Der ventromediale präfrontale Kortex reagiert besonders auf soziale Bewertungen, die den Einsatz von Personenwissen erfordern

ROI-Analysen

Unsere primären Analysen konzentrierten sich auf den VMPFC als unsere a priori ROI. Wir führten explorative Analysen für andere Regionen durch, die für die Bewertung von Personen relevant sind, einschließlich des DMPFC. Da alle Effekte im DMPFC nicht signifikant waren, berichten wir hier nur die Ergebnisse aus dem VMPFC. (Siehe Zusatzmaterial S2 für die vollständigen Ergebnisse aller Untersuchungs-ROIs.)

Modulieren Bewertungen, die auf Personenwissen oder Attraktivität beruhen, die VMPFC-Aktivität?

Wir untersuchten zunächst, ob erhöhte positive Bewertungen zu größerer VMPFC-Aktivität führten, wenn diese Bewertungen auf (1) Wahrnehmungshinweisen ohne Personenwissen (d. h., Modelle, die nach ihrer Attraktivität bewertet wurden), (2) Wahrnehmungshinweise mit verfügbarem Personenwissen (d.h. Schauspieler, die nach ihrer Attraktivität bewertet wurden) und (3) Personenwissen (d.h. Schauspieler, die nach ihrem Werk bewertet wurden). Die im Scanner abgegebenen Bewertungen wurden als parametrische Prädiktoren separat für jede der drei Bedingungen in unser Design aufgenommen (siehe Materialien und Methoden). Anschließend führten wir separate t-Tests mit einer Stichprobe zu den Parameterschätzungen für jeden der drei parametrischen Prädiktoren durch (d. h. Modelle, die nach Attraktivität bewertet wurden, Schauspieler, die nach Attraktivität bewertet wurden, und Schauspieler, die nach Sympathie auf der Grundlage des Gesamtwerks bewertet wurden), verglichen mit Null. Diese Analyse wurde durchgeführt, um die potenzielle Beteiligung des VMPFC an der Unterstützung positiver Bewertungen innerhalb jeder Bedingung separat zu untersuchen.

Wir beobachteten eine signifikante VMPFC-Beteiligung für Bewertungen, die auf Wahrnehmungsmerkmalen mit verfügbarem Personenwissen basierten (d.h. Schauspieler, die nach Attraktivität bewertet wurden), t(54) = 2,672, p = 0,010, so dass die VMPFC-Aktivität zunahm, wenn die Bewertungen der Attraktivität von Schauspielern positiver wurden. Wir beobachteten auch eine signifikante VMPFC-Beteiligung für Bewertungen, die auf Personenwissen basierten (d.h. Schauspieler, die nach ihrer Sympathie auf der Grundlage ihrer Arbeit bewertet wurden), t(54) = 3,660, p < 0,001, so dass die VMPFC-Aktivität zunahm, wenn die Bewertungen der Sympathie auf der Grundlage ihrer Arbeit positiver wurden. Wir konnten jedoch keine signifikante VMPFC-Beteiligung bei wahrnehmungsbasierten Bewertungen ohne Personenwissen (d. h. bei Modellen, die nach ihrer Attraktivität bewertet wurden) beobachten, t(54) = 0,678, p = 0,501. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass der VMPFC empfindlich auf positive Bewertungen reagiert, wenn Personenwissen verfügbar ist, unabhängig davon, ob dieses Personenwissen für die Bewertungen direkt relevant ist.

Modulieren Personenbewertungen die VMPFC-Aktivität stärker, wenn Personenwissen verwendet wird oder wenn es einfach verfügbar ist?

Um zu untersuchen, ob die Empfindlichkeit für positive Bewertungen unter einer bestimmten Bedingung besonders ausgeprägt war (z. B., Verwendung von Personenwissen: Werk von Schauspielern) im Vergleich zu anderen Bedingungen (z.B. bloßes Vorhandensein von Personenwissen: Attraktivität von Schauspielern) besonders ausgeprägt war, führten wir als Nächstes eine einseitige ANOVA zu den Parameterschätzungen durch, um das Vorhandensein von Unterschieden zwischen den parametrischen Prädiktoren festzustellen.

Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass sich die parametrischen Prädiktoren in ihrer Größenordnung unterschieden: signifikanter Effekt des parametrischen Prädiktors auf die VMPFC-Aktivität, F(2,162) = 3,479, p = 0,033. Wir verfolgten dieses Ergebnis, indem wir lineare Regressionen durchführten, um alle möglichen paarweisen Kontraste zwischen den parametrischen Prädiktoren zu testen. Wir fanden Belege für eine signifikante lineare Beziehung zwischen positiven Bewertungen und der kombinierten Verfügbarkeit/Verwendung von Personenwissen (Kontrastcodes: parametrischer Prädiktor für das Gesamtwerk der Schauspieler = 0,5, parametrischer Prädiktor für die Attraktivität der Schauspieler = 0 und parametrischer Prädiktor für die Attraktivität der Models = -0,5), b = 0,753, SE = 0,288, CI95% = , F(1,163) = 6,833, p = 0,010. Insbesondere stieg die VMPFC-Aktivität stärker an, wenn die Bewertungen der Sympathie auf der Grundlage des Gesamtwerks für Schauspieler positiver wurden, als wenn die Bewertungen der Attraktivität für Models positiver wurden. Andere signifikante Unterschiede traten nicht auf: (1) Bewertungen der Sympathie basierend auf dem Werk von Schauspielern im Vergleich zu Bewertungen der Attraktivität von Schauspielern, b = 0,276, SE = 0,293, CI95% = , F(1,163) = 0,889, p = 0,347; und (2) Bewertungen der Attraktivität von Schauspielern im Vergleich zu Bewertungen der Attraktivität von Models, b = 0,477, SE = 0,292, CI95% = , F(1,163) = 2,670, p = 0,104. Zusammengenommen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass der VMPFC besonders empfindlich auf die Verwendung von verfügbarem Personenwissen im Vergleich zum Fehlen von Personenwissen reagiert (Abb. 1).

Erkundende Ganzhirnanalysen

Ergänzend zu unserer a priori Konzentration auf den VMPFC haben wir erkundende Ganzhirnanalysen durchgeführt, um festzustellen, ob (1) andere Regionen (z.B., DMPFC) ein ähnliches Aktivitätsmuster wie in der VMPFC-ROI aufweisen würden und (2) ob die in unserer a priori ROI-Analyse beobachtete Aktivität gegenüber der Korrektur durch multiple Vergleiche auf Ganzhirnebene robust wäre.

Analyseparameter

Eine separate Ganzhirnanalyse auf der zweiten Ebene wurde durchgeführt, um Zu- und Abnahmen der neuronalen Aktivität in Abhängigkeit von den im Scanner abgegebenen Bewertungen während jeder der drei Bedingungen zu untersuchen: (1) Schauspieler, die nach ihrem Gesamtwerk bewertet wurden, (2) Schauspieler, die nach ihrer Attraktivität bewertet wurden, und (3) Modelle, die nach ihrer Attraktivität bewertet wurden. Mit Hilfe der in AlphaSim enthaltenen Monte-Carlo-Simulationen wurde die für eine Ganzhirnkorrektur erforderliche Mindestgröße der Cluster bei p < 0,05 mit einem unkorrigierten Schwellenwert von p < 0,001 auf 51 zusammenhängende Voxel geschätzt. Wir fassen die Ergebnisse aus jeder der Ganzhirnanalysen unten zusammen. Die Ergebnisse aller Analysen sind in Tabelle 1 aufgeführt.

Auswirkung der Verwendung von Personenwissen (Schauspieler, die nur nach dem Körper der Arbeit bewertet wurden)

Wir beobachteten eine größere Aktivität im Sulcus calcarineus, im VMPFC und im superioren okzipitalen Kortex, als die Bewertungen des Körpers der Arbeit für die Schauspieler zunahmen, aber keine zuverlässigen Veränderungen, als die Bewertungen des Körpers der Arbeit abnahmen (Abb. 2). Diese Ergebnisse stimmen mit den oben berichteten ROI-Ergebnissen überein, die zeigen, dass die VMPFC-Aktivität auf eine zunehmende Positivität der Body-of-Work-Bewertungen für bekannte Schauspieler reagiert.

