El papel de la corteza prefrontal ventromedial en

rEVISIÓN
Papel de la corteza prefrontal ventromedial en
la respuesta a eventos emocionalmente negativos
Luis Carretié, Sara López-Martín, Jacobo Albert
Introducción. Esta revisión presenta un conjunto de datos que muestran el importante papel que desempeña la corteza
prefrontal ventromedial (aquí definida como un área extensa que incluye a las cortezas prefrontal medial y ventral) en los
circuitos neuronales encargados de responder a los eventos negativos (por ejemplo, peligrosos, dolorosos o provocadores
de asco).
Departamento de Psicología
Biológica y de la Salud.
Facultad de Psicología.
Universidad Autónoma
de Madrid. Madrid, España.
Desarrollo. La corteza prefrontal ventromedial tiene un rápido acceso a la información visual y, en consecuencia, es capaz
de reaccionar ante los eventos visuales negativos aproximadamente a los 100-150 ms desde la aparición del estímulo.
Además, su respuesta a este tipo de estimulación, incluso cuando ésta no se percibe conscientemente, es más intensa
que a los estímulos no negativos. Se describen las principales conexiones de esta región prefrontal con las estructuras
sensoriales –tanto conexiones abajo-arriba (bottom-up), recibiendo información de las cortezas sensoriales, como arribaabajo (top-down), modulando la actividad de estas áreas–, con las regiones responsables de procesos cognitivos relevantes en la toma de decisiones sobre cómo afrontar un acontecimiento negativo (por ejemplo, memoria, planificación de la
acción), y con las áreas responsables de la ejecución autonómica y motora.
Correspondencia:
Dr. Luis Carretié. Departamento
de Psicología Biológica y de la
Salud. Facultad de Psicología.
Universidad Autónoma
de Madrid. Ivan Pavlov, 6.
E-28049 Madrid.
Conclusiones. Se proporciona un esquema integrador del papel de la corteza prefrontal ventromedial en la respuesta a
eventos negativos.
Palabras clave. Amígdala. Corteza cingulada anterior. Corteza prefrontal ventromedial. Corteza visual. Emoción. Estructuras de ejecución motora. Hipocampo. Ínsula anterior. Peligro. Tálamo.
E-mail:
carretie@uam.es
Financiación:
Ministerio de Ciencia e
Innovación (PSI2008-03688/
SIC) y Comunidad de Madrid/
Universidad Autónoma de Madrid
(CCG08-UAM/SAL-4463).
Aceptado tras revisión externa:
16.10.09.
Introducción
El creciente interés de los investigadores en los pro­
cesos afectivos está comenzando a cubrir las impor­
tantes lagunas que tradicionalmente han limitado
nuestro conocimiento sobre los mecanismos neura­
les de la emoción. Una parte importante de los nue­
vos hallazgos procede de estudios con animales, fun­
damentalmente ratas. Por ejemplo, los datos actuales
sobre el papel protagonista de la amígdala en la emo­
ción se han obtenido principalmente en estudios
realizados en esta especie. Gracias a ellos sabemos,
por ejemplo, que la amígdala lateral recibe informa­
ción no sólo de las cortezas sensoriales, sino también
directamente desde el tálamo, el primer relevo en la
transmisión sensorial [1]. Este circuito corto talamo­
amigdalar permite al organismo reaccionar rápida­
mente ante estímulos negativos o desagradables (por
ejemplo, peligrosos, dolorosos o asquerosos), ya que
la amígdala está directamente conectada con estruc­
turas ejecutivas motoras y autonómicas, como el hi­
potálamo y la sustancia gris periacueductal [1,2].
Estos datos sobre el circuito de la amígdala han
supuesto un cambio radical en la conceptualización
de la emoción. En primer lugar, muestran un acceso
privilegiado de la información sensorial a estructu­
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ras relacionadas con la emoción. En segundo lugar,
estos datos indican que los procesos emocionales no
son una entidad unitaria o compacta basada en un
único circuito (por ejemplo, ‘Papez’, ‘sistema límbi­
co’) responsable de una única dimensión funcional,
que abarcaría desde la evitación o el displacer hasta
el acercamiento o el placer [3], sino que los meca­
nismos neurales del miedo/evitación son diferentes,
al menos en parte, de aquéllos que subyacen a otros
procesos emocionales [4,5]. En humanos, algunos
estudios están comenzando a mostrar que el papel
del circuito amigdalar es también muy importante
en la respuesta a estímulos emocionales negativos
[6], aunque algunas de las características de este
circuito establecidas por los estudios con anima­
les, como la llegada de la información sensorial a la
amígdala directamente desde el tálamo (sin la par­
ticipación de las cortezas sensoriales), carecen de
confirmación inequívoca en nuestra especie [7,8] .
Sin embargo, los procesos afectivos han alcanza­
do su máximo nivel de desarrollo en los seres hu­
manos, permitiendo que nuestra especie muestre
los comportamientos emocionales y los sentimien­
tos más ricos y sofisticados. Es muy improbable que
los circuitos subcorticales como el de la amígdala,
que presenta relativamente pequeñas diferencias
Cómo citar este artículo:
Carretié L, López-Martín S, Albert
J. Papel de la corteza prefrontal
ventromedial en la respuesta a
eventos emocionalmente negativos.
Rev Neurol 2010; 50: 245-52.
© 2010 Revista de Neurología
245
L. Carretié, et al
entre humanos y ratas (en comparación con los cir­
cuitos existentes en otros niveles del cerebro), sean
los únicos responsables de este grado de desarrollo.
