Prefrontálna anatómia kôry, funkcie a súvisiace poruchy

prefrontálny kortex, tiež známy ako prefrontálny kortex, je oblasť mozgu, ktorá sa nachádza v prednej časti frontálnych lalokov.

Konkrétne sa táto štruktúra nachádza v prednej časti motorických a predmotorových oblastí frontálneho kortexu, čo má za následok základnú oblasť pre plánovanie kognitívne prepracovaného správania..

Nedávny výskum spojil prefrontálny kortex s aktivitami, ako je vyjadrenie osobnosti, rozhodovacie procesy a primeranosť sociálneho správania po celú dobu.

Táto oblasť mozgu je teda jednou zo základných štruktúr, ktoré určujú vlastnosti ľudského správania, ako aj vykonávanie najzložitejších činností..

V tomto článku sa venujeme hlavným charakteristikám prefrontálneho kortexu. Diskutuje sa o hlavných teóriách o tejto oblasti mozgu, ako aj o aktivitách, ktoré vykonáva, ao súvisiacich poruchách.

Charakteristiky prefrontálneho kortexu

Prefrontálny kortex (PFC) je oblasť mozgu, ktorá tvorí približne 30% mozgovej kôry.

Táto štruktúra sa nachádza v prednej oblasti mozgu, to znamená v oblasti, ktorá sa nachádza na čele, a tvorí prednú časť predných lalokov mozgu..

Konkrétnejšie, CPF je tesne pred dvoma ďalšími dôležitými oblasťami frontálneho laloku: motorická kôra a predmotorová kôra..

V súčasnosti existujú tri hlavné spôsoby, ako definovať prefrontálny kortex. Sú to:

1. Rovnako ako granulovaný frontálny kortex.
2. Ako projekčná plocha stredného dorzálneho jadra talamu.
3. Rovnako ako časť frontálneho kortexu, ktorého elektrická stimulácia nespôsobuje pohyby.

CPF sa môže odlíšiť od ostatných oblastí frontálneho laloku prostredníctvom svojho bunkového zloženia, jeho dopaminergnej inervácie a jej talamických afferentov. Takýmto spôsobom je dnes dobre zavedeným a ohraničeným regiónom.

Podľa väčšiny autorov, ako je Miller a Cohen, prefrontálny kortex je oblasť, ktorá je najviac prepracovaná u primátov, zvierat známych pre ich rôznorodý a flexibilný repertoár správania..

CPF teda predstavuje súbor neokortikálnych oblastí, ktoré vysielajú a prijímajú projekcie z prakticky všetkých kortikálnych zmyslov, motorov a mnohých subkortikálnych štruktúr a sú základným regiónom pre rozvoj správania a osobnosti..

V tomto zmysle Miller a Cohen zistili, že CPF nie je kritickou štruktúrou pre vykonávanie jednoduchých alebo automatických správaní, ktoré nie sú zovšeobecnené na nové situácie..

Naopak, prefrontálny kortex je dôležitý v tých činnostiach, ktoré vyžadujú spracovanie zhora nadol, to znamená, keď sa správanie musí riadiť vnútornými stavmi alebo ak je potrebné použiť sociálne a environmentálne prvky, ktoré určujú správanie..

anatómia

CPF bola definovaná prostredníctvom svojej cytoarchitektúry prítomnosťou granulovanej vrstvy, ktorá zodpovedá štvrtej vrstve mozgovej kôry mozgu..

V súčasnosti nie je úplne jasné, kto ako prvý použil toto kritérium rozlišovania prefrontálneho kortexu. Mnohí z priekopníkov v mozgovej cytoarchitektúre obmedzili predchodný termín na oveľa menšiu oblasť.

V roku 1935 však Carlyle Jacobsen použil termín CPF na rozlíšenie prefrontálnych granulovaných oblastí od negranulárneho motora a predmotorových oblastí frontálneho laloku..

V terminológii oblastí Brodmanna prefrontálna kôra zahŕňa oblasti 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 a 47, čo vedie k veľmi veľkej oblasti s veľkým počtom štruktúr v jej interiéri..

Na druhej strane, CPF vyniká tým, že je projekčnou oblasťou jadier thalamu, podľa práce Rose a Woolseyho. Títo autori demonštrovali, že u zvierat iných ako primátov (ktoré nemajú FPC) sa tieto štruktúry premietajú do rôznych regiónov. Konkrétne smerom k prednej a ventrálnej oblasti.

V súčasnosti tiež existujú štúdie, ktoré ukázali, že projekcie mediodorsálneho jadra talamu nie sú obmedzené na PFC u primátov, ale mohli by tiež cestovať do iných mozgových štruktúr..

