Prefrontal Cortex Anatomi, Funktioner og Associated Disorders



den præfrontal cortex, også kendt som præfrontal cortex, er en region i hjernen, der er placeret i den forreste del af frontalloberne.

Specifikt er denne struktur placeret foran motor- og for-motorområderne af frontal cortex, hvilket resulterer i en basisregion til planlægning af kognitivt uddybende adfærd..

Nylig forskning har forbundet den præfrontale cortex med aktiviteter som personlighedsudtryk, beslutningsprocesser og tilstrækkelig social adfærd til enhver tid.

Således er denne region af hjernen en af ​​de grundlæggende strukturer, der bestemmer kvaliteten af ​​menneskelig adfærd, såvel som udførelsen af ​​de mest komplekse aktiviteter.

I denne artikel gennemgår vi hovedkendetegnene ved den præfrontale cortex. De vigtigste teorier om denne region af hjernen diskuteres, såvel som de aktiviteter, den udfører og de dermed forbundne lidelser.

Karakteristik af den præfrontale cortex

Den præfrontale cortex (PFC) er en region i hjernen, der udgør ca. 30% af hjernebarken.

Denne struktur er placeret i den forreste del af hjernen, det vil sige i det område, der ligger på panden, og udgør den forreste del af hjernens frontale lobber..

Mere specifikt er CPF lige foran to andre vigtige områder af frontalloben: motorcortexen og førmotorkortexen..

I øjeblikket er der tre hovedmåder til at definere præfrontale cortex. Disse er:

  1. Ligesom den granulære frontale cortex.
  2. Som projiceringsområdet for thalamus midter dorsale kerne.
  3. Ligesom den del af den frontale cortex, hvis elektriske stimulering ikke forårsager bevægelser.

CPF'en kan skelnes fra andre områder af den frontale lobe gennem dens cellulære sammensætning, dens dopaminerge innervering og dens thalamiske afferenter. På den måde udgør det i dag en veletableret og afgrænset region.

Ifølge de fleste forfattere, som Miller og Cohen, er prefrontale cortex det område, der er mest uddybet i primater, dyr kendt for deres forskellige og fleksible adfærdsmæssige repertoire.

Således udgør CPF et sæt neokortiske områder, der sender og modtager fremskrivninger fra stort set alle kortikale sensoriske, motoriske og mange subkortikale strukturer og er en grundlæggende region for udvikling af adfærd og personlighed.

I denne forbindelse fastslog Miller og Cohen, at CPF ikke er en kritisk struktur for udførelsen af ​​simpel eller automatisk adfærd, som ikke generaliserer til nye situationer.

Tværtimod er præfrontale cortex vigtig i de aktiviteter, der kræver top-down behandling, det vil sige når adfærd skal styres af interne tilstande eller når det er nødvendigt at anvende sociale og miljømæssige elementer, der bestemmer adfærd.

anatomi

CPF'en er blevet defineret gennem sin cytoarkitektur ved tilstedeværelsen af ​​et granulært lag, som svarer til det fjerde lag af cerebral cortex.

På nuværende tidspunkt er det ikke helt klart, hvem der var den første til at bruge dette kriterium for sondring af præfrontale cortex. Mange af de banebrydende forskere i cerebral cytoarkitektur begrænsede præfrontatperioden til en meget mindre region.

Imidlertid anvendte Carlyle Jacobsen i 1935 udtrykket CPF at differentiere de præfrontale granulære områder fra de ikke-granulære motor- og præmotoriske områder af frontalloben..

I terminologien for Brodmanns områder omfatter præfrontale cortex områderne 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 og 47, hvilket resulterer i en meget stor region med et stort antal strukturer i sit indre.

På den anden side står CPF ud for at være et projektionsområde af thalamus-kernerne, ifølge Rose og Woolsey's arbejde. Disse forfattere viste at i disse ikke-primære dyr (som ikke har FPC) er disse strukturer projiceret mod forskellige regioner. Specielt mod de forreste og ventrale områder.

Der er i øjeblikket undersøgelser, der har vist, at fremskrivningerne af thalamus mediodorsal-kerne ikke er begrænset til PFC i primater, men kan også rejse til andre hjernestrukturer..

Endelig er CPF i dag også kendt som det område af den frontale cortex, hvis elektriske stimulering ikke forårsager observerbare bevægelser. Denne definition forårsager imidlertid en vis kontrovers, da fraværet af observerbare bevægelser efter elektrisk stimulering også kan observeres i ikke-granulære områder af cortexen.

funktioner

Den prefrontale cortex er en struktur, der er stærkt sammenkoblet med meget af hjernen. Indenfor kan du se rigelige forbindelser med andre regioner, både kortikale og subkortikale..

