Insula

Waar ligt de insula in de hersenen?

De insula (ofwel 'eiland van Reil') is een hersengedeelte dat diep gevouwen in de laterale sulcus (groeve van Silvius of fissura lateralis) ligt, onder de oppervlakte van de grote hersenen aan de zijkant. De laterale sulcus is de grote groeve tussen de slaapkwab, voorhoofdskwab en wandbeenkwab (afbeelding rechts).

De insula is in drie gedeelten op te delen hoewel het voorste en achterste deel het bekendste zijn. Het voorste deel heet anterior insular cortex; AIC of gewoon anterieur insula en het achterste is het posterieur insula.

see footnotes 1

see footnotes 2

De linkerhersenkwab is opengewerkt om de insula te zien. Een deel van de frontale en temporale lob zijn verwijderd in deze afb.

De groeve van Sylvius of laterale sulcus waar de insula achter ligt.

Wat doet de insula?

De insula lijkt een hersengebied te zijn waar de zintuiglijke ervaringen in de emotionele samenhang of context, samengevoegd worden. Het maakt onderdeel uit van het limbische systeem. De hersengebieden van het limbisch systeem zijn betrokken bij emotie, emotioneel geheugen, motivatie en genot. Het is voorts betrokken bij veel functies.

 

Het voorste gedeelte van de insula (anterieure insula) is gerelateerd aan autonome aansturing van de ingewanden, reuk, smaak, emotie, emotioneel genot, motivatie en emotioneel geheugen. Het is ook betrokken bij het voelen van emotionele afwijzing en discriminatie, samen met een klein gebiedje in de cingulate hersenschors; dACC /dorsal anterior cingulate cortex dat voor het lichtpaarse ligt in de afbeelding:
dorsal-anterior-cingulate-cortex-dacc-region-of-interest-obtained-from-the.png

dACC = dorsal anterior cingulate cortex

Het achterste gedeelte van de insula (posterieure insula) is gerelateerd aan geluid (auditieve functie) en tast en proprioceptie /balans (zelfwaarneming hoe en waar je lichaam staat of ligt met name via skelet en spierfuncties). De insula is betrokken bij meerdere functies en ontvangt direct informatie van veel hersengebieden o.a. van de thalamus en amygdala en hersenschors (cortex). Op zijn beurt zendt het weer informatie door naar de amygdala, orbitofrontale cortex en ventrale striatum.


Het is betrokken bij:

  • emotie en motivatie
    • met name bij walging en afkeer
    • ook betrokken bij angst, verrassing, blijdschap en woede
    • emotioneel bewustzijn, bewuste ervaring van emoties
  • sociale vaardigheden, sociale signalen lezen, empathie
  • zelfgevoel, zelfbewustzijn. Het gevoel dat je een uniek wezen bent
  • verslaving en dwangmatig gedrag, emotionele aspecten van een ervaring
  • spraak en taal
  • het leren via het horen van geluid en daarmee associëren (muziek leren, talen leren spreken )
  • bewegingen bij het slikken, maagperistaltiek (knijpende beweging van de maag om voedsel voort te bewegen), spreken en de hand-oog motoriek
  • besturing van autonome functies door regeling van sympathische en parasympathische systemen
  • zelfbewustzijn op lichamelijk vlak, bewustwording van lichamelijke informatie als pijn, hartslag en lichaamstemperatuur, zuurstofstatus, jeuk, een volle blaas, opgezette maag of buik en sensuele aanraking, functies die met overlevingsbehoeften samenhangen. De officiële woorden hiervoor zijn homeostase en interoceptie. Interoceptie is het vermogen om prikkels van binnenuit het eigen lichaam waar te nemen. 
  • intuïtie
  • pijn en pijnbeleving, graadmeter van pijn en mee- en invoelen m.b.t. pijn van anderen. Hetzelfde gebied waar fysieke pijn geregistreerd wordt als emotionele pijn!


Emotie, sociale vaardigheden, empathie en zelfgevoel

De insula maakt deel uit van het limbische systeem dat als geheel betrokken is bij emotie en motivatie (samen met de fornix, amygdala, delen van de thalamus; ANT).