Auswirkung der Verfügbarkeit von Personenwissen (nur Schauspieler, die nach Attraktivität bewertet wurden)

Wir beobachteten eine größere Aktivität im Gyrus lingualis, als die Attraktivitätsbewertungen für die Schauspieler zunahmen, aber keine zuverlässigen Veränderungen, als die Attraktivitätsbewertungen abnahmen. Obwohl der VMPFC in unseren ROI-Analysen durch zunehmend positive Bewertungen der Attraktivität von Schauspielern zuverlässig moduliert wurde, überlebte diese Region die Schwellenwerte für den multiplen Vergleich in dieser entsprechenden Ganzhirnanalyse nicht.

Auswirkung wahrnehmungsbasierter Bewertungen ohne Personenwissen (Modelle, die nur nach Attraktivität bewertet wurden)

Wir beobachteten eine größere Aktivität im superioren parietalen Gyrus, als die Attraktivitätsbewertungen für die Schauspieler abnahmen, aber keine zuverlässigen Veränderungen, als die Attraktivitätsbewertungen zunahmen.

Ergänzende Analysen mit Kontrolle für die Vertrautheit des Stimulus nach dem Scan

Um zu sehen, ob Unterschiede in der wahrgenommenen Vertrautheit (und nicht Unterschiede in der Personenkenntnis, wie angenommen) für Unterschiede zwischen Vergleichen von Schauspielern und Modellen, die nach Attraktivität bewertet wurden, verantwortlich sein könnten, führten wir Analysen mit Kontrolle für Vertrautheitsbewertungen nach dem Scan durch (siehe Zusatzmaterial S2). Insbesondere haben wir die ROI-Daten erneut analysiert und dabei die post-scan Vertrautheitsbewertungen als parametrischen Modulator in der Level-1-GLM berücksichtigt. Die Ergebnisse dieser Analysen stimmten mit den entsprechenden ursprünglichen ROI-Analysen überein, die im Haupttext und im Ergänzungsmaterial S2 berichtet wurden, was darauf hindeutet, dass es unwahrscheinlich ist, dass die wahrgenommene Vertrautheit für diese Unterschiede verantwortlich ist.

Um schließlich die post-scan Bewertungen der Vertrautheit in den explorativen Ganzhirnanalysen zu berücksichtigen, über die im vorangegangenen Abschnitt berichtet wurde, haben wir diese Daten erneut analysiert und dabei die post-scan Vertrautheitsbewertungen als zusätzlichen parametrischen Modulator in der Ebene-1-GLM für jede der drei parametrischen Ganzhirnanalysen berücksichtigt (siehe Ergänzungsmaterial S2). Mit Ausnahme von Clustern im parietalen Kortex (siehe Zusatzmaterial S2) stimmten die Ergebnisse der Ganzhirnanalysen mit den im vorangegangenen Abschnitt berichteten Ganzhirnbefunden überein (vgl. Tabelle 1 und Abb. 2).

Allgemeine Diskussion

Das Ziel der aktuellen Studie war es, zu untersuchen, wie die Aktivität des VMPFC durch die Verfügbarkeit und Verwendung von Personenwissen beeinflusst wird. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass der VMPFC besonders empfindlich auf die Nutzung von verfügbarem Personen-Wissen reagiert, aber auch in geringerem Maße auf die Verfügbarkeit von Personen-Wissen. Darüber hinaus kann Personenwissen spontan zur Bewertung anderer Personen herangezogen werden, auch wenn dieses Wissen für die jeweilige Aufgabe nicht notwendig ist, wie z.B. bei der Beurteilung vertrauter Personen aufgrund ihrer Attraktivität. Obwohl die bisherige Forschung den VMPFC in die explizite Beurteilung positiver Bewertungen auf der Grundlage von Personenwissen und in geringerem Maße auf der Grundlage von Wahrnehmungshinweisen einbezogen hat, wurden diese beiden Formen der expliziten Bewertung in einer einzigen Hirnbildgebungsstudie nicht direkt verglichen.

