PREFRONTAL CORTEX: ANATOMI, FUNKTIONER OG SKADER - NEUROPSYKOLOGI

Den prefrontale cortex, også kendt som den prefrontale cortex, er et område af hjernen, der er placeret i den forreste del af de frontale lobes. Specifikt er denne struktur placeret foran motoriske og præmotoriske områder i frontal cortex, hvilket resulterer i et grundlæggende område til planlægning af kognitivt udførte adfærd.

Nylig forskning har knyttet den præfrontale cortex til aktiviteter som udtryk for personlighed, beslutningsprocesser og tilstrækkeligheden af passende social opførsel til enhver tid.

Prefrontal cortex (rød)

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

Denne artikel gennemgår de vigtigste egenskaber ved den prefrontale cortex. De vigtigste teorier om dette hjerneområde drøftes såvel som de aktiviteter, den udfører og tilhørende lidelser.

Karakteristika ved den præfrontale cortex

Den prefrontale cortex er en region i hjernen, der udgør cirka 30% af hjernebarken. Denne struktur er placeret i det frontale område af hjernen, det vil sige i det område, der er placeret i panden, og udgør den forreste del af de frontale lobes i hjernen.

Mere specifikt ligger den prefrontale cortex lige foran to andre vigtige områder i frontalben: den motoriske cortex og den præmotoriske cortex. Der er i øjeblikket tre hovedmåder til at definere den prærontale cortex. Disse er:

Ligesom den granulære frontale cortex.
Som projektionszone for thalamusens midterste kerne.
Som den del af frontal cortex, hvis elektriske stimulering ikke forårsager bevægelser.

Den prefrontale cortex kan skelnes fra andre områder af den frontale lob gennem dens cellulære sammensætning, dens dopaminergiske innervering og dens thalamiske input. På denne måde udgør det i dag en veletableret og afgrænset region.

Frontallappen

Ifølge de fleste forfattere, såsom Miller og Cohen, er den prefrontale cortex det område, der er mest uddybt i primater, dyr kendt for deres forskellige og fleksible adfærdsrepertoire.

Således udgør den prefrontale cortex et sæt af neokortikale områder, der sender og modtager fremspring fra praktisk talt alle de sensoriske og motoriske kortikalsystemer og mange subkortikale strukturer, og er et grundlæggende område for udvikling af adfærd og personlighed.

Illustration af den prefrontale cortex

I denne forstand bestemte Miller og Cohen, at den prefrontale cortex ikke er en kritisk struktur for udførelsen af enkel eller automatisk opførsel, som ikke er generaliseret til nye situationer.

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

Anatomi

Underinddelinger af den prefrontale cortex

Den prefrontale cortex er blevet defineret gennem dens cytoararkitektur ved tilstedeværelsen af et granulært lag, der svarer til det fjerde lag af cerebral cortex.

På nuværende tidspunkt er det ikke helt klart, hvem der var den første, der brugte dette kriterium til at skelne den prefrontale cortex. Mange af de banebrydende forskere inden for hjernecytoararkitektur begrænsede det præfrontale udtryk til et meget mindre område.

Imidlertid anvendte Carlyle Jacobsen i 1935 udtrykket prefrontal cortex til at differentiere de granulære prefrontale områder fra de ikke-granulære motoriske og præmotoriske områder i frontalben.

I terminologien i Brodmanns områder inkluderer den prærontale cortex områder 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 og 47, så det er et meget bredt område med et stort antal strukturer inden i den.

Brodmann-områder

På den anden side fremtræder den prefrontale cortex som en projektionszone for kerne i thalamus i henhold til Rose og Woolsey's arbejde. Disse forfattere demonstrerede, at disse ikke-primatdyr (som ikke har en præfrontal cortex) projicerer til forskellige regioner. Specielt mod de forreste og ventrale områder.

Ligeledes er der i øjeblikket undersøgelser, der har vist, at fremspringningerne af den mediodorsale kerne i thalamus ikke er begrænset til den prefrontale cortex i primater, men at de også kunne rejse til andre hjernestrukturer.

Endelig er i dag den prefrontale cortex også kendt som det område af frontal cortex, hvis elektriske stimulering ikke forårsager observerbare bevægelser. Imidlertid forårsager denne definition nogle kontroverser, da fraværet af observerbare bevægelser efter elektrisk stimulering også kan observeres i ikke-granulære regioner i cortex.

