القشرة الحزامية الأمامية

تنص أبسط صورة لنظرية القشرة الحزامية الأمامية (ACC) على أن هذه القشرة مسؤولة عن اكتشاف الأخطاء . ^{[ 5 ]} وقد استُمدت الأدلة من دراساتٍ استخدمت اختبار ستروب . ^{[ 6 ]} مع ذلك، تنشط القشرة الحزامية الأمامية أيضًا أثناء الاستجابة الصحيحة، وقد ثبت ذلك باستخدام مهمة الحروف، حيث طُلب من المشاركين الاستجابة للحرف X بعد عرض الحرف A وتجاهل جميع تركيبات الحروف الأخرى، مع وجود بعض الحروف الأكثر تنافسية من غيرها. ^{[ 14 ]} ووجد الباحثون أن تنشيط القشرة الحزامية الأمامية كان أكبر مع المحفزات الأكثر تنافسية.

تفترض نظرية مشابهة أن الوظيفة الأساسية للقشرة الحزامية الأمامية هي رصد التضارب. في مهمة إريكسن الجانبية ، تُنتج التجارب غير المتوافقة أكبر قدر من التضارب وأكبر قدر من التنشيط في القشرة الحزامية الأمامية. عند اكتشاف التضارب، تُرسل القشرة الحزامية الأمامية إشارات إلى مناطق أخرى في الدماغ للتعامل مع أنظمة التحكم المتضاربة.

يُعتقد أن نشاط القشرة الحزامية الأمامية الظهرية (dACC) يلعب دورًا في معالجة كلٍ من اكتشاف وتقييم العمليات الاجتماعية، بما في ذلك الإقصاء الاجتماعي . عند تعريض النساء غير المصابات بالاكتئاب لمهام تقييم اجتماعي شخصي متكررة، لوحظ انخفاض في نشاط إشارة BOLD في القشرة الحزامية الأمامية الظهرية في التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي ( fMRI ) عند التعرض الثاني، بينما لوحظ ارتفاع في نشاط إشارة BOLD لدى النساء اللواتي لديهن تاريخ من الاكتئاب . قد يعكس هذا النشاط التفاضلي زيادة في التفكير في التقييم الاجتماعي أو زيادة في الاستثارة المرتبطة بالتقييم الاجتماعي المتكرر. ^{[ 22 ]}

يشارك التلفيف الحزامي الأمامي في جهود مساعدة الآخرين. ^{[ 23 ]}

تصف نظرية أحدث وأكثر شمولاً القشرة الحزامية الأمامية (ACC) بأنها مكون أكثر فاعلية، وتفترض أنها ترصد الأخطاء وتراقبها، وتقيّم درجة الخطأ، ثم تقترح شكلاً مناسباً من الإجراءات التي يجب على الجهاز الحركي تنفيذها. تشير أدلة سابقة من دراسات كهربائية إلى أن القشرة الحزامية الأمامية لها مكون تقييمي، وهو ما تؤكده بالفعل دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) . يبدو أن منطقتي القشرة الحزامية الأمامية، الظهرية والأمامية، تتأثران بالمكافآت والخسائر المرتبطة بالأخطاء. خلال إحدى الدراسات، تلقى المشاركون مكافآت مالية وخسائر مقابل الإجابات الصحيحة والخاطئة، على التوالي. ^{[ 19 ]}

لوحظ أكبر تنشيط في القشرة الحزامية الأمامية الظهرية (dACC) خلال تجارب الخسارة. لم يُحفز هذا التنشيط أي أخطاء، وبالتالي، لا تستطيع نظريات كشف الأخطاء ومراقبتها تفسير سبب حدوث هذا التنشيط في القشرة الحزامية الأمامية (ACC) بشكل كامل. يبدو أن الجزء الظهري من القشرة الحزامية الأمامية يلعب دورًا رئيسيًا في اتخاذ القرارات والتعلم القائمين على المكافأة. من ناحية أخرى، يُعتقد أن الجزء الأمامي من القشرة الحزامية الأمامية (ACC) أكثر ارتباطًا بالاستجابات العاطفية للأخطاء. في توسيع مثير للاهتمام للتجربة الموصوفة سابقًا، تم فحص تأثيرات المكافآت والتكاليف على تنشيط القشرة الحزامية الأمامية (ACC) أثناء ارتكاب الأخطاء. ^{[ 21 ]} أدى المشاركون نسخة من مهمة إريكسن الجانبية باستخدام مجموعة من الأحرف المخصصة لكل زر استجابة بدلًا من الأسهم.