Wichtig ist, dass unsere Vorhersagen über die Beteiligung des VMPFC an positiven expliziten Bewertungen, wenn Personenwissen vorhanden war, bestätigt wurden. Der VMPFC war stärker an zunehmend positiven Bewertungen beteiligt, wenn Personenwissen erforderlich war, als wenn kein Personenwissen verfügbar war. Obwohl die VMPFC-Aktivität auch mit zunehmend positiven Bewertungen einherging, wenn Personenwissen verfügbar, aber für die Bewertung nicht notwendig war, unterschied sich das Ausmaß dieser Beziehung nicht von der nicht-signifikanten Beziehung zwischen VMPFC-Aktivität und positiven Bewertungen in Abwesenheit von Personenwissen. Im Gegensatz dazu wurde unsere Vorhersage, dass der VMPFC unabhängig von der Verfügbarkeit von Personenwissen an der positiven Bewertung anderer Personen beteiligt sein würde, nicht bestätigt. Es scheint, dass der VMPFC weniger an der Bewertung anderer Personen beteiligt ist, wenn diese ausschließlich auf Wahrnehmungen beruhen und die Person nicht bekannt ist.

Aus diesen Ergebnissen lassen sich mehrere wichtige Schlussfolgerungen ziehen. Erstens deuten die Ergebnisse darauf hin, dass das Vorhandensein von Personenwissen die Bewertung anderer Personen beeinflusst, selbst wenn das betreffende Wissen für die Beurteilung nicht erforderlich ist. Zweitens ist der VMPFC möglicherweise besonders an der Durchführung von Personenbewertungen beteiligt, die die Verwendung von Personenwissen erfordern. Drittens deuten die aktuellen Ergebnisse darauf hin, dass die Beiträge des VMPFC zu expliziten Bewertungen entscheidend vom Vorhandensein von Personenwissen abhängen. Mit anderen Worten, diese Region scheint keine positiven Bewertungen auf der Grundlage eines Wahrnehmungsattributs zu unterstützen, wenn kein Personenwissen vorhanden ist. Schließlich wurden diese Effekte im VMPFC, nicht aber im DMPFC beobachtet (siehe ergänzendes Material S2), was eine wichtige Divergenz im medialen präfrontalen Kortex während expliziter sozialer Bewertungen veranschaulicht, zumindest wenn Personenwissen vorhanden ist.

In Übereinstimmung mit früheren Forschungen ist der VMPFC nicht immer empfindlich für Attraktivität, wenn keine Personenkenntnis vorliegt50. In Bezug auf Attraktivitätsbewertungen zeigte der VMPFC nur dann eine erhöhte Sensitivität für Attraktivitätsbewertungen, wenn Personenwissen über die Zielpersonen verfügbar war (d. h. Schauspieler). Diese Ergebnisse liefern weitere Belege für ein erweitertes neuronales System, das die verschiedenen Aspekte der Personenwahrnehmung unterstützt28,34,35. Insbesondere kann der VMPFC spontan auf das Vorhandensein von Personenwissen reagieren, selbst wenn dieses Personenwissen nicht benötigt wird (z.B. bei der Bewertung der Attraktivität vertrauter Schauspieler).

