前扣带回皮层

前扣带回皮层（英文：Anterior Cingulate Cortex, ACC），是位于大脑内侧表面、胼胝体上方的一个关键皮层区域，属于边缘叶的重要组成部分。它是一个高度异质性的区域，根据细胞构筑、连接和功能，通常分为腹侧部分和背侧部分。ACC在情绪加工、疼痛感知、认知控制、冲突监控、决策以及动机行为中扮演着至关重要的、多层面的整合者角色。

解剖与分区

• 位置： 环绕胼胝体膝部的前部，是扣带回皮层的起始部分。

• 主要功能分区：

  1. 腹侧前扣带回皮层（或膝下前扣带回）：

     • 连接： 与杏仁核、伏隔核、下丘脑、脑干自主神经核团、眶额皮层和前脑岛有紧密联系。

     • 主要功能： 传统上被认为是 “情感/动机分区” 。深度参与情绪评估、情绪-自主神经整合、价值赋予以及由情绪驱动行为的调节（如对情绪刺激的反应、恐惧消退）。与抑郁症、焦虑症的病理生理密切相关。

  2. 背侧前扣带回皮层：

     • 连接： 与背外侧前额叶皮层、顶叶、辅助运动区、脊髓等有广泛连接。

     • 主要功能： 被视为 “认知/执行分区” 。核心功能是认知控制、冲突监控、错误检测、努力评估、基于结果的决策调整以及疼痛的认知-情感维度加工。与注意、工作记忆、任务切换等高阶认知功能相关。

功能

ACC的功能像一个高级的 “冲突监控与协调中心” 和 “动机-行动转换器”。

1. 冲突监控与认知控制：

   • ACC（尤其是背侧部）持续监测正在进行的行为与目标之间是否存在冲突（如在Stroop任务中，字义与颜色的冲突），并在检测到冲突时发出信号，招募并增强前额叶皮层的认知控制资源，以调整行为、纠正错误、优化表现。这是一个“警报-调整”系统。

2. 疼痛处理：

   • ACC（尤其是前部）是大脑处理疼痛情感-动机成分的关键区域。它不编码疼痛的定位和强度（由躯体感觉皮层负责），而是编码疼痛的不愉快感、痛苦程度以及疼痛引发的厌恶动机和逃避倾向。ACC的激活与主观疼痛体验的强度高度相关。

3. 情绪调节与自主神经整合：

   • vACC在调节由情绪刺激引发的自主神经反应和内分泌反应中起核心作用。它将情绪状态与生理反应（心率、血压、皮肤电导）联系起来，并参与情绪反应的下行抑制。

4. 动机与奖赏基础决策：

   • ACC参与评估行动所需付出的努力与预期奖赏价值之间的权衡，从而影响决策（“值不值得做”）。它还参与基于结果的反转学习，即当行为不再带来奖赏时，ACC帮助抑制旧反应、促进新策略。

5. 社会认知：

   • 涉及对他人疼痛的共情、社会排斥的感受以及对公平违背的反应。ACC在社会情感信息的处理中同样活跃。

临床意义

ACC的功能异常与一系列精神神经疾病高度相关，其不同亚区的异常对应不同的症状群：

1. 情感障碍：

   • 抑郁症： vACC常表现出过度活跃和体积减小。过度活跃与反复的负性思维、反刍和情绪痛苦相关；其与杏仁核等功能连接增强，与背外侧前额叶等功能连接减弱，构成了抑郁症情绪失调和认知控制减弱的环路基础。深部脑刺激vACC是治疗难治性抑郁症的有效手段。

   • 焦虑症： 与杏仁核-vACC环路的过度反应有关。

2. 精神分裂症：

   • ACC的结构和功能异常，特别是背侧部的功能低下，可能导致认知控制缺陷、监控能力受损，与阳性症状（如妄想）和阴性症状（如意志缺乏）均相关。

3. 强迫症：

   • 通常表现为ACC（尤其是涉及错误监测的部分）过度活跃，患者持续体验到“有些事情不对劲”的错误感，驱动强迫性检查和仪式行为。

4. 慢性疼痛：

   • ACC的长期敏化被认为是慢性疼痛中情感性痛苦和疼痛相关负性情绪持续存在的重要原因。

5. 注意缺陷多动障碍：

   • 可能与ACC的冲突监控和认知控制功能减弱有关。

6. 物质成瘾：

   • ACC在渴求、戒断和抑制控制缺陷中起作用。

研究方法

• 神经影像学： fMRI是研究人脑ACC功能最主要的手段，常用冲突任务、疼痛刺激、情绪任务等。

• 电生理学： 记录到与错误监测相关的特定脑电成分（错误相关负电位）被认为源于ACC。

• 脑刺激： 经颅磁刺激或深部脑刺激直接调控ACC活动，以研究其因果性功能或治疗疾病。

• 动物研究： 通过损伤、药理学或光遗传学手段，探究特定亚区的功能。

参考文献

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