Previous neuroimaging and neuropsychological studies have investigated the neural substrates which mediate responses to fearful, disgusted and happy expressions. No previous studies have investigated the neural substrates which mediate responses to sad and angry expressions. Using functional neuroimaging, we tested two hypotheses. First, we tested whether the amygdala has a neural response to sad and/or angry facial expressions. Secondly, we tested whether the orbitofrontal cortex has a specific neural response to angry facial expressions. Volunteer subjects were scanned, using PET, while they performed a sex discrimination task involving static grey-scale images of faces expressing varying degrees of sadness and anger. We found that increasing intensity of sad facial expression was associated with enhanced activity in the left amygdala and right temporal pole. In addition, we found that increasing intensity of angry facial expression was associated with enhanced activity in the orbitofrontal and anterior cingulate cortex. We found no support for the suggestion that angry expressions generate a signal in the amygdala. The results provide evidence for dissociable, but interlocking, systems for the processing of distinct categories of negative facial expression.

In this study, we report a patient (J.S.) who, following trauma to the right frontal region, including the orbitofrontal cortex, presented with `acquired sociopathy'. His behaviour was notably aberrant and marked by high levels of aggression and a callous disregard for others. A series of experimental investigations were conducted to address the cognitive dysfunction that might underpin his profoundly aberrant behaviour. His performance was contrasted with that of a second patient (C.L.A.), who also presented with a grave dysexecutive syndrome but no socially aberrant behaviour, and five inmates of Wormwood Scrubs prison with developmental psychopathy. While J.S. showed no reversal learning impairment, he presented with severe difficulty in emotional expression recognition, autonomic responding and social cognition. Unlike the comparison populations, J.S. showed impairment in: the recognition of, and autonomic responding to, angry and disgusted expressions; attributing the emotions of fear, anger and embarrassment to story protagonists; and the identification of violations of social behaviour. The findings are discussed with reference to models regarding the role of the orbitofrontal cortex in the control of aggression. It is suggested that J.S.'s impairment is due to a reduced ability to generate expectations of others' negative emotional reactions, in particular anger. In healthy individuals, these representations act to suppress behaviour that is inappropriate in specific social contexts. Moreover, it is proposed that the orbitofrontal cortex may be implicated specifically either in the generation of these expectations or the use of these expectations to suppress inappropriate behaviour.

Objective: Extensive work implicates abnormal amygdala activation in emotional facial expression processing in adults with callous-unemotional traits. However, no research has examined amygdala response to emotional facial expressions in adolescents with disruptive behavior and callous-unemotional traits. Moreover, despite high comorbidity of callous-unemotional traits and attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), no research has attempted to distinguish neural correlates of pediatric callous-unemotional traits and ADHD. Method: Participants were 36 children and adolescents (ages 10–17 years); 12 had callous-unemotional traits and either conduct disorder or oppositional defiant disorder, 12 had ADHD, and 12 were healthy comparison subjects. Functional MRI was used to assess amygdala activation patterns during processing of fearful facial expressions. Patterns in the callous-unemotional traits group were compared with those in the ADHD and comparison groups. Results: In youths with callous-unemotional traits, amygdala activation was reduced relative to healthy comparison subjects and youths with ADHD while processing fearful expressions, but not neutral or angry expressions. Functional connectivity analyses demonstrated greater correlations between the amygdala and the ventromedial prefrontal cortex in comparison subjects and youths with ADHD relative to those with callous-unemotional traits. Symptom severity in the callous-unemotional traits groups was negatively correlated with connectivity between amygdala and ventromedial prefrontal cortex. Conclusions: This is the first study to demonstrate reduced amygdala responsiveness in youths with callous-unemotional traits. These findings support the contention that callous and unemotional personality traits are associated with reduced amygdala response to distress-based social cues.

Background: Individuals with early warning signs of life‐long psychopathy, callous‐unemotional traits (CU) and high levels of antisocial behaviour (AB) can be identified in childhood. We report here the first twin study of high levels of psychopathic tendencies in young children. Methods: At the end of the first school year, teachers provided ratings of CU and AB for 3687 twin pairs from the Twins Early Development Study (TEDS). For the analyses of extreme CU, we selected same‐sex twin pairs where at least one twin scored 1.3 or more standard deviations above the mean on the CU scale (612 probands, 459 twin pairs). For the analysis of extreme AB, we selected same‐sex twin pairs where at least one twin scored 1.3 or more standard deviations above the mean on AB scale (444 probands, 364 twin pairs). Furthermore, the extreme AB sample was divided into those who were also extreme on CU (children with psychopathic tendencies; 234 probands, 187 twin pairs) and those who did not score in the extreme for CU (children without psychopathic tendencies; 210 probands, 177 twin pairs). Results: DeFries–Fulker extremes analysis indicated that exhibiting high levels of CU is under strong genetic influence. Furthermore, separating children with AB into those with high and low levels of CU showed striking results: AB in children with high levels of CU is under extremely strong genetic influence and no influence of shared environment, whereas AB in children with low levels of CU shows moderate genetic and shared environmental influence. Conclusions: The remarkably high heritability for CU, and for AB children with CU, suggests that molecular genetic research on antisocial behaviour should focus on the CU core of psychopathy. Our findings also raise questions for public policy on interventions for antisocial behaviour.