Otras áreas del cerebro humano deberían contribuir
a configurar nuestra riqueza emocional, principal­
mente en la parte del cerebro que más claramente
difiere en complejidad y en tamaño relativo (parti­
cularmente los lóbulos frontales [9]) entre humanos
y otras especies: la neocorteza. Además, la región
neocortical implicada en los procesos emocionales
no sería simplemente un elemento más del circuito
amigdalar añadido recientemente por la evolución,
sino un elemento autónomo con sus propios circui­
tos: en primates, las lesiones de la amígdala no anu­
lan las respuestas de defensa [10,11].
Caracterización de la respuesta
global a los estímulos negativos
Los eventos negativos, frecuentemente asociados al
riesgo para la supervivencia, requieren la movi­
lización intensa y urgente de los recursos de pro­
cesamiento y de respuesta. Esta urgencia tendría
ventajas adaptativas y evolutivas obvias, ya que las
consecuencias de ignorar o reaccionar lentamen­
te ante estímulos negativos son a menudo mucho
más dramáticas que las consecuencias de ignorar
o reaccionar tardíamente ante estímulos neutros o
incluso apetitivos [12,13]. La investigación conduc­
tual ha mostrado que este ‘sesgo de negatividad’
se manifiesta a través de distintos sistemas de res­
puesta, incluidos aquéllos relacionados con la con­
ducta cognitiva, emocional y social [4,14,15]. Las
reacciones motoras ante estímulos negativos tam­
bién han demostrado ser más intensas que las res­
puestas motoras ante eventos neutros o positivos
[16]. La investigación neurocientífica reciente ha
apoyado la existencia de este sesgo de negatividad:
se ha encontrado de manera recurrente que las res­
puestas neurales ante estímulos desagradables son
más fuertes y/o más rápidas que ante estímulos
neutros y agradables [17-23].
El éxito evolutivo necesita que el sistema nervio­
so garantice una reacción rápida e intensa incluso
cuando las señales de peligro son difíciles de reco­
nocer y no llegan a alcanzar la conciencia (por ejem­
plo, por ser breves, aparecer semiocultas o tener
poco contraste). En efecto, los datos conductuales y
psicofisiológicos (en este caso, periféricos) de suje­
tos humanos muestran que las imágenes negativas
percibidas inconscientemente (por ejemplo, arañas,
serpientes o caras de enfado) provocan importantes
respuestas cognitivas, vegetativas y motoras. Por
246
ejemplo, estos estímulos incrementan la respuesta
de conductancia de la piel [24,25], influyen en las
expresiones faciales [26], facilitan la detección de
eventos posteriores [27,28] y afectan negativamen­
te a la evaluación subjetiva del resto de elementos
del ambiente [29,30]. Los estudios sobre activación
cerebral han confirmado estos hallazgos, y han en­
contrado que la respuesta neural a estímulos nega­
tivos percibidos inconscientemente es mayor que a
la de los estímulos no negativos [18,31,32].
¿Cómo trabaja el cerebro para lograr estas reac­
ciones rápidas y/o intensas ante los eventos negati­
vos? Los circuitos cuya principal utilidad es la urgen­
cia o rapidez de procesamiento a menudo difieren de
aquéllos que se orientan a la identificación y a la dis­
criminación detallada [1,33]. El sesgo de negatividad
estaría sustentado por los mecanismos neurales que
pertenecen a la primera categoría. En los ‘circuitos
de urgencia’, la velocidad es la cuestión clave, en de­
trimento de cierta precisión. La tendencia opuesta se
aplicaría a los ‘circuitos de procesamiento profundo’:
la precisión y la exactitud son aquí los principales
objetivos, en detrimento de la velocidad. Esta doble
estrategia está bien ejemplificada en la existencia de
dos sistemas neurales distintos para el procesamien­
to de la información visual: el sistema magnocelular,
que transmite información de baja calidad (por ejem­
plo, sin las frecuencias espaciales altas y sin informa­
ción sobre el color), pero proporciona rápidamente
información visual a las áreas de procesamiento, y
el sistema parvocelular, mucho más preciso, pero
dirigido exclusivamente a la corteza visual [34], que
facilita una exploración profunda de la estimulación.
Hay buenas pruebas que indican que la amígdala
recibe principalmente información magnocelular y
que los eventos desagradables sacan partido de esta
vía rápida [35]. Por lo tanto, probablemente esta es­
tructura subcortical es la responsable de una parte
importante de los procesos neurales que subyacen al
‘sesgo de negatividad’. Pero, como ya se ha indicado,
algunos elementos de la respuesta humana a even­
tos desagradables parecen ser demasiado sofistica­
dos para depender del primitivo circuito amigdalar.
Además, como también se ha explicado, las lesiones
de la amígdala no dañan las conductas de defensa/
evitación –incluso tan básicas como las respuestas
de paralización (freezing) [10,11]–.
Corteza prefrontal ventromedial
y estimulación negativa
La corteza prefrontal cuenta con distintas divisio­
nes citoarquitectónicas y funcionales. La nomencla­
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Papel de la corteza prefrontal ventromedial en la respuesta a eventos emocionalmente negativos
tura de estas divisiones se encuentra lejos de estar
estandarizada, pero a menudo se hace referencia
a ellas como orbitofrontal o ventral (el área que se
encuentra justo encima de los ojos), medial (la pa­
red situada en la fisura interhemisférica), y dorsal
o dorsolateral (la superficie cercana al cráneo) (Fig.
