Frontale kwab Anatomie en functies (met afbeeldingen)

de frontale kwab mogelijk is het het hersengebied dat ons het meest van de mens onderscheidt van de rest van de dieren. Daarom heeft het speciale belangstelling gewekt bij onderzoekers, die meerdere studies hebben uitgevoerd naar hun functies en hun bedieningsmechanisme.

De frontale kwab van de mens heeft veel te maken met functies die net zo belangrijk zijn als taal, beheersing van motorische acties en uitvoerende functies, zodat hij, als hij gewond raakt, ernstige problemen kan krijgen die we ook in dit artikel bespreken.

Neuro-anatomie van de frontale kwab

plaats 

Voordat de functies van de frontale kwab worden uitgelegd, worden de locatie en de anatomie ervan beschreven.

De hersenen zijn samengesteld uit corticale gebieden en subcorticale structuren, ik zal beginnen met de corticale gebieden omdat de frontale kwab een van hen is.

De cerebrale cortex is verdeeld in lobben, gescheiden door groeven, de meest bekende zijn de frontale, pariëtale, temporale en occipitale, hoewel sommige auteurs postuleren dat er ook limbische kwab (Redolar 2014).

De korst is verdeeld in twee helften, rechts en links, zodat de lobben aanwezig zijn symmetrisch in beide hersenhelften, dat recht frontale kwab en een linker, een rechter en linker parietale kwab, enzovoort.

De hersenhelften worden gedeeld door de interhemisferische spleet terwijl de lobben worden gescheiden door verschillende groeven.

De frontale kwab afkomstig van de voorzijde van de hersenen naar de sulcus (centrale sulcus) begint waar de pariëtale lob en de zijkanten, de Sylvan spleet (of opening zijde) de temporale kwab scheidt.

Wat de anatomie van de menselijke frontale kwab betreft, kan worden gezegd dat deze zeer volumineus is en een piramidevorm heeft. Het kan worden verdeeld in precentrale en prefrontale cortex:

1. De precentrale cortex het bestaat uit de primaire motorcortex (gebied 4 van Brodmann), de premotorische cortex en de aanvullende motorische cortex (gebied 6 van brodmann). Deze zone is in feite motorisch en bestuurt de fasische bewegingen van het lichaam (programmeren en starten van beweging) evenals de bewegingen die nodig zijn om de taal en houding en lichaamsoriëntatie te produceren.
2. De prefrontale cortex, het is de associatiezone, het is samengesteld uit dorsolaterale, ventrolaterale en orbitofrontale cortex, en zijn functies zijn gerelateerd aan het uitvoerende systeem, zoals de controle en het beheer van uitvoerende functies.

De frontale kwab, en met name de prefrontale cortex, is het corticale gebied dat het meest verbonden is met de rest van de hersenen. De belangrijkste verbindingen zijn de volgende:

1. Frontale corticaal-corticale verbindingen. Ontvang en verstuur informatie naar de rest van de lobben. De belangrijkste zijn de frontotemporale verbindingen, die verband houden met de audio-gezichtsactiviteit en frontoparietals, gerelateerd aan de controle en regulatie van de cutane kinesthetische gevoeligheid en pijn.
2. Cortico-subcorticale frontale verbindingen.
   • Fronto-thalamische verbindingen.
     • Centrallaterale thalamische kernen die in verbinding staan ​​met de precentrale cortex.
     • Dorsomediale thalamische kern die verbonden is met de prefrontale cortex, op de een of andere manier gerelateerd aan het geheugen.
     • Voorste ventrale thalamische kern die aansluit op de limbische frontale cortex (cingulate gebied).
   • Fronto-limbische verbindingen. Vergemakkelijking van emotionele en affectieve regulatie door neuro-endocriene en neurochemische secreties.
   • Fronto-basale circuits. In deze circuits zijn sommige delen van de frontale kwab verbonden met de gestreepte, de bleke bol en de thalamus:
     • Motorcircuit, gerelateerd aan de besturing van bewegingen.
     • Oculomotor circuit, gerelateerd aan de associatie tussen onze bewegingen en de positie van objecten geïdentificeerd door zicht.
     • Dorsolaterale prefrontale schakeling, gerelateerd aan uitvoerende functies.
     • Cingulate prefrontal circuit, gerelateerd aan emotionele reacties.

