Prefrontal Cortex: anatomija, funkcijos ir susiję sutrikimai

Prefrontalinė žievė, dar žinoma kaip prefrontalinė žievė, yra smegenų sritis, esanti priekinėje skilčių priekinėje dalyje.

Konkrečiai, ši struktūra yra priešais priekinės žievės motorines ir priešmotorines sritis, todėl pagrindiniame regione planuojama pažintiniu būdu sukurtas elgesys.

Neseniai atlikti tyrimai privertė prefrontalinę žievę su tokiomis veiklomis kaip asmenybės raiška, sprendimų priėmimo procesai ir socialinio elgesio tinkamumas kiekvienu momentu.

Taigi šis smegenų regionas yra viena iš pagrindinių struktūrų, lemiančių žmogaus elgesio savybes, taip pat sudėtingiausių veiklos vykdymą.

Šiame straipsnyje apžvelgiamos pagrindinės prefrono žievės savybės. Aptariami pagrindiniai teorijos apie šį smegenų regioną, taip pat atliekama veikla ir susiję sutrikimai.

Prefrontalinės žievės savybės

Prefrontinė žievė (PFC) yra smegenų regionas, sudarantis apie 30% smegenų žievės.

Ši struktūra yra smegenų priekiniame regione, tai yra, ant kaktos esančioje srityje, ir yra priekinė smegenų skilčių dalis.

Konkrečiau kalbant, PFC yra tik priešais kitus du svarbius frontalinės skilties plotus: motorinę žievę ir prieškūninę žievę.

Šiuo metu yra trys pagrindiniai prefrontalinės žievės apibrėžimo būdai. Tai yra:

1. Kaip ir granuliuota priekinė žievė.
2. Kaip talamo vidurio nugaros branduolio projekcijos sritis.
3. Kaip ir priekinės žievės dalis, kurios elektrinė stimuliacija nesukelia judesių.

CPF galima atskirti nuo kitų priekinės skilties sričių per savo ląstelių sudėtį, jos dopaminerginę inervaciją ir jo thalamic afferentus. Tokiu būdu jis šiandien yra nusistovėjęs ir ribotas regionas.

Dauguma autorių, pvz., Millerio ir Coheno, teigia, kad prefrontalinė žievė yra regionas, kuris yra labiausiai išplėtotas primatuose, gyvūnai, žinomi dėl įvairaus ir lanksčiojo elgesio repertuaro.

Taigi, CPF sudaro neokortikinių sričių, siunčiančių ir gaunančių projekcijas iš visų sensorinių kortikos sistemų, motorinių sistemų ir daugelio subkortikinių struktūrų, rinkinys, ir yra pagrindinis regionas elgesiui ir asmenybei plėtoti.

Šia prasme Miller ir Cohen nustatė, kad CPF nėra kritinė struktūra paprastiems ar automatiniams elgesiams, kurie nėra apibendrinami naujoms situacijoms, vykdymui.

Priešingai, prefrontalinė žievė yra svarbi tose veiklose, kurioms reikia iš viršaus į apačią apdorojimo, ty kai elgesys turi būti grindžiamas vidinėmis būsenomis arba kai būtina naudoti socialinius ir aplinkos elementus, lemiančius elgesį.

Anatomija

CPF yra apibrėžtas per jo cytoarchitektūrą, kai yra granuliuotas sluoksnis, atitinkantis ketvirtąjį smegenų žievės sluoksnį.

Šiuo metu nėra visiškai aišku, kas pirmasis pasinaudojo šiuo prefrono žievės skirstymo kriterijumi. Daugelis novatoriškų smegenų cytoarchitektūros tyrėjų apribojo prefrontalinį terminą su daug mažesniu regionu.

Tačiau 1935 m. Carlyle Jacobsen vartojo terminą CPF, kad diferencijuotų prefrontalines granuliuotas sritis nuo ne granuliuotų priekinės skilties motorinių ir priešmotorinių zonų.

Brodmanno sričių terminologijoje prefrontalinė žievė apima 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 ir 47 sritis, todėl interjere yra labai platus regionas, kuriame yra daug struktūrų.

Kita vertus, CPF išsiskiria tuo, kad jis yra talamo branduolių projekcijos plotas, atsižvelgiant į Rose ir Woolsey darbą. Šie autoriai parodė, kad ne primatų gyvūnams (neturintiems FPC) šios struktūros yra numatytos skirtingiems regionams. Konkrečiai, į priekines ir vidurines sritis.

Be to, šiuo metu atlikti tyrimai parodė, kad thalamus mediodorsalinio branduolio projekcijos neapsiriboja PFC primatais, bet taip pat gali vykti į kitas smegenų struktūras.