1). El término ‘corteza prefrontal ventromedial’ se
referirá aquí a la combinación de las cortezas pre­
frontales ventral y medial [36], las cuales participan
en la respuesta neural a los eventos/acontecimien­
tos negativos (este mismo término se aplica, por al­
gunos autores, exclusivamente a la parte ventral de
la corteza prefrontal medial).
En los primates, una lesión en la corteza prefron­
tal ventromedial produce alteraciones en el com­
portamiento defensivo, similares (o incluso peores)
que lesiones producidas en la amígdala [10]. En
esta misma línea, varios estudios en humanos han
observado una activación más intensa de la corte­
za prefrontal ventromedial en respuesta a eventos
negativos que en respuesta a eventos no negativos
[20,21,37,38], aun cuando éstos se perciben incons­
cientemente [18,31].
Un dato muy interesante es que la latencia de
la respuesta de la corteza prefrontal ventromedial
ante eventos negativos es muy corta (100-150 ms
[18,21,38,39]). Algunos datos recientes sugieren
que la respuesta de la corteza prefrontal ventro­
medial ante estímulos visuales podría ser incluso
más rápida que la del giro fusiforme (una parte de
la corteza visual involucrada en el reconocimiento
de formas) [40]. En efecto, como explicaremos en el
siguiente apartado, varios estudios sugieren que la
corteza prefrontal ventromedial recibe información
magnocelular desde etapas tempranas del procesa­
miento visual. Mientras tanto, la corteza prefrontal
ventromedial cuenta con un acceso privilegiado a
una variedad de áreas cerebrales que proporcionan
información complementaria muy relevante para
que la corteza prefrontal ventromedial ‘seleccione’
una respuesta, así como a otras estructuras relacio­
nadas con la planificación de la acción y la ejecu­
ción autonómica y motora.
Conexiones de la corteza
prefrontal ventromedial
Interconexiones con áreas sensoriales
El tálamo distribuye inicialmente la información
visual (la modalidad sensorial más estudiada en el
ser humano con respecto a los procesos emociona­
les). La vía mejor descrita para la distribución de las
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Figura 1. Localización de las áreas y estructuras cerebrales mencionadas en el texto. CCA: corteza cingulada anterior; CM: corteza motora; CPFDL: corteza prefrontal dorsolateral; CPFM: corteza prefrontal
medial; CPFOBF: corteza prefrontal orbitofrontal; CPFVM: corteza prefrontal ventromedial; CV: corteza
visual.
entradas visuales parte desde el núcleo geniculado
lateral del tálamo hasta la corteza visual. Posterior­
mente, la corteza visual envía la información proce­
sada a la corteza prefrontal ventromedial. Concre­
tamente, se ha observado que la corteza prefrontal
ventromedial recibe las entradas de etapas tem­
pranas del procesamiento de la información de la
corteza visual, como, por ejemplo, la corteza visual
o V2 [40,41]. No obstante, no se debe descartar la
existencia de una vía directa, paralela a la anterior,
entre la corteza prefrontal ventromedial y el tálamo,
ya que esta estructura subcortical envía proyeccio­
nes a la corteza prefrontal ventromedial. Los datos
actuales sugieren que, al menos, dos núcleos del tá­
lamo, el pulvinar y el dorsal medial, se encuentran
involucrados en estas conexiones directas. El núcleo
pulvinar está claramente implicado en la respuesta a
eventos visuales amenazantes [42] y varios estudios
informan de sus conexiones con la corteza prefron­
tal ventromedial [43,44]. El núcleo dorsal medial,
que también está conectado con la corteza prefron­
tal ventromedial [45], interviene en el condiciona­
miento del miedo [46], y su lesión produce trastor­
nos emocionales [47]. En cualquiera de las dos vías
(corteza visual-corteza prefrontal ventromedial o la
hipotética tálamo-corteza prefrontal ventromedial),
la corteza prefrontal ventromedial puede extraer y
detectar rápidamente elementos significativos de la
247
L. Carretié, et al
escena visual. En efecto, diversos estudios han cons­
tatado que la corteza prefrontal ventromedial recibe
información visual principalmente magnocelular, es
decir, carente de frecuencias espaciales altas (y, por
tanto, pobre en detalles), aunque dicha información
resulta suficiente para el desarrollo de procesos rá­
pidos de evaluación [40,41].
Viajando en la dirección opuesta, varios estudios
sugieren que la corteza prefrontal ventromedial es
capaz de regular la atención visual de forma arribaabajo (top-down) a través de sus proyecciones hacia
las cortezas parietal y visual [40,41,48-50]. Proba­
blemente debido a estas retroproyecciones entre la
corteza prefrontal ventromedial y la corteza visual
(y, como veremos a continuación, mediante las pro­
yecciones procedentes de la amígdala, las cuales
también proyectan hacia la corteza visual), se ha
observado en varios estudios una mayor activación
de las áreas corticales visuales en respuesta a estí­
mulos negativos que en respuesta a estímulos neu­
tros [22,37,51-53].