Die spontane Sensitivität des VMPFC für Personenwissen während sozialer Bewertungen ist bemerkenswert, wenn man bedenkt, dass auch der DMPFC an der spontanen Verwendung von Personenwissen beteiligt sein kann. Ein wesentlicher Unterschied besteht jedoch darin, dass in der vorliegenden Studie explizite Bewertungen vorgenommen wurden. Mit wenigen Ausnahmen16,37 haben sich Studien, die eine Sensibilität des DMPFC für valenziertes Personenwissen gefunden haben, eher auf indirekte Vergleiche gestützt. Zumindest während der in diesen Studien berichteten kritischen Kontraste wurde Personenwissen nicht für direkte und explizite Bewertungen verwendet (z.B. Eindruckskonsistenzurteile15, n-back Aufgabe20,21,51). Selbst wenn kritische Analysen explizite Bewertungen beinhalten, ist der DMPFC nicht direkt empfindlich für zunehmend positive Bewertungen anderer. Stattdessen scheint der DMPFC empfindlich auf Bewertungsinkonsistenz17,18 oder auf die Aktualisierung des Eindrucks aufgrund von inkonsistenten Informationen zu reagieren16,37. In Studien, in denen die Empfindlichkeit des DMPFC für die Aktualisierung von Eindrücken in Abhängigkeit von der Valenz neuer Informationen untersucht wurde, ist der DMPFC entweder nicht empfindlich für die Valenz37 oder zeigt eine erhöhte Aktivität bei zunehmend negativer Aktualisierung von Eindrücken16. Dies steht im Gegensatz zu dem vorliegenden Befund, dass die Aktivität im VMPFC (aber nicht im DMPFC) zunehmend positive Bewertungen auf der Grundlage von Personenkenntnis verfolgt. Wir vermuten, dass der DMPFC nicht wie der VMPFC direkt die Valenz von expliziten Bewertungen auf der Grundlage von Personenwissen indiziert, sondern dass er auf potenziell diagnostisches Personenwissen reagiert, das im Widerspruch zu einem bestehenden Eindruck steht. Da den Probanden in dieser Studie nicht systematisch bewertungsinkonsistente Informationen präsentiert wurden (z.B. unattraktive Schauspieler, deren Werk dennoch beeindruckend ist), ist es vielleicht zu erwarten, dass wir keine Aktivität im DMPFC in Abhängigkeit von expliziten Bewertungen oder anderweitig beobachten konnten.

Die vorliegende Studie wirft auch die Frage auf, ob der VMPFC an der Integration der evaluativen Wirkung von wahrnehmungs- und wissensbasierten Hinweisen auf soziale Bewertungen beteiligt ist, selbst wenn einer oder mehrere dieser Hinweise für die vorliegende explizite Bewertung irrelevant sind. Um besser zu verstehen, ob wahrnehmungs- und wissensbasierte Informationen im VMPFC integriert (bzw. parallel verarbeitet) werden, müssen zukünftige Arbeiten diese Prozesse auf eine orthogonale Weise untersuchen. Zum Beispiel würde die Bewertung der Sympathie von Schauspielern auf der Grundlage ihres Schaffens in Abwesenheit von Wahrnehmungshinweisen (z.B. unter Verwendung von Namen statt Gesichtern) einen nützlichen Kontrast zur gleichen Bewertung bei Vorhandensein sowohl von Gesichtshinweisen als auch von Wissen über die Person darstellen. Eine stärkere Aktivität des VMPFC bei der Bewertung des Gesamtwerks von Schauspielern, nachdem sie deren Gesichter gesehen haben, im Vergleich zu ihren Namen, würde deutlicher belegen, dass der VMPFC an der Integration der bewertenden Wirkung von Wahrnehmungshinweisen und Personenwissen beteiligt ist.

Ergänzend zu unserem ROI-Ansatz lieferten die Ganzhirnanalysen konvergente Informationen über die Rolle des VMPFC bei der Personenbewertung. In Übereinstimmung mit unseren ROI-Analysen des VMPFC beobachteten wir bei den Schauspielern eine höhere Aktivität, wenn die Bewertungen des Körpers der Arbeit zunahmen. Wie bereits erwähnt, zeigte sich dieses Muster nicht im DMPFC. Wir beobachteten jedoch Effekte in der bilateralen Amygdala, die denen ähnlich waren, die in der VMPFC-ROI beobachtet wurden (siehe ergänzendes Material S2).

