema hipotezi valencije, moždane hemisfere imaju različite uloge u obradi emocija. U prvobitnoj verziji ovog modela pretpostavljalo se da je desna hemisfera dominantnija u obradi negativnih emocija, dok je lijeva hemisfera više uključena u obradu pozitivnih emocija.
Druga tumačenja pretpostavljaju da desna hemisfera ima dominantniju ulogu u doživljavanju i pozitivnih i negativnih emocija, dok razlike između hemisfera mogu zavisiti od vrste emocionalnog procesa koji se ispituje.
Kasnija istraživanja ukazala su na složeniju organizaciju emocionalne obrade. Frontalni režnjevi obje hemisfere imaju ulogu u emocionalnim procesima, dok parijetalni i temporalni režnjevi također učestvuju u njihovoj obradi. Smanjena aktivnost desnog parijetalnog režnja povezana je s depresijom, dok je povećana aktivnost tog područja zabilježena kod anksioznosti.
Na osnovu prvobitne hipoteze valencije razvijeni su složeniji modeli koji uzimaju u obzir različite funkcije pojedinih moždanih područja i hemisfera, kao i razliku između emocionalnog doživljaja, izražavanja i motivacijskih procesa.
Kognitivna neuronauka
Iako su emocije sastavni dio misaonih procesa, kognitivni procesi su se sve do kraja 1990-ih uglavnom proučavali odvojeno od emocija, pri čemu je pažnja bila usmjerena na neemocionalne procese kao što su pamćenje, pažnja, percepcija, rješavanje problema i mentalna predodžba. Kognitivna neuronauka i afektivna neuronauka razvile su se kao odvojena područja istraživanja neuronskih osnova kognitivnih i emocionalnih procesa. Međutim, iako se ova područja razlikuju prema vrsti procesa koji proučavaju, neuronski i mentalni mehanizmi emocionalnih i neemocionalnih procesa često se preklapaju.
Zadaci kognitivne neuronauke u istraživanjima afektivne neuronauke
Zadatak emocionalnog tipa "go/no-go"
Zadaci emocionalnog tipa "go/no-go" koriste se za proučavanje inhibicije odgovora, posebno načina na koji emocionalni podražaji utječu na sposobnost inhibiranja ponašanja. Uputstvo "go" od ispitanika zahtijeva da brzo odgovori, dok uputstvo "no-go" zahtijeva da zadrži ili inhibira odgovor. Budući da se podražaj "go" pojavljuje češće, zadatak omogućava procjenu sposobnosti ispitanika da inhibira prethodno pripremljeni odgovor u različitim emocionalnim uslovima.
Ovaj zadatak se često kombinuje s metodama neurosnimanja kod zdravih osoba i pacijenata s afektivnim poremećajima kako bi se ispitale moždane funkcije povezane s regulacijom emocija. Više istraživanja, uključujući istraživanja koja koriste zadatke go/no-go, ukazuje na uključenost pojedinih područja prefrontalnog korteksa u kontrolu emocionalnih reakcija na podražaje tokom inhibicije odgovora.
Emocionalni Stroopov test
Prilagođen Stroopovom efektu, emocionalni Stroopov test koristi se za ispitivanje pažnje prema emocionalno značajnim podražajima. U ovom zadatku ispitanici trebaju imenovati boju tinte kojom su riječi napisane, zanemarujući njihovo značenje. Općenito, ispitanici teže usmjeravaju pažnju s riječi koje imaju emocionalno značenje nego s neutralnih riječi. Zbog toga je imenovanje boje tinte obično sporije kada riječ ima emocionalno značenje nego kada je emocionalno neutralna.
Zadatak se često koristi za ispitivanje selektivne pažnje prema negativnim ili prijetećim podražajima, koji se povezuju s različitim psihičkim poremećajima. Različiti psihički poremećaji povezani su s različitim obrascima pristranosti pažnje. Na primjer, osobe sa fobijom od pauka mogu pokazivati veću interferenciju pri riječima povezanim s paucima nego pri drugim negativno obojenim riječima. Slični nalazi zabilježeni su i kod riječi povezanih s prijetnjama karakterističnim za druge anksiozne poremećaje. Međutim, neka istraživanja dovela su u pitanje specifičnost takvih efekata. Kada su riječi izjednačene prema emocionalnoj izraženosti, anksiozni ispitanici u nekim istraživanjima pokazuju Stroopov efekt interferencije i pri negativnim i pri pozitivnim riječima. To upućuje na mogućnost da specifični efekti riječi povezanih s pojedinim poremećajima prvenstveno proizlaze iz njihove konceptualne povezanosti s problemima karakterističnim za određeni poremećaj, a ne samo iz njihove emocionalne prirode.
Zadatak s 60 Ekmanovih lica