Interacción con otros circuitos de defensa
La corteza prefrontal ventromedial interactúa inten­
samente con otros circuitos del sistema neural de
defensa/evitación, especialmente con aquéllos con­
trolados por la amígdala [2] y la ínsula anterior [54],
por lo que son capaces de modularse mutuamente
y ‘decidir’ conjuntamente la mejor respuesta para
afrontar un evento desagradable. Como se indicó an­
teriormente, la amígdala recibe de forma directa en­
tradas sensoriales del tálamo (concretamente, desde
el núcleo pulvinar [55]) y envía proyecciones directas
hacia áreas básicas de ejecución, como el hipotálamo
(cambios autonómicos) y la sustancia gris periacue­
ductal –que pone en marcha patrones motores de­
fensivos, tales como la paralización (freezing), la pe­
lea o la huida [1,2]–. La amígdala también es capaz de
modular la actividad de las áreas sensoriales (esto es,
al igual que la corteza prefrontal ventromedial, mo­
dula la atención) a través de sus proyecciones hacia
las cortezas auditiva y visual [1,7]. Mientras tanto, la
ínsula anterior se ha relacionado fundamentalmen­
te con dos tipos particulares de estímulos desagra­
dables: los que suscitan asco [6] y los que producen
dolor [56]. La ínsula recibe entradas del tálamo (en
particular, del dorsal medial y de núcleos ventrome­
diales [57,58], aunque también del pulvinar [59]) y de
las cortezas sensoriales [60]. La corteza insular envía
las proyecciones a distintas áreas ejecutivas, como el
estriado [61] o la sustancia gris periacueductal [57],
y a la corteza visual [62], lo que sugiere una capaci­
dad para modular la atención.
248
Otras interconexiones relevantes
La interrelación anatómica y funcional entre la cor­
teza prefrontal ventromedial y la corteza cingulada
anterior es muy estrecha [44]. La corteza cingula­
da anterior se ha relacionado también con la res­
puesta a eventos desagradables [63]. La participa­
ción de la corteza cingulada anterior en la atención
[64-68] y en la respuesta a estímulos emocionales
[69-71] hace de esta región prefrontal un comple­
mento óptimo de la corteza prefrontal ventrome­
dial en los procesos de interacción entre cognición
y emoción. La corteza cingulada anterior envía pro­
yecciones a las áreas ejecutivas, tanto autonómicas
[57] como motoras [72], y se ha sugerido que entra
en juego cuando las acciones programadas no son
suficientes para guiar el comportamiento [73]. Por
lo tanto, esta región cerebral puede activarse por la
corteza prefrontal ventromedial siempre que se re­
quiera una acción novedosa.
La corteza prefrontal dorsolateral, profusamen­
te interconectada con la corteza prefrontal ventro­
medial, también podría intervenir en la respuesta
a los eventos desagradables [74,75]. La activación
de la corteza prefrontal dorsolateral durante las si­
tuaciones negativas puede reflejar las operaciones
cognitivas necesarias para una respuesta eficaz. En
particular, la corteza prefrontal dorsolateral es la
principal ubicación de la memoria ejecutiva [76,77],
y ésta es especialmente importante para responder
al peligro: cuando el sujeto se expone a una situa­
ción desagradable conocida, puede ser necesario
recuperar estrategias comportamentales almacena­
das para hacerle frente. La corteza prefrontal dor­
solateral también interviene en la planificación de
la acción, que a menudo es necesaria en situaciones
amenazantes o desagradables [77].
La corteza prefrontal ventromedial (y también la
amígdala) está interconectada con el complejo hi­
pocampal [43]. Los tres son elementos clave en el
aprendizaje relacionado con el miedo (el hipocam­
po se encuentra particularmente involucrado en el
condicionamiento contextual del miedo [78]). Para
el organismo es fundamental aprender rápidamen­
te a evitar o escapar de algunos eventos o contextos
negativos. De hecho, una sola exposición al peligro
o al dolor puede ser suficiente para, en determina­
das situaciones, producir cambios conductuales a
largo plazo [79]. Gracias a las ricas interconexiones
con el hipocampo, la amígdala y la corteza prefron­
tal ventromedial serían capaces de facilitar tanto la
formación de memorias como su almacenamiento
[80]. Como resultado de ello, se ha encontrado que
los acontecimientos y las situaciones emocionales
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Papel de la corteza prefrontal ventromedial en la respuesta a eventos emocionalmente negativos
se recuerdan mejor que la información neutra o
anodina [81], y se ha observado, además, una ven­
taja mnemónica para la información negativa [82].
Proyecciones a áreas de control autonómico y motor
La corteza prefrontal ventromedial cuenta con pro­
yecciones a las áreas motoras ejecutivas y a las áreas
encargadas de provocar los cambios autonómicos
que apoyan la ejecución motora. La respuesta au­
tonómica depende de las proyecciones de la cor­
teza prefrontal ventromedial hacia el hipotálamo
[43] (como hemos indicado, el hipotálamo también
recibe proyecciones de la amígdala [1]). Los com­
ponentes motores o somáticos se ejecutan a través
de la activación de la sustancia gris periacueductal,
del estriado y de las cortezas motoras (que también
reciben entradas de la amígdala, salvo en el caso de
las cortezas motoras y de la ínsula). La primera de
estas estructuras, la sustancia gris periacueductal,
también mantiene conexiones con la corteza pre­
frontal ventromedial [43,83]. La sustancia gris pe­
riacueductal dorsolateral parece ser la responsable
del comportamiento de ‘lucha y huida’, mientras
que la sustancia gris periacueductal ventral estaría
especialmente vinculada con el comportamiento de
‘paralización’ [84]. El estriado (caudado y putamen),
que a su vez recibe proyecciones de la corteza pre­
frontal ventromedial [43,83], es capaz de activar los
programas motores pertinentes (algunos de ellos
innatos) para hacer frente a los estímulos negativos,
tales como los relacionados con las expresiones
emocionales o los comportamientos de evitación
[85], y también ha mostrado una mayor activación
en respuesta a los estímulos desagradables [86]. Por
último, las cortezas motoras (premotora, suple­
mentaria y/o primaria) muestran un aumento de
la activación en respuesta a los estímulos negativos
[37,87] y se encargarían de la ejecución de acciones
motoras no programadas.
