Frontostriatal obvod - Frontostriatal circuit

Frontostriatální obvody jsou nervové dráhy, které spojují oblasti čelního laloku s bazálními gangliemi ( striatum ), které zprostředkovávají motorické, kognitivní a behaviorální funkce v mozku . Přijímají vstupy ze skupin dopaminergních , serotonergních , noradrenergních a cholinergních buněk, které modulují zpracování informací. Frontostriatální obvody jsou součástí výkonných funkcí . Výkonné funkce zahrnují následující: výběr a vnímání důležitých informací, manipulace s informacemi v pracovní paměti, plánování a organizace, kontrola chování, adaptace na změny a rozhodování. Tyto obvody se podílejí na neurodegenerativních poruchách, jako je Alzheimerova choroba a Parkinsonova choroba, a také na neuropsychiatrických poruchách včetně schizofrenie , deprese , obsedantně kompulzivní poruchy (OCD) a poruchy pozornosti a hyperaktivity (ADHD) .

Anatomie

Zjednodušený diagram cest frontální kůry, striata a thalamu.

Existuje pět definovaných frontostriatálních obvodů: motorické a okulomotorické obvody pocházející z frontálních očních polí jsou zapojeny do motorických funkcí; zatímco dorsolaterální prefrontální, orbitální frontální a přední cingulární obvody jsou zapojeny do výkonných funkcí, sociálního chování a motivačních stavů. Těchto pět obvodů má stejné anatomické struktury. Tyto obvody pocházejí z prefrontální kůry a vyčnívají do striata následovaného globus pallidus a substantia nigra a nakonec do thalamu . K dispozici jsou také zpětnovazební smyčky z thalamu zpět do prefrontální kůry, které dokončují obvody uzavřené smyčky. K těmto obvodům také existuje otevřené spojení integrující informace z jiných oblastí mozku.

Funkce

Úloha frontostriatálních obvodů není dobře pochopena. Dvě z běžných teorií jsou výběr akcí a učení posilování. Hypotéza výběru akce naznačuje, že frontalcortex generuje možné akce a striatum vybírá jednu z těchto akcí tím, že brání provádění dalších akcí a zároveň umožňuje provádění vybrané akce. Zatímco hypotéza učení o posilování naznačuje, že chyby predikce se používají k aktualizaci budoucích očekávání odměn u vybraných akcí a toto vede výběr akcí na základě očekávání odměn.

Ventromediální prefrontální kůra a její napojení na ventrální striatum a amygdalu jsou důležité při afektivně-emocionálním zpracování. Jsou odpovědné za vypracování plánu akcí odpovědných za cílené chování. V obvodech pohybu očí poskytuje prefrontální kůra a přední cingulární kůra kognitivní kontrolu pozornosti a pohybů očí, zatímco striatum a mozkový kmen zahajují pohyby očí. Snížený nábor prefrontální kůry a relativně neporušené funkce mozkového kmene během plnění úkolů přispívají k deficitům v dobrovolné kontrole sakád u jedinců s autismem.

Bylo zjištěno, že sebeúcta souvisí s propojením frontostriatálních obvodů, což naznačuje, že pocity vlastní hodnoty mohou pocházet z neurálních systémů, které integrují informace o sobě s pozitivním vlivem a odměnou.

Dorsolaterální prefrontální okruh

Tento okruh je důležitý ve výkonných funkcích, včetně komplexního řešení problémů, učení se novým informacím, plánování dopředu, vyvolání vzdálených vzpomínek, reakce vhodným chováním a chronologické řazení událostí.

Orbitální čelní obvod

Tento obvod spojuje čelní monitorovací systémy s limbickým systémem. Dysfunkce tohoto okruhu často vede ke změně osobnosti, včetně dezinhibice chování, emoční lability, agresivních výbuchů, špatného úsudku a nedostatku mezilidské citlivosti.

Přední cingulární obvod

Tento obvod zprostředkovává motivované chování, výběr odezvy, detekci chyb, monitorování výkonu a konkurence, pracovní paměť a detekci novinek. Dysfunkce v těchto obvodech vede ke snížení motivace včetně výrazné apatie, lhostejnosti k bolesti, žízni nebo hladu, nedostatku spontánních pohybů a verbalizace.

Reference

externí odkazy