Een ruwe manier waarop je zou kunnen zeggen dat de frontale kwab ontvangt input van de gebieden die verantwoordelijk zijn voor de sensorische informatieverwerking en verzendt uitgangen naar de gebieden die verantwoordelijk zijn voor het geven van een antwoord, in het bijzonder de motor.

De prefrontale cortex

De prefrontale cortex is het laatste gebied dat zich in de frontale kwab en de hersenen in het algemeen ontwikkelt. Dit gebied is vooral belangrijk omdat het functies vervult zonder die we niet effectief zouden zijn in ons dagelijks leven, zoals het plannen en organiseren van toekomstig gedrag.

Het heeft een piramidevorm, zoals de frontale kwab, en heeft een interne, een externe en een binnenzijde..

Met betrekking tot de verbindingen die het tot stand brengt met de rest van de structuren, zijn er drie hoofdschakelingen:

1. Dorsolaterale prefrontale route. Het gaat naar het dorso-laterale gebied van de caudate nucleus. Vanaf hier verbindt het met de bleke dorsomediale wereld en met de zwarte substantie. Deze projecteren de dorsomediale en ventrale-anterieure Thalamic Kernen, en van daaruit keren ze terug naar de prefrontale cortex.
2. Orbitofrontale circuit. Ventromedial nucleus caudatus de projecten, na de globus pallidus en de substantia nigra de ventromediale dus over op de ventrale-dorsale mediale en voorste thalamuskernen en tenslotte terug naar de prefrontale cortex.
3. Vorige cingulate circuit. Het projecteert naar het ventrale striatum, dit heeft verbindingen met de bleke bol, het ventrale tegmentale gebied, de habenula, de hypothalamus en de amygdala. Uiteindelijk keert het terug naar de prefrontale cortex.

Dit gebied wordt toegeschreven aan de functies van structureren, organiseren en plannen van gedrag. De patiënt lijdt de volgende fouten als dit gebied gewond raakt:

• Mislukkingen in selectieve capaciteit.
• Falen in aanhoudende activiteit.
• Tekorten in de associatieve capaciteit of in de vorming van concepten.
• Tekorten in planningscapaciteit.

Frontale kwab functies

De frontale kwab vervult meerdere functies die kunnen worden samengevat in:

• Uitvoerende functies:
  • Virtuele simulatie van het gedrag dat moet worden uitgevoerd door ervaringen en eerdere en plaatsvervangende lessen.
  • Een doel instellen en de stappen die moeten worden gevolgd om het doel te bereiken.
  • Planning, coördinatie en implementatie van het nodige gedrag om het doel te bereiken.
  • Onderhoud van de doelstellingen gedurende het gehele proces tot het bereiken van het doel. Hier zijn het werkgeheugen en de aanhoudende aandacht betrokken.
  • Remming van andere stimuli die niets met het doel te maken hebben en die hen kunnen hinderen.
  • Coördinatie van alle noodzakelijke systemen om de nodige acties uit te voeren, zoals sensorisch, cognitief en gedragsmatig.
  • Analyse van de verkregen resultaten en, indien nodig, aanpassing van de gedragspatronen op basis van deze resultaten.
• Sociale functies:
  • Inferentie van de intenties en gedachten van anderen. Dit vermogen wordt theory of mind genoemd.
  • Reflectie over onze kennis en interesses en het vermogen om deze te communiceren.
• Emotionele functies:
  • Controle van versterkende stimuli om ons te motiveren om de cognitieve gedragingen en processen uit te voeren die we zouden moeten uitvoeren.
  • Regulatie van impulsen.
  • Bewustzijn van emoties.
• Motor functies:
  • Reeksen, coördinatie en uitvoering van motorisch gedrag.
• Taalkundige functies:
  • Het vermogen om de taal van anderen te begrijpen en onze eigen taal te produceren.

