SiNAPSA, nedelja, 9. avgust 2020

eSiNAPSA

Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence

Sodobna »frenologija« – struktura možganov nam govori o osebnosti

Barbara Hrast

Vedênje je bilo ljudem že od nekdaj zanimivo, zato so mu vedno posvečali veliko pozornosti. V 19. stoletju je frenologija poskušala vedênje razložiti s pomočjo oblike lobanjskih kosti, iz katere naj bi razbrali človekovo osebnost. Dandanes v to nihče ne verjame več, povezava med možgani in vedênjem pa je vendarle še vedno aktualna in s pojavom sodobnih metod slikanja možganov lahko kaj več povemo o obliki in strukturi možganov ter njihovih funkcijah.

Slika 1
Naslovnica revije o frenologiji. Glava na naslovnici ima prikazane centre za osebnostne značilnosti, za katere so menili, da jih lahko določijo s tipanjem lobanje. (Vir: Wikipedia https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phrenology_journal_(1848)).

Nevroznanost osebnosti je področje, ki se ukvarja s proučevanjem osebnosti z vidika bioloških procesov v možganih, kamor uvrščamo individualne razlike v vedênju, kogniciji, čustvovanju in motivaciji. Glavna predpostavka temelji na ideji, da osebe kot celote ne moremo razumeti, ne da bi razumeli možgane1. S pomočjo nevroznanstvenih metod in tehnik ter mer osebnosti lahko postavljamo preverljive modele biološke podlage osebnosti. V tem članku se bomo posvetili le strukturnim tehnikam slikanja možganov, čedalje bolj popularne pa so tudi druge metode kot so molekularna genetika in funkcijske metode slikanja možganov2. S pomočjo sodobnih metod slikanja možganov lahko prikažemo njihovo zgradbo in povezave med posameznimi področji, krvni pretok, energijsko presnovo in spremembe v aktivnosti posameznih področij3.

Opisovanje medosebnih razlik je eno večjih področij psihologije. Dolgo časa je bilo osrednje vprašanje psihologije osebnosti, katere so temeljne značilnosti, po katerih se ljudje med seboj razlikujemo. Eden izmed najpopularnejših modelov osebnosti je t. i. petfaktorski model osebnosti, ki zajema pet dimenzij: ekstravertnost, nevroticizem, odprtost, vestnost in sprejemljivost4. Ekstravertnost je povezana z nagnjenostjo k doživljanju pozitivnih čustev, ki tipično izvirajo iz izkušenj nagrajevanja. Ravno obratno velja za nevroticizem; povezan je z nagnjenostjo k doživljanju negativnih čustev5. Sprejemljivost zajema značilnosti, ki so povezane z altruizmom, skrbjo za potrebe, želje in pravice drugih. Vestnost zajema sposobnost zaviranja impulzov, vzgonov z namenom sledenja pravil ali stremenja k dolgoročnim ciljem. Za odprtost so značilne sposobnosti procesiranja abstraktnih in zaznavnih informacij, fleksibilnost in učinkovitost v mišljenju6.

Ena prvih celostnih študij, ki je raziskovala povezave med prostornino izbranih možganskih področij in izraženostjo vseh petih dimenzij osebnosti pri zdravih odraslih je bila študija DeYounga in sodelavcev1. Glede na opise osebnostnih dimenzij in poznavanja funkcij možganskih regij so predpostavljali, da bodo našli razlike v možganskih sistemih, zadolženih za nagrajevanje2 – nukleus akumbens, amigdala, orbitofrontalna skorja (ekstravertnost) –, ter sistemih, ki so občutljivi na grožnjo in kazen7 – amigdala, anteriorna in medialna cingulatna skorja, medialna prefrontalna skorja in hipokampus (nevroticizem). Sprejemljiva vedênja so povezana z razumevanjem čustev drugih, njihovih namer in mentalnih stanj, zajemajo empatijo, teorijo uma in druge oblike procesiranja socialnih informacij2,8, zato so avtorji predvidevali, da se bodo razlike pojavile v superiornem temporalnem sulkusu, temporoparietalnem stičišču in posteriorni cingulatni skorji. Vedênja, povezana z vestnostjo, se navezujejo na sposobnost načrtovanja in sledenja kompleksnim pravilom2,9, zato so avtorji predvidevali, da se bodo razlike pojavljale v prefrontalni skorji. Ravno tako kot vestnost, so tudi za odprtost predvidevali, da bodo našli strukturne variacije prefrontalne skorje, konkretno dorzolateralnega dela, anteriorne prefrontalne skorje in anteriorne parietalne skorje, saj se te strukture funkcijsko povezuje z delovnim spominom, pozornostjo, abstraktnim mišljenjem in kognitivnim nadzorom6.