Uniendo las piezas en un único esquema
La figura 2 resume esquemáticamente las principa­
les conexiones de la corteza prefrontal ventrome­
dial involucradas en la respuesta a la estimulación
displacentera. En primer lugar, las entradas visuales
son distribuidas por el tálamo a la corteza visual y
a la corteza prefrontal ventromedial, así como a las
demás estructuras importantes para la respuesta de
defensa/evitación (amígdala e ínsula anterior). Las
principales salidas directas desde el tálamo a la cor­
teza prefrontal ventromedial parecen partir de los
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Figura 2. Principales conexiones de la corteza prefrontal ventromedial.
Esta figura ilustra exclusivamente el circuito de la corteza prefrontal
ventromedial; las conexiones de otras estructuras relevantes en la respuesta a eventos negativos (como la amígdala, la ínsula anterior o la
corteza cingulada anterior) no se presentan en este esquema. CCA: corteza cingulada anterior; CM: corteza motora; CPFDL: corteza prefrontal
dorsolateral; CPFVM: corteza prefrontal ventromedial; CV: corteza visual; E: estímulo; Estr: estriado; Hc: hipocampo; Ht: hipotálamo; SGP:
sustancia gris periacueductal.
núcleos dorsal medial y pulvinar del tálamo, encar­
gados de administrar la información visual. No obs­
tante, carecemos de datos experimentales que indi­
quen si el tálamo envía la información visual inicial
a la corteza prefrontal ventromedial o si le envía in­
formación visual ya procesada por la corteza (reen­
trante al tálamo). Las latencias cortas encontradas
en la corteza prefrontal ventromedial en respuesta
a los estímulos visuales (100-150 ms) apuntan a la
primera posibilidad. En cualquier caso, la corteza
prefrontal ventromedial recibe también entradas
desde etapas iniciales de la corteza visual.
Una vez que la información visual llega a la cor­
teza prefrontal ventromedial, interactúa con otros
circuitos del sistema neural de defensa/evitación,
tales como los regulados por la amígdala y la ínsula
con el objetivo de ‘cooperar’ en la evaluación de la
situación. Paralelamente, se interconecta con otras
áreas cerebrales en las que la información puede ser
archivada (por ejemplo, el hipocampo), o donde las
experiencias previas ya se encuentran almacenadas
(por ejemplo, la corteza prefrontal dorsolateral). La
planificación compleja de la acción y los juicios so­
249
L. Carretié, et al
bre las consecuencias de la conducta también se en­
cuentran garantizados gracias a las conexiones en­
tre la corteza prefrontal ventromedial y otras áreas,
como la corteza cingulada anterior y, de nuevo, la
corteza prefrontal dorsolateral. El proceso de eva­
luación por parte de la corteza prefrontal ventro­
medial y otras estructuras importantes para el sis­
tema de defensa/evitación (es decir, la amígdala y la
ínsula anterior), sobre si es necesaria la realización
de una respuesta y cómo debe acometerse ésta, se
ve auxiliado por la capacidad de estas estructuras
para modular la atención (es decir, todas ellas pue­
den regular la actividad de la corteza visual de for­
ma directa). Como consecuencia de todas estas in­
teracciones, se produce una respuesta autonómica
y motora a través del hipotálamo, la sustancia gris
periacueductal, el estriado y las cortezas motoras.
Este esquema tentativo sobre el importante papel
de la corteza prefrontal ventromedial en la respues­
ta a la estimulación negativa debe contrastarse y
completarse con nuevos datos experimentales.
Bibliografía
1. LeDoux JE. Emotion circuits in the brain. Annu Rev Neurosci
2000; 23: 155-84.
2. Emery NJ, Amaral DG. The role of the amygdala in primate
social cognition. In Lane RD, Nadel L, eds. Cognitive
neuroscience of emotion. New York: Oxford University
Press; 2000. p. 156-91.
3. Russell JA. Affective space is bipolar. J Pers Soc Psychol
1979; 37: 345-56.
4. Cacioppo JT, Gardner WL. Emotion. Annu Rev Psychol
1999; 50: 191-214.
5. Balleine BW, Killcross S. Parallel incentive processing:
an integrated view of amygdala function. Trends Neurosci
2006; 29: 272-9.
6. Calder AJ, Lawrence AD, Young AW. Neuropsychology
of fear and loathing. Nat Rev Neurosci 2001; 2: 352-63.
7. Adolphs R. Emotional vision. Nat Neurosci 2004; 7: 1167-8.
8. Vuilleumier P. How brains beware: neural mechanisms of
emotional attention. Trends Cogn Sci 2005; 9: 585-94.
9. García-Molina A. Aproximación histórica a las alteraciones
comportamentales por lesiones del córtex prefrontal: de
Phineas Gage a Luria. Rev Neurol 2008; 46: 175-81
10. Izquierdo A, Suda RK, Murray EA. Comparison of the
effects of bilateral orbital prefrontal cortex lesions and
amygdala lesions on emotional responses in rhesus
monkeys. J Neurosci 2005; 25: 8534-42.
11. Kalin NH, Shelton SE, Davidson RJ, Kelley AE. The primate
amygdala mediates acute fear but not the behavioral and
physiological components of anxious temperament. J Neurosci
2001; 21: 2067-74.
12. Ekman P. An argument for basic emotions. Cognition &
Emotion 1992; 6: 169-200.