Funktioner

Den prefrontale cortex er en struktur, der er stærkt forbundet med store dele af hjernen. Inde i det kan der ses rigelige forbindelser med andre kortikale og subkortikale regioner.

Den dorsale præfrontale cortex er især forbundet med hjerneområder involveret i processer som opmærksomhed, kognition og handling. I stedet forbindes den ventrale præfrontale cortex med hjernestrukturer relateret til og involveret i følelsesprocesser.

Endelig skal det bemærkes, at den præfrontale cortex modtager information fra hjernestammens ophidselsessystemer, og dens funktion er især afhængig af dets neurokemiske miljø.

Hjernestamme (orange)

Mere generelt er der i øjeblikket en høj videnskabelig enighed om, at den præfrontale cortex er en region i hjernen, der primært er involveret i planlægning af kognitivt kompleks opførsel.

Denne type funktioner indebærer udførelse af aktiviteter såsom udtryk for personlighed, udvikling af beslutningsprocesser eller tilpasning af adfærd til de sociale situationer, der opstår til enhver tid.

Således er den prefrontale cortex et grundlæggende område til koordinering af tanker og handlinger i overensstemmelse med interne mål og erhvervet viden.

For at bestemme funktionaliteten af den præfrontale cortex er den medicinske betegnelse udøvende funktion udviklet. Denne type funktion refererer til evnen til at skelne mellem modstridende tanker, træffe moralske vurderinger, forudsige konsekvenser osv.

Aktivitet af den prefrontale cortex

I øjeblikket er der mange teorier, der prøver at definere, hvordan den prefrontale cortex fungerer gennem udøvende funktioner.

I denne forstand er den præfrontale cortex et funktionelt meget vanskeligt område at analysere og studere, da det har flere forbindelser med praktisk talt alle strukturer i hjernen.

Men ud over den mekanisme, den kan præsentere, er den type aktiviteter, den udfører, i øjeblikket godt beskrevet. Aktiviteten af den præfrontale cortex falder på det, der er kendt som udøvende funktioner og er kendetegnet ved at udføre følgende handlinger:

Udvikling af kapaciteter til at formulere mål og designplaner.
Udvikling af kræfter, der er involveret i planlægningsprocesser og strategier for at nå mål.
Udførelse af færdigheder involveret i udførelsen af planerne.
Anerkendelse af det opnåede resultat gennem opførslen og behovet for at ændre aktiviteten, stoppe den og generere nye handlingsplaner.
Hæmning af upassende svar.
Adfærdsudvælgelsesproces og dens organisation i rum og tid.
Udvikling af kognitiv fleksibilitet i overvågningsstrategier.
Tilsyn med adfærd baseret på motiverende og affektive tilstande.
Overvågning af adfærd på alle tidspunkter baseret på kontekstets karakteristika.
Beslutningstagning.

Prefrontal cortex og udøvende funktioner

MR af hjernen

Gennem de første studier fra Fuster og Goldman-Rakic blev udtrykket udøvende funktioner udviklet for at give et navn til 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 givet tidspunkt, samt oprettelsen af en "mental notepad."

Begrebet udøvende funktion af den prærontale cortex omfatter således udviklingen af kognitive reaktioner på komplekse eller vanskelige at løse problemer.

Nuværende undersøgelser antyder, at tidligere erfaringer er repræsenteret i den prærontale cortex for at anvende dem på nutiden og på denne måde vejlede beslutningstagningen.

I almindelighed ville den præfrontale cortex gennem denne funktion være hjernestrukturen, der ville give folk evnen til at resonnere og evnen til at bruge viden og tidligere erfaringer til at modulere adfærd.

Mere specifikt beskriver Goldman-Rakin-værkerne disse typer funktioner som den måde, hvorpå repræsentativ viden kan bruges til intelligent vejledning af tanker, handlinger og følelser.

Udøvende funktioner ville være en proces, der ville give anledning til evnen til at hæmme tanker, adfærd og fornemmelser, der betragtes som upassende.

Teorier om udøvende funktioner

På nuværende tidspunkt er der mange forskellige teorier, der forsøger at forklare den specifikke funktion af denne aktivitet, der udføres af den prefrontale cortex. En af dem postulerer, at arbejdshukommelse ville være en grundlæggende del af processen med opmærksomhed og adfærdshæmning.

