능동 대 하이 – 반응 사고의 신경 과학

과 반응성인지 처리는 가난한 흰색 문제 조직과 관련이 있습니다.

출처 : adike / Shutterstock

최근 국제 연구팀은 특정 뇌 영역 간의 견고한 백색 물질 연결성이 유체 지능과 사고에 중요하다는 것을 확인했습니다. 반대로, 과학자들은과 반응성 인인지 조절 과정이 불안과 가난한 백색 문제 조직과 관련이 있다는 것을 발견했다. 이 연구 결과는 NeuroImage 지 최신호 에 게재 됩니다 .

이 연구는 Norwegian Science and Technology (NTNU)의 임상 신경 과학 연구소 소장 인 심리학 부 (Associate Professor)의 부교수 인 알렉산더 올슨 (Alexander Olsen)이 주도했다. Olsen은 Trondheim 대학의 St. Olavs Hospital의 임상 신경 심리학자이기도합니다. 그의 연구 프로젝트 중 많은 부분에서 Olsen은 Early Brain Development 센터와 Trondheim fMRI Group의 Asta Kristine Håberg 및 Stevens Neuroimaging and Informatics 연구소의 Southern California Imaging Genetics Center의 다른 전문가들과 협력합니다.

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적극적 사고와 하이퍼 반응 사고의 차이점은 무엇입니까?

인간의 두뇌는 일상 생활을 탐색하고 다양한 사고 작업을 수행하는 사전 대응 시스템 및 반응 시스템을 사용합니다. 능동적 인 시스템은 유체 정보에 의존하여 다양한 움직이는 부품의 점을 연결하고 간소화 된 게임 계획을 제시합니다. 반면에서, 반응 시스템은 두뇌가 경비원에게 잡혀서 겉으로는 새로운 상황에서 신속하게 문제를 해결해야 할 때 방향이 바뀌게됩니다.

“우리 두 사람이 잠에서 깨어날 때마다 우리에게 오는 정보의 홍수로 인해 뇌가 끊임없이 의미를 갖기 시작했습니다.”라고 올슨은 성명서에서 설명했다. “무언가가 일어날 때 반응 시스템이 작동하여 예상치 못한 결과가 발생합니다. 그런 다음 당신의 행동을 적응시키고 새로운 정보에 반응해야합니다. 당신은 옛 계획을 버리고 새로운 계획을 세워야합니다. ”

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노르웨이 과학 기술 대학교 (NTNU)의 Bjarte Snekvik 수석 연구원과 Alexander Olsen 교수는 연구 대상자가 fMRI 작업을 수행하는 방법을 설명합니다 (사진 참가자는 연구 참여자가 아니 었습니다). 연구 참여자는 특별히 설계된 응답 버튼 (그림과 같이)을 사용했으며 비디오 고글을 통해 작업을 볼 수있었습니다.

출처 : Geir Mogen / NTNU

이 연구에서 Olsen et al. (VLBW)에 대한 장기적이고 지속적인 연구에서 참여자를 모집했다. 그들의 목적은 VLBW가 성인기에인지 조절과과 반응성인지 처리에 미치는 잠재적 결과를 더 잘 이해하는 것이 었습니다. 연구 참여자는 22 세에서 24 세 사이의 연령대였다. VLBW 집단은 같은 연령의 건강한 대조 집단과 일치했다. 두 그룹의 참가자는 사전 fMRI 신경 영상을 이용하여 모니터하였고, 사전 반응 및 / 또는 반응 뇌 반응을 이끌어 내도록 고안된 다양한 신호에 응답했습니다.

VLBW 연구 참여자가 궁극적으로 fMRI와 건강한 출생 체중 동료의 작업을 완료했지만, 그들은 능동적 사고보다는 프로세스 동안 반응하는 뇌 활성화에 훨씬 더 의존했습니다. 특히,이과 반응성이 큰 두뇌 활성화 시그니처는 더 낮은 백질 조직, 낮은 체내 지능 및 더 높은 불안감을 동반합니다.

“매번 새로운 것을 접하는 것처럼 두뇌가 반응했습니다.”올센이 말했다. “중추 신경계의 차선적인 조직으로 인해 뇌가 과민 반응을 보이는 것으로 나타났습니다. 한가지 해석은 매번 준비가 덜되고 놀란다는 것인데, 이는 더 많은 불안 문제를 일으킬 수 있습니다. ”

오렌지 – 노랑색 영역은 저체중아가 뇌에서 사전 예방 적인지 조절 (Stable Task-Set Maintenance) 활성화가 적은 곳을 나타냅니다. 청색 / 연한 파란색 영역은 정상적인 출생 체중 조절 그룹과 비교하여 더 반응적인인지 조절 (Adaptive Task Control) 활성화가있는 곳을 나타냅니다.

