Анатомия префронтальной коры, функции и связанные с ними нарушения

префронтальная кора, также известный как префронтальная кора головного мозга, является областью головного мозга, которая расположена в передней части лобных долей.

В частности, эта структура расположена перед моторными и предмоторными областями лобной коры, в результате чего создается базовая область для планирования когнитивно-сложного поведения..

Недавние исследования связывают префронтальную кору с такими видами деятельности, как выражение личности, процессы принятия решений и адекватность социального поведения во все времена..

Таким образом, эта область мозга является одной из базовых структур, определяющих качества поведения человека, а также выполнение самых сложных действий.

В этой статье мы рассмотрим основные характеристики префронтальной коры. Обсуждаются основные теории об этой области мозга, а также действия, которые он выполняет, и связанные с этим расстройства..

Характеристика префронтальной коры

Префронтальная кора (PFC) - это область головного мозга, которая составляет приблизительно 30% коры головного мозга..

Эта структура расположена в лобной области мозга, то есть в области, которая расположена на лбу, и составляет переднюю часть лобных долей головного мозга..

Более конкретно, CPF находится чуть впереди двух других важных областей лобной доли: моторной коры и предмоторной коры..

В настоящее время существует три основных способа определения префронтальной коры. Это:

1. Как гранулярная лобная кора.
2. Как область проекции средне-дорсального ядра таламуса.
3. Как часть лобной коры головного мозга, электрическая стимуляция которой не вызывает движений.

CPF можно отличить от других областей лобной доли по клеточному составу, дофаминергической иннервации и таламическим афферентам. Таким образом, сегодня он представляет собой устоявшийся и разграниченный регион..

По мнению большинства авторов, таких как Миллер и Коэн, префронтальная кора - это область, наиболее развитая у приматов, животных, известных своим разнообразным и гибким поведенческим репертуаром..

Таким образом, CPF представляет собой набор неокортикальных областей, которые посылают и получают проекции практически от всех корковых сенсорных, моторных и многих подкорковых структур, и является основной областью для развития поведения и личности.

В этом смысле Миллер и Коэн определили, что CPF не является критической структурой для выполнения простых или автоматических моделей поведения, которые не обобщаются на новые ситуации..

Напротив, префронтальная кора важна в тех действиях, которые требуют нисходящей обработки, то есть когда поведение должно руководствоваться внутренними состояниями или когда необходимо использовать социальные и экологические элементы, которые определяют поведение.

анатомия

CPF определяется через его цитоархитектуру наличием зернистого слоя, который соответствует четвертому слою коры головного мозга..

В настоящее время не совсем ясно, кто первым использовал этот критерий различия префронтальной коры. Многие из первых исследователей цитоархитектуры головного мозга ограничивали префронтальный термин гораздо меньшим регионом.

Тем не менее, в 1935 году Карлайл Якобсен использовал термин CPF, чтобы отличить префронтальные гранулярные области от негранулярных моторных и предмоторных областей лобной доли..

В терминологии областей Бродмана префронтальная кора включает области 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 и 47, что приводит к очень большой области с большим количеством структур внутри..

С другой стороны, согласно работе Роуз и Вулси, CPF выделяется как область проекции ядер таламуса. Эти авторы продемонстрировали, что у животных, не являющихся приматами (которые не имеют FPC), эти структуры проецируются в разные регионы. В частности, в направлении передней и брюшной областей.

Кроме того, в настоящее время существуют исследования, которые показали, что проекции медиодорсального ядра таламуса не ограничиваются PFC у приматов, но могут также перемещаться в другие структуры мозга..

Наконец, сегодня CPF также известен как область лобной коры головного мозга, электрическая стимуляция которой не вызывает наблюдаемых движений. Однако это определение вызывает некоторые противоречия, поскольку отсутствие наблюдаемых движений после электростимуляции также может наблюдаться в не гранулированных областях коры..

функции

Префронтальная кора головного мозга является структурой, которая тесно связана с большей частью мозга. Внутри вы можете увидеть обильные связи с другими регионами, как кортикальными, так и подкорковыми..

В этом смысле дорсальная префронтальная кора особенно связана с областями мозга, вовлеченными в такие процессы, как внимание, познание и действие. Напротив, вентральная префронтальная кора соединяется со структурами мозга, связанными с эмоциональными процессами и участвующими в них..

Наконец, следует принять во внимание, что CPF получает информацию от систем возбуждения ствола мозга, и его функция особенно зависит от его нейрохимического окружения.

В целом, в настоящее время существует высокий научный консенсус в отношении установления, что префронтальная кора головного мозга является областью мозга, которая в первую очередь участвует в планировании когнитивно-сложных форм поведения..

Этот тип функций включает в себя реализацию таких действий, как выражение личности, развитие процессов принятия решений или адаптация поведения к социальным ситуациям, возникающим в любое время..

Таким образом, CPF является фундаментальной областью для координации мыслей и действий в соответствии с внутренними целями и приобретенными знаниями..

В этом смысле для определения функциональности префронтальной коры был разработан медицинский термин исполнительной функции. Этот тип функции относится к способности устанавливать различия между конфликтующими мыслями, выносить моральные суждения, прогнозировать последствия и т. Д..

Префронтальная кора и исполнительные функции

В ходе первоначальных исследований Фустера и Гольдмана-Ракича термин исполнительные функции был разработан, чтобы дать название способности и активности, которые развивает префронтальная кора..

Таким образом, исполнительная функция относится к способности представлять информацию, которой нет в среде в любой момент времени, а также к созданию «умственной тетради».

Таким образом, под понятием исполнительной функции префронтальной коры понимается развитие когнитивных реакций на сложные или трудно решаемые проблемы.

