Čelní lalok - Frontal lobe

Čelní lalok
Hlavní trhliny a laloky mozečku při pohledu z boku. (Čelní lalok je zobrazen modře.)
Šedá729.png
Podrobnosti
Část Mozek
Tepna Přední mozek
Středně mozkový
Identifikátory
latinský lobus frontalis
Zkratka FL
Pletivo D005625
NeuroNames 56
NeuroLex ID birnlex_928
TA98 A14.1.09.110
TA2 5445
FMA 61824
Anatomické termíny neuroanatomie

Čelní lalok je největší ze čtyř hlavních laloků mozku v savců , a je umístěn na přední straně každé hemisféry (v přední části mozkovém laloku a temporálním laloku ). Je oddělena od temenního laloku rýhou mezi tkáněmi nazývanými centrální sulcus a od temporálního laloku hlubší rýhou nazývanou laterální sulcus (Sylvianská puklina). Nejpřednější zaoblená část čelního laloku (i když není dobře definována) je známá jako frontální pól, jeden ze tří pólů mozku .

Čelní lalok je zakryt čelní kůrou . Frontální kůra zahrnuje premotorickou kůru a primární motorickou kůru - části motorické kůry . Přední část frontální kůry je pokryta prefrontální kůrou .

V čelním laloku jsou čtyři hlavní gyri . Precentral gyrus je přímo přední do centrálního žlábku , s ní rovnoběžný, a obsahuje primární motorické kůry, která řídí dobrovolné pohyby specifických částí těla. Tři horizontálně uspořádané podsekce frontálního gyru jsou horní frontální gyrus , střední frontální gyrus a dolní frontální gyrus . Dolní frontální gyrus je rozdělen na tři části - orbitální část , trojúhelníkovou část a operulární část .

Čelní lalok obsahuje většinu dopaminových neuronů v mozkové kůře . Tyto dopaminergní cesty jsou spojeny s odměnou , pozornost , paměť krátkodobých úkolů, plánování a motivace . Dopamin má tendenci omezovat a vybírat smyslové informace přicházející z thalamu do předního mozku .

Struktura

Čelní lalok (červený) levé mozkové hemisféry.

Čelní lalok je největším mozkovým lalokem a tvoří asi třetinu povrchu každé polokoule. Na laterálním povrchu každé polokoule odděluje centrální sulcus frontální lalok od parietálního laloku. Boční rýhou odděluje čelní lalok z temporálního laloku .

Čelní lalok lze rozdělit na boční , polární, orbitální (nad oběžnou dráhou ; také se nazývá bazální nebo ventrální ) a mediální část. Každá z těchto částí se skládá z konkrétního gyru :

Gyri jsou odděleny sulci . Například precentrální gyrus je před centrálním sulcus a za precentral sulcus . Horní a střední frontální gyri jsou rozděleny nadřazeným frontálním sulkem . Střední a nižší frontální gyri jsou rozděleny dolním frontálním sulcusem .

U lidí dosahuje čelní lalok plné zralosti kolem konce 20. let, což značí kognitivní zralost spojenou s dospělostí. Malé množství atrofie je však ve frontálním laloku stárnoucího člověka normální. Fjell, v roce 2009, studoval atrofii mozku u lidí ve věku 60–91 let. 142 zdravých účastníků bylo skenováno pomocí MRI . Jejich výsledky byly porovnány s výsledky 122 účastníků s Alzheimerovou chorobou . Follow-up o rok později ukázalo, tam byli označeny objemový pokles u pacientů s Alzheimerovou chorobou a mnohem menší pokles (v průměru 0,5%) ve zdravé skupině. Tato zjištění potvrzují zjištění Coffeyho, který v roce 1992 naznačil, že objem čelního laloku klesá přibližně o 0,5–1% ročně.

Funkce

Celistvost frontální kůry lze považovat za „akční kůru“, stejně jako zadní kůra je považována za „smyslovou kůru“. Je věnována působení jednoho nebo druhého druhu: kosternímu pohybu, pohybu očí, ovládání řeči a vyjádření emocí.U lidí je největší část frontální kůry, Prefrontální kůra , zodpovědná za vnitřní, účelné mentální jednání, běžně nazývané uvažování nebo Prefrontální syntéza .

Funkce PFC zahrnuje schopnost projektovat budoucí důsledky, které vyplývají z aktuálních akcí. Funkce PFC také zahrnují přepsání a potlačení sociálně nepřijatelných reakcí a také diferenciaci úkolů.

