Prefrontální anatomie kortexu, funkce a související poruchy

prefrontální kortex, také známý jako prefrontal cortex, je oblast mozku, která se nachází v přední části frontálních laloků.

Tato struktura se nachází v přední části motorických a předmotorových oblastí frontální kůry, což má za následek základní oblast pro plánování kognitivně zpracovaného chování..

Nedávný výzkum spojil prefrontální kortex s aktivitami takový jako výraz osobnosti, rozhodovací procesy a přiměřenost sociálního chování po celou dobu..

Tato oblast mozku je tedy jednou ze základních struktur, které určují vlastnosti lidského chování, jakož i provádění nejsložitějších činností..

V tomto článku se zabýváme hlavními charakteristikami prefrontálního kortexu. Hlavní teorie o této oblasti mozku jsou diskutovány, stejně jako aktivity, které provádí, a související poruchy.

Charakteristika prefrontálního kortexu

Prefrontální kortex (PFC) je oblast mozku, která tvoří přibližně 30% mozkové kůry.

Tato struktura se nachází v čelní oblasti mozku, tj. V oblasti, která se nachází na čele, a tvoří přední část frontálních laloků mozku..

Přesněji řečeno, CPF je těsně před dvěma dalšími důležitými oblastmi čelního laloku: motorická kůra a pre-motorická kůra..

V současné době existují tři hlavní způsoby, jak definovat prefrontální kortex. Jsou to:

1. Jako zrnitý frontální kortex.
2. Jako projekční oblast středního dorzálního jádra thalamu.
3. Jako část frontální kůry, jejíž elektrická stimulace nezpůsobuje pohyby.

CPF lze odlišit od ostatních oblastí frontálního laloku prostřednictvím buněčného složení, dopaminergní inervace a jejích thalamických aferentů. Tímto způsobem je dnes dobře zavedeným a vymezeným regionem.

Podle většiny autorů, jako je Miller a Cohen, je prefrontální kortex region, který je nejpropracovanější u primátů, zvířata známá svým různorodým a flexibilním repertoárem chování..

CPF tak představuje soubor neokortikálních oblastí, které vysílají a přijímají projekce z prakticky všech kortikálních senzorických, motorických a subkortikálních struktur a jsou základní oblastí pro rozvoj chování a osobnosti..

V tomto smyslu Miller a Cohen zjistili, že CPF není kritickou strukturou pro provádění jednoduchých nebo automatických chování, které se zobecňují na nové situace..

Naopak, prefrontální kortex je důležitý v těch činnostech, které vyžadují zpracování shora dolů, to znamená, když se chování musí řídit vnitřními stavy nebo když je nutné použít sociální a environmentální prvky, které určují chování..

Anatomie

CPF byla definována prostřednictvím své cytoarchitektury přítomností granulované vrstvy, která odpovídá čtvrté vrstvě mozkové kůry..

V současné době není zcela jasné, kdo jako první použil toto kritérium rozlišení prefrontálního kortexu. Mnoho z průkopnických výzkumníků v mozkové cytoarchitektuře omezilo prefrontální termín na mnohem menší region.

Nicméně, v 1935, Carlyle Jacobsen používal termín CPF rozlišovat prefrontal granulované oblasti od non-granulovaný motor a pre-motorové oblasti frontálního laloku..

V terminologii oblastí Brodmanna zahrnuje prefrontální kortex oblasti 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 a 47, což má za následek velmi velkou oblast s velkým počtem struktur v jejím vnitřním prostoru..

Na druhé straně, CPF vyniká tím, že je projekční oblastí jader thalamus, podle práce Rose a Woolsey. Tito autoři prokázali, že u nepimátovaných zvířat (které nemají FPC) jsou tyto struktury promítnuty do různých oblastí. Konkrétně směrem k přední a ventrální oblasti.

V současné době existují také studie, které ukázaly, že projekce mediodorsálního jádra thalamu nejsou omezena na PFC u primátů, ale mohou také cestovat do jiných mozkových struktur..

Konečně, dnes CPF je také známý jako to oblast frontální kůry jehož elektrická stimulace nezpůsobí pozorovatelné pohyby. Nicméně, tato definice způsobí nějakou diskusi, protože nepřítomnost pozorovatelných pohybů po elektrické stimulaci může také být pozorována v non-granulované oblasti kortexu \ t.