I denne forstand er den dorsale præfrontale cortex særligt forbundet med hjerneområder involveret i processer som opmærksomhed, kognition og handling. I modsætning hertil forbindes den ventrale præfrontale cortex med hjernestrukturer relateret til og involveret i følelsesprocesser.

Endelig skal det tages i betragtning, at CPF modtager information fra hjernestammenes opblødningssystemer, og dens funktion er særligt afhængig af dets neurokemiske miljø.

Mere generelt er der for tiden en høj videnskabelig konsensus for at fastslå, at den præfrontale cortex er en region i hjernen, der primært er involveret i planlægningen af ​​kognitivt komplekse adfærd..

Denne type funktioner indebærer realisering af aktiviteter som udtryk for personlighed, udvikling af beslutningsprocesser eller tilpasning af adfærd til sociale situationer, der opstår på ethvert tidspunkt.

Således er CPF en grundlæggende region for at koordinere tanker og handlinger i overensstemmelse med interne mål og viden erhvervet.

I denne forstand er den medicinske betegnelse for udøvende funktion blevet udviklet for at bestemme funktionaliteten af ​​den præfrontale cortex. Denne type funktion refererer til evnen til at etablere skelnen mellem modstridende tanker, lave moralske vurderinger, forudsige konsekvenser mv..

Pre-frontale cortex og udøvende funktioner

Gennem de indledende undersøgelser af Fuster og Goldman-Rakic ​​blev begrebet ledende funktioner uddybet for at give navn på den kapacitet og aktivitet, som den præfrontale cortex udvikler.

Den udøvende funktion henviser således til evnen til at repræsentere information, der ikke er til stede i miljøet på et givent tidspunkt, samt oprettelsen af ​​en "mental notebook".

Således er udviklingen af ​​kognitive responser til komplekse eller vanskelige at løse problemer under begrebet executivefront af den præfrontale cortex..

I den forstand peger de nuværende undersøgelser på CPF'en, der repræsenterer tidligere erfaringer, til at anvende dem til nutiden og på den måde styre beslutningstagningen.

I almindelighed vil den præfrontale cortex gennem denne funktion være hjernestrukturen, der ville give folk mulighed for at begrunde og evnen til at bruge viden og tidligere erfaring til at modulere adfærd.

Mere konkret beskriver Goldman-Rakins arbejde denne type funktion som den måde, hvorpå repræsentativ viden kan bruges til intelligent at lede tanker, handlinger og følelser..

De udøvende funktioner ville være en proces, der ville føre til evnen til at hæmme tanker, adfærd og fornemmelser, der anses for upassende.

Teorier om udøvende funktioner

På nuværende tidspunkt er der mange forskellige teorier, der forsøger at forklare den konkrete funktion af denne aktivitet, som CPF afviser.

En af dem postulerer, at arbejdshukommelse ville være en grundlæggende del af processen med opmærksomhed og adfærdsmæssig inhibering.

Specielt giver arbejdshukommelsen mulighed for at beholde den nye information, der er fanget, og holde den i et par sekunder i personens sind. Tilpasningen af ​​disse oplysninger med forudgående viden kunne være den proces, der ville give anledning til de udøvende funktioner og bestemme CPF's aktivitet.

På den anden side foreslog Shimamura teorien om dynamisk filtrering for at beskrive den præfrontale cortex rolle i udøvende funktioner.

I denne teori er det postuleret, at CPF'en ville fungere som en højdefiltreringsmekanisme, der ville favorisere målorienterede aktiveringer og hæmme aktiveringer, der kan være irrelevante..

Endelig foreslog Miller og Cohen en integreret teori om funktionen af ​​den præfrontale cortex. I denne teori er det teoretiseret, at kognitiv kontrol stammer fra aktiv vedligeholdelse af aktivitetsmønstre i CPF, der har til formål at skabe repræsentationer af de mål, der skal nås, og de nødvendige midler til at opnå det..

Aktiviteten af ​​CPF

I øjeblikket er der mange teorier, der forsøger at definere, hvordan driften af ​​CPF foregår via administrationsfunktioner.

I den forstand er præfrontale cortex en funktionelt meget vanskelig region til at analysere og studere, da den har flere forbindelser med stort set alle hjernestrukturer..

