Anatomija, funkcije in povezane motnje

The prefrontalni korteks, znan tudi kot prefrontalni korteks, je področje možganov, ki se nahaja v prednjem delu čelnih rež.

Natančneje, ta struktura se nahaja pred motornim in pred-motoričnim področjem frontalne skorje, kar ima za posledico osnovno regijo za načrtovanje kognitivno izpopolnjenega vedenja..

Nedavne raziskave so povezale prefrontalni korteks z dejavnostmi, kot so izražanje osebnosti, procesi odločanja in ustreznost socialnega vedenja ves čas..

Torej je to področje možganov ena od osnovnih struktur, ki določa lastnosti človeškega vedenja, kot tudi izvajanje najzahtevnejših dejavnosti..

V tem članku bomo pregledali glavne značilnosti prefrontalnega korteksa. Obravnavane so glavne teorije o tej regiji možganov, dejavnosti, ki jih opravlja, in z njimi povezane motnje.

Značilnosti prefrontalnega korteksa

Prefrontalni korteks (PFC) je področje možganov, ki predstavlja približno 30% možganske skorje..

Ta struktura se nahaja v prednjem delu možganov, to je na območju, ki se nahaja na čelu, in predstavlja prednji del čelnih rež možganov..

Natančneje, CPF je tik pred dvema drugim pomembnima področjema čelnega režnja: motorno skorjo in pred-motorično skorjo..

Trenutno obstajajo trije glavni načini za definiranje prefrontalnega korteksa. To so:

1. Kot zrnata frontalna skorja.
2. Kot projekcijsko območje srednjega hrbtnega jedra talamusa.
3. Kot del prednje skorje, katere električna stimulacija ne povzroča gibanja.

CPF se lahko loči od drugih področij čelnega režnja s celično sestavo, dopaminergično inervacijo in talamskimi aferenti. Na ta način predstavlja danes dobro uveljavljeno in razmejeno regijo.

Po mnenju večine avtorjev, kot so Miller in Cohen, je prefrontalni korteks regija, ki je najbolj razvita pri primatih, živalih, ki so znane po svojem raznolikem in fleksibilnem vedenjskem repertoarju..

Tako CPF predstavlja vrsto neokortikalnih področij, ki pošiljajo in prejemajo projekcije iz praktično vseh čutnih, motoričnih in številnih subkortikalnih struktur, in je osnovna regija za razvoj vedenja in osebnosti..

V tem smislu sta Miller in Cohen ugotovila, da CPF ni kritična struktura za izvajanje preprostih ali samodejnih vedenj, ki ne posplošujejo novih situacij..

Nasprotno, prefrontalni korteks je pomemben v tistih dejavnostih, ki zahtevajo obdelavo od zgoraj navzdol, to je, ko mora vedenje voditi notranje stanje ali ko je treba uporabiti družbene in okoljske elemente, ki določajo vedenje.

Anatomija

CPF je skozi svojo citoarhitekturo definirana s prisotnostjo zrnatega sloja, ki ustreza četrtemu sloju možganske skorje..

Trenutno ni povsem jasno, kdo je prvi uporabil to merilo razlikovanja prefrontalnega korteksa. Mnogi pionirski raziskovalci v cerebralni citoarhitekturi so prefrontalni izraz omejili na veliko manjšo regijo.

Vendar pa je leta 1935 Carlyle Jacobsen uporabil izraz CPF za razlikovanje prefrontalnih zrnatih območij od ne-granularnih motornih in pred-motoričnih področij čelnega režnja..

V terminologiji področij Brodmanna prefrontalni korteks vključuje območja 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 in 47, kar ima za posledico zelo veliko regijo z velikim številom struktur v njeni notranjosti..

Po drugi strani pa CPF izstopa, ker je projekcijsko območje talamusnih jeder, glede na delo Rose in Woolsey. Ti avtorji so pokazali, da so pri ne-primatnih živalih (ki nimajo FPC) te strukture projicirane proti različnim regijam. Natančneje, proti sprednjim in ventralnim območjem.

Obstajajo tudi študije, ki so pokazale, da projekcije mediodoralnih jeder talamusa niso omejene na PFC pri primatih, ampak lahko potujejo tudi v druge možganske strukture..

Končno, danes je CPF znan tudi kot območje frontalnega korteksa, katerega električna stimulacija ne povzroča opaznih gibanj. Vendar pa ta definicija povzroča nekaj polemik, saj lahko opažamo tudi odsotnost opaznih gibov po električni stimulaciji v ne-granularnih regijah skorje.