Nakoniec, CPF je tiež známy ako oblasť frontálneho kortexu, ktorej elektrická stimulácia nespôsobuje pozorovateľné pohyby. Táto definícia však spôsobuje určité kontroverzie, pretože absencia pozorovateľných pohybov po elektrickej stimulácii môže byť pozorovaná aj v negranulárnych oblastiach kortexu..

funkcie

Prefrontálny kortex je štruktúra, ktorá je silne prepojená s veľkým množstvom mozgu. Vo vnútri môžete vidieť bohaté spojenia s inými regiónmi, kortikálnymi aj subkortikálnymi..

V tomto zmysle je dorzálna prefrontálna kôra zvlášť prepojená s oblasťami mozgu zapojenými do procesov, ako je pozornosť, kognícia a pôsobenie. Naproti tomu ventrálna prefrontálna kôra prepája mozgové štruktúry súvisiace s procesmi emócií.

Nakoniec by sa malo vziať do úvahy, že CPF dostáva informácie zo vzrušujúcich systémov mozgového kmeňa a jeho funkcia závisí najmä od jeho neurochemického prostredia..

Všeobecnejšie povedané, v súčasnosti existuje vysoký vedecký konsenzus o tom, že prefrontálny kortex je oblasť mozgu, ktorá sa primárne podieľa na plánovaní kognitívne komplexného správania..

Tento typ funkcií zahŕňa realizáciu činností, ako je vyjadrenie osobnosti, rozvoj rozhodovacích procesov alebo prispôsobenie správania sa spoločenským situáciám, ku ktorým dochádza kedykoľvek.

CPF je teda základným regiónom na koordináciu myšlienok a činností v súlade s internými cieľmi a nadobudnutými poznatkami.

V tomto zmysle, na určenie funkčnosti prefrontálneho kortexu, bol vyvinutý medicínsky termín výkonnej funkcie. Tento typ funkcie sa vzťahuje na schopnosť stanoviť rozdiely medzi konfliktnými myšlienkami, robiť morálne úsudky, predpovedať následky atď..

Pred frontálne kortex a výkonné funkcie

Prostredníctvom úvodných štúdií Fustera a Goldmana-Rakica sa vypracoval termín výkonných funkcií, aby sa dal pomenovať kapacita a aktivita, ktorú prefrontálny kortex vyvíja..

Výkonná funkcia teda znamená schopnosť reprezentovať informácie, ktoré v danom čase nie sú prítomné v životnom prostredí, ako aj vytvorenie „mentálneho zápisníka“..

Podľa konceptu výkonnej funkcie prefrontálneho kortexu je teda rozvoj kognitívnych reakcií na zložité alebo ťažko riešiteľné problémy..

V tomto zmysle súčasné štúdie poukazujú na to, že CPF reprezentuje minulé skúsenosti, aby ich aplikoval na súčasnosť a týmto spôsobom usmerňoval rozhodovanie..

Prostredníctvom tejto funkcie by prefrontálna kôra bola mozgovou štruktúrou, ktorá by ľuďom umožnila rozumne a schopnosť používať vedomosti a skúsenosti z minulosti na moduláciu správania.

Konkrétnejšie, Goldman-Rakinova práca opisuje tento typ funkcie ako spôsob, akým môžu byť reprezentatívne znalosti použité na inteligentné vedenie myšlienok, činov a emócií..

Výkonné funkcie by boli procesom, ktorý by viedol k schopnosti brániť myšlienkam, správaniu a pocitom, ktoré sa považujú za nevhodné.

Teórie výkonných funkcií

V súčasnosti existuje mnoho rôznych teórií, ktoré sa snažia vysvetliť konkrétne fungovanie tejto činnosti, ktorú CPF zneužíva.

Jeden z nich predpokladá, že pracovná pamäť bude základnou súčasťou procesu pozornosti a inhibície správania.

Konkrétne, pracovná pamäť umožňuje uchovať nové zachytené informácie a ponechať ich niekoľko sekúnd v mysli osoby. Prispôsobenie týchto informácií predchádzajúcim poznatkom by mohlo byť procesom, ktorý by umožnil vznik výkonných funkcií a určil činnosť CPF.

Na druhej strane, Shimamura navrhol teóriu dynamického filtrovania, aby opísal úlohu prefrontálneho kortexu vo výkonných funkciách..

V tejto teórii sa predpokladá, že CPF bude pôsobiť ako mechanizmus filtrovania na vysokej úrovni, ktorý by uprednostňoval aktivácie orientované na ciele a inhiboval aktivácie, ktoré môžu byť irelevantné..

Nakoniec Miller a Cohen navrhli integračnú teóriu fungovania prefrontálneho kortexu. V tejto teórii sa predpokladá, že kognitívna kontrola vyplýva z aktívneho udržiavania vzorov aktivity v CPF, ktoré sú zamerané na vytváranie reprezentácií cieľov, ktoré sa majú dosiahnuť, a prostriedkov potrebných na jeho dosiahnutie..