Vervolgens zullen de executieve functies dieper worden beschreven vanwege hun grote belang bij de mens.

Uitvoerende functies

Uitvoerende functies kunnen worden gedefinieerd als de laatste stap in de controle, regulering en richting van menselijk gedrag. Dit concept ontstaat voor het eerst uit de hand van A.R. Luria in 1966 in zijn boek Higher Cortical Function in Man (geciteerd in León-Carrión & Barroso, 1997).

Lezak populariseerde de term in de Amerikaanse psychologie. Deze auteur wijst op het verschil tussen de uitvoerende en cognitieve functies, zegt dat, hoewel cognitieve functies schade lijden als de uitvoerende functies goed te laten werken, zal de persoon onafhankelijk blijven, constructieve zelfvoorzienend en productieve (aangehaald in León-aas & Barroso, 1997).

De uitvoerende functies bestaan ​​uit vier componenten:

1- Formulering van doelen. Het is het proces waarbij behoeften worden bepaald, wat wordt gewenst en wat in staat is om te bereiken wat wordt gewenst. Als een persoon deze functie veranderd heeft, kan hij niet nadenken over wat hij moet doen en geeft hij moeilijkheden bij het starten van activiteiten.

Deze veranderingen kunnen optreden zonder de noodzaak van hersenbeschadiging, eenvoudigweg door een slechte organisatie in de prefrontale kwab.

2- Planning. Het is verantwoordelijk voor het bepalen en organiseren van de noodzakelijke stappen om een ​​intentie uit te voeren.

Dit proces vereist bepaalde capaciteiten zoals: conceptualiseren van veranderingen in de huidige omstandigheden, ontwikkelen in het milieu, objectief omgaan met de omgeving, alternatieven bedenken, verkiezingen uitvoeren en een structuur ontwikkelen om het plan uit te voeren.

3- Implementatie van plannen. Het wordt geïnterpreteerd als de actie van het initiëren, onderhouden, veranderen en voor sequenties van complexe gedragingen op een alomvattende en ordelijke manier.

4- Effectieve uitvoering. Het is de beoordeling op basis van de doelstellingen en middelen die worden gebruikt om deze doelstellingen te bereiken.

Het onderwijssysteem is erg belangrijk voor de juiste configuratie van de uitvoerende functies, aangezien deze functies zich beginnen te ontwikkelen in de kindertijd, vanaf het eerste levensjaar, en niet rijpen tot de puberteit of zelfs later.

Uitvoerende functies hebben voornamelijk betrekking op de prefrontale cortex, maar sommige studies PET (positron emissie tomografie) geven aan dat wanneer de activiteit routine wordt, een ander deel van de hersenen neemt de activiteit "vrij" om te prefrontale cortex en dat het kan omgaan met andere functies.

Executive prestatie-evaluatie

De meest gebruikte technieken voor de evaluatie van het uitvoerende systeem zijn:

• Wisconsin Card Sorting Test. Test waarin de patiënt een reeks kaarten op verschillende manieren moet classificeren, waarbij elke keer een andere categorie wordt gebruikt. Falen in deze test zou problemen in de formatie van concepten impliceren die te wijten zouden kunnen zijn aan verwondingen in de linker frontale kwab.
• De toren van Hanoi-Sevilla. Deze test wordt gebruikt om complexe probleemoplossende vaardigheden te onderzoeken.
• Maze tests. Deze tests bieden gegevens over de hoogste niveaus van hersenfuncties waarvoor planning en prognose nodig zijn.
• Bouwspeelgoed. Dit zijn ongestructureerde tests en worden gebruikt om uitvoerende functies te evalueren.