كانت الأهداف محاطة إما بمجموعة أحرف متطابقة أو غير متطابقة. وباستخدام صورة إبهام (مرفوع، أو منخفض، أو محايد)، تلقى المشاركون ملاحظات حول مقدار المال الذي ربحوه أو خسروه. ووجد الباحثون زيادة في تنشيط الجزء الأمامي من القشرة الحزامية الأمامية (ACC) عندما خسر المشاركون المال خلال التجارب. وأفاد المشاركون بشعورهم بالإحباط عند ارتكاب الأخطاء. ولأن القشرة الحزامية الأمامية (ACC) مرتبطة ارتباطًا وثيقًا باكتشاف الأخطاء والاستجابات العاطفية، فمن المحتمل جدًا أن تشكل هذه المنطقة أساس الثقة بالنفس. تشير هذه النتائج مجتمعة إلى أن كلاً من المنطقتين الظهرية والأمامية تشاركان في تقييم مدى الخطأ وتحسين الاستجابات اللاحقة. وقد استكشفت دراسة تؤكد هذه الفكرة وظائف كل من المنطقتين الظهرية والأمامية من القشرة الحزامية الأمامية (ACC) باستخدام مهمة الرمش السريع للعين. ^{[ 20 ]}

عُرض على المشاركين إشارة توضح ما إذا كان عليهم القيام بحركة سريعة أمامية (pro-saccade) أو عكسية (anti-saccade). تتطلب الحركة العكسية تجاهل إشارة مشتتة للانتباه لأن الهدف يظهر في الموقع المقابل، مما يُسبب التضارب. أظهرت النتائج اختلافًا في تنشيط منطقتي القشرة الحزامية الأمامية والظهرية. ارتبط الأداء الصحيح المبكر للحركة العكسية بتنشيط المنطقة الأمامية. أما المنطقة الظهرية، فقد نُشّطت عند ارتكاب الأخطاء، وكذلك عند الاستجابات الصحيحة.

كلما كانت المنطقة الظهرية نشطة، قلّت الأخطاء المرتكبة، مما يُعزز الأدلة على أن القشرة الحزامية الأمامية (ACC) تُشارك في الأداء الذي يتطلب جهدًا . وأظهرت النتيجة الثانية أنه خلال تجارب الأخطاء، تنشط القشرة الحزامية الأمامية (ACC) لاحقًا مقارنةً بالإجابات الصحيحة، مما يُشير بوضوح إلى نوع من الوظيفة التقييمية.

ترتبط منطقة القشرة الحزامية الأمامية (ACC) في الدماغ بالعديد من الوظائف المرتبطة بالوعي. وقد لوحظ ارتفاع مستويات تنشيط هذه المنطقة لدى المشاركات الإناث الأكثر وعيًا عاطفيًا عند عرض مقاطع فيديو قصيرة ذات طابع عاطفي عليهن. ^{[ 24 ]} ويرتبط الوعي العاطفي الأفضل بتحسين القدرة على تمييز الإشارات أو الأهداف العاطفية، وهو ما ينعكس في تنشيط منطقة القشرة الحزامية الأمامية.

إن فكرة ارتباط الوعي بمنطقة القشرة الحزامية الأمامية مدعومة ببعض الأدلة، إذ يبدو أنه عندما لا تتطابق استجابات الأشخاص مع الاستجابات الفعلية، ينتج عن ذلك سلبية أكبر مرتبطة بالخطأ . ^{[ 17 ]}

وجدت إحدى الدراسات وجود استجابة ERN حتى عندما لم يكن المشاركون على دراية بخطئهم. ^{[ 17 ]} قد لا يكون الوعي ضروريًا لاستثارة استجابة ERN، ولكنه قد يؤثر على سعة استجابة ERN الناتجة عن التغذية الراجعة. وبالرجوع إلى نظرية التعلم القائم على المكافأة، يمكن للوعي أن يُعدِّل انتهاكات التوقعات. فزيادة الوعي قد تؤدي إلى انخفاض انتهاكات التوقعات، بينما قد يؤدي انخفاض الوعي إلى عكس ذلك. هناك حاجة إلى مزيد من البحث لفهم تأثيرات الوعي على تنشيط القشرة الحزامية الأمامية (ACC) فهمًا كاملًا.

في كتابه "الفرضية المذهلة" ، يُحدد فرانسيس كريك التلفيف الحزامي الأمامي، وتحديداً التلم الحزامي الأمامي، باعتباره مرشحاً محتملاً لمركز الإرادة الحرة لدى البشر. ويستند كريك في هذا الاقتراح إلى فحوصات أجريت على مرضى يعانون من آفات محددة يبدو أنها تُعيق إحساسهم بالإرادة المستقلة، مثل متلازمة اليد الغريبة .