Men udover den mekanisme, der kan præsentere, er det for tiden velbeskrevet, hvilken type aktiviteter der udføres.

Som tidligere nævnt falder aktiviteten af ​​CPF i det, der er kendt som udøvende funktioner, og er kendetegnet ved at udføre følgende handlinger:

  1. Udvikling af kapaciteter til formulering af mål og designplaner.
  2. Udvikling af fakulteter involveret i planlægning af processer og strategier med henblik på at nå mål.
  3. Udførelse af færdigheder involveret i udførelsen af ​​planerne.
  4. Anerkendelse af præstation opnået gennem adfærd og behovet for at ændre aktivitet, stoppe det og skabe nye handlingsplaner.
  5. Inhibering af upassende reaktioner.
  6. Proces med udvælgelse af adfærd og deres organisation i rum og tid.
  7. Udvikling af kognitiv fleksibilitet i strategi overvågning.
  8. Tilsyn med adfærd baseret på motiverende og affektive tilstande.
  9. Overvågning af adfærd i overensstemmelse med de særlige forhold i sammenhængen til enhver tid.
  10. Beslutningstagning.

Skader på CPF

Den første konstatering om skader i det præfrontale cortex blev udført gennem dokumentation berømte tilfælde af Phineas Gage, en jernbane arbejdstager, der efter en ulykke, haft en alvorlig skade på frontallappen af ​​hjernen.

Gennem hjerneskaderne, der led i kritisk indflydelse på CPF'en, opretholdt Phineas sine hukommelsesfærdigheder, tale og motoriske færdigheder. Men hans personlighedstræk ændrede sig radikalt efter ulykken.

Faktisk gjorde skaden i præfrontale cortex ham irritabel, utålmodig og med store underskud i sociale og interpersonelle relationer.

Efterfølgende har andre undersøgelser udført med patienter, der er ramt af præfrontale skader, vist, at folk er i stand til at formidle korrekt, hvad der ville være den mest hensigtsmæssige sociale adfærd under visse omstændigheder.

På trods af at de har mulighed for korrekt at begrunde den adfærd, der skal følges, har de i praksis vanskeligheder med at udføre disse adfærd. Faktisk har de i dagligdagen en tendens til at udføre handlinger, der medfører øjeblikkelig tilfredsstillelse på trods af at kende de negative konsekvenser, der kan resultere på lang sigt.

Tilknyttede lidelser

De indsamlede om virkningerne af direkte skader på CPF data indikerer, at dette område af hjernen ikke kun relateret til de færdigheder til at forstå de langsigtede konsekvenser, men også involverer mentale evne til at forsinke øjeblikkelig tilfredsstillelse.

I den forstand, i dag er der en rigelig litteratur til formål at forbedre forståelsen af ​​den rolle, den præfrontale cortex i forskellige neurologiske lidelser, såsom skizofreni, bipolar lidelse eller Attention Deficit Hyperactivity Disorder.

Disse tre psykopatologier har været relateret til en bestemt dysfunktion af cerebral cortex, en kendsgerning, der ville motivere udseendet af adfærdsændringer hos mennesker.

På samme måde er kliniske forsøg med farmakoterapi nu påbegyndt, hvilket har vist, at visse lægemidler, såsom guanfacin, forbedrer funktionen af ​​den præfrontale cortex.

Endelig er det postuleret, at andre patologiske tilstande som depression, høje stressresponser, adfærd og selvmordsforsøg, sociopatier eller narkotikamisbrug kan også være relateret til PFC's funktion..

Det videnskabelige bevis for disse hypoteser er dog begrænset, og yderligere forskning er nødvendig for at bestemme PFC's rolle i denne type psykopatologiske ændringer..

referencer

  1. Jódar, M (Ed) og cols (2014). Neuropsykologi. Barcelona, ​​Editorial UOC.
  2. Javier Tirapu Ustárroz et al. (2012). Neuropsykologi af præfrontale cortex og udøvende funktioner. Editorial Viguer.
  3. Lapuente, R (2010). Neuropsykologi. Madrid, Plaza udgave.
  4. Junqué, C. I Barroso, J (2009). Neuropsykologi. Madrid, Ed. Synthesis.
  5. Bryan Kolb, Ian Q. Whishaw (2006): Human neuropsykologi. Editorial Panamericana Medical, Barcelona.
  6. Jódar, M (ed). (2005). Sprog og hukommelsesforstyrrelser. Editorial UOC.