Im Gegensatz zu den beobachteten Effekten von Personenwissen in dieser Studie beobachteten wir nur wenige Effekte von zunehmend positiven Bewertungen in wahrnehmungsbasierten Bewertungen (d. h. Attraktivitätsurteilen) in der Ganzhirn- (siehe Ergebnisse) oder explorativen ROI-Analyse (siehe ergänzendes Material S2). Regionen, die in Analysen von Attraktivitätsbewertungen (Schauspieler oder Modelle) auftauchten, stimmten nicht mit Bereichen überein, die zuvor mit Belohnung oder Attraktivität in Verbindung gebracht wurden (z. B. ventrales Striatum)32,33. Es ist möglich, dass die Variabilität einer anderen Eigenschaft, die häufig sowohl durch wahrnehmungs- als auch durch wissensbasierte Antezedenzien vermittelt wird (z. B. Kompetenz16), die Netzwerke besser abgrenzt, die an Bewertungen auf der Grundlage von wahrnehmungsbasierten (im Gegensatz zu wissensbasierten) Hinweisen beteiligt sind.

In der aktuellen Studie verwendeten wir Schauspieler, mit denen die Teilnehmer bereits vertraut waren, und konnten daher nicht experimentell kontrollieren, wie viele Informationen über die Schauspieler genau bekannt waren. Nichtsdestotrotz haben wir versucht, in unseren Modellen in einer Reihe von ergänzenden Analysen (siehe Zusatzmaterial S2) für Effekte der Vertrautheit zu kontrollieren. Die Ergebnisse dieser ergänzenden Analysen stimmten mit denen im Haupttext überein, was darauf hindeutet, dass es unwahrscheinlich ist, dass die Vertrautheit mit der Wahrnehmung für die beobachteten Unterschiede verantwortlich ist, insbesondere für die Unterschiede, die bei der Gegenüberstellung von Schauspielern und Modellen bei den Attraktivitätsbewertungen auftreten. Zukünftige Forschungen sollten untersuchen, wie sich der Umfang und die Art des Wissens auf die neuronalen Netzwerke auswirken, die an der Bewertung von Personen beteiligt sind. Darüber hinaus ist es nicht erwähnenswert, dass die Negativität der in der aktuellen Studie verwendeten Zielpersonen möglicherweise nicht so stark variiert hat (weder bei der Beurteilung der Attraktivität noch bei der Beurteilung der Körperlichkeit; siehe ergänzendes Material S1). Daher wäre es in zukünftigen Untersuchungen sinnvoll, den Teilnehmern unterschiedliche Mengen an Personenwissen über neue Personen zur Verfügung zu stellen, die sich in ihrer Positivität und Negativität gleichermaßen unterscheiden. Dies würde eine systematischere Untersuchung des relativen Einflusses von Valenz und Wissensmenge auf Netzwerke zur Unterstützung der Personenbewertung ermöglichen. Da unsere Stichprobe nur männliche Teilnehmer umfasste, sind die aktuellen Ergebnisse möglicherweise nicht auf weibliche Teilnehmer übertragbar, da die Bewertung der Attraktivität möglicherweise vom Geschlecht des Wahrnehmenden abhängt50. Es bleibt jedoch unklar, wie sich das Geschlecht des Wahrnehmers auf Bewertungen auswirkt, die auf Personenwissen beruhen.

Zusammenfassend deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass die Aktivität im VMPFC für positive Bewertungen empfindlich ist, wenn Personenwissen vorhanden ist, unabhängig davon, ob dieses Wissen für die eigene Bewertung relevant ist. Frühere Forschungen haben ergeben, dass Schlüsselkomponenten der erweiterten Gehirnnetzwerke, die die Personenwahrnehmung unterstützen, besonders empfindlich auf Gesichter reagieren, die mit Personenwissen verbunden sind17,20,21,52. Für die künftige Forschung wird es von entscheidender Bedeutung sein, die Rolle des VMPFC innerhalb dieses breiteren neuronalen Netzwerks zu untersuchen und insbesondere das Ausmaß, in dem diese Region die dynamische Integration von wahrnehmungs- und wissensbasierten Informationen während der Bewertung von Personen und der Bildung von Eindrücken unterstützt6.