Adolescents' propensity for risk-taking and reward-seeking behaviors suggests a heightened sensitivity for reward, reflected by greater feedback-related activity changes in reward circuitry (e.g., nucleus accumbens), and/or a lower sensitivity to potential harm reflected by weaker feedback-related activity changes in avoidance circuitry (e.g., amygdala) relative to adults. Responses of nucleus accumbens and amygdala to valenced outcomes (reward receipt and reward omission) were assayed using an event-related functional magnetic resonance imaging procedure paired with a monetary reward task in 14 adults and 16 adolescents. Bilateral amygdala and nucleus accumbens showed significantly greater activation when winning than when failing to win in both groups. Group comparisons revealed stronger activation of left nucleus accumbens by adolescents, and of left amygdala by adults. When examining responses to reward receipts and to reward omissions separately, the most robust group difference was within the amygdala during reward omission. The reduction of the fMRI BOLD signal in the amygdala in response to reward omission was larger for adults than for adolescents. Correlations showed a close link between negative emotion and amygdala decreased BOLD signal in adults, and between positive emotion and nucleus accumbens activation in adolescents. Overall, these findings support the notion that the signal differences between positive and negative outcomes involve the nucleus accumbens more in adolescents than in adults, and the amygdala more in adults than in adolescents. These developmental differences, if replicated, may have important implications for the development of early-onset disorders of emotion and motivation.

Abstract In this study, we investigated the psychophysiological responsiveness of psychopathic individuals to distress cues and to threatening and neutral stimuli. Eighteen psychopathic individuals and 18 incarcerated control individuals, identified using the Revised Psychopathy Checklist (Hare, 1991, The Hare Pscyhopathy Checklist‐Revised , Toronto: Multi‐Health Systems), were shown slides of these three types of stimuli, and their electrodermal responses were recorded. The psychopathic individuals showed (relative to the controls) reduced electrodermal responses to the distress cues. In contrast, the two groups did not differ in their electrodermal responses to the threatening stimuli and to the neutral stimuli. The results are interpreted within the Violence Inhibition Mechanism model (Blair, 1995, Cognition, 57, 1–29) of the psychopathic individual.

The aim of this investigation was to identify neural systems supporting the processing of intentional and unintentional transgressions of social norms. Using event‐related fMRI, we addressed this question by comparing neural responses to stories describing normal behaviour, embarrassing situations or violations of social norms. Processing transgressions of social norms involved systems previously reported to play a role in representing the mental states of others, namely medial prefrontal and temporal regions. In addition, the processing of transgressions of social norms involved systems previously found to respond to aversive emotional expressions (in particular angry expressions); namely lateral orbitofrontal cortex (Brodmann area 47) and medial prefrontal cortex. The observed responses were similar for both intentional and unintentional social norm violations, albeit more pronounced for the intentional norm violations. These data suggest that social behavioural problems in patients with frontal lobe lesions or fronto‐temporal dementia may be a consequence of dysfunction within the systems identified in light of their possible role in processing whether particular social behaviours are, or are not, appropriate.

This study investigates the psychophysiological responsiveness of children with emotional and behavioral difficulties, divided according to their Psychopathy Screening Device (PSD) scores (Frick and Hare, in press) to distress cues, threatening and neutral stimuli. From this population, 16 high PSD scoring children and 16 low scoring controls were shown slides of these three types of stimuli and their electrodermal responses were recorded. An additional 16 normal developing children in mainstream education were also presented with these stimuli. The high PSD scoring children showed, relative to the controls, reduced electrodermal responses to the distress cues and threatening stimuli. In contrast, the two groups did not differ in their electrodermal responses to the neutral stimuli. The results are interpreted within the Violence Inhibition Mechanism model (Blair, 1995) of Psychopathy.

The presence of mast cells near capillary sprouting sites suggests an association between mast cells and angiogenesis. However, the role of mast cells in blood vessel development remains to be defined. In an attempt to elucidate this relationship, we investigated the effect of human mast cells (HMC-1) and their products on human dermal microvascular endothelial cell (HDMEC) tube formation. Coculture of HMC-1 with HDMEC led to a dose-response increase in the network area of vascular tube growth. Moreover, the extent of neovascularization was enhanced greatly when HMC-1 were degranulated in the presence of HDMEC. Further examination using antagonists to various mast cell products revealed a blunted response (73-88% decrease) in the area of vascular tube formation if specific inhibitors of tryptase were present. Tryptase (3 microg/ml) directly added to HDMEC caused a significant augmentation of capillary growth, which was suppressed by specific tryptase inhibitors. Tryptase also directly induced cell proliferation of HDMEC in a dose-dependent fashion (2 pM-2 nM). Our results suggest that mast cells act at sites of new vessel formation by secreting tryptase, which then functions as a potent and previously unrecognized angiogenic factor.