13. Ohman A, Hamm A, Hugdahl K. Cognition and the
autonomic nervous system: orienting, anticipation, and
conditioning. In Cacioppo JT, Tassinary LG, Bernston
GG, eds. Handbook of psychophysiology. Cambridge:
Cambridge University Press; 2000. p. 533-75.
14. Mogg K, Bradley BP. A cognitive-motivational analysis of
anxiety. Behav Res Ther 1998; 36: 809-48.
15. Taylor SE. Asymmetrical effects of positive and negative
events: the mobilization-minimization hypothesis. Psychol
Bull 1991; 110: 67-85.
250
16. Coombes SA, Cauraugh JH, Janelle CM. Emotion and
movement: activation of defensive circuitry alters the
magnitude of a sustained muscle contraction. Neurosci Lett
2006; 396: 192-6.
17. Carretié L, Martín-Loeches M, Hinojosa JA, Mercado F.
Emotion and attention interaction studied through eventrelated potentials. J Cogn Neurosci 2001; 13: 1109-28.
18. Carretié L, Hinojosa JA, Mercado F, Tapia M. Cortical
response to subjectively unconscious danger. Neuroimage
2005; 24: 615-23.
19. Ito TA, Larsen JT, Smith NK, Cacioppo JT. Negative
information weighs more heavily on the brain: the negativity
bias in evaluative categorizations. J Pers Soc Psychol 1998;
75: 887-900.
20. Kawasaki H, Adolphs R, Oya H, Kovach C, Damasio H,
Kaufman O, et al. Analysis of single-unit responses to
emotional scenes in human ventromedial prefrontal cortex.
J Cogn Neurosci 2005; 17: 1509-18.
21. Northoff G, Richter A, Gessner M, Schlagenhauf F, Fell J,
Baumgart F, et al. Functional dissociation between medial
and lateral prefrontal cortical spatiotemporal activation in
negative and positive emotions: a combined fMRI/MEG
study. Cereb Cortex 2000; 10: 93-107.
22. Pourtois G, Grandjean D, Sander D, Vuilleumier P.
Electrophysiological correlates of rapid spatial orienting
towards fearful faces. Cereb Cortex 2004; 14: 619-33.
23. Smith NK, Cacioppo JT, Larsen JT, Chartrand TL. May I have
your attention, please: electrocortical responses to positive
and negative stimuli. Neuropsychologia 2003; 41: 171-83.
24. Esteves F, Ohman A. Masking the face: recognition of
emotional facial expressions as a function of the parameters
of backward masking. Scand J Psychol 1993; 34: 1-18.
25. Öhman A, Soares JJ. On the automatic nature of phobic
fear: conditioned electrodermal responses to masked fearrelevant stimuli. J Abnorm Psychol 1993; 102: 121-32.
26. Dimberg U, Thunberg M, Elmehed K. Unconscious facial
reactions to emotional facial expressions. Psychol Sci 2000;
11: 86-9.
27. Bradley BP, Mogg K, Millar NH. Covert and overt orienting
of attention to emotional faces in anxiety. Cognition &
Emotion 2000; 14: 789-808.
28. Mogg K, Bradley BP. Orienting of attention to threatening
facial expressions presented under conditions of restricted
awareness. Cognition & Emotion 1999; 13: 713-40.
29. Berridge KC, Winkielman P. What is an unconscious emotion?
(the case for unconscious ‘liking’). Cognition & Emotion
2003; 17: 181-211.
30. Murphy ST, Zajonc RB. Affect, cognition, and awareness:
affective priming with optimal and suboptimal stimulus
exposures. J Pers Soc Psychol 1993; 64: 723-739.
31. Liddell BJ, Brown KJ, Kemp AH, Barton MJ, Das P, Peduto
A, et al. A direct brainstem-amygdala-cortical ‘alarm’ system
for subliminal signals of fear. Neuroimage 2005; 24: 235-43.
32. Whalen PJ, Rauch SL, Etcoff NL, McInerney SC, Lee MB,
Jenike MA. Masked presentations of emotional facial
expressions modulate amygdala activity without explicit
knowledge. J Neurosci 1998; 18: 411-8.
33. Shizgal P. On the neural computation of utility: implications
from studies of brain stimulation reward. In Kahneman D,
Diener E, Schwarz N, eds. Well-being: the foundations of
hedonic psychology. New York: Russell Sage Foundation;
1999. p. 500-24.
34. Merigan WH, Maunsell JH. How parallel are the primate
visual pathways? Annu Rev Neurosci 1993; 16: 369-402.
35. Vuilleumier P, Armony JL, Driver J, Dolan RJ. Distinct
spatial frequency sensitivities for processing faces and
emotional expressions. Nat Neurosci 2003; 6: 624.
36. Martínez-Selva JM, Sánchez-Navarro JP, Bechara A,
Román F. Mecanismos cerebrales de la toma de decisiones.
Rev Neurol 2006; 42: 411-8.
37. Carretié L, Hinojosa JA, Albert J, Mercado F. Neural response
to sustained affective visual stimulation using an indirect
task. Exp Brain Res 2006; 174: 630-7.
www.neurologia.com Rev Neurol 2010; 50 (4): 245-252
Papel de la corteza prefrontal ventromedial en la respuesta a eventos emocionalmente negativos
38. Simpson JR, Ongür D, Akbudak E, Conturo TE, Ollinger
JM, Snyder AZ, et al. The emotional modulation of cognitive
processing: an fMRI study. J Cogn Neurosci 2000; 12: 157-70.