Galiausiai, šiandien CPF taip pat žinomas kaip priekinės žievės plotas, kurio elektrinė stimuliacija nesukelia pastebimų judesių. Tačiau šis apibrėžimas sukelia tam tikrų prieštaravimų, nes stebimų judesių nebuvimas po elektrinės stimuliacijos taip pat gali būti pastebėtas ne granuliuotuose žievės regionuose.

Funkcijos

Prefrontalinė žievė yra struktūra, kuri yra stipriai susijusi su daugeliu smegenų. Viduje galite pamatyti gausius ryšius su kitais regionais, tiek žievės, tiek žievės žievėje.

Šia prasme dorsalinė prefroninė žievė yra ypač tarpusavyje susijusi su smegenų regionais, dalyvaujančiais tokiuose procesuose kaip dėmesys, pažinimas ir veiksmas. Priešingai, skrandžio prefrontalinė žievė jungiasi su smegenų struktūromis, susijusiomis su emocijų procesais ir jais dalyvauja.

Galiausiai reikia nepamiršti, kad CPF gauna informaciją iš smegenų kamieno susijaudinimo sistemų, o jo funkcija ypač priklauso nuo jo neurocheminės aplinkos.

Apskritai šiuo metu yra didelis mokslinis sutarimas nustatyti, kad prefrontalinė žievė yra smegenų regionas, kuris pirmiausia dalyvauja planuojant kognityviai sudėtingą elgesį.

Šios rūšies funkcijos reiškia, kad įgyvendinama tokia veikla kaip asmenybės raiška, sprendimų priėmimo procesų raida arba elgesio pritaikymas prie kiekvienos akimirkos atsirandančių socialinių situacijų.

Taigi, CPF yra pagrindinis regionas, skirtas koordinuoti mintis ir veiksmus pagal vidaus tikslus ir įgytas žinias.

Šia prasme, siekiant nustatyti prefrono žievės funkcionalumą, sukurta medicininė vykdomosios funkcijos trukmė. Ši funkcija reiškia gebėjimą nustatyti skirtumus tarp prieštaringų minčių, priimti moralinius sprendimus, numatyti pasekmes ir pan.

Išankstinė žievė ir vykdomosios funkcijos

Iš pradžių atlikus Fuster ir Goldman-Rakic ​​tyrimus, buvo parengta vykdomųjų funkcijų trukmė, kad būtų galima pavadinti prefrontalinės žievės gebėjimus ir veiklą.

Vadinasi, vykdomoji funkcija reiškia gebėjimą atstovauti informaciją, kuri nėra tam tikru metu aplinkoje, ir „psichikos nešiojamojo kompiuterio“ sukūrimą.

Taigi, pagal prefrontalinės žievės vykdomosios funkcijos sąvoką yra kognityvinių atsakų į sudėtingą ar sunkiai išsprendžiamą problemą išsivystymas.

Šiuo požiūriu dabartiniai tyrimai rodo, kad CPF praeities patirtis yra atstovaujama, kad juos būtų galima pritaikyti dabartiniam ir tokiu būdu vadovauti sprendimų priėmimui.

Apskritai, per šią funkciją prefrontalinė žievė būtų smegenų struktūra, kuri suteiktų žmonėms gebėjimą protuoti ir gebėjimą naudoti žinias ir ankstesnę patirtį elgsenos moduliavimui.

Konkrečiau kalbant, „Goldman-Rakin“ darbas apibūdina šios rūšies funkciją kaip būdą, kaip reprezentacinės žinios gali būti naudojamos protingai vadovauti mintims, veiksmams ir emocijoms.

Vykdomosios funkcijos būtų procesas, kuris leistų slopinti mintis, elgesį ir pojūčius, kurie laikomi netinkamais.

Vykdomųjų funkcijų teorijos

Šiuo metu yra daug skirtingų teorijų, kurios stengiasi paaiškinti konkretų šios veiklos, kuriai taikoma CPF, veikimą.

Vienas iš jų teigia, kad darbo atmintis būtų esminė dėmesio ir elgesio slopinimo proceso dalis.

Konkrečiai, darbo atmintis leidžia išsaugoti užfiksuotą naują informaciją ir laikyti ją keletą sekundžių asmens prote. Minėtos informacijos pritaikymas išankstinėmis žiniomis galėtų būti procesas, kuris sudarytų sąlygas vykdyti vykdomąsias funkcijas ir nustatytų CPF veiklą.

Kita vertus, Shimamura pasiūlė dinamiško filtravimo teoriją apibūdinant prefrontalinės žievės vaidmenį vykdomosiose funkcijose.

Šioje teorijoje teigiama, kad CPF veiktų kaip aukšto lygio filtravimo mechanizmas, kuris būtų palankus tiksliniam aktyvavimui ir trukdytų aktyvavimui, kuris gali būti nesvarbus.

