Motivation, reward and stress: individual difference and neural basis
Xin, Yuanyuan
DOI:
10.33612/diss.143843592
IMPORTANT NOTE: You are advised to consult the publisher's version (publisher's PDF) if you wish to cite from it. Please check the document version below.
Document Version
Publisher's PDF, also known as Version of record
Publication date: 2020
Link to publication in University of Groningen/UMCG research database
Citation for published version (APA):
Xin, Y. (2020). Motivation, reward and stress: individual difference and neural basis. University of Groningen. https://doi.org/10.33612/diss.143843592
Copyright
Other than for strictly personal use, it is not permitted to download or to forward/distribute the text or part of it without the consent of the author(s) and/or copyright holder(s), unless the work is under an open content license (like Creative Commons).
Take-down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.
Downloaded from the University of Groningen/UMCG research database (Pure): http://www.rug.nl/research/portal. For technical reasons the number of authors shown on this cover page is limited to 10 maximum.
147
Nederlandstalige samenvatting / Dutch Summary
Het staat buiten kijf dat we in tijden van grotere stress leven dan voorheen, vooral in deze periode van coronavirus-pandemie. Stress kan niet direct tot ziekte leiden, maar het verhoogt het risico op het ontwikkelen van lichamelijke of psychiatrische stoornissen. Stress heeft ook zijn positieve kant; het kan de veerkracht en het welzijn op de lange termijn verbeteren. Of stress gunstig of schadelijk is voor mensen, hangt af van hoe individuen reageren op de stressoren. Een normale reactie op stress betekent dat een individu in staat is om flexibel te voldoen aan zowel externe als interne eisen, terwijl overdreven of afgestompte stressreacties een indicatie zijn van een verhoogde kwetsbaarheid voor psychosomatische ziekten. Daarom is het belangrijk om factoren te onderzoeken die verband houden met verschillende stressreacties en interacties tussen stress en andere emotionele of cognitieve processen. Dit proefschrift richt zich op twee aspecten: kwetsbaarheid en beschermende factoren gerelateerd aan acute stressreacties; en de mogelijke neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan de veranderde verwerking van beloning en motivatie tijdens stress.
Samenvatting resultaten proefschrift
Studies in dit proefschrift toonden aan dat de persoonlijkheidskenmerken, recente levensstress en uitvoerende controlevermogen een impact hebben op acute stressrespons. Hoofdstuk 2 onthulde dat een hoger neuroticisme verband houdt met een lagere cardiovasculaire respons, een lagere cortisolrespons, een sterkere afname van positief affect en een zwakker controlegevoel tijdens de stress. Deze bevindingen gaven inzicht in hoe een persoonlijkheidskenmerk wordt gekenmerkt door fysiologische en psychologische stressreacties. Hoofdstuk 3 toonde aan dat hoge frequentie van recente levensstress gerelateerd is aan stompe hartslag en hartfrequentievariabiliteit reactiviteit op de stressor na correctie voor neuroticisme. Bovendien heeft de lage uitvoerende controlegroep een significant verband tussen hogere recente levensstress en afgestompte acute stressrespons, wat niet duidelijk is in de groep met hoge uitvoerende controle, wat suggereert dat grotere uitvoerende controle ons ten goede kan komen met adaptieve acute stress in het levensstress.
Deze bevindingen hebben belangrijke implicaties voor het begrijpen van beloningsgerelateerd gedrag in de praktijk in stressvolle omgevingen. Hoofdstuk 5 toonde aan dat individuen met een hogere intrinsieke motivatie een grotere neiging om onmiddellijke kleine beloning te kiezen boven een meer ‘rationele maar vertraagde’ beloning, die wordt gemoduleerd door de intrinsieke functionele koppeling van de dorsolaterale prefrontale cortex met de mediale prefrontale cortex. Deze resultaten suggereerden dat intrinsieke organisatie binnen de prefrontale cortex een sleutelrol speelt bij het koppelen van prestatiemotivatie en beloningsgedrag.
Conclusies
Dit proefschrift onderzocht individuele verschillen in acute stress en de neurale interacties tussen acute stress, beloningsverwerking en karakteristiek motivatie. De resultaten toonden aan dat persoonlijkheidskenmerken, stressvolle levenservaringen en cognitief controlevermogen de intensiteit van individuele acute stressreacties beïnvloeden. Bovendien vonden we dat de verwerking van neurale beloningen verband houdt met karakteristiek motivatie en deze relatie wordt gematigd door acute stress. Deze resultaten suggereren dat stress kwetsbaarheid en veerkracht ten grondslag kunnen liggen aan een interactief en integratief proces inclusief motivatie-beloningsfunctie, emotieverwerking en cognitieve controle. Toekomstig onderzoek naar de relaties tussen verschillende fenotypische voorspellers van stressreacties in de hersenen zal verder helpen bij het ophelderen van de fundamentele biologische mechanismen die de individuele variabiliteit in stressreacties bepalen. De resultaten zullen uiteindelijk bijdragen aan preventie, beheersing en behandeling van stressstoornissen.
149
Short Dutch Abstract
Stress is overal aanwezig in ons dagelijks leven. Een normale reactie op stress betekent dat een individu in staat is om flexibel te voldoen aan zowel externe als interne eisen, terwijl overdreven of afgestompte stressreacties een indicatie zijn van een verhoogde kwetsbaarheid voor psychosomatische ziekten. Daarom is het belangrijk om factoren te onderzoeken die verband houden met verschillende stressreacties en interacties tussen stress en andere emotionele of cognitieve processen. Dit proefschrift richt zich op twee aspecten: kwetsbaarheid en beschermende factoren gerelateerd aan acute stressreacties; en de mogelijke neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan de veranderde verwerking van beloning en motivatie tijdens stress.
