PREFRONTAL CORTEX: ANATOMI, FUNKSJONER OG SKADER - NEVROPSYKOLOGI

Den prefrontale cortex , også kjent som den prefrontale cortex, er en region i hjernen som er lokalisert i den fremre delen av de frontale lobene. Spesifikt er denne strukturen plassert foran motoriske og førmotoriske områder av frontal cortex, noe som resulterer i en grunnleggende region for planlegging av kognitivt utførte atferd.

Nyere forskning har koblet den prefrontale cortex med aktiviteter som uttrykk for personlighet, beslutningsprosesser og tilstrekkeligheten av passende sosial atferd til enhver tid.

Prefrontal cortex (rød)

Dermed er denne regionen i hjernen en av de grunnleggende strukturene som bestemmer egenskapene til menneskelig atferd, samt utførelsen av de mest komplekse aktivitetene.

Denne artikkelen gjennomgår de viktigste egenskapene til den prefrontale cortex. De viktigste teoriene om dette hjerneområdet diskuteres, i tillegg til aktivitetene den utfører og tilhørende lidelser.

Kjennetegn på den prefrontale cortex

Den prefrontale cortex er en region i hjernen som utgjør omtrent 30% av hjernebarken. Denne strukturen er lokalisert i fronten av hjernen, det vil si i området som ligger i pannen, og utgjør den fremre delen av de frontale lobene i hjernen.

Mer spesifikt ligger den prefrontale cortex rett foran to andre viktige områder i frontalobe: motorisk cortex og pre-motorisk cortex. Det er for øyeblikket tre hovedmåter å definere den prefrontale cortex. Disse er:

Som den kornete frontale cortex.
Som projeksjonssonen til thalamusens midtre kjerne.
Som den delen av frontal cortex hvis elektrisk stimulering ikke forårsaker bevegelser.

Den prefrontale cortex kan skilles fra andre områder i frontalloben gjennom dens cellulære sammensetning, dens dopaminergiske innervasjon og dens thalamiske inngang. På denne måten utgjør det i dag en veletablert og avgrenset region.

Frontalobe

I følge de fleste forfattere, som Miller og Cohen, er den prefrontale cortex den regionen som er mest utdypet i primater, dyr kjent for sitt mangfoldige og fleksible atferdsrepertoar.

Dermed utgjør den prefrontale cortex et sett med nykortikale områder som sender og mottar projeksjoner fra praktisk talt alle sensoriske og motoriske kortikalsystemer og mange subkortikale strukturer, og er en grunnleggende region for utvikling av atferd og personlighet.

Illustrasjon av den prefrontale cortex

I denne forstand bestemte Miller og Cohen at den prefrontale cortex ikke er en kritisk struktur for utførelse av enkel eller automatisk atferd, som ikke er generalisert til nye situasjoner.

Tvert imot er den prefrontale cortex viktig i de aktiviteter som krever behandling ovenfra og ned, det vil si når atferd må ledes av interne tilstander eller når det er nødvendig å bruke sosiale og miljømessige elementer som bestemmer atferd.

Anatomi

Underinndelinger av den prefrontale cortex

Den prefrontale cortex er blitt definert gjennom sin cytoararkitektur av tilstedeværelsen av et kornete lag som tilsvarer det fjerde laget av hjernebarken.

For tiden er det ikke helt klart hvem som var den første som brukte dette kriteriet for å skille den prefrontale cortex. Mange av de banebrytende forskerne innen hjernecytoararkitektur begrenset det prefrontale uttrykket til et mye mindre område.

Imidlertid brukte Carlyle Jacobsen i 1935 begrepet prefrontal cortex for å skille de granulære prefrontale områdene fra de ikke-granulære motoriske og pre-motoriske områdene i frontalben.

I Brodmanns områdeterminologi inkluderer den prefrontale cortex områdene 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 og 47, noe som resulterer i et veldig stort område med et stort antall strukturer i seg.

Brodmann-områdene

På den annen side skiller den prefrontale cortex seg ut som en projeksjonssone for kjernen i thalamus, i følge arbeidet til Rose og Woolsey. Disse forfatterne demonstrerte at hos ikke-primatdyr (som ikke har en prefrontal cortex), projiserer disse strukturene til forskjellige regioner. Spesielt mot de fremre og ventrale områdene.

På samme måte er det foreløpig studier som har vist at projeksjonene av den mediodorsale kjernen til thalamus ikke er begrenset til den prefrontale cortex i primater, men også kan reise til andre hjernestrukturer.