Činnosť CPF

V súčasnosti existuje mnoho teórií, ktoré sa snažia definovať, ako sa prevádzka CPF vykonáva prostredníctvom výkonných funkcií.

V tomto zmysle je prefrontálny kortex funkčne veľmi náročnou oblasťou na analýzu a štúdium, pretože má viacnásobné spojenie s prakticky všetkými mozgovými štruktúrami..

Okrem mechanizmu, ktorý môže predstavovať, je v súčasnosti dobre opísaný druh vykonávaných činností.

Ako už bolo spomenuté, činnosť CPF spadá do tzv. Výkonných funkcií a vyznačuje sa vykonávaním nasledujúcich činností:

1. Rozvoj kapacít na formulovanie cieľov a návrhov plánov.
2. Rozvoj fakúlt zapojených do plánovania procesov a stratégií zameraných na dosiahnutie cieľov.
3. Vykonávanie zručností spojených s realizáciou plánov.
4. Uznanie úspechov dosiahnutých prostredníctvom správania a potreba zmeniť činnosť, zastaviť ho a vytvoriť nové akčné plány.
5. Inhibícia nevhodných reakcií.
6. Proces výberu správania a ich organizácie v priestore a čase.
7. Vývoj kognitívnej flexibility v monitorovaní stratégie.
8. Dohľad nad správaním na základe motivačných a afektívnych stavov.
9. Dohľad nad správaním podľa osobitostí kontextu za všetkých okolností.
10. Rozhodovanie.

Poškodenie CPF

Prvé zistenie lézií v prefrontálnom kortexe sa uskutočnilo prostredníctvom dokumentácie slávneho prípadu železničného pracovníka Phineas Gage, ktorý po nehode zažil vážne zranenie predného laloku mozgu..

Prostredníctvom poškodenia mozgu, ktoré kriticky zahŕňalo CPF, Phineas udržiaval svoje pamäťové schopnosti, reč a motorické zručnosti. Jeho osobnostné črty sa však po nehode radikálne zmenili.

Poškodenie prefrontálneho kortexu ho v skutočnosti podráždilo, netrpezlivo as vysokými deficitmi v sociálnych a medziľudských vzťahoch.

Ďalšie štúdie uskutočnené s pacientmi postihnutými prefrontálnym poškodením ukázali, že ľudia sú schopní verbalizovať správne, čo by bolo za určitých okolností najvhodnejšie sociálne správanie..

Napriek tomu, že sú schopní správne odôvodniť správanie, ktoré sa má dodržiavať, majú v praxi ťažkosti s vykonávaním tohto správania. V každodennom živote majú totiž tendenciu vykonávať činy, ktoré si vyžadujú okamžité uspokojenie napriek tomu, že poznajú negatívne dôsledky, ktoré môžu z dlhodobého hľadiska vyplynúť..

Súvisiace poruchy

Zozbierané údaje o účinkoch priameho poškodenia PFC naznačujú, že táto oblasť mozgu sa netýka len schopností pochopiť dlhodobé následky, ale zahŕňa aj mentálnu schopnosť oneskoriť okamžité uspokojenie..

V tomto zmysle dnes existuje bohatá literatúra zameraná na zlepšenie pochopenia úlohy prefrontálneho kortexu pri rôznych neurologických poruchách, ako je schizofrénia, bipolárna porucha alebo porucha pozornosti s hyperaktivitou..

Tieto tri psychopatológie sa týkali určitej dysfunkcie mozgovej kôry, čo by motivovalo objavenie sa zmien správania u ľudí..

Podobne sa začali klinické štúdie s farmakoterapiou, ktoré ukázali, že niektoré lieky, ako napríklad guanfacín, zlepšujú funkciu prefrontálneho kortexu..

Nakoniec sa predpokladá, že iné patologické stavy, ako sú depresia, reakcie na vysoký stres, správanie a pokusy o samovraždu, sociopatie alebo drogová závislosť, by mohli súvisieť aj s činnosťou PFC..

Vedecké dôkazy o týchto hypotézach sú však obmedzené a na určenie úlohy PFC pri tomto type psychopatologických zmien je potrebný ďalší výskum..

referencie

1. Jódar, M (Ed) a Cols (2014). Neuropsychológie. Barcelona, ​​Redakcia UOC.
2. Javier Tirapu Ustárroz a kol. (2012). Neuropsychológia prefrontálnej kôry a výkonné funkcie. Editorial Viguer.
3. Lapuente, R (2010). Neuropsychológie. Madrid, vydanie Plaza.
4. Junqué, C. I Barroso, J (2009). Neuropsychológie. Madrid, Ed.
5. Bryan Kolb, Ian Q. Whishaw (2006): Ľudská neuropsychológia. Editorial Panamericana Medical, Barcelona.
6. Jódar, M (ed). (2005). Poruchy jazyka a pamäte. Redakčné UOC.