출처 : Alexander Olsen / NeuroImage의 호의

이 연구에서 가장 중요한 테이크 어웨이 중 하나는 가난한 백색 문제 조직이 관련없는 자극에 너무 많은주의를 기울일 수 있다는 것입니다. 과 반응성 뇌 활성화 신호는 사전인지 조절의 비정형 하향식 변조와 관련이 있습니다. 이상적으로는 능동적 인 계획 행동과 민첩한 행동을 균형있게 유지하고 반응인지 제어 프로세스를 사용하여 예기치 않은 상황에 신속하게 대응하고자합니다.

누군가가 어떻게 더 능동적이고 일상 생활에서 덜 반응 할 수 있습니까?

임상 적으로, 알렉산더 올센 (Alexander Olsen)은 뇌 손상을 가진 어린이, 청소년 및 성인의 신경 심리적 평가에 초점을 맞추고 있습니다. 그의 지속적인 연구의 일부는 neurocognitive 및 기타 임상 적 조치와 함께 최첨단 신경 영상 기술을 활용하여 효과적인 신경 재활 개입의 구성 요소를 확인하는 것입니다.

Olsen은 연구원이자 임상 신경 심리학자이기 때문에 실험실에서 발견 한 내용을 실제 상황과 연결시키는 방법을 항상 찾고 있습니다. “우리는인지 기능 장애 또는 불안 문제가있는 사람들과 일할 때, 특정 상황에 대비하기 위해 사전 예방 적 조치를 취할 수 있도록 돕기 위해 적극적인 문제 해결에 의존 할 필요가 없습니다. “인지 행동 치료 또는인지 재활으로 일하면 사람들의 삶을 구조화하기 위해 일하므로 온라인인지 통제 처리에 너무 의존 할 필요가 없습니다. 당신의 인생에서 구조와 일상을 만들어 내면 계획 할 수없는 것들을 다루기 위해보다 효율적으로 사용할 수있는인지 조절 자원을 확보 할 수 있습니다. ”

17 세 때 나는 달리기에 대한 열망을 발견하고 정기적으로 운동하기 시작하면서 훨씬 능동적이고 과민 반응이 적습니다. 우울증과 불안 장애의 증상을 앓 았던 십대 때, 달리기가 내 인생을 돌 렸습니다. 이러한 획기적인 일화 경험에 비추어 볼 때 올센이 에어로빅 운동이 모든 사람들의 삶을보다 능동적이고 반응이 적은 사람들을 만들기위한 효과적인 개입이라는 임상 증거가 있는지 알아내는 것이 궁금했습니다.

어제 알렉산더 올슨 (Alexander Olsen)에게 이메일을 보내면서 나는 다음과 같이 썼다 : “청소년기에 나는 냉소적이고 우울한 10 대 소녀가되는 것에서 벗어나 야심 차게 고통받는 괴롭힘을 겪은 십대 소녀로 변신했다. 내 일과의 일부가되었다. 또한 에어로빅 운동이 인간 수명에 걸쳐 회색질 물질의 양과 백질 완전성 / 기능성 연결성을 향상시키는 경험적 증거가 있음을 알고 있습니다. “(Laura Chaddock-Heyman 등의”에어로빅 운동은 더 큰 백색 물질 무결성과 관련됩니다 “)

내 자신의 삶의 경험과 육체 운동과 개선 된 백질을 연결 한 경험적 증거를 토대로 Olsen에게 다음과 같이 물었습니다. ” 규칙적인 중등도에서 강렬한 운동 (MVPA)과 심폐 기능 개선은 또한 흰색을 개선하여 사전인지 조절을 향상시킬 수 있다고 생각하십니까? 문제 무결성 (또한 일상적인 구조와 일상을 제공함)? ”

Olsen은 이메일을 통해 신속하게 대답했습니다. “그건 좋은 질문입니다. 짧은 대답은 ‘예’입니다. 나는 당신이 옳다고 믿습니다! 그것은 우리가 미래의 연구에서 추구하고자하는 연구 문제입니다. ”

이 짧은 답변 외에도 Olsen은 후속 이메일에서 초기 질문에 대해 자세히 설명해주었습니다. 생각에 대한 가치있는 음식이 너무 많아서 심리학 투데이 독자들과 함께 전체 답변 내용을 공유합니다.

다음은 알렉산더 올센 (Alexander Olsen)이 온건 한 신체 활동을 통해 능동적인지 능 조절 기능을 향상시키는 신경 과학에 대한 통찰력과 가설입니다.

“언급했듯이이를 뒷받침하는 과학이 있습니다. 그러나 근본적인 메커니즘을 완전히 이해하기 전에 갈 길이 멀습니다. 인지 조절 기능 부전은 다양한 신경 및 정신 상태 (및 건강한 개인의 일상 생활 기능 / 삶의 질) 전반에 걸친 환자 결과와 관련되어있는 일시적 현상이다.

따라서인지 조절 기능을 향상 시키거나인지 조절 기능 장애 (예 : 새로운 전략을 통한 사고 보상)의 결과를 줄이는 것이 중재를위한 효과적인 목표 일 수 있습니다. 에어로빅 운동은인지 조절 기능을 향상시키는 데 매우 흥미롭고 유망한 중재라고 생각합니다.