Endelig er i dag den prefrontale cortex også kjent som det området av frontal cortex hvis elektriske stimulering ikke forårsaker observerbare bevegelser. Imidlertid forårsaker denne definisjonen noen kontroverser siden fraværet av observerbare bevegelser etter elektrisk stimulering også kan observeres i ikke-granulære regioner i cortex.

Egenskaper

Den prefrontale cortex er en struktur som er sterkt sammenkoblet med store deler av hjernen. Inni i det kan det sees rikelig med forbindelser med andre kortikale og subkortikale regioner.

Den rygg prefrontale cortex er spesielt koblet sammen med hjerneområder involvert i prosesser som oppmerksomhet, erkjennelse og handling. I stedet kobles den ventrale prefrontale cortex sammen med hjernestrukturer relatert til og involvert i følelsesprosesser.

Til slutt bør det tas med i betraktningen at den prefrontale cortex mottar informasjon fra opphissingssystemene i hjernestammen, og dens funksjon er spesielt avhengig av dets neurokjemiske miljø.

Hjernestamme (oransje)

Mer generelt er det for tiden en høy vitenskapelig enighet om at den prefrontale cortex er en region i hjernen som hovedsakelig er involvert i planlegging av kognitivt kompleks atferd.

Denne typen funksjoner innebærer utførelse av aktiviteter som uttrykk for personlighet, utvikling av beslutningsprosesser eller tilpasning av atferd til sosiale situasjoner som til enhver tid oppstår.

Dermed er den prefrontale cortex en grunnleggende region for å koordinere tanker og handlinger i samsvar med interne mål og ervervet kunnskap.

For å bestemme funksjonaliteten til den prefrontale cortex, har den medisinske betegnelsen utøvende funksjon blitt utviklet. Denne typen funksjoner refererer til evnen til å skille mellom motstridende tanker, gjøre moralske dommer, forutsi konsekvenser osv.

Aktivitet av den prefrontale cortex

For tiden er det mange teorier som prøver å definere hvordan den prefrontale cortex fungerer gjennom utøvende funksjoner.

I denne forstand er den prefrontale cortex en funksjonelt veldig vanskelig region å analysere og studere, siden den har flere forbindelser med praktisk talt alle strukturer i hjernen.

Men utover mekanismen som den kan presentere, er den type aktiviteter den utfører for øyeblikket godt beskrevet. Aktiviteten til den prefrontale cortex faller på det som kalles utøvende funksjoner og er preget av å utføre følgende handlinger:

Utvikling av kapasiteter for å formulere mål og designplaner.
Utvikling av krefter involvert i planleggingsprosesser og strategier for å oppnå mål.
Utførelse av ferdigheter involvert i gjennomføringen av planene.
Anerkjennelse av oppnådd oppnådd gjennom atferden og behovet for å endre aktiviteten, stoppe den og generere nye handlingsplaner.
Hemming av upassende svar.
Atferdsvalgprosess og dens organisering i rom og tid.
Utvikling av kognitiv fleksibilitet i overvåkingsstrategier.
Tilsyn med atferd basert på motiverende og affektive tilstander.
Tilsyn med atferd basert på særegenheter i konteksten til enhver tid.
Beslutningstaking.

Prefrontal cortex og utøvende funksjoner

MR av hjernen

Gjennom de første studiene av Fuster og Goldman-Rakic ble begrepet utøvende funksjoner utviklet for å gi et navn til kapasiteten og aktiviteten som den prefrontale cortex utvikler.

Utøvende funksjon refererer dermed til evnen til å representere informasjon som ikke er til stede i miljøet på et gitt tidspunkt, samt opprettelsen av en "mental notisblokk."

Dermed omfatter begrepet utøvende funksjon av den prefrontale cortex utviklingen av kognitive svar på komplekse eller vanskelig å løse problemer.

Aktuelle studier antyder at erfaringer fra tidligere tid er representert i den prefrontale cortex for å anvende dem i dag og på denne måten veilede beslutningen.

Generelt, gjennom denne funksjonen, ville den prefrontale cortex være hjernestrukturen som vil gi mennesker muligheten til å resonnere og muligheten til å bruke kunnskap og tidligere erfaring for å modulere atferd.

Mer spesifikt beskriver Goldman-Rakin-verkene disse typer funksjoner som måten representasjonskunnskap kan brukes til å veilede tanker, handlinger og følelser på en intelligent måte.

Utøvende funksjoner vil være en prosess som vil gi opphav til evnen til å hemme tanker, atferd og sensasjoner som anses som upassende.

Teorier om utøvende funksjoner

For tiden er det mange forskjellige teorier som prøver å forklare den spesifikke funksjonen til denne aktiviteten utført av den prefrontale cortex. En av dem postulerer at arbeidsminnet ville være en grunnleggende del av prosessen med oppmerksomhet og atferdshemming.