Funkce

Prefrontální kortex je struktura, která je silně propojena s velkou částí mozku. Uvnitř můžete vidět hojná spojení s jinými oblastmi, jak kortikální, tak subkortikální..

V tomto smyslu je dorzální prefrontální kortex obzvláště propojen s oblastmi mozku zapojenými do procesů, jako je pozornost, poznávání a působení. Naproti tomu ventrální prefrontální kortex propojuje mozkové struktury, které se týkají procesů emocí a jsou do nich zapojeny.

V neposlední řadě je třeba vzít v úvahu, že CPF přijímá informace z probuzených systémů mozkového kmene a jeho funkce závisí zejména na jeho neurochemickém prostředí..

Více obecně, tam je současně vysoký vědecký konsenzus prokázat, že prefrontal kortex je oblast mozku, která je primárně zapojená do plánování kognitivně komplexního chování..

Tento typ funkcí zahrnuje realizaci činností, jako je vyjádření osobnosti, rozvoj rozhodovacích procesů nebo přizpůsobení chování společenským situacím, ke kterým dochází kdykoli..

CPF je tedy základním regionem pro koordinaci myšlenek a činností v souladu s vnitřními cíli a získanými znalostmi.

V tomto smyslu, určovat funkčnost prefrontal kortex, lékařský termín výkonné funkce byl vyvinut. Tento typ funkce odkazuje na schopnost stanovit rozdíly mezi protichůdnými myšlenkami, činit morální úsudky, předvídat důsledky atd..

Před frontální kortex a výkonné funkce

Prostřednictvím počátečních studií Fustera a Goldmana-Rakiće byl vypracován termín výkonných funkcí, který pojmenoval kapacitu a aktivitu, kterou se prefrontální kortex vyvíjí..

Výkonná funkce tedy odkazuje na schopnost reprezentovat informace, které nejsou v daném čase přítomny v prostředí, stejně jako vytvoření „duševního zápisníku“..

Podle konceptu výkonné funkce prefrontálního kortexu je tedy rozvoj kognitivních reakcí na složité nebo obtížně řešitelné problémy..

V tomto smyslu současné studie poukazují na to, že CPF reprezentuje minulé zkušenosti, aby je aplikoval na současnost, a tímto způsobem vedl rozhodování..

Obecně, přes tuto funkci, prefrontal kortex by byl mozková struktura, která by dávala lidi schopnost rozumu a schopnost používat znalosti a minulé zkušenosti modulovat chování.

Konkrétněji Goldman-Rakinova práce popisuje tento typ funkce jako způsob, jakým mohou být reprezentativní znalosti použity k inteligentnímu vedení myšlenek, akcí a emocí..

Výkonné funkce by byly procesem, který by vedl k schopnosti potlačit myšlenky, chování a pocity, které jsou považovány za nevhodné.

Teorie výkonných funkcí

V současné době existuje mnoho různých teorií, které se snaží vysvětlit konkrétní fungování této činnosti, kterou CPF zneškodňuje.

Jeden z nich předpokládá, že pracovní paměť bude základní součástí procesu pozornosti a inhibice chování.

Konkrétně, pracovní paměť umožňuje uchovat nové zachycené informace a uchovávat je na několik sekund v mysli osoby. Přizpůsobení těchto informací předchozím znalostem by mohlo být procesem, který by vedl ke vzniku výkonných funkcí a určoval činnost CPF.

Na druhé straně, Shimamura navrhl teorii dynamického filtrování popsat roli prefrontal kortex ve výkonných funkcích.

V této teorii se předpokládá, že CPF bude fungovat jako mechanismus filtrování na vysoké úrovni, který by upřednostňoval aktivace orientované na cíle a inhiboval aktivace, které mohou být irelevantní..

Nakonec Miller a Cohen navrhli integrativní teorii fungování prefrontálního kortexu. V této teorii se předpokládá, že kognitivní kontrola vychází z aktivního udržování vzorů aktivity v CPF, které jsou zaměřeny na vytváření reprezentací cílů, kterých má být dosaženo, a prostředků nezbytných k jeho dosažení..

Činnost CPF

V současné době existuje mnoho teorií, které se pokoušejí definovat, jak se provoz CPF uskutečňuje prostřednictvím výkonných funkcí.