Dysfuncties van de frontale kwab

De frontale kwab kan beschadigd raken als gevolg van trauma, hartaanvallen, tumoren, infecties of de ontwikkeling van bepaalde aandoeningen zoals neurodegeneratieve of ontwikkelingsstoornissen.

De gevolgen van schade aan de frontale kwab zijn afhankelijk van de beschadigde plek en de omvang van de verwonding. Het syndroom, als gevolg van schade aan de frontale kwab, beter bekend is het prefrontale syndroom dat hieronder zal worden beschreven.

Het prefrontale syndroom

De eerste goed gedocumenteerde beschrijving van een geval van dit syndroom was die van Harlow (1868) over de zaak van Phineas Gage, deze zaak is in de loop van de tijd verder bestudeerd en is tegenwoordig een van de bekendste in het veld van psychologie (geciteerd in León-Carrión & Barroso, 1997).

Phineas werkte aan de sporen van een trein toen hij een ongeluk kreeg terwijl hij buskruit verdichtte met een ijzeren staaf.

Het lijkt erop dat er een vonk kwam naar het buskruit en het explodeerde door de ijzeren staaf recht naar zijn hoofd te gooien. Phineas leed aan een laesie in de linker frontale kwab (specifiek in de mediale orbitale regio) maar hij leefde nog, hoewel er nog steeds gevolgen waren.

De belangrijkste veranderingen als gevolg van de geleden schade waren toegenomen impulsen, onvermogen om te controleren en problemen om te plannen en te organiseren.

Mensen met de geblesseerde prefrontale cortex hebben veranderingen in persoonlijkheid, motoriek, aandacht, taal, geheugen en executieve functies.

Persoonlijkheid verandert

Volgens Ardila (geciteerd in León-Carrión & Barroso, 1997) zijn er twee manieren om de veranderingen in persoonlijkheid veroorzaakt door dit syndroom te beschrijven:

1. Veranderingen in activering voor de actie. Patiënten hebben de neiging om apathie en desinteresse te voelen, daarom doen ze alles met tegenzin en zijn ze niet erg proactief.
2. Veranderingen in het type reactie. De reactie van de patiënt is niet adaptief, het komt niet overeen met de stimulus die hem wordt aangeboden. Ze kunnen bijvoorbeeld een examen afleggen en de kleding kiezen die ze te lang dragen in plaats van te studeren.

Veranderingen in motoriek

Onder de veranderingen in motoriek kunnen we vinden:

• Neonatale reflexen Het lijkt alsof de patiënten een toeval hebben gekregen en zijn teruggekeerd om de reflexen te hebben die de baby's hebben en ze zijn verloren met de ontwikkeling. De meest gebruikelijke zijn:
  • Weerspiegeling van Babinski. Dorsale tonische extensie van de grote teen.
  • Prehension reflex. Sluit de palm van je hand als iets hem aanraakt.
  • Zuigreflectie.
  • Palmomentonische reflex. Het aanraken van de palm van de hand triggert bewegingen in de kin.
• Herhaal de acties van de examinator.
• Ze reageren overdreven op stimuli.
• Desorganisatie van gedrag.
• Herhaal dezelfde beweging opnieuw en opnieuw.

Veranderingen in aandacht

De belangrijkste veranderingen zijn in de oriëntatiereactie, patiënten hebben gebreken om zich te oriënteren op de stimuli die ze thuis zouden moeten hebben en bij het volgen van de instructies van de onderzoeker.

Taal veranderingen

De meest karakteristieke zijn:

• Transcorticale motorische afasie. De taal is zeer beperkt en wordt gereduceerd tot korte frases.
• Subvocale taal. Veranderingen in het spraakapparaat, waarschijnlijk als gevolg van afasie, zodat de persoon zich vreemd uit.
• Commissie van naamgevingsfouten, hoe te volharden en te reageren vóór fragmenten van de stimulus en niet de prikkel in de mondiale.
• Ze reageren beter op visuele dan verbale stimuli omdat ze slecht controle hebben over gedrag door taal.
• Ze kunnen een centraal gespreksonderwerp niet handhaven.
• Gebrek aan verbindingselementen om vormen te geven en de logische taal te maken.
• Concretisme. Ze geven concrete informatie zonder het in context te plaatsen, wat het voor de gesprekspartner moeilijk kan maken om het te begrijpen.