تسجل القشرة الحزامية الأمامية (ACC) الألم الجسدي، كما هو موضح في دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي التي أظهرت زيادة في شدة الإشارة، عادةً في الجزء الخلفي من المنطقة 24 من القشرة الحزامية الأمامية، والتي ارتبطت بشدة الألم. عندما ترافق هذا التنشيط المرتبط بالألم مع مهام معرفية تتطلب تركيزًا عاليًا (مثل الطلاقة اللفظية)، زادت هذه المهام من شدة الإشارة في منطقة من القشرة الحزامية الأمامية تقع أمام و/أو أعلى منطقة التنشيط المرتبطة بالألم. ^{[ 25 ]} تُعد القشرة الحزامية الأمامية المنطقة القشرية الأكثر ارتباطًا بتجربة الألم. ^{[ 26 ]} ويبدو أنها تُشارك في رد الفعل العاطفي للألم أكثر من مشاركتها في إدراك الألم نفسه. ^{[ 27 ]}

تشير أدلة من دراسات علم الأعصاب الاجتماعي إلى أنه بالإضافة إلى دورها في الألم الجسدي، قد تشارك القشرة الحزامية الأمامية (ACC) أيضًا في رصد المواقف الاجتماعية المؤلمة، مثل الإقصاء أو الرفض. فعندما شعر المشاركون بالإقصاء الاجتماعي في لعبة افتراضية لرمي الكرة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)، حيث لم تُرمى الكرة إليهم أبدًا، أظهرت القشرة الحزامية الأمامية نشاطًا ملحوظًا. علاوة على ذلك، ارتبط هذا النشاط بمقياس ذاتي للضيق الاجتماعي، مما يدل على أن القشرة الحزامية الأمامية قد تشارك في رصد ورصد المواقف الاجتماعية التي قد تسبب ألمًا اجتماعيًا/عاطفيًا، وليس الألم الجسدي فقط. ^{[ 28 ]}

توجد أدلة قوية تشير إلى أن هذه المنطقة قد تلعب دورًا في اضطراب الوسواس القهري . فقد أظهرت دراسة حديثة من جامعة كامبريدج أن المشاركين المصابين بالوسواس القهري لديهم مستويات أعلى من الغلوتامات ومستويات أقل من حمض غاما -أمينوبيوتيريك (GABA) في القشرة الحزامية الأمامية، مقارنةً بالمشاركين غير المصابين بالوسواس القهري. استخدم الباحثون مطيافية الرنين المغناطيسي لتقييم توازن النقل العصبي الاستثاري والتثبيطي عن طريق قياس مستويات الغلوتامات وGABA في القشرة الحزامية الأمامية والمنطقة الحركية التكميلية لدى متطوعين أصحاء ومشاركين مصابين بالوسواس القهري. وقد تبين أن المشاركين المصابين بالوسواس القهري لديهم مستويات أعلى بكثير من الغلوتامات ومستويات أقل من GABA في القشرة الحزامية الأمامية، بالإضافة إلى نسبة أعلى من الغلوتامات إلى GABA في تلك المنطقة. ^{[ 31 ]}

أظهرت تحليلات تلوية حديثة باستخدام نموذج التوزيع المكاني (SDM) لدراسات قياس التشكل المعتمدة على الفوكسل، والتي قارنت بين مرضى الوسواس القهري وأفراد أصحاء، زيادة في حجم المادة الرمادية لدى مرضى الوسواس القهري في النوى العدسية الثنائية ، تمتد إلى النوى المذنبة ، بينما لوحظ انخفاض في حجم المادة الرمادية في القشرة الجبهية الإنسية الظهرية/الحزامية الأمامية الثنائية . [ 32 ^{] [ 33 ] وتتناقض هذه} النتائج مع نتائج مرضى اضطرابات القلق الأخرى، الذين يُظهرون انخفاضًا (بدلًا من زيادة) في حجم المادة الرمادية في النوى العدسية / المذنبة الثنائية ، بالإضافة إلى انخفاض في حجم المادة الرمادية في التلفيف الجبهي الإنسي الظهري/الحزامي الأمامي الثنائي. ^{[ 33 ]}

في الأفراد المصابين باضطرابات طيف الفصام ، وُجد أن حجم القشرة الحزامية الأمامية أصغر مقارنةً بحجمها لدى الأفراد الأصحاء. ^{[ 34 ] [ 35 ]} وقد أظهرت التحليلات التلوية انخفاض نشاطها أثناء معالجة المشاعر، ^{[ 36 ]} وضعف اتصالها الوظيفي بالجسم المخطط في حالة الراحة، وهو ما يرتبط بالجمود المعرفي. ^{[ 37 ]}

