How the DMM- AAI pr e dic ts br ain and be havior al r e sponse s
- f mothe r
s and the ir infants
L ane Str athe ar n, MBBS, PhD
Unive rsity of Iowa , USA la ne - stra the a rn@uiowa .e du
How the DMM- AAI pr e dic ts br ain and be havior al r e sponse - - PowerPoint PPT Presentation
How the DMM- AAI pr e dic ts br ain and be havior al r e sponse s of mothe r s and the ir infants L ane Str athe ar n, MBBS, PhD Unive rsity of Iowa , USA la ne - stra the a rn@uiowa .e du the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo
Unive rsity of Iowa , USA la ne - stra the a rn@uiowa .e du
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
MOTOR OUTPUT
(e.g. caregiving behavior)
SENSORY INPUT
(e.g. child face/cry cues)
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
MOTOR OUTPUT
(e.g. caregiving behavior)
SENSORY INPUT
(e.g. child face/cry cues)
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
+ +/-
MOTOR OUTPUT
(e.g. caregiving behavior)
Mesocorticolimbic Dopamine Pathway: “Reward” VENTRAL STRIATUM VENTRAL TEGMENTAL AREA
SENSORY INPUT
(e.g. child face/cry cues)
VENTROMEDIAL PREFRONTAL CORTEX ENDOGENOUS OXYTOCIN HYPO- THALAMUS
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
+ +/-
MOTOR OUTPUT
(e.g. caregiving behavior)
Nigrostriatal Dopamine Pathway: “Habit Formation” Mesocorticolimbic Dopamine Pathway: “Reward” VENTRAL STRIATUM SUBSTANTIA NIGRA VENTRAL TEGMENTAL AREA
SENSORY INPUT
(e.g. child face/cry cues)
+/-
DORSOLATERAL PREFRONTAL CORTEX VENTROMEDIAL PREFRONTAL CORTEX DORSAL STRIATUM
+ +
ENDOGENOUS OXYTOCIN HYPO- THALAMUS
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
+ +/-
MOTOR OUTPUT
(e.g. caregiving behavior)
Nigrostriatal Dopamine Pathway: “Habit Formation” Mesocorticolimbic Dopamine Pathway: “Reward” VENTRAL STRIATUM SUBSTANTIA NIGRA VENTRAL TEGMENTAL AREA
SENSORY INPUT
(e.g. child face/cry cues)
+/-
AMYGDALA DORSOLATERAL PREFRONTAL CORTEX VENTROMEDIAL PREFRONTAL CORTEX DORSAL STRIATUM
+ +
ENDOGENOUS OXYTOCIN HYPO- THALAMUS
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
mPFC
y=11 x=-6
1 2 3 4 5
Secure Insecure/Dismissing % Signal Change
0.5 1 1.5
Secure Insecure/Dismissing % Signal Change (se=1.0, t=3.0, p=0.006) (se=0.4, t=3.1, p=0.005)
Stra the a rn e t al. Ne uro psyc ho pharmac o lo g y (2009)
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
MEDIAL PREFRONTAL CORTEX
VENTRAL STRIATUM
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Secure Insecure/Dismissing % Signal Change
y=11 x=-6
VS
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4
Secure Insecure/Dismissing % Signal Change
y=11
Insula
y=17
(se=0.4, t=3.1, p=0.005) (se=1.0, t=3.0, p=0.006)
Stra the a rn e t al. Ne uro psyc ho pharmac o lo g y (2009)
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
VENTRAL STRIATUM
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
R y = -5
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1
Happy Sad
trauma
0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1
Happy Sad
Amygdala BOLD Signal Change (Estimated Marginal Means)
**
Own Unknown Infant Identity
Infant Affect
Amygdala
K im e t al. So c ial Ne uro sc ie nc e (2014)
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
AMYGDALA
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
Addicted Mothers (n=39) Normative Mothers (n=36)
VENTRAL STRIATUM VENTRO- MEDIAL PFC
0.2
2 4 6 8
Time (sec)
0.2
2 4 6 8
Time (sec)
0.1 0.2 0.3
2 4 6 8
Time (sec)
0.1 0.2 0.3
2 4 6 8 Time (sec)
>
Own-Happy Unknown-Happy
K im, S., Iye ng a r, U., Ma ye s, L . C., Po te nza , M. N., Ruthe rfo rd, H. J. V., & Stra the a rn, L . (2017). Human Brain Mapping , 38(11), 5421-5439.
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
VENTRAL STRIATUM VENTRO- MEDIAL PFC
y = 7
0.2
2 4 6 8
Time (sec)0.2
2 4 6 8
Time (sec)x = -16
0.1 0.2 0.3
2 4 6 8
Time (sec)x = -7
0.1 0.2 0.3
2 4 6 8 Time (sec)
y = 7
>
Own-Happy Unknown-Happy
Addicted Mothers (n=39) Normative Mothers (n=36)
K im, S., Iye ng a r, U., Ma ye s, L . C., Po te nza , M. N., Ruthe rfo rd, H. J. V., & Stra the a rn, L . (2017). Human Brain Mapping , 38(11), 5421-5439.
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
+ +/-
MOTOR OUTPUT
(e.g. caregiving behavior)
Nigrostriatal Dopamine Pathway: “Habit Formation” Mesocorticolimbic Dopamine Pathway: “Reward” VENTRAL STRIATUM SUBSTANTIA NIGRA VENTRAL TEGMENTAL AREA
SENSORY INPUT
(e.g. child face/cry cues)
+/-
AMYGDALA DORSOLATERAL PREFRONTAL CORTEX VENTROMEDIAL PREFRONTAL CORTEX DORSAL STRIATUM
+ +
ENDOGENOUS OXYTOCIN HYPO- THALAMUS
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
+ +/-
MOTOR OUTPUT
(e.g. caregiving behavior)
Nigrostriatal Dopamine Pathway: “Habit Formation” Mesocorticolimbic Dopamine Pathway: “Reward” VENTRAL STRIATUM SUBSTANTIA NIGRA VENTRAL TEGMENTAL AREA
SENSORY INPUT
(e.g. child face/cry cues)
+/-
AMYGDALA DORSOLATERAL PREFRONTAL CORTEX VENTROMEDIAL PREFRONTAL CORTEX DORSAL STRIATUM
+ +
ENDOGENOUS OXYTOCIN HYPO- THALAMUS
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
INTRANASAL OXYTOCIN
+
Oxytocin Placebo
Normative Mothers (n=10)
VENTRAL/ DORSAL STRIATUM VENTRAL TEGMENTAL AREA (VTA) AMYGDALA
>
Own-Happy Unknown-Happy
the inte rna tio na l a sso c ia tio n fo r the stud y o f a tta c hme nt
F rankfurt, 2012 Camb ridg e , 2010 Be rtino ro , 2008 Miami, 2015