사실,인지 조절 기능에 대한 에어로빅 운동의 잠재적 이점과 관련된 기본 메커니즘을 연구하기 위해 최근 fMRI 연구에서 사용 된 것과 동일한 종류의 과제를 사용하여 연구를 수행했습니다. 이 연구에서 우리는이 작업에 대한 유산소 운동의 강도 수준에 따른 급성 효과를 조사했다.

이 연구에서 가장 흥미로운 발견은인지 조절 과제에 대한 운동 후 반응 시간이 증가 된 운동 강도에 따라 선형 적으로 감소하여 더 높은 운동 강도가 연결 효율을 촉진하는 과정에 연결될 수 있음을 나타냅니다 (잠재적으로 사전 행동 적인지 조절 처리 – 우리는이 연구에서 fMRI를 수행하지 않았기 때문에 그것을 알 수 없다). 그러나이 효과는 운동 시간 후 20 분 이내에 반응 시간이 정상 수준으로 회복됨에 따라 일시적으로 보였다.

더 많은 운동을하는 사람들이 더 나은인지 조절을한다는 것을 보여주는 많은 연구가 있습니다. 그러나 많은 연구에서 사람들이 더 많은 운동을하기 때문에 더 나은인지 조절 기능을 얻는 지, 아니면 더 나은인지 조절 기능을 가지고 있기 때문에 운동을 더 많이하는지 등을 결정할 수 없습니다.

우리의 연구 및 다른 유사한 것들은 실제로 운동 그 자체가 더 나은인지 조절 기능을 일으킨다는 것을지지합니다. 우리 연구의 효과는 일시적 이었지만 뇌 기능을 최적화하고 잠재적으로 신경 세포 가소성 및 백질 조직을 촉진시키는 데 도움이되는 과정을 반영 할 수 있습니다 (특히 시간이 지남에 따라 반복되는 경우).

우리는 2017 년에 “젊은 건강한 성인을 대상으로 한 급성 러닝 머신 실행 중 및 이후의인지 조절 기능에 운동 강도 의존적 ​​영향”이라는 논문을 발표했으며 그 결과에 대해서도 자세히 논의했습니다.

따라서 유산소 운동이인지 조절 기능에 유익하다는 증거가 있습니다. 그것이 능동적 시스템과 반응 시스템 사이의 균형에 어떻게 영향을 미치는지는 여전히 열려있는 질문입니다. 나의 가설은 이전에 (우리의 연구를 포함하여) 일반적으로 일반적으로 운동에 연결된 유익한 효과 (예 : 덜 불안, 높은 IQ)와 관련되어 있기 때문에보다 능동적 인 뇌 활성화 신호로의 전환과 관련된다는 것입니다.

또한 우리는 중증도에서 중증의 외상성 뇌 손상 후인지 조절 활성화를 변경하고 뇌 손상 후 외상성 뇌 손상 후 어떻게 변화되는지에 대한 사전 예방적인 (안정된 작업 세트 유지 관리) 반응성 및 적응력있는 작업 제어 시스템에 대해 살펴 보았습니다. 상해의 심각성 및 일상 생활 기능과의 관계. ”

Alex,이 연구에 대한 헌신과 저와 심리학 투데이 독자와의 소중한 통찰력을 공유 할 시간을 내 주셔서 진심으로 감사드립니다. 매우 감사!

참고 문헌

Alexander Olsen, Emily L. Dennis, Kari Anne I. Evensen, Ingrid Marie Husby Hollund, Paul CC Løhaugen, Paul M. Thompson, 앤 마리 Brubakk, 라이브 Eikenes, Asta K. Håberg. “조산아 출산은 Hyper-Reactive Cognitive Control 처리 및 성인기의 가난한 White Matter Organization으로 이어 집니다.” NeuroImage . Volume 167, 2018 년 2 월 15 일, 419-428 페이지 DOI : 10.1016 / j.neuroimage.2017.11.055

Martin Wohlwend, Alexander Olsen, Asta K. Håberg, Helen S. Palmer. “젊은 건강한 성인을 대상으로 한 급성 러닝 머신 운전 중인지 조절 기능에 운동 강도 의존적 ​​영향” 심리학 분야 (2017) DOI : 10.3389 / fpsyg.2017.00406

알렉산더 올센, 얀 페 렌츠 브루너, 카리 앤 인드레딜린 Evensen, 토룬 Gangaune Finnanger, 앤 빅, Toril Skandse, Nils Inge Landrø, Asta Kristine Håberg. “중등도에서 중증의 외상성 뇌 손상 및 상해의 심각성 및 일상 생활 기능과의 관련성에 대한인지 조절 활성화의 변화.” 대뇌 피질 (2014) DOI : 10.1093 / cercor / bhu023

Laura Chaddock-Heyman, Kirk I. Erickson, Joseph L. Holtrop, Michelle W. Voss, Matthew B. Pontifex, Lauren B. Raine, Charles H. Hillman 및 Arthur F. “에어로빅 운동은 아이들의 더 큰 백색 물질 완전성과 관련있다.” 인간 신경 과학 (2014)의 최전선 DOI : 10.3389 / fpsyg.2017.00406