Imaging neurophysiology of human sexuality using positron emission tomography

Abstract

Neurofysiologie is een combinatie van de fysiologie en neurologie die zich richt op het functioneren van de verschillende delen van het zenuwstelsel. Het doel van dit proefschrift is om ons begrip van de neurofysiologie van de menselijke seksualiteit te verbeteren door middel van het gebruik van functionele beeldvorming en dan met name Positron Emissie Tomografie (PET). In hoofdstuk 1 wordt een korte introductie gegeven van de neurofysiologie van de seksualiteit, PET-beeldvorming en de gebruikte methoden voor analyse van de gegevens in dit proefschrift. In hoofdstuk 2 wordt een meer gedetailleerde beschrijving gegeven van de menselijke hersenactiviteit tijdens seksuele stimulatie, ejaculatie en orgasme. Tevens wordt een verband gelegd met de hersenencircuits die betrokken zijn bij het paargedrag van katten. In hoofdstuk 3 wordt de belangrijkste bevinding gemeld en besproken; de deactivering van de visuele cortex bij vrouwen tijdens het kijken naar hoog erotische films, maar niet bij het kijken naar laag erotische en neutrale films. In hoofdstuk 4 staat beschreven dat voor het eerst is aangetoond dat beeldvormingstechnieken een activatie van de hypofyse kon identificeren in 11 gezonde vrouwen tijdens een echt orgasme kon herkennen, maar niet bij 11 gezonde mannen tijdens ejaculatie. In hoofdstuk 5 wordt beschreven dat het dorsolaterale pons-tegmentum en de ventrolaterale pons geactiveerd zijn bij zowel ejaculatie en orgasme als bij urinelozing. Wij stellen voor om deze regio’s respectievelijk het bekkenorgaanstimulerend centrum (POSC) en het bekkenbodemstimulerend centrum (PFSC) te noemen. Beide centra fungeren als de regulerende centra van de spieractiviteit in het zenuwstelsel, betrokken bij mictie, ejaculatie en orgasme. Neurophysiology is a branch of physiology and neuroscience that focuses on the functioning of the different parts of the nervous system. The aim of this thesis is to improve our understanding of the neurophysiology of human sexuality by using functional neuroimaging, in particular Positron Emission Tomography (PET). In chapter 1, a short introduction is given to neurophysiology of sexuality as well as PET imaging and the data analysis methods employed in this thesis. In chapter 2, a more detailed description of the human brain activations during sexual stimulation, ejaculation and orgasm is given and linked to brain circuits involved in the mating behavior of cats. In chapter 3, the important finding of the deactivation of the visual cortex in women during high erotic movies, but not low erotic and neutral movies, is reported and discussed. Chapter 4, we demonstrated for the first time that neuroimaging techniques could identify increases in pituitary activation in 11 healthy women during real orgasm but not in 11 healthy men during ejaculation. In chapter 5, the dorsolateral pontine tegmentum and the ventrolateral pons that we found to be activated in ejaculation and orgasm are also involved in micturition. We propose to name these regions respectively the pelvic organ stimulating center (POSC) and the pelvic floor stimulating center (PFSC) which both act as the final brain output for muscle activity involved in micturition, ejaculation and orgasm.