Funkcije

Prefrontalni korteks je struktura, ki je močno povezana z veliko možganov. V notranjosti lahko vidite bogate povezave z drugimi regijami, tako kortikalnimi kot subkortikalnimi..

V tem smislu je hrbtna prefrontalna skorja še posebej povezana z možganskimi regijami, ki sodelujejo v procesih, kot so pozornost, spoznanje in delovanje. V nasprotju s tem pa se ventralna prefrontalna korteks povezuje z možganskimi strukturami, ki so povezane z emocionalnimi procesi in so vključene v njih.

Nazadnje je treba upoštevati, da CPF prejema informacije iz sistemov vzburjenja možganskega debla, njegova funkcija pa je še posebej odvisna od njenega nevrokemičnega okolja..

V splošnem obstaja visoko znanstveno soglasje, da se ugotovi, da je prefrontalni korteks regija možganov, ki je primarno vključena v načrtovanje kognitivno kompleksnega vedenja..

Ta vrsta funkcij vključuje uresničevanje dejavnosti, kot so izražanje osebnosti, razvoj procesov odločanja ali prilagajanje vedenja socialnim situacijam, ki se pojavijo kadar koli..

Tako je CPF temeljna regija, ki usklajuje misli in dejanja v skladu z notranjimi cilji in pridobljenim znanjem.

V tem smislu je bil za določitev funkcionalnosti prefrontalnega korteksa razvit medicinski izraz izvršilne funkcije. Ta vrsta funkcije se nanaša na zmožnost ugotavljanja razlik med nasprotujočimi si misli, moralne presoje, napovedovanje posledic itd..

Pred-frontalni korteks in izvršilne funkcije

Z začetnimi študijami Fusterja in Goldman-Rakica je bil izdelan izraz izvršilnih funkcij, da bi se ime in zmogljivost in aktivnost, ki jo razvije prefrontalni korteks, poimenovali..

Izvršilna funkcija se torej nanaša na zmožnost predstavljanja informacij, ki v danem trenutku niso prisotne v okolju, kot tudi ustvarjanje "miselne beležnice"..

Tako je po konceptu izvršilne funkcije prefrontalnega korteksa razvoj kognitivnih odzivov na kompleksne ali težko rešljive probleme..

V tem smislu trenutne študije kažejo, da je CPF predstavljal pretekle izkušnje, da bi jih lahko uporabil v sedanjosti in na ta način usmerjal odločanje..

Na splošno bi bila s to funkcijo prefrontalni korteks možganska struktura, ki bi ljudem omogočila razumnost in sposobnost uporabe znanja in preteklih izkušenj za moduliranje vedenja..

Konkretneje, Goldman-Rakinovo delo opisuje to vrsto funkcije kot način, na katerega se lahko predstavitveno znanje uporabi za inteligentno usmerjanje misli, dejanj in čustev..

Izvršilne funkcije bi bile proces, ki bi vodil v zmožnost zaviranja misli, vedenja in občutkov, ki se štejejo za neprimerne.

Teorije izvršnih funkcij

Trenutno obstajajo številne različne teorije, ki poskušajo pojasniti konkretno delovanje te dejavnosti, ki jo definira CPF.

Eden od njih predpostavlja, da bi bil delovni spomin temeljni del procesa zaviranja pozornosti in vedenjskih vzorcev.

Posebej delovni pomnilnik omogoča shranjevanje novih informacij, ki jih ujame, in jih zadrži nekaj sekund v mislih osebe. Prilagajanje teh informacij s predhodnim znanjem bi lahko bil proces, ki bi povzročil izvršilne funkcije in določil dejavnost CPF.

Po drugi strani pa je Shimamura predlagal teorijo dinamičnega filtriranja, da bi opisal vlogo prefrontalnega korteksa v izvršilnih funkcijah..

V tej teoriji se domneva, da bi CPF deloval kot mehanizem za filtriranje na visoki ravni, ki bi dajal prednost ciljno usmerjenim aktivacijam in zaviral aktivacije, ki so lahko nepomembne..

Miller in Cohen sta predlagala integrativno teorijo o delovanju prefrontalnega korteksa. V tej teoriji je teoretično, da kognitivni nadzor izhaja iz aktivnega vzdrževanja vzorcev aktivnosti v CPF, ki so namenjeni ustvarjanju reprezentacij ciljev, ki jih je treba doseči, in sredstev, ki so potrebna za njegovo doseganje..

Dejavnost CPF

Trenutno obstajajo številne teorije, ki poskušajo opredeliti, kako delovanje CPF poteka preko izvršnih funkcij.

V tem smislu je prefrontalni korteks funkcionalno zelo zahtevna regija za analizo in proučevanje, saj ima več povezav s praktično vsemi možganskimi strukturami..