De resultaten in dit proefschrift toonden aan dat persoonlijkheidskenmerken, recente levensgebeurtenissen en cognitieve vaardigheden de intensiteit van individuele acute stressreacties beïnvloeden. Bovendien bleken acute stress en intrinsieke motivatie een rol te spelen bij het verwerken van beloningen. Acute stress verhoogt het anticiperen op beloningen en verlaagt het consumeren van beloningen in de hersenen. De karakteristiek motivatie heeft een invloedop de intertemporele besluitvorming over beloningen, gemedieerd door de intrinsieke prefrontale functionele koppeling. Deze resultaten suggereren dat een interactief en integratief proces, inclusief motivatie-beloningsfunctie, emotieverwerking en cognitieve controle, het onderliggende mechanisme kan zijn voor individuele verschillen in kwetsbaarheid en veerkracht van stress.
De studies in dit proefschrift kunnen helpen bij het ophelderen van de fundamentele psychologische en neurale mechanismen van kwetsbaarheid en veerkracht van stress buiten verschillende fenotypische factoren die verband houden met verschillende stressreacties, en bijdragen aan preventie, beheersing en behandeling van stressstoornissen.
individual is able to meet both external and internal demands flexibly, whereas exaggerated or blunted stress responses are an indication of increased vulnerability to psychosomatic diseases. Therefore, it is important to explore factors related to different stress responses and interactions between stress and emotional or cognitive processes. The present thesis focuses on two aspects: vulnerability and protective factors related to acute stress responses; and the possible neural mechanisms underlying altered reward-motivation processing during stress.
Results in this thesis showed that personality traits, recent life events and cognitive capability influence the intensity of individual acute stress responses. In addition, acute stress and intrinsic motivation were found to play a role in reward processing. Acute stress increases reward anticipation and decreases reward consumption in the brain. The trait motivation has an impact on reward intertemporal decision making, mediated by the intrinsic prefrontal functional coupling. These results suggest that an interactive and integrative process including motivation-reward function, emotion processing and cognitive control may be the underlying mechanism for individual difference in stress vulnerability and resilience.
Studies in this thesis may help to elucidate the fundamental psychological and neural mechanisms of stress vulnerability and resilience beyond various phenotypic factors related to different stress responses, and further guide efforts towards prevention, management and treatment of stress disorders.
151
Curriculum Vitae
Yuanyuan Xin was born in Shandong, China on November 30th, 1990. She studied Applied Psychology at Shaanxi Normal University and did her master in Cognitive Psychology at Southwest University. After that, she joined the PH.D. program launched by University Medical Center Groningen, University of Groningen and Shenzhen University to study the mechanisms of stress with behavioral, neuroimaging and endocrine methods.
organization underlies associations between achievement motivation and delay discounting. Brain Structure and Function, 225, 511-518.
Xin, Y., Yao, Z., Wang, W., Luo, Y., Aleman, A., & Wu, J. (2019). Recent life stress predicts blunted acute stress response and the role of executive control. Stress, 1-9.
Ai, H.#, Xin, Y. #, Luo, Y. J., Gu, R., & Xu, P. (2019). Volume of motor area predicts motor impulsivity. European Journal of Neuroscience, 49(11), 1470-1476.
Xin, Y., Wu, J., Yao, Z., Guan, Q., Aleman, A., & Luo, Y. (2017). The relationship between personality and the response to acute psychological stress. Scientific reports, 7(1), 16906.
Gui, D., Xu, S., Zhu, S., Fang, Z., Spaeth, A. M., Xin, Y., Feng, T., & Rao, H. (2015). Resting spontaneous activity in the default mode network predicts performance decline during prolonged attention workload. Neuroimage, 120, 323-330.
Xin, Y., Zhang, X., Deng, Y., Feng, T. (2014). Influence of Risk on Intertemporal Choice: An ERP Study. Psychological Exploration (in Chinese), 34(4), 311-315.
153
Acknowledgements
I wish to show my sincere gratitude to my supervisors, Professor Andre Aleman and Professor Yuejia Luo for their great support and guidance in this project. I would like to pay my special regards to Marc and Remco, who helped me a lot in learning methodology and data analysis in fMRI filed. I wish to express my deepest gratitude to Katharina for her thoughtful comments and revision on this thesis. I would like to thank Branislava who guided me in NIRS data. I wish to thank Jan-Bernard for the technical support. I would like to appreciate Marie-Jose and Sander for their advices to my study. I also thank Hedwig for her help in the administrative works.
I wish to show my deep appreciation to all my colleagues especially Anne, Rozemarijn, Saskia, Tania, Jassy, Thania, Marlijn, Sonsoles, Daniela, Nena, Daouia, Jing, Emile, Haiyang, Shahin and Lenny, for supports and advices they provided during my study in the Netherlands.
I would like to recognize the assistance from journal editors, reviewers, the thesis assessment and examining committee who provided valuable suggestions to my work. I also thank all participants for their contribution to this work.
感谢自己没有放弃，虽然坚持不一定胜利，但还是希望每件事都有头有尾并顺利过渡 到下一阶段。感谢亦师亦友的吴老师，谢谢您在科研上对我的指导、鼓励和支持。感 谢我的好朋友振振和 Jeroen，在荷兰期间带我出去旅行，让我拥有了很多关于友情、 荷兰风景和文化的记忆。感谢我的半个发小虫子一直以来的支持和帮助。感谢男朋友 大胖给我的理解、支持和快乐。最后感谢爸妈无条件地给予我经济和亲情支持。