Specifikt giver arbejdshukommelse dig mulighed for at bevare de nye oplysninger, der er indfanget, og opbevare dem i et par sekunder i personens sind. Tilpasning af denne information med forudgående viden kunne være den proces, der gav anledning til udøvende funktioner og bestemte aktiviteten af den præfrontale cortex.

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 den prefrontale cortex vil fungere som en filtreringsmekanisme på højt niveau, der ville favorisere målorienterede aktiveringer og hæmme aktiveringer, der kan være irrelevante.

Endelig foreslog Miller og Cohen en integrerende teori om funktionen af den præfrontale cortex. I denne teori er det teoretiseret, at kognitiv kontrol opstår ved aktivt vedligeholdelse af aktivitetsmønstre i den prærontale cortex, der sigter mod at skabe repræsentationer af de mål, der skal nås, og de nødvendige midler til at nå det.

Læsioner i den prefrontale cortex

Phineas gage

Den første fund om læsioner i den prærontale cortex blev gjort gennem dokumentationen af den berømte sag Phineas Gage, en jernbanearbejder, der efter en ulykke oplevede en alvorlig skade på hjernens frontale lob.

Gennem hjerneskade, der kritisk involverede den prefrontale cortex, fastholdt Phineas sin hukommelse, tale og motoriske færdigheder. Men hans personlighedstræk ændrede sig radikalt efter ulykken.

Faktisk gjorde skaden i den prærontale cortex ham irritabel, utålmodig og med store underskud i sociale og interpersonelle forhold.

Efterfølgende har andre undersøgelser, der er foretaget med patienter med præfrontal skade, vist, at folk er i stand til korrekt at verbalisere, hvad der ville være den mest passende sociale opførsel under visse omstændigheder.

På trods af at de er i stand til korrekt at begrunde den adfærd, der skal følges, har de i praksis vanskeligheder med at udføre nævnte adfærd. Faktisk plejer de i hverdagen at udføre handlinger, der bringer øjeblikkelig tilfredsstillelse på trods af at de kender de negative konsekvenser, de kan udføre på lang sigt.

Tilknyttede lidelser

Data indsamlet om virkningerne af direkte skade på den prærontale cortex indikerer, at denne region i hjernen ikke kun er relateret til evnerne til at forstå de langsigtede konsekvenser, men også involverer den mentale kapacitet til at udskyde øjeblikkelig tilfredsstillelse.

I dag findes der en rigelig litteratur, der sigter mod at forbedre forståelsen af den prærontale cortex 'rolle i forskellige neurologiske lidelser, såsom skizofreni, bipolar lidelse eller hyperaktivitetsforstyrrelse i opmærksomhedsunderskud.

Disse tre psykopatologier har været relateret til en bestemt dysfunktion i hjernebarken, et faktum, der ville motivere udseendet af adfærdsændringer hos mennesker.

Ligeledes er kliniske forsøg med farmakoterapi nu indledt, som har fundet, at visse lægemidler, såsom guanfacin, forbedrer den prærontale cortex.

Endelig er det postuleret, at andre patologiske tilstande, såsom depression, forhøjede stressresponser, adfærd og selvmordsforsøg, sociopatier eller stofmisbrug også kunne være relateret til funktionen af den prærontale cortex.

Imidlertid er det videnskabelige bevis på disse hypoteser begrænset, og yderligere undersøgelse er påkrævet for at bestemme den prærontale cortex 'rolle i disse typer psykopatologiske lidelser.

Referencer

Jódar, M (Ed) et al (2014). Neuropsykologi. Barcelona, redaktionel UOC.
Javier Tirapu Ustárroz et al. (2012). Neuropsykologi af den præfrontale cortex og udøvende funktioner. Redaktionel Viguer.
Lapuente, R. (2010). Neuropsykologi. Madrid, Plaza-udgave.
Junqué, C. I Barroso, J (2009). Neuropsykologi. Madrid, red. Syntese.
Bryan Kolb, Ian Q. Whishaw (2006): Human Neuropsychology. Redaktionel Médica Panamericana, Barcelona.
Jódar, M (red). (2005). Sprog- og hukommelsesforstyrrelser. Redaktionel UOC.

PREFRONTAL CORTEX: ANATOMI, FUNKTIONER OG SKADER - NEUROPSYKOLOGI - 2025