أُشير إلى وجود صلة محتملة بين القشرة الحزامية الأمامية (ACC) والقلق الاجتماعي ، إلى جانب اللوزة الدماغية، إلا أن هذا البحث لا يزال في مراحله الأولى. ^{[ 38 ]} وقد أكدت دراسة حديثة أجراها مركز ويك فورست بابتيست الطبي العلاقة بين القشرة الحزامية الأمامية وتنظيم القلق، من خلال الكشف عن أن ممارسة اليقظة الذهنية تُعدّ وسيلة فعّالة للتخفيف من القلق، وتحديدًا عبر القشرة الحزامية الأمامية. ^{[ 39 ]}

يُعتقد أن التلفيف الحزامي تحت الجسم الثفني المجاور يلعب دورًا في الاكتئاب الشديد ، وتشير الأبحاث إلى أن التحفيز العميق للدماغ لهذه المنطقة قد يُخفف من أعراض الاكتئاب. ^{[ 40 ]} على الرغم من أن الأشخاص المصابين بالاكتئاب لديهم تلفيف حزامي أمامي تحت الركبة أصغر حجمًا، ^{[ 41 ]} إلا أن نشاط هذا التلفيف كان أعلى عند تعديله وفقًا لحجمه. يتوافق هذا جيدًا مع زيادة نشاط التلفيف الحزامي الأمامي تحت الركبة أثناء الشعور بالحزن لدى الأصحاء، ^{[ 42 ]} وعودة النشاط إلى طبيعته بعد نجاح العلاج. ^{[ 43 ]} تجدر الإشارة إلى أن نشاط القشرة الحزامية تحت الركبة يرتبط بالاختلافات الفردية في التأثير السلبي خلال حالة الراحة الأساسية؛ بمعنى آخر، كلما زاد نشاط التلفيف الحزامي تحت الركبة، زادت حدة التأثير السلبي في المزاج. ^{[ 44 ]}

أظهرت دراسة أجريت على صور الرنين المغناطيسي للدماغ لبالغين سبق لهم المشاركة في دراسة سينسيناتي للرصاص، أن الأشخاص الذين تعرضوا لمستويات أعلى من الرصاص في طفولتهم عانوا من انخفاض في حجم الدماغ في مرحلة البلوغ. وكان هذا التأثير أكثر وضوحًا في القشرة الحزامية الأمامية (سيسيل وآخرون، 2008) ^{[ 45 ]} ، ويُعتقد أنه مرتبط بالقصور المعرفي والسلوكي لدى الأفراد المتضررين.

قد تشكل الاضطرابات في نمو القشرة الحزامية الأمامية، إلى جانب الاضطرابات في القشرة الجبهية الوسطى الظهرية، أساسًا عصبيًا للعجز الاجتماعي المعرفي في التوحد ، مثل التوجيه الاجتماعي والانتباه المشترك . ^{[ 46 ]}

تُجري دراسات متزايدة بحثًا حول دور القشرة الحزامية الأمامية (ACC) في اضطراب ما بعد الصدمة . وقد وُجد أن تشخيص اضطراب ما بعد الصدمة والأعراض المرتبطة به، مثل استجابة التوصيل الجلدي (SCR) للأصوات التي قد تُثير الفزع، يرتبط بانخفاض حجم القشرة الحزامية الأمامية. ^{[ 47 ]} علاوة على ذلك، يبدو أن صدمات الطفولة واختلال الوظائف التنفيذية يرتبطان بانخفاض اتصال القشرة الحزامية الأمامية بالمناطق العصبية المحيطة بها. ^{[ 48 ]} في دراسة طولية، استطاع هذا الانخفاض في الاتصال التنبؤ بتعاطي الكحول بكثرة (الإفراط في الشرب مرة واحدة على الأقل أسبوعيًا خلال الاثني عشر شهرًا الماضية) لمدة تصل إلى أربع سنوات لاحقة. ^{[ 48 ]}

أظهرت دراسة أجريت على الاختلافات في بنية الدماغ لدى البالغين الذين يعانون من مستويات عالية ومنخفضة من متلازمة الانتباه المعرفي انخفاضًا في حجم الجزء الظهري من القشرة الحزامية الأمامية في المجموعة الأولى، مما يشير إلى وجود علاقة بين سمك القشرة الحزامية الأمامية والخطر العام للإصابة بالأمراض النفسية . ^{[ 49 ]}