39. Kawasaki H, Kaufman O, Damasio H, Damasio AR, Granner
M, Bakken H, et al. Single-neuron responses to emotional
visual stimuli recorded in human ventral prefrontal cortex.
Nat Neurosci 2001; 4: 15-6.
40. Bar M, Kassam KS, Ghuman AS, Boshyan J, Schmidt AM,
Dale AM, et al. Top-down facilitation of visual recognition.
Proc Natl Acad Sci U S A 2006; 103: 449-54.
41. Bar M. A cortical mechanism for triggering top-down
facilitation in visual object recognition. J Cogn Neurosci
2003; 15: 600-9.
42. Ward R, Danziger S, Bamford S. Response to visual threat
following damage to the pulvinar. Curr Biol 2005; 15: 571-3.
43. Cavada C, Compañy T, Tejedor J, Cruz-Rizzolo RJ, ReinosoSuárez F. The anatomical connections of the macaque monkey
orbitofrontal cortex. A review. Cereb Cortex 2000; 10: 220-42.
44. Morecraft RJ, Geula C, Mesulam MM. Cytoarchitecture and
neural afferents of orbitofrontal cortex in the brain of the
monkey. J Comp Neurol 1992; 323: 341-58.
45. Kuroda M, Yokofujita J, Murakami K. An ultrastructural
study of the neural circuit between the prefrontal cortex and
the mediodorsal nucleus of the thalamus. Prog Neurobiol
1998; 54: 417-58.
46. Li XB, Inoue T, Nakagawa S, Koyama T. Effect of mediodorsal
thalamic nucleus lesion on contextual fear conditioning in
rats. Brain Res 2004; 1008: 261-72.
47. Oyoshi T, Nishijo H, Asakura T, Takamura Y, Ono T. Emotional
and behavioral correlates of mediodorsal thalamic neurons
during associative learning in rats. J Neurosci 1996; 16: 5812-29.
48. Armony JL, Dolan RJ. Modulation of spatial attention
by fear-conditioned stimuli: an event-related fMRI study.
Neuropsychologia 2002; 40: 817-26.
49. Hopfinger JB, Mangun GR. Electrophysiological studies of
reflexive attention. In Folk CL, Gibson BS, eds. Attraction,
distraction and action: multiple perspectives on attentional
capture. New York: Elsevier; 2001. p. 3-26.
50. Sarter M, Givens B, Bruno JP. The cognitive neuroscience
of sustained attention: where top-down meets bottom-up.
Brain Res Brain Res Rev 2001; 35: 146-60.
51. Carretié L, Hinojosa JA, Martín-Loeches M, Mercado F,
Tapia M. Automatic attention to emotional stimuli: neural
correlates. Hum Brain Mapp 2004; 22: 290-9.
52. Fredrikson M, Wik G, Greitz T, Eriksson L, Stone-Elander
S, Ericson K, et al. Regional cerebral blood flow during
experimental phobic fear. Psychophysiology 1993; 30: 126-30.
53. Kosslyn SM, Shin LM, Thompson WL, McNally RJ,
Rauch SL, Pitman RK, et al. Neural effects of visualizing
and perceiving aversive stimuli: a PET investigation.
Neuroreport 1996; 7: 1569-76.
54. Lane RD, Reiman EM, Bradley MM, Lang PJ, Ahern GL,
Davidson RJ, et al. Neuroanatomical correlates of pleasant
and unpleasant emotion. Neuropsychologia 1997; 35: 1437-44.
55. Morris JS, Ohman A, Dolan RJ. A subcortical pathway to
the right amygdala mediating ‘unseen’ fear. Proc Natl Acad
Sci U S A 1999; 96: 1680-5.
56. Bornhövd K, Quante M, Glauche V, Bromm B, Weiller
C, Büchel C. Painful stimuli evoke different stimulusresponse functions in the amygdala, prefrontal, insula and
somatosensory cortex: a single-trial fMRI study. Brain 2002;
125: 1326-36.
57. Critchley HD. Neural mechanisms of autonomic, affective,
and cognitive integration. J Comp Neurol 2005; 493: 154-66.
58. Shi CJ, Cassell MD. Cortical, thalamic, and amygdaloid
connections of the anterior and posterior insular cortices.
J Comp Neurol 1998; 399: 440-68.
59. Clascá F, Llamas A, Reinoso-Suárez F. Insular cortex and
neighboring fields in the cat: a redefinition based on cortical
microarchitecture and connections with the thalamus.
J Comp Neurol 1997; 384: 456-82.
60. Gallese V, Keysers C, Rizzolatti G. A unifying view of the
basis of social cognition. Trends Cogn Sci 2004; 8: 396-403.
www.neurologia.com Rev Neurol 2010; 50 (4): 245-252
61. Calder AJ, Keane J, Manes F, Antoun N, Young AW.
Impaired recognition and experience of disgust following
brain injury. Nat Neurosci 2000; 3: 1077-8.
62. Rodman HR, Consuelos MJ. Cortical projections to anterior
inferior temporal cortex in infant macaque monkeys. Vis
Neurosci 1994; 11: 119-33.
63. Vogt BA. Pain and emotion interactions in subregions of the
cingulate gyrus. Nat Rev Neurosci 2005; 6: 533-44.
64. Bush G, Luu P, Posner MI. Cognitive and emotional influences
in anterior cingulate cortex. Trends Cogn Sci 2000; 4: 215-22.
65. Cardinal RN, Parkinson JA, Hall J, Everitt BJ. Emotion and
motivation: the role of the amygdala, ventral striatum, and
prefrontal cortex. Neurosci Biobehav Rev 2002; 26: 321-52.