В этом смысле текущие исследования указывают на то, что CPF представляет прошлый опыт, чтобы применить его к настоящему и, таким образом, направлять принятие решений..

В целом, с помощью этой функции префронтальная кора будет представлять собой структуру мозга, которая даст людям способность рассуждать и использовать знания и прошлый опыт для модуляции поведения..

Более конкретно, работа Голдмана-Ракина описывает этот тип функции как способ, которым репрезентативные знания могут использоваться для разумного направления мыслей, действий и эмоций..

Исполнительные функции будут процессом, который приведет к способности подавлять мысли, поведение и ощущения, которые считаются неуместными.

Теории исполнительных функций

В настоящее время существует множество различных теорий, которые пытаются объяснить конкретное функционирование этой деятельности, ослабленной CPF.

Один из них постулирует, что рабочая память была бы фундаментальной частью процесса внимания и поведенческого торможения..

В частности, рабочая память позволяет сохранить захваченную новую информацию и на несколько секунд сохранить ее в уме человека. Адаптация этой информации с предварительным знанием может стать процессом, который приведет к выполнению исполнительных функций и определению деятельности СПЛ..

С другой стороны, Shimamura предложил теорию динамической фильтрации для описания роли префронтальной коры головного мозга в исполнительных функциях..

В этой теории постулируется, что CPF будет действовать как механизм фильтрации высокого уровня, который будет поддерживать целенаправленные активации и запрещать активации, которые могут быть неактуальными..

Наконец, Миллер и Коэн предложили интегративную теорию функционирования префронтальной коры. В этой теории теоретизируется, что когнитивный контроль возникает из активного поддержания моделей активности в CPF, которые направлены на создание представлений о целях, которые должны быть достигнуты, и средства, необходимые для его достижения..

Деятельность КПФ

В настоящее время существует множество теорий, которые пытаются определить, как происходит функционирование CPF посредством исполнительных функций..

В этом смысле префронтальная кора головного мозга является функционально очень трудной областью для анализа и изучения, поскольку она имеет множество связей практически со всеми структурами мозга..

Однако помимо механизма, который может представлять, в настоящее время хорошо описан тип выполняемых мероприятий..

Как упоминалось ранее, деятельность CPF подпадает под так называемые исполнительные функции и характеризуется выполнением следующих действий:

1. Развитие способностей формулировать цели и проектировать планы.
2. Развитие факультетов, участвующих в планировании процессов и стратегий, направленных на достижение целей.
3. Выполнение навыков, участвующих в выполнении планов.
4. Признание достижений, достигнутых благодаря поведению и необходимости изменить деятельность, остановить ее и создать новые планы действий.
5. Запрещение неуместных ответов.
6. Процесс выбора поведения и его организации в пространстве и времени.
7. Развитие когнитивной гибкости в стратегии мониторинга.
8. Наблюдение за поведением на основе мотивационных и аффективных состояний.
9. Надзор за поведением в соответствии с особенностями контекста во все времена.
10. Принятие решения.

Ущерб для CPF

Первое открытие о повреждениях префронтальной коры было сделано с помощью документации знаменитого случая с Финеасом Гейджем, железнодорожником, который после аварии получил серьезную травму лобной доли мозга..

Благодаря повреждению мозга, в котором критически участвовал CPF, Финеас сохранил свои навыки памяти, речи и моторики. Однако его черты характера радикально изменились после аварии.

Фактически, ущерб, нанесенный префронтальной коре, сделал его раздражительным, нетерпеливым и с высоким дефицитом социальных и межличностных отношений..

Впоследствии, другие исследования, проведенные с пациентами, пострадавшими от префронтального повреждения, показали, что люди могут правильно говорить, что было бы наиболее подходящим социальным поведением при определенных обстоятельствах.

Несмотря на то, что они способны правильно обосновать поведение, которому следует следовать, на практике у них возникают трудности при выполнении этих действий. Фактически, в повседневной жизни они склонны совершать действия, которые влекут за собой немедленное удовлетворение, несмотря на знание негативных последствий, которые могут привести к долгосрочному.

Сопутствующие расстройства

Собранные данные о последствиях прямого повреждения ПФК показывают, что эта область мозга не только связана со способностями понимать долгосрочные последствия, но также включает умственную способность задерживать немедленное удовлетворение..

В этом смысле, сегодня существует множество литературы, направленной на улучшение понимания роли префронтальной коры при различных неврологических расстройствах, таких как шизофрения, биполярное расстройство или синдром дефицита внимания и гиперактивности..

Эти три психопатологии были связаны с определенной дисфункцией коры головного мозга, факт, который мотивировал бы появление поведенческих изменений у людей.

Аналогичным образом, начались клинические испытания с фармакотерапией, которые показали, что некоторые лекарства, такие как гуанфацин, улучшают функцию префронтальной коры головного мозга..

Наконец, постулируется, что другие патологические состояния, такие как депрессия, реакция на сильный стресс, поведение и попытки самоубийства, социопатия или наркомания, также могут быть связаны с работой ПФУ..

Тем не менее, научные данные об этих гипотезах ограничены, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить роль PFC в психопатологических изменениях этого типа..

ссылки

1. Jódar, M (Ed) и cols (2014). Нейропсихология. Барселона, редакция УПЦ.
2. Хавьер Тирапу Устарроз и соавт. (2012). Нейропсихология префронтальной коры и исполнительные функции. Редакция Viguer.
3. Лапуэнте, р (2010). Нейропсихология. Мадрид, Плаза издание.
4. Junqué, C. I Barroso, J (2009). Нейропсихология. Мадрид, ред. Синтез.
5. Брайан Колб, Ян К. Уишоу (2006): нейропсихология человека. Редакция Panamericana Medical, Барселона.
6. Jódar, M (ed). (2005). Нарушения языка и памяти. Редакция УПЦ.