 

De insula is net als andere gebieden betrokken bij basisemoties als angst, woede, blijdschap, verrassing en verdriet maar de insula is als enige actief bij walging, bleek uit onderzoek. Ook is het betrokken bij empathie - het kunnen meeleven en meevoelen met een ander. Verder is hier het emotioneel bewustzijn ofwel bewuste ervaring van emoties gezeteld. Dat emotioneel bewustzijn maakt ook dat je kan ervaren dat je een uniek wezen bent.

 

Verslaving en dwangmatig gedrag

De insula is betrokken bij verslaving en met name het emotionele geheugen en de bewuste gevoelens (driften) van verslaving, dat een belangrijk onderdeel van een verslaving vormt. Als iemand verslaafd is, wordt diegene aan de drugs herinnerd als hij of zij ergens komt waar de drugs verkocht of gebruikt worden. Er zijn verhalen bekend van rokers die doordat zij letsel in de insula kregen acuut afkeer hadden van roken en van sigarettenrook.

Spraak en taal

De insula maakt deel uit van een linguïstisch netwerk betrokken bij het produceren van spraak en verwerken van taal. (Samen met de inferieure frontale en laterale frontale gebieden en prefrontale cortex en frontale operculum). Onderzoek toonde aan dat bij tweetaligen of meertaligen de insula dikker was waardoor het leren van een vreemde taal makkelijker was. Het lijkt hiermee 'de talenknobbel' te vormen.
Letsel in dit gebied kan een vorm van Broca-afasie geven.

Lichaamsinformatie bewustwording, homeostase en interoceptie

De insula krijgt informatie van de thalamus en verwerkt die informatie over de toestand van het lichaam zoals hoe snel het hart klopt, hoe hoog de bloeddruk is en hoe de lichaamstemperatuur is, of je kortademig bent en maakt die beschikbaar voor emotionele- en denkprocessen (homeostase).

 

Dat is belangrijke informatie om te overleven als een individu weet dat de hartslag stijgt omdat diegene daardoor zich bewust wordt van spanning of bij de bewustwording van de lichaamstemperatuur dat diegene bijvoorbeeld koorts heeft. Het stuurt weer info door naar verschillende structuren die geassocieerd zijn met het limbisch systeem.

 

'Interoceptieve bewustwording' zetelt ook in de insula. Dat is het vermogen om prikkels, signalen van binnenuit het eigen lichaam waar te nemen. Dat betreft o.a. het voelen van dorst en een volle blaas of je hart in je keel voelen bonzen. Signalen die soms om aandacht schreeuwen en ook kunnen overprikkelen. Het interoceptieve zintuigstelsel is verdeeld over diverse ingewanden.

Pijn en pijnbeleving

De insula is ook betrokken bij pijn en pijnbeleving. Chronische pijn kan de anatomische en functionele structuren van de insula veranderen, waardoor het denken en de langdurige emotionele toestand verstoord kunnen worden (cognitieve en affectieve stoornissen). Denk bijvoorbeeld aan een depressie door pijn. Pijn kan ook omgekeerd worden beïnvloed en veranderd door stemming, aandacht en cognitie.

Letsel in dit gebied kan zorgen voor:

  • ontbreken van walging
  • veranderen of verdwijnen van een verslaving, dwangmatig gedrag
  • moeite met articuleren, vloeiend spreken
  • Foreign accent syndroom; het spreken met een buitenlands accent na hersenletsel
  • verstoring van bewustwording van lichamelijke toestand als hartslagverhoging, koorts, honger, dorst etc. dat belangrijk is om te overleven
  • verstoring van emoties lezen en sociale situaties begrijpen
  • verstoring van het zelfgevoel, perceptie als uniek wezen, onvermogen emoties te verwoorden (alexithymie)
  • verstoring van het koppelen van emotie aan zintuiglijke ervaring, verstoring van perceptie van pijn.

Bij frontotemporaal dementie (FTD) is het voorste gedeelte van de insula betrokken.
Zo kan onder andere het invoelen van de emoties (empathisch vermogen) van een ander verstoord raken bij FTD.

