The uncertain brain: a co-ordinate based meta-analysis of the neural signatures supporting uncertainty during different contexts

Uncertainty is often inevitable in everyday life and can be both stressful and exciting. Given its relevance to psychopathology and wellbeing, recent research has begun to address the brain basis of uncertainty. In the current review we examined whether there are discrete and shared neural signatures for different uncertain contexts. From the literature we identified three broad categories of uncertainty currently empirically studied using functional MRI (fMRI): basic threat and reward uncertainty, decision-making under uncertainty, and associative learning under uncertainty. We examined the neural basis of each category by using a coordinate based metaanalysis, where brain activation foci from previously published fMRI experiments were drawn together (1998-2017; 87 studies). The analyses revealed shared and discrete patterns of neural activation for uncertainty, such as the insula and amygdala, depending on the category. Such findings will have relevance for researchers attempting to conceptualise uncertainty, as well as clinical researchers examining the neural basis of uncertainty in relation to psychopathology

Human Fear Conditioning and Extinction in Neuroimaging: A Systematic Review

Fear conditioning and extinction are basic forms of associative learning that have gained considerable clinical relevance in enhancing our understanding of anxiety disorders and facilitating their treatment. Modern neuroimaging techniques have significantly aided the identification of anatomical structures and networks involved in fear conditioning. On closer inspection, there is considerable variation in methodology and results between studies. This systematic review provides an overview of the current neuroimaging literature on fear conditioning and extinction on healthy subjects, taking into account methodological issues such as the conditioning paradigm. A Pubmed search, as of December 2008, was performed and supplemented by manual searches of bibliographies of key articles. Two independent reviewers made the final study selection and data extraction. A total of 46 studies on cued fear conditioning and/or extinction on healthy volunteers using positron emission tomography or functional magnetic resonance imaging were reviewed. The influence of specific experimental factors, such as contingency and timing parameters, assessment of conditioned responses, and characteristics of conditioned and unconditioned stimuli, on cerebral activation patterns was examined. Results were summarized descriptively. A network consisting of fear-related brain areas, such as amygdala, insula, and anterior cingulate cortex, is activated independently of design parameters. However, some neuroimaging studies do not report these findings in the presence of methodological heterogeneities. Furthermore, other brain areas are differentially activated, depending o

Anxiety, inhibition and the prefrontal cortex

This dissertation investigates the impact of trait anxiety and anxiety sensitivity on emotional and behavioural inhibition in healthy subjects. An aversive fear-conditioning and extinction design was employed to study the influence of trait anxiety on the neurobiology of emotional inhibition using fMRI. A Go/ Nogo-task was selected to examine the impact of trait anxiety and anxiety sensitivity on the electrophysiology of response inhibition using EEG. Our findings emphasize the role of the prefrontal cortex and the ACC in inhibition and anxiety. In the first experiment, trait anxiety was related to impaired fear extinction. Neurobiologically, hypo-activation of the PFC and hyper-activation of the amygdala have been observed. The second experiment yielded enhanced response inhibition and anxiety-related hyper-activation of the PFC. Thus, anxiety is related to deficits in behavioural and emotional inhibition

Einflussfaktoren der Furchtkonditionierung:eine fMRT-Studie bei Sozialphobikerinnen

Diese Studie untersuchte den Prozess der Furchtkonditionierung in Abhängigkeit von der Emotion des Ausgangsreizes bei Sozialphobikerinnen (SP) und gesunden Kontrollen mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT). Das Ziel der Studie war: den Einfluss von unterschiedlichen externalen Informationen auf die Furchtkonditionierung bei SP zu untersuchen. In der Hauptstudie wurden 18 SP und 18 gesunde Probandinnen 2 neutrale und 2 ärgerliche Gesichter präsentiert. In der Konditionierungsphase wurden ein neutraler und ein ärgerlicher Reiz jeweils zu 50% mit einem Ton gekoppelt. SP waren im Vergleich zu Gesunden nicht leichter konditionierbar. Es konnte belegt werden, dass SP beim Ärger-Reiz schlechter zwischen dem sicheren und dem unsicheren Stimulus differenzieren können und ein positiver Zusammenhang zwischen der Ausprägung der Konditionierungsreaktion und der Stärke der Sozialen Angst besteht

Furchtkonditionierung bei Gesunden und der Einfluss des Geschlechts:eine fMRT-Studie

In der vorliegenden Arbeit wurden 17 Frauen und 18 Männer im Alter zwischen 20 und 30 Jahren im Rahmen eines Furchtkonditionierungsparadigmas im MRT untersucht. Als Stimuli dienten Fotographien von vier unterschiedlichen Männergesichtern: Zwei mit einem neutralen und zwei mit einem ärgerlichen Gesichtsausdruck. Die Konditionierung erfolgte mit einem aversiven Ton (UCS). Mittels funktioneller MRT konnte ein Konditionierungseffekt mit Aktivierung angstrelevanter Areale während der Betrachtung des konditionierten ärgerlichen Gesichts in beiden Gruppen nachgewiesen werden (Aktivierung des rechten anterioren Cingulums sowie der Insulae). Im Verlauf der Konditionierungsphase kam es bei den Frauen zu einer zunehmenden Aktivierung der Amygdala und Insula als Reaktion auf die unkonditionierten Gesichter. Dies könnte als Hinweis darauf gedeutet werden, dass Frauen schlechter zwischen gefahrvollen und weniger gefahrvollen Stimuli differenzieren können und somit sensitiver sind für die Generalisation von Angst und die Ausprägung einer sozialen Angststörung