Affective neuroimaging in generalized anxiety disorder: an integrated review

Dialogues Clin Neurosci. 2017 Jun;19(2):169-179. doi: 10.31887/DCNS.2017.19.2/gfonzo.

Abstract

Affective neuroimaging has contributed to our knowledge of generalized anxiety disorder (GAD) through measurement of blood oxygenation level-dependent (BOLD) responses, which facilitate inference on neural responses to emotional stimuli during task-based functional magnetic resonance imaging (fMRI). In this article, the authors provide an integrated review of the task-based affective fMRI literature in GAD. Studies provide evidence for variable presence and directionality of BOLD abnormalities in limbic and prefrontal regions during reactivity to, regulation of, and learning from emotional cues. We conclude that understanding the sources of this variability is key to accelerating progress in this area. We propose that the cardinal symptom of GAD-worry-predominantly reflects stimulus-independent mental processes that impose abnormal, inflexible functional brain configurations, ie, the overall pattern of information transfer among behaviorally relevant neural circuits at a given point in time. These configurations that are inflexible to change from the incoming flux of environmental stimuli may underlie inconsistent task-based findings.

Las neuroimágenes de las emociones han contribuido al conocimiento del trastorno de ansiedad generalizada (TAG) a través de la medición de las respuestas de la señal BOLD, la cual refleja el nivel de oxigenación de la sangre del cerebro; esto facilita la inferencia de respuestas neuronales a los estímulos emocionales durante la imaginería funcional por resonancia magnética (RNMf) con una tarea determinada. En este artículo, los autores revisan de manera integradora la literatura sobre la RNMf emocional en base a una tarea en el TAG. Los resultados de estudios aportan evidencia sobre la variabilidad de la presencia y dirección de las anormalidades de la señal BOLD en las regiones límbicas y prefrontales durante la reactividad a claves emocionales, en la regulación y en el aprendizaje que se hace de éstas. Se concluye que la comprensión de los orígenes de esta variabilidad es clave para acelerar el progreso en esta área. Se propone que el síntoma cardinal del TAG -la preocupación excesiva- es reflejo principalmente de los procesos mentales independientes de estímulos que imponen configuraciones cerebrales funcionales anormales y rígidas; como por ejemplo, el esquema global de transferencia de información entre los circuitos neurales conductualmente relevantes en un momento dado. Estas configuraciones que no se modifican por el flujo de entrada de los estímulos ambientales, pueden estar a la base de resultados contradictorios luego de una tarea determinada.

La neuro-imagerie des émotions a enrichi notre connaissance de l'anxiété généralisée (AG) en mesurant les réponses par le signal BOLD qui reflète le taux d'oxygénation du sang dans le cerveau, ce qui facilite l'inférence des réponses neuronales aux stimuli émotionnels pendant l'imagerie fonctionnelle par résonance magnétique (IRMf) lors d'une tâche donnée. Dans cet article, les auteurs analysent de façon globale la littérature sur l'IRMf émotionnelle lors d'une tâche donnée dans l'AG. Des études ont montré une présence et une direction variables des anomalies du signal BOLD dans les régions limbiques et préfrontales lors de la réactivité à certains indices émotionnels, lors de leur régulation et de l'apprentissage qui en est fait. Nous en concluons que la compréhension des origines de cette variabilité est un élément clé d'une progression accélérée dans ce domaine. Selon nous, le symptôme cardinal de l'AG, l'inquiétude excessive ou l'appréhension, reflète de façon prédominante les processus mentaux indépendants du stimulus qui imposent des configurations anormales et rigides du cerveau fonctionnel, par exemple, le schéma global du transfert de l'information au sein des circuits neuronaux comportementalement pertinents à un instant donné. Ces configurations, qui ne se modifient pas lors du flux entrant des stimuli environnementaux, peuvent être à la base de résultats contradictoires lors d'une tâche donnée.

Keywords: amygdala; emotion; emotion regulation; fMRI; generalized anxiety; neuroimaging; prefrontal cortex; worry.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Anxiety Disorders / blood
  • Anxiety Disorders / diagnostic imaging*
  • Brain / diagnostic imaging*
  • Emotions
  • Humans
  • Magnetic Resonance Imaging
  • Neuroimaging / methods*
  • Oxygen / blood

Substances

  • Oxygen