Bronnen:

footnotes 1

left para-hippocampal gyrus(red). Polygon data are from BodyParts3D maintained by Database Center for Life Science(DBCLS).

日本語: 左大脳半球の海馬傍回。内側面が見えるように右大脳半球は透明にして示してある。 ポリゴンデータはDatabase Center for Life Science(DBCLS)の作成しているBodyParts3Dより

footnotes 2 Door Henry Vandyke Carter - Henry Gray (1918) Anatomy of the Human Body (See "Boek" section below) Bartleby.com: Gray's Anatomy, Plaat 731, Publiek domein, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=527111

 

footnotes 3 https://www.researchgate.net/figure/Dorsal-anterior-cingulate-cortex-dACC-region-of-interest-obtained-from-the_fig2_282645339

Ackermann, H., & Riecker, A. (2004). The contribution of the insula to motor aspects of speech production: A review and a hypothesis. Brain and Language, 89(2), 320–328. https://doi.org/10.1016/s0093-934x(03)00347-x

Anderson, T. J., Jenkins, I. H., Brooks, D. J., Hawken, M. B., Frackowiak, R. S. J., & Kennard, C. (1994). Cortical control of saccades and fixation in man A PET study. Brain, 117(5), 1073–1084. https://doi.org/10.1093/brain/117.5.1073

Augustine, J. (1996). Circuitry and functional aspects of the insular lobe in primates including humans. Brain Research Reviews, 22(3), 229–244. https://doi.org/10.1016/s0165-0173(96)00011-2

Borovsky, A., Saygin, A. P., Bates, E., & Dronkers, N. (2007). Lesion correlates of conversational speech production deficits. Neuropsychologia, 45(11), 2525–2533. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2007.03.023

Cereda, C., Ghika, J., Maeder, P., & Bogousslavsky, J. (2002). Strokes restricted to the insular cortex. Neurology, 59(12), 1950–1955. https://doi.org/10.1212/01.wnl.0000038905.75660.bd

Craig, A. D. (2009). How do you feel — now? The anterior insula and human awareness. Nature Reviews Neuroscience, 10(1), 59–70. https://doi.org/10.1038/nrn2555
Davies Joel; The Neuroscience of Rejection: Why it hurts and what to do about it

https://www.linkedin.com/pulse/neuroscience-rejection-why-hurts-what-do-dr-joel-davies

Dronkers, N. F. (1996). A new brain region for coordinating speech articulation. Nature, 384(6605), 159–161. https://doi.org/10.1038/384159a0

Duffau, H., Bauchet, L., Lehéricy, S., & Capelle, L. (2001). Functional compensation of the left dominant insula for language. Neuroreport, 12(10), 2159–2163. https://doi.org/10.1097/00001756-200107200-00023

Eyskens, E., Feenstra, L., Meinders, A., Vandenbroucke, J. P., & Van Weel, C. (1997). Codex Medicus (10e ed.). Maarssen, Nederland: Elsevier Gezondheidszorg.

Fink, G. R., Frackowiak, R. S. J., Pietrzyk, U., & Passingham, R. E. (1997). Multiple Nonprimary Motor Areas in the Human Cortex. Journal of Neurophysiology, 77(4), 2164–2174. https://doi.org/10.1152/jn.1997.77.4.2164

Gu, X., Hof, P. R., Friston, K. J., & Fan, J. (2013). Anterior insular cortex and emotional awareness. Journal of Comparative Neurology, 521(15), 3371–3388. https://doi.org/10.1002/cne.23368

Gupta, M., Bishnoi, R. J., & Schillerstrom, J. E. (2017). Neurobiological Mediators of Squalor-dwelling Behavior. Journal of Psychiatric Practice, 23(5), 375–381. https://doi.org/10.1097/pra.0000000000000253

Hersenletsel uitleg | Hersenletsel-uitleg.nl. (z.d.). Geraadpleegd van https://www.hersenletsel-uitleg.nl/

Jakab, A., Molnár, P. P., Bogner, P., Béres, M., & Berényi, E. L. (2011). Connectivity-based parcellation reveals interhemispheric differences in the insula. Brain Topography, 25(3), 264–271. https://doi.org/10.1007/s10548-011-0205-y

Kross E, Egner T, Ochsner K, Hirsch J, Downey G. Neural dynamics of rejection sensitivity. J Cogn Neurosci. 2007 Jun;19(6):945-56. doi: 10.1162/jocn.2007.19.6.945. PMID: 17536965.