66. Posner M. Neuropsychology. Modulation by instruction.
Nature 1995; 373: 198-9.
67. Sturm W, De Simone A, Krause BJ, Specht K, Hesselmann
V, Radermacher I, et al. Functional anatomy of intrinsic
alertness: evidence for a fronto-parietal-thalamic-brainstem
network in the right hemisphere. Neuropsychologia 1999;
37: 797-805.
68. Turak B, Louvel J, Buser P, Lamarche M. Event-related
potentials recorded from the cingulate gyrus during attentional
tasks: a study in patients with implanted electrodes.
Neuropsychologia 2002; 40: 99-107.
69. Peoples LL. Neuroscience. Will, anterior cingulate cortex,
and addiction. Science 2002; 296: 1623-4.
70. Ploghaus A, Tracey I, Gati JS, Clare S, Menon RS, Matthews
PM, et al. Dissociating pain from its anticipation in the
human brain. Science 1999; 284: 1979-81.
71. Lane RD, Reiman EM, Axelrod B, Yun LS, Holmes A,
Schwartz GE. Neural correlates of levels of emotional
awareness. Evidence of an interaction between emotion and
attention in the anterior cingulate cortex. J Cogn Neurosci
1998; 10: 525-35.
72. Wenderoth N, Debaere F, Sunaert S, Swinnen SP. The role of
anterior cingulate cortex and precuneus in the coordination
of motor behaviour. Eur J Neurosci 2005; 22: 235-46.
73. Paus T. Primate anterior cingulate cortex: where motor
control, drive and cognition interface. Nat Rev Neurosci
2001; 2: 417-24.
74. Grimm S, Schmidt CF, Bermpohl F, Heinzel A, Dahlem Y,
Wyss M, et al. Segregated neural representation of distinct
emotion dimensions in the prefrontal cortex-an fMRI study.
Neuroimage 2006; 30: 325-40.
75. Lorenz J, Minoshima S, Casey KL. Keeping pain out of
mind: the role of the dorsolateral prefrontal cortex in pain
modulation. Brain 2003; 126: 1079-91.
76. Tirapu-Ustárroz J, Muñoz-Céspedes JM. Memoria y funciones
ejecutivas. Rev Neurol 2005; 41: 475-84.
77. Fuster JM. The prefrontal cortex –an update: time is of the
essence. Neuron 2001; 30: 319-33.
78. Fanselow MS. Contextual fear, gestalt memories, and the
hippocampus. Behav Brain Res 2000; 110: 73-81.
79. Wiedenmayer CP. Adaptations or pathologies? Long-term
changes in brain and behavior after a single exposure to
severe threat. Neurosci Biobehav Rev 2004; 28: 1-12.
80. Dolcos F, LaBar KS, Cabeza R. Dissociable effects of arousal
and valence on prefrontal activity indexing emotional
evaluation and subsequent memory: an event-related fMRI
study. Neuroimage 2004; 23: 64-74.
81. Dolcos F, LaBar KS, Cabeza R. Interaction between the
amygdala and the medial temporal lobe memory system
predicts better memory for emotional events. Neuron 2004;
42: 855-63.
82. Tapia M, Carretié L, Sierra B, Mercado F. Incidental
encoding of emotional pictures: affective bias studied
through event related brain potentials. Int J Psychophysiol
2008; 68: 193-200.
83. Ongür D, Price JL. The organization of networks within the
orbital and medial prefrontal cortex of rats, monkeys and
humans. Cereb Cortex 2000; 10: 206-19.
84. De Oca BM, DeCola JP, Maren S, Fanselow MS.
Distinct regions of the periaqueductal gray are involved
251
L. Carretié, et al
in the acquisition and expression of defensive responses.
J Neurosci 1998; 18: 3426-32.
85. Grillner S, Hellgren J, Ménard A, Saitoh K, Wikström MA.
Mechanisms for selection of basic motor programs –roles
for the striatum and pallidum. Trends Neurosci 2005; 28:
364-70.
86. Becerra L, Breiter HC, Wise R, González RG, Borsook D.
Reward circuitry activation by noxious thermal stimuli.
Neuron 2001; 32: 927-46.
87. Coghill RC, Sang CN, Maisog JM, Iadarola MJ. Pain
intensity processing within the human brain: a bilateral,
distributed mechanism. J Neurophysiol 1999; 82: 1934-43.
The role of the ventromedial prefrontal cortex in the response to negative emotional events
Introduction. This review presents data showing the key role of ventromedial prefrontal cortex (here defined as an extensive
area that includes ventral and medial prefrontal cortices) in the neural circuitry in charge of responding to negative events
(i.e., dangerous, painful or disgusting).
Development. Ventromedial prefrontal cortex has rapid access to visual information and, in consequence, is able to react
to negative visual events at approximately 100-150 ms from the stimulus onset. Its response to this type of stimulation,
even when it is unconsciously perceived, is more intense than to non-negative stimuli. The main connections of this
prefrontal area with sensorial structures (both up, in order to get incoming sensory information, and down, modulating
the activity of these areas), with regions in charge of cognitive processes relevant to take a decision on how to cope with the
negative stimulus (e.g., memory, action planning), and with areas in charge of autonomic and motor execution, are described.
Conclusions. An integrative schema of the role of ventromedial prefrontal cortex in the response to negative events is
provided.
Key words. Amygdala. Anterior cingulate cortex. Anterior insula. Danger. Emotion. Hippocampus. Motor performance
structures. Thalamus. Ventromedial prefrontal cortex. Visual cortex.
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