Prefrontal cortex anatomi, funktioner och skador

De prefrontal cortex, Även känd som prefrontala cortex, det är en region i hjärnan som ligger i den främre delen av frontala lober. Specifikt är denna struktur belägen framför motor- och pre-motoraområdena i frontala cortex, vilket resulterar i en grundläggande region för planering av kognitivt utarbetat beteende.

Ny forskning har relaterat prefrontal cortex med aktiviteter som personlighetsuttryck, beslutsprocesser och anpassning av adekvat socialt beteende vid varje tidpunkt.

Prefrontal cortex (röd)

Således är denna region i hjärnan en av de grundläggande strukturerna som bestämmer egenskaperna hos mänskligt beteende, liksom genomförandet av de mest komplexa aktiviteterna.

I den här artikeln granskas de viktigaste egenskaperna hos den prefrontala cortex. De viktigaste teorierna om denna region i hjärnan kommenteras, liksom de aktiviteter som utför och tillhörande störningar.

[TOC]

Prefrontala cortexegenskaper

Den prefrontala cortex är en region i hjärnan som utgör cirka 30% av hjärnbarken. Denna struktur är belägen i hjärnans främre region, det vill säga i det område som ligger på pannan och utgör den främre delen av hjärnans främre lober.

På ett mer konkret sätt är den prefrontala cortex precis före två andra viktiga områden i frontloben: motorbarken och pre-motora cortex. Det finns för närvarande tre huvudsakliga sätt att definiera den prefrontala cortex. Dessa är:

1. Som den granulära frontala cortex.
2. Som projektionszon i Mid-Tálamo-kärnkärnan.
3. Som den del av frontala cortex vars elektriska stimulering inte orsakar rörelser.

Den prefrontala cortex kan särskiljas från andra områden i frontloben genom dess cellkomposition, dess dopaminerg innervation och dess talamik. På detta sätt utgör det idag en väl etablerad och avgränsad region.

Frontal lober

Enligt de flesta författare, som Miller och Cohen, är den prefrontala cortex regionen som är mest utarbetad i primater, djur kända för sin olika och flexibla beteenderepertoar.

Således utgör den prefrontala cortex en uppsättning neokortikala områden som skickar och tar emot prognoser från praktiskt taget alla sensoriska kortikala system, motorer och många subkartiska strukturer och är en grundläggande region för utveckling av beteende och personlighet.

Prefrontal cortexillustration

I detta avseende bestämde Miller och Cohen att den prefrontala cortex inte är en kritisk struktur för att förverkliga enkla eller automatiska beteenden, som inte generaliseras till nya situationer.

Tvärtom, den prefrontala cortex är viktig i de aktiviteter som kräver en bearbetning av ovanifrån, det vill säga när beteendet måste styras av inre tillstånd eller när det är nödvändigt att använda sociala och miljömässiga element som bestämmer beteendet.

Anatomi

Prefrontala cortex underavdelningar

Den prefrontala cortex har definierats genom sin cytoararkitektur genom närvaron av ett granulärt skikt som motsvarar det fjärde skiktet i hjärnbarken.

För närvarande är det inte helt klart vem som var den första som använde detta kriterium för utmärkelse av prefrontala cortex. Många av pionjärforskarna i cerebral cytoararkitektur begränsade prefrontal termen till en mycket mindre region.

Kan tjäna dig: Eocene: Egenskaper, underavdelningar, geologi, arter

Men 1935 använde Carlyle Jacobsen den prefrontala cortextermen för att skilja de granulära prefrontala områdena från motorn och pre-motoriska områden i den främre loben.

I terminologin i Brodmann -områdena inkluderar den prefrontala cortex områden 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 och 47, så det är en mycket bred region med ett stort antal strukturer inuti.

Brodmann -områden

Å andra sidan sticker den prefrontala cortex ut för att vara en projektionszon i thalamuscentra, enligt Rose och Woolseys arbete. Dessa författare visade att i icke -primater (som inte har prefrontal cortex) projiceras dessa strukturer mot olika regioner. Specifikt mot de tidigare och ventrale områdena.

På samma sätt finns det för närvarande studier som har visat att prognoserna för tálamo -mitten -nukleus inte är begränsade till den prefrontala cortex i primater, men också kan resa till andra hjärnstrukturer.

Slutligen, idag är den prefrontala cortex också känd som det område i frontalbarken vars elektriska stimulering inte orsakar observerbara rörelser. Denna definition orsakar emellertid en viss kontrovers eftersom frånvaron av observerbara rörelser efter elektrisk stimulering också kan observeras i icke -granulära cortexregioner.