Kuks, J. B. M., Snoek, J. W., Oosterhuis, H. G. J. H., & Fock, J. M. (2003). Klinische neurologie (15e ed.). Houten, Nederland: Bohn Stafleu van Loghum.

Lu, C., Yang, T., Zhao, H., Zhang, M., Meng, F., Fu, H., . . . Xu, H. (2016). Insular Cortex is Critical for the Perception, Modulation, and Chronification of Pain. Neuroscience Bulletin, 32(2), 191–201. https://doi.org/10.1007/s12264-016-0016-y

Moriarty, O., McGuire, B. E., & Finn, D. P. (2011). The effect of pain on cognitive function: A review of clinical and preclinical research. Progress in Neurobiology, 93(3), 385–404. https://doi.org/10.1016/j.pneurobio.2011.01.002

Mutschler, I., Schulze-Bonhage, A., Glauche, V., Demandt, E., Speck, O., & Ball, T. (2007). A Rapid Sound-Action Association Effect in Human Insular Cortex. PLoS ONE, 2(2), 259. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000259

Naidich, T. P., Kang, E., Fatterpekar, G. M., Delman, B. N., Gultekin, S. H., Wolfe, D., . . . Yousry, T. A. (z.d.). The insula: anatomic study and MR imaging display at 1.5 T. - PubMed - NCBI. Geraadpleegd van https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14970021

Naqvi, N. H., Rudrauf, D., Damasio, H., & Bechara, A. (2007). Damage to the Insula Disrupts Addiction to Cigarette Smoking. Science, 315(5811), 531–534. https://doi.org/10.1126/science.1135926

Oh, A., Duerden, E. G., & Pang, E. W. (2014). The role of the insula in speech and language processing. Brain and Language, 135, 96–103. https://doi.org/10.1016/j.bandl.2014.06.003

Penfield, W., & Faulk, M. E. (1955). THE INSULA. Brain, 78(4), 445–470. https://doi.org/10.1093/brain/78.4.445

Rodriguez, S. M., Archila-Suerte, P., Vaughn, K. A., Chiarello, C., & Hernandez, A. E. (2018). Anterior insular thickness predicts speech sound learning ability in bilinguals. NeuroImage, 165, 278–284. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2017.10.038

Seeley, W. W. (2010). Anterior insula degeneration in frontotemporal dementia. Brain Structure and Function, 214(5-6), 465–475. https://doi.org/10.1007/s00429-010-0263-z

Shuren, J. (1993). Insula and aphasia. Journal of Neurology, 240(4), 216–218. https://doi.org/10.1007/bf00818707

Starkstein, S. E., Berthier, M., & Leiguarda, R. (1988). Bilateral opercular syndrome and crossed aphemia due to a right insular lesion: A clinicopathological study. Brain and Language, 34(2), 253–261. https://doi.org/10.1016/0093-934x(88)90137-x

The brain from top to bottom. (z.d.). Geraadpleegd van http://thebrain.mcgill.ca/flash/i/i_12/i_12_cr/i_12_cr_con/i_12_cr_con.html

Tsakiris, M., Hesse, M. D., Boy, C., Haggard, P., & Fink, G. R. (2006). Neural Signatures of Body Ownership: A Sensory Network for Bodily Self-Consciousness. Cerebral Cortex, 17(10), 2235–2244. https://doi.org/10.1093/cercor/bhl131

Wicker, B., Keysers, C., Plailly, J., Royet, J., Gallese, V., & Rizzolatti, G. (2003). Both of Us Disgusted in My Insula. Neuron, 40(3), 655–664. https://doi.org/10.1016/s0896-6273(03)00679-2