Vendar pa je poleg mehanizma, ki ga lahko predstavlja, trenutno dobro opisana vrsta dejavnosti, ki se izvajajo.

Kot je bilo že omenjeno, dejavnost CPF spada v tisto, kar je znano kot izvršilne funkcije in je značilno, da izvaja naslednje dejavnosti:

1. Razvoj zmogljivosti za oblikovanje ciljev in načrtov.
2. Razvoj fakultet, ki sodelujejo pri načrtovanju procesov in strategij za doseganje ciljev.
3. Izvajanje veščin, vključenih v izvajanje načrtov.
4. Priznavanje dosežkov, doseženih z vedenjem, in potreba po spremembi dejavnosti, ustavitev in ustvarjanje novih akcijskih načrtov.
5. Zaviranje neprimernih odzivov.
6. Proces izbire vedenja in njihova organizacija v prostoru in času.
7. Razvoj kognitivne fleksibilnosti pri spremljanju strategije.
8. Nadzor vedenja, ki temelji na motivacijskih in afektivnih stanjih.
9. Nadzor vedenja glede na posebnosti konteksta v vsakem trenutku.
10. Odločanje.

Škoda na CPF

Prva ugotovitev o lezijah v prefrontalnem korteksu je bila opravljena z dokumentacijo slavnega primera Phineas Gage, železniškega delavca, ki je po nesreči doživel hudo poškodbo čelnega režnja možganov..

Skozi poškodbe možganov, ki so kritično vključevale CPF, je Phineas ohranil svoje spominske sposobnosti, govorne in motorične sposobnosti. Vendar so se njegove osebnostne lastnosti radikalno spremenile po nesreči.

Dejstvo je, da je zaradi škode, ki se je pojavila v prefrontalnem korteksu, postal razdražljiv, nestrpen in z visokim primanjkljajem v socialnih in medosebnih odnosih..

Kasneje so druge študije, opravljene s pacienti, ki so jih prizadele prefrontalne poškodbe, pokazale, da lahko ljudje pravilno izražajo verbalno, kar bi bilo najbolj primerno socialno vedenje v določenih okoliščinah..

Kljub temu, da lahko pravilno utemeljijo vedenje, ki ga je treba upoštevati, imajo v praksi težave pri izvajanju teh vedenja. Dejansko v vsakdanjem življenju skušajo izvesti dejanja, ki zahtevajo takojšnje zadovoljstvo, čeprav poznajo negativne posledice, ki lahko povzročijo dolgoročno.

Povezane motnje

Zbrani podatki o učinkih neposredne škode na PFC kažejo, da ta regija možganov ni povezana le z sposobnostjo razumevanja dolgoročnih posledic, ampak vključuje tudi duševno sposobnost, da odloži takojšnje zadovoljstvo..

V tem smislu danes obstaja bogata literatura, namenjena izboljšanju razumevanja vloge prefrontalnega korteksa pri različnih nevroloških motnjah, kot so shizofrenija, bipolarna motnja ali motnja pomanjkanja pozornosti s hiperaktivnostjo..

Te tri psihopatologije so bile povezane z določeno disfunkcijo možganske skorje, dejstvo, ki bi motiviralo pojav vedenjskih sprememb pri ljudeh..

Prav tako so se začela klinična preskušanja s farmakoterapijo, ki so pokazala, da nekatera zdravila, kot je guanfacin, izboljšajo delovanje prefrontalnega korteksa..

Navsezadnje se domneva, da so lahko tudi druga patološka stanja, kot so depresija, visoki stresni odzivi, obnašanje in poskusi samomora, sociopatije ali zasvojenost z drogami povezana z delovanjem PFC..

Vendar so znanstveni dokazi o teh hipotezah omejeni in potrebne so nadaljnje raziskave za določitev vloge PFC pri tej vrsti psihopatoloških sprememb..

Reference

1. Jódar, M (Ed) in cols (2014). Nevropsihologija Barcelona, ​​UOC uredništva.
2. Javier Tirapu Ustárroz et al. (2012). Nevropsihologija prefrontalne skorje in izvršilne funkcije. Uvodnik Viguer.
3. Lapuente, R (2010). Nevropsihologija Madrid, izdaja Plaza.
4. Junqué, C. I Barroso, J (2009). Nevropsihologija Madrid, ur.
5. Bryan Kolb, Ian Q. Whishaw (2006): Človeška nevropsihologija. Uvodnik Panamericana Medical, Barcelona.
6. Jódar, M (ed). (2005). Motnje jezika in spomina. Uredništvo UOC.