PFC také hraje důležitou roli v integraci delších neúlohových pamětí uložených v mozku. Často se jedná o vzpomínky spojené s emocemi odvozenými ze vstupu z limbického systému mozku . Čelní lalok tyto emoce upravuje, obecně tak, aby odpovídal společensky přijatelným normám.

Psychologické testy, které měří funkci čelního laloku, zahrnují poklepávání prstem (protože čelní lalok ovládá dobrovolný pohyb), test třídění karet ve Wisconsinu a měření jazykových , matematických dovedností a rozhodování, které jsou všechny ovládány čelním lalokem.

Klinický význam

Poškození

Poškození čelního laloku může nastat mnoha způsoby a může mít za následek mnoho různých následků. Přechodné ischemické záchvaty (TIA), také známé jako mini-mrtvice, a mrtvice jsou běžnými příčinami poškození čelního laloku u starších dospělých (65 a více let). Tyto mrtvice a mini-tahy mohou nastat v důsledku zablokování průtoku krve do mozku nebo v důsledku prasknutí aneuryzmatu v mozkové tepně . Mezi další způsoby, kterými může dojít ke zranění, patří traumatická poranění mozku vzniklá po nehodách, diagnózy jako Alzheimerova choroba nebo Parkinsonova choroba (které způsobují příznaky demence ) a epilepsie čelního laloku (k níž může dojít v jakémkoli věku). Poškození čelního laloku je velmi často rozpoznáno u osob s prenatální expozicí alkoholu .

Příznaky

Běžné účinky poškození čelního laloku jsou různé. Pacienti, kteří zažili trauma čelního laloku, mohou znát vhodnou reakci na situaci, ale v „reálném životě“ vykazují nevhodné reakce na stejné situace. Podobně emoce, které jsou cítit, nemusí být vyjádřeny ve tváři nebo v hlase. Například někdo, kdo se cítí šťastný, by se neusmál a hlas by postrádal emoce. Ve stejné linii však tato osoba může také vykazovat nadměrné, neopodstatněné projevy emocí. Deprese je u pacientů s cévní mozkovou příhodou běžná. Častá je také ztráta nebo snížení motivace. Někdo by možná nechtěl vykonávat běžné denní činnosti a necítil by se „na to“. Ti, kteří jsou v blízkosti osoby, která poškození zažila, si mohou všimnout změn v chování. Tato změna osobnosti je charakteristická pro poškození čelního laloku a byla ukázána na příkladu Phineasa Gage . Čelní lalok je stejná část mozku, která je zodpovědná za výkonné funkce, jako je plánování budoucnosti, úsudek, rozhodovací schopnosti, rozsah pozornosti a zábrana. Tyto funkce se mohou drasticky snížit u někoho, kdo má poškozený čelní lalok.

Různé jsou také důsledky, které jsou vidět méně často. Konfabulace může být nejčastěji indikovaným „méně častým“ účinkem. V případě konfabulace někdo uvádí nepravdivé informace, přičemž si zachovává víru, že je to pravda. U malého počtu pacientů lze zaznamenat netypickou veselost. Tento účinek je pozorován většinou u pacientů s lézemi v pravé přední části mozku.

Dalším zřídka se vyskytujícím efektem je duplicitní paramnesie , kdy pacienti věří, že místo, kde aktuálně pobývají, je replikou místa umístěného někde jinde. Podobně ti, kteří mají Capgrasův syndrom po poškození čelního laloku, věří, že identická „náhrada“ převzala identitu blízkého přítele, příbuzného nebo jiné osoby a vydává se za tuto osobu. Tento poslední účinek je pozorován většinou u schizofrenních pacientů, kteří mají také neurologickou poruchu ve frontálním laloku.

Poškození DNA

V lidské frontální kůře prochází sada genů snížené expresi po 40 letech a zvláště po 70. roce. Tato sada obsahuje geny, které mají klíčové funkce v synaptické plasticitě důležité pro učení a paměť, vezikulární transport a mitochondriální funkci . Během stárnutí , poškození DNA je v výrazně zvýšilo promotory genů vykazující sníženou expresi ve frontálním kortexu. V kultivovaných lidských neuronech jsou tyto promotory selektivně poškozeny oxidačním stresem.

Jedinci s neurokognitivními poruchami spojenými s HIV akumulují poškození jaderné a mitochondriální DNA ve frontální kůře.