Slika 1
Možganske regije z visoko povezanostjo z (A) ekstravertnostjo, (B) vestnostjo, (C) nevroticizmom in (D) sprejemljivost. (prilagojeno po DeYoung in sodelavci, 2010).1

Rezultati so pokazali, da so bile predpostavke pravilne za vse dimenzije petfaktorskega modela osebnosti razen za odprtost7. Ekstravertnost je bila povezana z večjo prostornino medialne orbitofrontalne skorje. To področje je vpleteno pri določanju vrednosti nagrade dražljajem10. Nevroticizem je bil povezan z zmanjšano prostornino dorzomedialne prefrontalne skorje in dela leve medialne temporalne hemisfere, predvsem posteriornega hipokampusa, ter z večjo prostornino medialne cingulatne skorje7. Rezultati podpirajo hipotezo o vplivu in slabi zmožnosti uravnavanja negativnih čustev, ki je značilna za nevroticizem. Hipokampus je vključen v proces prepoznavanja negotovosti, konfliktov, ruminacije in anksioznosti, medialna cingulatna skorja pa je zadolžena za prepoznavanje napak in odgovorov na bolečino, tako telesno kot čustveno11. Večja prostornina tako odraža večjo občutljivost na možnost napak in bolečino, povezano s kaznijo7. Manjša prostornina dorzomedialne prefrontalne skorje je bila povezana s slabšim uravnavanjem čustev12 in nagnjenostjo k negativni samooceni2. Sprejemljivost je bila povezana z zmanjšano prostornino posteriornega superiornega temporalnega sulkusa in s povečano prostornino posteriorne cingulatne skorje7. Superiorni temporalni sulkus sodeluje pri interpretaciji dejanj in namer drugih, posteriorna cingulatna skorja pa je vpletena v proces razumevanja drugih oseb, njihovih prepričanj, mnenj8. Obe funkciji zajemata procese, ki sovpadajo z vedênji, povezanimi s procesiranjem socialnih informacij, ki vodijo v altruizem7. Avtorji so našli tudi povezavo z večjo prostornino fuziformnega girusa, ki je vpleten v procesiranje obrazov, v tej študiji pa je bil prepoznan kot del sistema za procesiranje socialnih informacij9,13. Večja prostornina medialnega frontalnega girusa in leve lateralne prefrontalne skorje je bila povezana z večjo vestnostjo7. Medialni frontalni girus je vpleten v vzdrževanje informacij v delovnem spominu in izvedbo načrtovanih dejanj. Prefrontalna skorja je hierarhično strukturirana glede na funkcijo, in sicer se iz posteriornega dela proti anteriornemu povečuje kompleksnost in abstrakcija pravil, ki jih upoštevamo in uporabljamo za vodenje našega vedênja14. Rezultati torej nakazujejo učinkovito samouravnavanje z vidika več nivojev kompleksnosti, kar je skladno z idejo, da so posamezniki z višje izraženo vestnostjo akademsko in delovno bolj uspešni7,9. Statistično pomembnih povezav možganskih regij z odprtostjo v tej študiji niso našli, nakazana pa je bila povezava odprtosti z večjo prostornino parietalne skorje, ki je vpletena v delovni spomin in pozornost, vendar ta povezava še ni docela potrjena1.

Študija DeYounga in sodelavcev1 ima kar nekaj pomanjkljivosti. Uporabili so le eno strukturno spremenljivko – prostornino možganskih področij. Poleg tega se je študija osredotočila le na strukturo možganske skorje, ničesar pa ni povedala o strukturi beline.

Študija Bjørnebekka in sodelavcev15 je nadgradila opisano študijo, saj je upoštevala prostornino, površino in debelino sivine ter strukturno konektivnost, ki jo predstavljajo povezave med nevroni, ki potekajo v belini. Ocenimo jo z opazovanjem smeri difuzije molekul vode; v predelih kjer je veliko povezav, živčnih vlaken, molekule vode difundirajo v smeri vlaken, kjer pa je vlaken manj je difuzija vode bolj enakomerna v vseh smereh. Na ta način lahko ugotovimo, kje v belini potekajo živčna vlakna, poznamo pa več mer strukturne konektivnosti. V omenjeni študiji so uporabili frakcijsko anizotropijo (FA), ki ocenjuje razmerje med prevladujočo smerjo difuzije in velikostjo celotne difuzije. Zmanjšana usmerjenost difuzije in povečana celotna difuzija se odraža v znižani FA, kar nakazuje slabšo konektivnost16.

Najmočnejšo statistično povezavo so raziskovalci15 našli med nevroticizmom in strukturo možganov, in sicer je bil višji nevroticizem povezan z manjšo prostornino celotnih možganov, zmanjšano FA med orbitofrontalnim delom in amigdalo17 ter manjšo površino frontotemporalnega predela. Ekstravertnost je bila povezana z manjšo debelino inferiornega temporalnega girusa, vestnost pa je bila negativno povezana s površino temporoparietalnega stičišča. Za preostale tri dimenzije niso našli statistično pomembnih povezav. Študija Bjørnebekka in sodelavcev15 vključuje strukturno možgansko konektivnost, ta pa razkriva vzroke dolgo opaženih razlik v vedênju posameznikov z različno izraženimi osebnostnimi potezami. Ravno ta nevrobiološka spoznanja ponujajo mnoga nova diagnostična in teoretična izhodišča ter omogočajo trdno usidranje novih psiholoških teorij na osnovi možganske konektivnosti.