V tomto smyslu je prefrontální kortex funkčně velmi obtížnou oblastí pro analýzu a studium, protože má více spojení s prakticky všemi mozkovými strukturami..

Nad rámec mechanismu, který může představovat, je však v současné době dobře popsán typ prováděných činností.

Jak již bylo zmíněno, činnost CPF spadá do tzv. Výkonných funkcí a vyznačuje se prováděním následujících činností:

1. Rozvoj kapacit pro formulování cílů a návrhových plánů.
2. Rozvoj fakult zapojených do plánování procesů a strategií zaměřených na dosažení cílů.
3. Provádění dovedností spojených s realizací plánů.
4. Uznání úspěchu dosaženého prostřednictvím chování a potřeba změnit činnost, zastavit ji a vytvořit nové akční plány.
5. Inhibice nevhodných odpovědí.
6. Proces výběru chování a jejich organizace v prostoru a čase.
7. Vývoj kognitivní flexibility v monitorování strategie.
8. Dohled nad chováním založeným na motivačních a afektivních stavech.
9. Dohled nad chováním podle zvláštností kontextu po celou dobu.
10. Rozhodování.

Poškození CPF

První zjištění o lézích v prefrontálním kortexu bylo provedeno prostřednictvím dokumentace slavného případu železničního pracovníka Phineas Gage, který po nehodě zažil vážné zranění čelního laloku mozku.

Prostřednictvím poškození mozku, které kriticky zapojilo CPF, si Phineas udržel své paměťové schopnosti, řeč a motorické dovednosti. Jeho osobnostní rysy se však po nehodě radikálně změnily.

Poškození, k němuž došlo v prefrontálním kortexu, ho vlastně dráždilo, netrpělivě as vysokými deficity v sociálních a mezilidských vztazích.

Další studie provedené s pacienty postiženými prefrontálním poškozením ukázaly, že lidé jsou schopni verbalizovat správně, jaké by bylo za určitých okolností nejvhodnější sociální chování..

Navzdory tomu, že jsou schopni správně rozumět chování, které má být dodržováno, mají v praxi potíže s prováděním těchto chování. Ve skutečnosti mají v každodenním životě tendenci provádět akty, které vyžadují okamžité uspokojení, přestože znají negativní důsledky, které mohou mít dlouhodobý dopad..

Přidružené poruchy

Shromážděné údaje o účincích přímého poškození PFC ukazují, že tato oblast mozku se nevztahuje pouze na schopnosti porozumět dlouhodobým následkům, ale zahrnuje také mentální schopnost odložit okamžité uspokojení..

V tomto smyslu je dnes hojná literatura zaměřená na zlepšení pochopení úlohy prefrontálního kortexu v různých neurologických poruchách, jako je schizofrenie, bipolární porucha nebo porucha pozornosti s hyperaktivitou..

Tyto tři psychopatologie se vztahují k určité dysfunkci mozkové kůry, což by motivovalo výskyt změn chování u lidí..

Stejně tak byly zahájeny klinické studie s farmakoterapií, které ukázaly, že některá léčiva, jako je guanfacin, zlepšují funkci prefrontálního kortexu..

Konečně se předpokládá, že další patologické stavy, jako jsou deprese, reakce s vysokým stresem, chování a pokusy o sebevraždu, sociopatie nebo závislost na drogách, mohou také souviset s provozem PFC..

Vědecké důkazy o těchto hypotézách jsou však omezené a je zapotřebí dalšího výzkumu k určení úlohy PFC v tomto typu psychopatologických změn..

Odkazy

1. Jódar, M (Ed) a Cols (2014). Neuropsychologie Barcelona, ​​Editorial UOC.
2. Javier Tirapu Ustárroz et al. (2012). Neuropsychologie prefrontální kortexu a výkonné funkce. Editorial Viguer.
3. Lapuente, R (2010). Neuropsychologie Madrid, Plaza vydání.
4. Junqué, C. I Barroso, J (2009). Neuropsychologie Madrid, Ed.
5. Bryan Kolb, Ian Q. Whishaw (2006): Lidská neuropsychologie. Redakční Panamericana Medical, Barcelona.
6. Jódar, M (ed). (2005). Poruchy jazyka a paměti. Redakční UOC.