Nærmere bestemt, arbeidsminne lar deg beholde den nye informasjonen som er fanget og oppbevare den i noen sekunder i personens sinn. Tilpasningen av denne informasjonen med forkunnskaper kan være prosessen som ga opphav til utøvende funksjoner og bestemte aktiviteten til den prefrontale cortex.

På den annen side foreslo Shimamura teorien om dynamisk filtrering for å beskrive rollen til den prefrontale cortex i utøvende funksjoner.

I denne teorien er det postulert at den prefrontale cortex vil fungere som en filtreringsmekanisme på høyt nivå som vil favorisere målorienterte aktiveringer og hemme aktiveringer som kan være irrelevante.

Til slutt foreslo Miller og Cohen en integrerende teori om hvordan den prefrontale cortex fungerer. I denne teorien er det teoretisert at kognitiv kontroll oppstår fra aktivt vedlikehold av aktivitetsmønstre i den prefrontale cortex, som har som mål å skape representasjoner av målene som skal oppnås og de nødvendige midler for å oppnå det.

Lesjoner i den prefrontale cortex

Phineas-gage

Det første funnet om lesjoner i den prefrontale cortex ble gjort gjennom dokumentasjonen av den berømte saken om Phineas Gage, en jernbanearbeider som etter en ulykke opplevde en alvorlig skade på hjernens frontalobe.

Gjennom hjerneskade som kritisk involverte den prefrontale cortex, beholdt Phineas sin hukommelse, tale og motoriske ferdigheter. Personlighetstrekkene hans endret seg imidlertid radikalt etter ulykken.

Faktisk gjorde skaden som ble opplevd i den prefrontale cortex ham irritabel, utålmodig og med store underskudd i sosiale og mellommenneskelige forhold.

Deretter har andre studier utført med pasienter med prefrontale skader vist at mennesker er i stand til å verbalisere riktig hva som vil være den mest hensiktsmessige sosiale atferden under visse omstendigheter.

Til tross for at de i riktig grad kan begrunne atferden som skal følges, har de i praksis vanskeligheter med å utføre nevnte atferd. Faktisk pleier de i hverdagen å utføre handlinger som gir umiddelbar tilfredsstillelse til tross for at de kjenner til de negative konsekvensene de kan føre på lang sikt.

Tilknyttede lidelser

Dataene som samles inn om virkningene av direkte skade på den prefrontale cortex indikerer at denne regionen i hjernen ikke bare er relatert til evnene til å forstå de langsiktige konsekvensene, men involverer også den mentale kapasiteten til å utsette øyeblikkelig tilfredsstillelse .

I dag finnes det en rik litteratur som tar sikte på å forbedre forståelsen av den prefrontale cortex 'rolle ved forskjellige nevrologiske lidelser, for eksempel schizofreni, bipolar lidelse eller hyperaktivitetsforstyrrelse i oppmerksomhetsmangel.

Disse tre psykopatologiene har vært relatert til en viss dysfunksjon i hjernebarken, et faktum som ville motivere utseendet til atferdsendringer hos mennesker.

På samme måte er det nå startet kliniske studier med farmakoterapi som har funnet at visse medisiner, som guanfacine, forbedrer funksjonen til den prefrontale cortex.

Til slutt blir det postulert at andre patologiske tilstander som depresjon, forhøyede stressresponser, atferd og selvmordsforsøk, sosiopatier eller rusmisbruk også kan være relatert til funksjonen til den prefrontale cortex.

Imidlertid er de vitenskapelige bevisene på disse hypotesene begrenset, og ytterligere undersøkelser er nødvendig for å bestemme rollen til den prefrontale cortex i denne typen psykopatologiske lidelser.

referanser

Jódar, M (Ed) et al (2014). Nevropsykologi. Barcelona, redaksjonell UOC.
Javier Tirapu Ustárroz et al. (2012). Nevropsykologi av den prefrontale cortex og utøvende funksjoner. Redaksjonell Viguer.
Lapuente, R. (2010). Nevropsykologi. Madrid, Plaza utgave.
Junqué, C. I Barroso, J (2009). Nevropsykologi. Madrid, Ed. Syntese.
Bryan Kolb, Ian Q. Whishaw (2006): Human Neuropsychology. Redaksjonell Médica Panamericana, Barcelona.
Jódar, M (red). (2005). Språk- og hukommelsesforstyrrelser. Redaksjonell UOC.

PREFRONTAL CORTEX: ANATOMI, FUNKSJONER OG SKADER - NEVROPSYKOLOGI - 2026