Veranderingen in het geheugen

De frontale lobben spelen een belangrijke rol in het geheugen, vooral in het kortetermijngeheugen. Patiënten met laesies in de frontale kwab vertonen problemen bij de opslag en het behoud van het geheugen. De meest voorkomende wijzigingen zijn:

• Tijdelijke organisatie van het geheugen. Patiënten hebben problemen met het bestellen van gebeurtenissen in de loop van de tijd.
• Amnesieën, met name voor verwondingen die in de omgeving van de baan worden veroorzaakt.

Veranderingen in uitvoerende functies

De uitvoerende functies zijn het meest getroffen bij patiënten met frontale laesies, gezien het feit dat voor de juiste prestaties, een complexe uitwerking en de integratie en coördinatie van verschillende componenten noodzakelijk zijn..

Mensen met een frontale syndroom zijn niet in staat om een ​​doel te vormen, plannen, acties op een ordentelijke manier uit te voeren en de verkregen resultaten te analyseren. Deze tekortkomingen voorkomen dat ze een normaal leven leiden als ze hun werk / school, familie, sociale taken verstoren ...

Hoewel de beschreven symptomen de meest voorkomende zijn, zijn hun kenmerken niet universeel en zullen ze afhankelijk zijn van zowel patiëntvariabelen (leeftijd, premorbide uitvoering, ...) als van de laesie (specifieke locatie, grootte ...) en het beloop van het syndroom.

Typische syndromen

De categorie frontale syndromen is erg breed en omvat een andere reeks syndromen die verschillen naargelang het geblesseerde gebied.

Cummings (1985) beschrijft drie syndromen (geciteerd in León-Carrión & Barroso, 1997):

1. Orbitofrontal syndroom (of ontremming). Het wordt gekenmerkt door ontremming, impulsiviteit, emotionele labiliteit, slecht beoordelingsvermogen en afleidbaarheid.
2. Frontale convexiteitssyndroom (of apathisch). Het wordt gekenmerkt door apathie, onverschilligheid, psychomotorische retardatie, verlies van momentum, abstractie en slechte categorisering.
3. Frontale middensyndroom (of akinético van de frontale kwab). Het wordt gekenmerkt door een gebrek aan spontane gebaren en bewegingen, zwakte en verlies van gevoel in de extremiteiten.

Imbriano (1983) voegt nog twee syndromen toe aan de classificatie van Cummings (geciteerd in León-Carrión & Barroso, 1997):

1. Polar-syndroom. Geproduceerd door verwondingen in het omloopgebied. Het wordt gekenmerkt door veranderingen in intellectuele capaciteit, temporo-ruimtelijke desoriëntatie en gebrek aan zelfbeheersing.
2. Espleniaal syndroom. Geproduceerd door linker mediale laesies. Gekenmerkt door veranderingen in affectieve gezichtsuitdrukkingen en affectieve onverschilligheid, denkstoornissen en taalveranderingen.

referenties

1. Carmona, S., & Moreno, A. (2014). Uitvoerende controle, besluitvorming, redenering en probleemoplossing. In D. Redolar, Cognitieve neurowetenschap (blz. 719-746). Madrid: Panamericana Medical S.A..
2. León-Carrión, J., & Barroso, J. (1997). Neuropsychology of Thought. Sevilla: KRONOS.
3. Redolar, D. (2014). Frontale lobben en hun verbindingen. In D. Redolar, Cognitieve neurowetenschap (pp. 95-101). Madrid: Panamericana Medical S.A..