Zakręt obręczy, a dokładniej kora zakrętu obręczy, to obszar kory mózgowej rozciągającej się wokół spoidła wielkiego mózgu. Uważany jest on za część układu limbicznego. Kora zakrętu obręczy odgrywa kluczową rolę w dostosowywaniu ludzkiego zachowania do tego, co dzieję się wokół. Pozwala także na jego bieżące monitorowanie. Dodatkowo może ona wpływać na pewne czynności wegetatywne, czyli te niepodlegające ludzkiej świadomości.
1. Budowa anatomiczna i połączenia
Początkowo anatomicznie kora zakrętu obręczy została podzielona na dwie części: przednią (ACC, ang. anterior cingulate cortex) oraz tylną (PCC, ang. posterior cingulate cortex). W późniejszym czasie wyodrębniono dwa obszary ACC – brzuszny i grzbietowy. Uznano jednak, że ze względu na różnice w organizacji komórek nerwowych, rozmieszczeniu receptorów oraz na charakterystykę połączeń z innymi strukturami, nie mogą być one traktowane jako dalsze poddziały ACC. Brzuszna ACC zaczęła więc być oznaczana w literaturze naukowej jako przednia część kory zakrętu obręczy, z kolei grzbietowa ACC jako część przyśrodkowej kory zakrętu obręczy (MCC, ang. midcingulate cortex).
W związku ze spełnianą funkcją ACC pozostaje także w ścisłym kontakcie ze strukturami związanymi z przetwarzaniem emocji, motywacją oraz funkcjami autonomicznymi. Wśród tych obszarów znajduje się m.in. ciało migdałowate, brzuszno-przyśrodkowa kora przedczołowa, struktury pnia mózgu, podwzgórze oraz jądro półleżące. Z kolei MCC posiada połączenia z częściami mózgowia zaangażowanymi w kontrolowanie ludzkich działań oraz w podejmowanie decyzji, czyli z grzbietowo-boczną korą przedczołową, korą sensomotoryczną, korą ruchową, mostem oraz istotą szarą okołowodociągową.
PCC tworzy połączenia z przyśrodkową częścią płata skroniowego, brzuszno- przyśrodkową korą przedczołową oraz dolną i boczną częścią płata ciemieniowego. Wszystkie wymienione obszary mózgowia wchodzą w skład tzw. sieci stanu spoczynkowego. Oprócz tego PCC komunikuje się z obszarami płata czołowego i ciemieniowego zaangażowanymi w kontrolę funkcji poznawczych.
2. Funkcje
2.1. Funkcje przedniej kory zakrętu obręczy
ACC jest bardzo istotną częścią kory mózgowej z punktu widzenia procesów poznawczych. Wyniki badań z zakresu obrazowania mózgu wykazały, że stanowi ona centrum emocjonalnej oceny informacji płynących z wewnątrz oraz z zewnątrz organizmu. ACC aktywne jest na przykład podczas analizowania, jakie emocje wyraża twarz drugiej osoby lub podczas słuchania zabarwionego emocjonalnie głosu. Wzmożona aktywność wspomnianego obszaru obserwowalna jest również w sytuacji rozwiązywania konfliktów natury emocjonalnej.
ACC wraz z innymi strukturami układu limbicznego zaangażowana jest w przetwarzanie informacji na temat bodźców o charakterze pozytywnym bądź negatywnym. Bierze ona udział w wywołaniu reakcji emocjonalnej w odpowiedzi na te bodźce. Naukowcy wskazują na rolę ACC podczas nauki unikania bodźca wywołującego nieprzyjemne uczucia (ang. avoidance learning).
Wyniki badań przeprowadzonych na zwierzętach potwierdzają, że ACC tworzy połączenia ze strukturami kontrolującymi reakcje wegetatywne. Ta część mózgowia uważana jest za jedną ze struktur, które zaangażowane są w wywołanie różnych nieświadomych reakcji organizmu w odpowiedzi na odczuwane emocje. Do tych reakcji należą m.in. zmiany w poziomie ciśnienia tętniczego, a także częstości skurczów serca.