Frenologija je predpostavljala, da ima vsaka duševna funkcija človeka svoj jasno razloženi modul v možganih in je zato nepošteno, da nevroznanost osebnosti enačimo s sodobno frenologijo, saj slonita na povsem drugačnih predpostavkah. Medtem ko je frenologija izvirala iz idej Franza Galla in ni nikoli sledila znanstveni metodi, se nevroznanost osebnosti na znanstven način loteva odkrivanja zakonitosti osebnosti in sledi biološkim označevalcem za različne duševne funkcije. Tak sistematičen način raziskovanja ima veliko vrednost, saj lahko le tako pridemo do razumevanja delovanja možganov v normalnih okoliščinah, kar pa posledično pripomore k boljšemu diagnosticiranju, napovedovanju in posledično zdravljenju bolezni.  

    ___
  1. DeYoung CG, Hirsh JB, Shane MS, Papademetris X, Rajeevan N, Gray JR. Testing predictions from personality neuroscience. Brain structure and the big five. Psychol Sci. 2010;21(6):820-828. 

  2. Deyoung CG, Gray JR. Personality neuroscience: Explaining individual differences in affect, behaviour and cognition. The Cambridge handbook of personality psychology. New York, NY, US: Cambridge University Press; 2009. 

  3. Mohorko N, Bresjanac M, Repovš G. Prvi koraki v nevroznanost, znanost o možganih. Ljubljana: Sinapsa, slovensko društvo za nevroznanost, Izobraževalni in raziskovalni inštitut Ozara. 2007. 

  4. McCrae RR, Costa Jr PT. The five-factor theory of personality. 2008. 

  5. Clark LA, Watson D. Temperament: An organizing paradigm for trait psychology. 2008. 

  6. DeYoung CG, Peterson JB, Higgins DM. Sources of openness/intellect: Cognitive and neuropsychological correlates of the fifth factor of personality. Journal of personality. 2005;73(4):825-858. 

  7. DeYoung CG. Personality neuroscience and the biology of traits. Social and Personality Psychology Compass. 2010;4(12):1165-1180. 

  8. Steinbeis N. The role of self–other distinction in understanding others’ mental and emotional states: neurocognitive mechanisms in children and adults. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 2016;371(1686):20150074. 

  9. Riccelli R, Toschi N, Nigro S, Terracciano A, Passamonti L. Surface-based morphometry reveals the neuroanatomical basis of the five-factor model of personality. Soc Cogn Affect Neurosci. 2017;12(4):671-684. 

  10. Rolls ET. The orbitofrontal cortex and emotion in health and disease, including depression. Neuropsychologia. 2019;128:14-43. 

  11. Rolls ET. The cingulate cortex and limbic systems for action, emotion, and memory. Handbook of clinical neurology. Vol 166: Elsevier; 2019. 

  12. Cortes DS, Månsson KN, Manzouri A, Laukka P, Ebner N, Fischer H. Increased dorsomedial prefrontal cortex activity to negative emotion displays in men but not in women. presented at: International Society for Research on Emotion (ISRE) conference, Amsterdam, The Netherlands, July 10-13, 2019. 

  13. Cremers HR, Demenescu LR, Aleman A, et al. Neuroticism modulates amygdala-prefrontal connectivity in response to negative emotional facial expressions. Neuroimage. 2010;49(1):963-970. 

  14. Nee DE, D’Esposito M. The hierarchical organization of the lateral prefrontal cortex. Elife. 2016;5:e12112. 

  15. Bjørnebekk A, Fjell AM, Walhovd KB, Grydeland H, Torgersen S, Westlye LT. Neuronal correlates of the five factor model (FFM) of human personality: Multimodal imaging in a large healthy sample. Neuroimage. 2013;65:194-208. 

  16. Chung MK, Hanson JL, Adluru N, Alexander AL, Davidson RJ, Pollak SD. Integrative Structural Brain Network Analysis in Diffusion Tensor Imaging. Brain Connect. 2017;7(6):331-346. 

  17. Pang Y, Chen H, Chen Y, et al. Extraversion and Neuroticism Related to Topological Efficiency in White Matter Network: An Exploratory Study Using Diffusion Tensor Imaging Tractography. Brain Topography. 2019(1):87. 

Barbara Hrast, Msc in Psychology
Mlada raziskovalka
Inštitut za patofiziologijo
Medicinska fakulteta UL

Sprejeto: 18.3.2020
Objavljeno: 24.4.2020