Funktioner

Den prefrontala cortex är en struktur som är starkt sammankopplad med mycket av hjärnan. Inuti kan rikliga förbindelser med andra kortikala och subkartiska regioner visualiseras.

Dorsal prefrontal cortex är särskilt sammankopplad med hjärnregioner involverade i processer som uppmärksamhet, kognition och handling. Å andra sidan är den ventrale prefrontala cortex sammankopplad med hjärnstrukturer relaterade och involverade i känslorprocesserna.

Slutligen bör det beaktas att den prefrontala cortex får information från upphetsningssystemen i hjärnstammen, och dess funktion är särskilt beroende av dess neurokemiska miljö.

Hjärnstam (orange)

Mer generellt finns det för närvarande en hög vetenskaplig enighet om att fastställa att prefrontal cortex är en region i hjärnan som huvudsakligen är involverad i planeringen av kognitivt komplext beteende.

Denna typ av funktioner innebär förverkligande av aktiviteter som uttryck för personlighet, utveckling av beslutsprocesser eller anpassning av beteende till de sociala situationer som inträffar vid varje tidpunkt.

Således är den prefrontala cortex en grundläggande region för att samordna tankar och handlingar enligt interna mål och förvärvad kunskap.

För att bestämma funktionaliteten hos den prefrontala cortex har den medicinska termen för verkställande funktion utvecklats. Denna typ av funktion avser förmågan att upprätta skillnader mellan motstridiga tankar, göra moraliska bedömningar, förutsäga konsekvenser etc.

Prefrontal cortexaktivitet

För närvarande finns det många teorier som försöker definiera hur funktionen av den prefrontala cortex produceras genom verkställande funktioner.

I detta avseende är den prefrontala cortex en funktionellt mycket svår region att analysera och studera, eftersom den presenterar flera anslutningar med praktiskt taget alla hjärnstrukturer.

Men utöver den mekanism som kan presenteras, är för närvarande den typ av aktiviteter som den utför väl beskrivna väl. Aktiviteten hos den prefrontala cortex faller till det som kallas verkställande funktioner och kännetecknas av att utföra följande åtgärder:

1. Kapacitetsutveckling för att formulera mål och planer för planer.
2. Utveckling av fakulteter som är involverade i planeringsprocesser och strategier som syftar till att uppnå mål.
3. Genomförande av färdigheter som är involverade i genomförandet av planerna.
4. Erkännande av de prestationer som förvärvats genom beteende och behovet av att ändra aktiviteten, stoppa den och generera nya handlingsplaner.
5. Hämning av olämpliga svar.
6. Beteendevalsprocess och deras organisation i rum och tid.
7. Kognitiv flexibilitetsutveckling vid strategi för strategi.
8. Övervakning av beteenden baserat på motiverande och affektiva tillstånd.
9. Övervakning av beteenden baserat på kontextens särdrag hela tiden.
10. beslutsfattande.

Kan tjäna dig: omöjlig kärlek: hur man glömmer det och vara glad igen

Prefrontala cortex och verkställande funktioner

Magnetisk resonansbild av hjärnan

Genom de första studierna av fuster och Goldman-Rakic ​​utvecklades termen för verkställande funktioner för att namnge kapaciteten och aktiviteten utvecklad av prefrontala cortex.

Den verkställande funktionen hänvisar till förmågan att representera informationen som inte finns i miljön vid en viss tidpunkt, liksom till skapandet av en "mental anteckningar".

Under begreppet verkställande funktion av den prefrontala cortex ingår således utarbetandet av kognitiva svar i ansiktet av komplexa eller svåra problem att lösa.

Nuvarande studier tyder på att tidigare erfarenheter representeras i den prefrontala cortex för att tillämpa dem för nutid och därmed vägleda beslutsfattande.

Generellt sett, genom denna funktion, skulle den prefrontala cortex vara hjärnstrukturen som skulle ge människor kapacitet för resonemang och förmågan att använda kunskap och tidigare erfarenhet för att modulera beteendet.

På ett mer konkret sätt beskriver Goldman-Rakins verk denna typ av funktioner som hur representativ kunskap kan användas för att intelligent vägleda tankar, handlingar och känslor.

Exekutiva funktioner skulle vara en process som skulle leda till förmågan att hämma tankar, beteenden och sensationer som anses vara olämpliga.