Galiausiai, Milleris ir Cohenas pasiūlė integracinę prefrono žievės veikimo teoriją. Šioje teorijoje teoriškai suprantama, kad kognityvinė kontrolė kyla iš aktyvaus CPF veiklos modelių palaikymo, kuriais siekiama sukurti siekiamus tikslus ir priemones, būtinas jam pasiekti.

CPF veikla

Šiuo metu yra daug teorijų, kurios bando apibrėžti, kaip CPF veikia per vykdomąsias funkcijas.

Šia prasme prefrontalinė žievė yra funkciniu požiūriu labai sudėtinga analizuoti ir tirti sritis, nes ji turi daug ryšių su beveik visomis smegenų struktūromis.

Tačiau, be mechanizmo, kurį galima pateikti, šiuo metu yra gerai aprašyta vykdomos veiklos rūšis.

Kaip jau minėta, CPF veikla priskiriama vadinamosioms vykdomosioms funkcijoms ir joms būdingi šie veiksmai:

1. Gebėjimų formuoti tikslus ir projektavimo planus plėtra.
2. Fakultetų, dalyvaujančių planuojant procesus ir strategijas, kuriomis siekiama tikslų, plėtra.
3. Įgūdžių, susijusių su planų vykdymu, vykdymas.
4. Pripažinimas pasiekimu, pasiektu elgesiu, ir poreikis keisti veiklą, sustabdyti ją ir sukurti naujus veiksmų planus.
5. Nepakankamo atsako slopinimas.
6. Elgesio atrankos procesas ir jų organizavimas erdvėje ir laike.
7. Pažintinio lankstumo plėtojimas stebint strategijas.
8. Motyvacinių ir emocinių būsenų elgesio priežiūra.
9. Elgesio priežiūra pagal konteksto ypatumus kiekvienu momentu.
10. Sprendimų priėmimas

CPF pažeidimas

Pirmoji išvada apie pažeidimus prefrontalinėje žievėje buvo atlikta per garsiąją Phineas Gage atvejį, geležinkelio darbuotoją, kuris po nelaimingo atsitikimo patyrė smarkų sužalojimą smegenų priekinėje skiltyje.

Per smegenų žalą, kurią patyrė CPF, Phineas išsaugojo savo atminties įgūdžius, kalbėjimo ir motorinius įgūdžius. Tačiau po jo įvykio jo asmenybės bruožai radikaliai pasikeitė.

Tiesą sakant, prefrontalinėje žievėje patirta žala privertė jį dirginti, nekantriai ir su dideliais socialiniais ir tarpasmeniniais santykiais.

Vėliau kiti tyrimai, atliekami su pacientais, paveiktais prefroninės žalos, parodė, kad žmonės gali teisingai verbalizuoti, koks būtų tinkamiausias socialinis elgesys tam tikromis aplinkybėmis.

Nepaisant to, kad jie gali tinkamai pagrįsti elgseną, jie praktiškai turi sunkumų vykdydami šiuos veiksmus. Tiesą sakant, kasdieniame gyvenime jie linkę atlikti tuos veiksmus, kurie kelia neatidėliotiną pasitenkinimą, nepaisant žinomų neigiamų pasekmių, kurios gali atsirasti ilgainiui.

Susiję sutrikimai

Duomenys, surinkti apie tiesioginės žalos PFC padarinius, rodo, kad šis smegenų regionas yra susijęs ne tik su gebėjimais suprasti ilgalaikius padarinius, bet ir su psichikos gebėjimu nedelsiant patenkinti pasitenkinimą.

Šiuo požiūriu yra gausybė literatūros, kurios tikslas - geriau suprasti prefrontalinės žievės vaidmenį įvairiuose neurologiniuose sutrikimuose, tokiuose kaip šizofrenija, bipolinis sutrikimas ar dėmesio deficito hiperaktyvumo sutrikimas.

Šios trys psichopatologijos buvo susijusios su tam tikra smegenų žievės disfunkcija, o tai motyvuotų elgesio pokyčių atsiradimą žmonėms.

Taip pat pradėta klinikinių tyrimų su farmakoterapija, kurie parodė, kad tam tikri vaistai, pvz., Guanfacinas, pagerina prefrontalinės žievės funkciją.

Galiausiai, galima teigti, kad kitos patologinės ligos, pvz., Depresija, didelis streso atsakas, elgesys ir bandymai nusižudyti, sociopatijos ar narkomanija, taip pat gali būti susiję su PFC veikimu.

Tačiau moksliniai įrodymai apie šias hipotezes yra riboti ir reikia atlikti tolesnius tyrimus, siekiant nustatyti PFC vaidmenį tokiuose psichopatologiniuose pokyčiuose.