2.2. Funkcje środkowej kory zakrętu obręczy
W związku z tym, że MCC uaktywnia się podczas wykonywania wielu różnorodnych zadań, naukowcy mają trudność z przypisaniem jej jednej, nadrzędnej funkcji. Opisuje się ją najczęściej jako strukturę, która pozwala śledzić na bieżąco to, co dzieje się na zewnątrz organizmu oraz aktualizować informacje na temat odczuwanych emocji. To z kolei ma na celu nadanie odpowiedniego kierunku podejmowanym decyzjom oraz wybór zachowania właściwego dla danej sytuacji.
W literaturze naukowej MCC nazywana jest także ruchowym obszarem kory zakrętu obręczy. Kontroluje ona np. reakcje ruchowe organizmu podczas unikania bodźca nacechowanego negatywnie. Oprócz tego odpowiada za zachowania prowadzące do otrzymania nagrody. Z tego względu naukowcy opisują ją jako strukturę odgrywającą kluczową rolę w warunkowaniu instrumentalnym. Jest to proces uczenia się, który polega na skojarzeniu danego zachowania z pozytywnymi bądź negatywnymi konsekwencjami.
MCC wspólnie z ACC bierze udział w przetwarzaniu informacji dotyczących bólu. ACC związana jest z odczuwaniem negatywnych emocji związanych z nieprzyjemnym doznaniem zmysłowym. MCC natomiast pozwala na wybór zachowania w odpowiedzi na bodziec bólowy oraz na jego świadomą ocenę. W związku z funkcją, jaką pełni w kontekście odczuwania bólu, MCC stanowi jedną ze struktur zaangażowanych w neurofizjologiczną regulację reakcji strachu.
2.3. Funkcje tylnej kory zakrętu obręczy
Wyniki badań z zakresu neuroobrazowania pokazują, że PCC jest aktywna m.in. podczas przywoływania autobiograficznych wspomnień. Jest ona również pobudzana przez różnego rodzaju bodźce emocjonalne. Z tego względu niektórzy autorzy sugerują, że PCC może służyć do przywoływania wspomnień o wartości emocjonalnej.
Jak już wspomniano, PCC uważana jest za składową sieci stanu spoczynkowego. Sieć ta jest pobudzana, gdy nie ma potrzeby skupiania uwagi na czynnikach zewnętrznych. Do jej aktywacji dochodzi np. gdy dana osoba marzy, przypomina sobie coś z własnej przeszłości czy snuje plany. Z drugiej strony wyniki innych badań wskazują na rolę PCC w utrzymywaniu uwagi. Niektórzy naukowcy twierdzą, że ta część kory zakrętu obręczy pozwala na utrzymanie równowagi pomiędzy uwagą skierowaną na stany wewnętrzne a tą nakierowaną na to, co dzieje się za zewnątrz organizmu.
Do PCC docierają informacje na temat działań, jakie podejmuje człowiek w wyniku wystąpienia określonego bodźca. Następnie są one przekazywane do MCC. Dzięki tej komunikacji pomiędzy obszarami kory zakrętu obręczy dany człowiek może na bieżąco monitorować własne zachowanie. PCC zaliczana jest przez naukowców do struktur uczestniczących w warunkowaniu instrumentalnym.
3. Podsumowanie
Połączenia kory zakrętu obręczy z innymi strukturami mózgu są bardzo rozległe. Z tego względu funkcje, jakie pełni ten obszar, są również zróżnicowane i złożone. Choć wiele pozostaje do ustalenia w kwestii ról, jakie pełni w mózgowiu, kora zakrętu obręczy wydaje się być szczególnie zaangażowana w kontrolowanie emocji i związanego z nimi zachowania.