Teorier om verkställande funktioner

För närvarande finns det många olika teorier som försöker förklara den konkreta funktionen för denna aktivitet som definieras av den prefrontala cortex. En av dem postulerar att arbetsminnet skulle vara en grundläggande del av beteendemässig vård och hämningsprocess.

Specifikt tillåter arbetsminnet att behålla den nya informationen som fångats och underhålla den i några sekunder i personens sinne. Anpassningen av sådan information med tidigare kunskap kan vara processen som gav upphov till verkställande funktioner och bestämma aktiviteten för den prefrontala cortex.

Å andra sidan föreslog Shimamura dynamisk filtreringsteori för att beskriva den prefrontala cortexens roll i verkställande funktioner.

I denna teori antas det att den prefrontala cortex skulle fungera som en filtreringsmekanism med hög nivå som skulle gynna målorienterade aktiveringar och hämma aktiveringar som kan vara irrelevanta.

Det kan tjäna dig: de 30 friidrottstesterna (med bilder)

Slutligen föreslog Miller och Cohen en integrativ teori om prefrontala cortexs funktion. I denna teori är det teoretiserat att kognitiv kontroll uppstår genom det aktiva underhållet av aktivitetspatoner ger prefrontala cortex, som syftar till att skapa representationer av de mål som ska uppnås och de nödvändiga medel för att uppnå den.

Prefrontala cortexskador

Phineas Gage

Den första upptäckten av skadorna i den prefrontala cortex genomfördes genom dokumentationen av det berömda fallet av Phineas Gage, en järnvägsarbetare som efter en olycka upplevde en allvarlig skada i hjärnans frontlob.

Genom hjärnskadorna lidit som kritiskt involverade den prefrontala cortex, behöll Phineas sina minnesförmågor, tal och motoriska färdigheter. Men deras personlighetsdrag förändrades radikalt efter olyckan.

I själva verket gjorde skadorna i den prefrontala cortex det till en irritabel, otålig och hög underskott av socialt och interpersonligt förhållande.

Därefter har andra studier med patienter som drabbats av prefrontal skada visat att människor kan korrekt verbalisera vad det mest lämpliga sociala beteendet skulle vara under vissa omständigheter omständigheter.

Trots att de korrekt kan resonera beteendet att följa, presenterar de svårigheter att utföra dessa beteenden. I vardagen tenderar de faktiskt att utföra handlingar som leder till omedelbar tillfredsställelse trots att de känner till de negativa konsekvenserna som kan bete sig på lång sikt.

Tillhörande störningar

Uppgifterna som samlats in om effekterna som produceras av direkta skador i den prefrontala cortex indikerar att denna region i hjärnan inte bara är relaterad till färdigheterna för att förstå de långsiktiga konsekvenserna, utan också innebär den mentala förmågan att försena omedelbar tillfredsställelse.

Idag finns det en riklig litteratur som syftar till att förbättra förståelsen för den prefrontala cortexens roll i olika neurologiska störningar, såsom schizofreni, bipolär störning eller uppmärksamhetsbrist med hyperaktivitet.

Dessa tre psykopatologier har varit relaterade till en viss dysfunktion av hjärnbarken, ett faktum som skulle motivera utseendet på beteendeförändringar hos människor.

På samma sätt har för närvarande kliniska studier börjat med farmakoterapi som har objektiverat att vissa mediciner, såsom guanfacin, förbättrar funktionen hos prefrontala cortex.

Slutligen antas det att andra patologiska tillstånd som depression, höga stressrespons, beteenden och självmordsförsök, sociopatier eller narkotikamissbruk också kan relateras till funktionen av prefrontala cortex.

Vetenskapliga bevis för dessa hypoteser är emellertid begränsad och större forskning krävs för att bestämma rollen som prefrontal cortex i denna typ av psykopatologiska förändringar.

Referenser

1. Jódar, M (Ed) et al (2014). Neuropsykologi. Barcelona, ​​UOC -redaktion.
2. Javier Tirapu Ustárroz et al. (2012). Neuropsykologi av prefrontala cortex och verkställande funktioner. Redaktion.
3. Lapuente, r. (2010). Neuropsykologi. Madrid, Plaza Edition.
4. Junqué, c. I Barroso, J (2009). Neuropsykologi. Madrid, Ed. Syntes.
5. Bryan Kolb, Ian Q. Whishaw (2006): Mänsklig neuropsykologi. Pan -amerikansk medicinsk redaktion, Barcelona.
6. Jódar, M (ed). (2005). Språk- och minnesstörningar. UOC -redaktion.