Genetický

Zpráva Národního institutu pro duševní zdraví říká, že genová varianta (COMT), která snižuje aktivitu dopaminu v prefrontální kůře, souvisí s horším výkonem a neefektivním fungováním této oblasti mozku během pracovní paměti, úkolů a s mírně zvýšeným rizikem schizofrenie .

Dějiny

Psychochirurgie

Na počátku 20. století zahrnovalo lékařské ošetření duševních chorob , které nejprve vyvinul portugalský neurolog Egas Moniz , poškození cest spojujících frontální lalok s limbickým systémem . Frontální lobotomie (někdy nazývaná frontální leukotomie) úspěšně snížila úzkost, ale za cenu častého otupení emocí, vůle a osobnosti subjektu . Nevybíravé používání tohoto psychochirurgického postupu v kombinaci s jeho závažnými vedlejšími účinky a úmrtností 7,4 až 17 procent si získalo špatnou pověst. Frontální lobotomie do značné míry vymřela jako psychiatrická léčba. Přesnější psychochirurgické postupy se stále používají, i když jen zřídka. Mohou zahrnovat přední kapsulotomii (bilaterální tepelné léze předních končetin vnitřní kapsle ) nebo bilaterální cingulotomii (zahrnující léze přední cingulární gyri ) a mohou být použity k léčbě jinak neléčitelných obsedantních poruch nebo klinické deprese .

Teorie funkce

Teorie funkce frontálního laloku lze rozdělit do čtyř kategorií:

  • Teorie jednoho procesu, které navrhují, že „poškození jednoho procesu nebo systému je zodpovědné za řadu různých dysexecutive symptomů
  • Víceprocesní teorie, které navrhují „aby se výkonný systém frontálního laloku skládal z řady komponent, které obvykle spolupracují při každodenních činnostech (heterogenita funkce)“
  • Konstrukce vedené teorie, které navrhují, že „většinu, ne-li všechny frontální funkce lze vysvětlit jedním konstruktem (homogenitou funkce), jako je pracovní paměť nebo inhibice“
  • Teorie s jedním symptomem, které navrhují, aby konkrétní dysexecutive symptom (např. Konfabulace) souvisel s procesy a konstrukcí podkladových struktur.

Mezi další teorie patří:

  • Stuss (1999) navrhuje diferenciaci do dvou kategorií podle homogenity a heterogenity funkce.
  • Přístup Grafmanových manažerských znalostních jednotek (MKU) / strukturovaných událostí (SEC) (viz Wood & Grafman, 2003)
  • Miller & Cohenova integrační teorie prefrontálního fungování (např. Miller & Cohen, 2001)
  • Rollsův přístup stimul-odměna a Stussovy přední pozornostní funkce (Burgess & Simons, 2005; Burgess, 2003; Burke, 2007).

Je třeba zdůraznit, že výše popsané teorie se liší svým zaměřením na určité procesy/systémy nebo konstrukce. Stuss (1999) poznamenává, že otázka homogenity (jednoduchý konstrukt) nebo heterogenity (více procesů/systémů) funkce „může představovat spíše problém sémantiky a/nebo neúplné funkční analýzy než neřešitelnou dichotomii“ (s. 348). Další výzkum však ukáže, zda bude k dispozici jednotná teorie funkce frontálního laloku, která plně odpovídá rozmanitosti funkcí.

Ostatní primáti

Mnoho vědců si myslelo, že čelní lalok je u lidí ve srovnání s jinými primáty nepřiměřeně zvětšen. To bylo považováno za důležitý rys lidské evoluce a bylo to považováno za hlavní důvod, proč se lidské poznání liší od ostatních primátů. Tento pohled ve vztahu k lidoopům byl však od té doby zpochybněn neuroimagingovými studiemi. Pomocí zobrazování magnetickou rezonancí ke stanovení objemu frontální kůry u lidí, všech existujících druhů opic a několika druhů opic , bylo zjištěno, že lidská frontální kůra nebyla relativně větší než kůra jiných velkých lidoopů, ale byla relativně větší než frontální kůra menších opic a opic. Vyšší poznávání lidí je místo toho považováno za vztah k větší propojenosti dané nervovými trakty , které neovlivňují kortikální objem. To je také evidentní v drahách na jazykové sítě spojující čelní a temporální laloky.

Viz také

Reference

Další čtení

  • Donald T. Stuss a Robert T. Knight (Eds.), Principles of Frontal Lobe Function , Second Edition, Oxford University Press, New York, 2013.

externí odkazy