PREFRONTALE CORTEX: ANATOMIE, FUNCTIES EN VERWONDINGEN - NEUROPSYCHOLOGIE - 2026

De prefrontale cortex , ook wel bekend als de prefrontale cortex, is een hersengebied dat zich in het voorste deel van de frontale kwabben bevindt. In het bijzonder bevindt deze structuur zich vóór de motorische en pre-motorische gebieden van de frontale cortex, wat resulteert in een basisregio voor het plannen van cognitief uitgewerkt gedrag.

Recent onderzoek heeft de prefrontale cortex in verband gebracht met activiteiten zoals de uitdrukking van persoonlijkheid, besluitvormingsprocessen en de geschiktheid van gepast sociaal gedrag te allen tijde.

Prefrontale cortex (rood)

Dit deel van de hersenen is dus een van de basisstructuren die de kwaliteiten van menselijk gedrag bepalen, evenals de uitvoering van de meest complexe activiteiten.

Dit artikel bespreekt de belangrijkste kenmerken van de prefrontale cortex. De belangrijkste theorieën over dit hersengebied worden besproken, evenals de activiteiten die het uitvoert en de bijbehorende aandoeningen.

Kenmerken van de prefrontale cortex

De prefrontale cortex is een gebied van de hersenen dat ongeveer 30% van de hersenschors uitmaakt. Deze structuur bevindt zich in het frontale gebied van de hersenen, dat wil zeggen in het gebied dat zich in het voorhoofd bevindt, en vormt het voorste deel van de frontale hersenkwabben.

Meer specifiek ligt de prefrontale cortex net voor twee andere belangrijke gebieden van de frontale kwab: de motorische cortex en de pre-motorische cortex. Er zijn momenteel drie belangrijke manieren om de prefrontale cortex te definiëren. Dit zijn:

1. Zoals de granulaire frontale cortex.
2. Als de projectiezone van de middorsale kern van de thalamus.
3. Als het deel van de frontale cortex waarvan de elektrische stimulatie geen bewegingen veroorzaakt.

De prefrontale cortex kan worden onderscheiden van andere delen van de frontale kwab door zijn cellulaire samenstelling, zijn dopaminerge innervatie en zijn thalamische input. Op deze manier vormt het vandaag een gevestigde en afgebakende regio.

Frontale kwab

Volgens de meeste auteurs, zoals Miller en Cohen, is de prefrontale cortex het gebied dat het meest is uitgewerkt bij primaten, dieren die bekend staan ​​om hun diverse en flexibele gedragsrepertoire.

De prefrontale cortex vormt dus een reeks neocorticale gebieden die projecties verzenden en ontvangen van praktisch alle sensorische en motorische corticale systemen en vele subcorticale structuren, en is een basisregio voor de ontwikkeling van gedrag en persoonlijkheid.

Illustratie van de prefrontale cortex

In die zin hebben Miller en Cohen vastgesteld dat de prefrontale cortex geen kritieke structuur is voor het uitvoeren van eenvoudig of automatisch gedrag, dat niet gegeneraliseerd wordt naar nieuwe situaties.

Integendeel, de prefrontale cortex is belangrijk bij die activiteiten die top-down verwerking vereisen, dat wil zeggen wanneer gedrag gestuurd moet worden door interne toestanden of wanneer het nodig is om sociale en omgevingselementen te gebruiken die gedrag bepalen.

Anatomie

Onderverdelingen van de prefrontale cortex

De prefrontale cortex is gedefinieerd door zijn cytoarchitectuur door de aanwezigheid van een granulaire laag die overeenkomt met de vierde laag van de cerebrale cortex.

Op dit moment is het niet helemaal duidelijk wie de eerste was die dit criterium gebruikte om de prefrontale cortex te onderscheiden. Veel van de baanbrekende onderzoekers in de cytoarchitectuur van de hersenen beperkten de prefrontale term tot een veel kleinere regio.

In 1935 gebruikte Carlyle Jacobsen echter de term prefrontale cortex om de granulaire prefrontale gebieden te onderscheiden van de niet-granulaire motorische en pre-motorische gebieden van de frontale kwab.

In de terminologie van Brodmann's gebieden omvat de prefrontale cortex gebieden 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 en 47, dus het is een zeer breed gebied met een groot aantal structuren erin.

Brodmann-gebieden

Aan de andere kant valt de prefrontale cortex op als een projectiezone voor de kernen van de thalamus, volgens het werk van Rose en Woolsey. Deze auteurs toonden aan dat deze structuren bij niet-primaatdieren (die geen prefrontale cortex hebben) naar verschillende regio's projecteren. Specifiek naar de anterieure en ventrale gebieden.

Evenzo zijn er momenteel studies die hebben aangetoond dat de projecties van de mediodorsale nucleus van de thalamus niet beperkt zijn tot de prefrontale cortex bij primaten, maar dat ze ook naar andere hersenstructuren kunnen reizen.

Ten slotte staat de prefrontale cortex tegenwoordig ook bekend als dat gebied van de frontale cortex waarvan de elektrische stimulatie geen waarneembare bewegingen veroorzaakt. Deze definitie veroorzaakt echter enige controverse, aangezien de afwezigheid van waarneembare bewegingen na elektrische stimulatie ook kan worden waargenomen in niet-granulaire gebieden van de cortex.

Kenmerken

De prefrontale cortex is een structuur die sterk verbonden is met een groot deel van de hersenen. Binnenin zijn overvloedige verbindingen met andere corticale en subcorticale regio's te zien.

De dorsale prefrontale cortex is vooral verbonden met hersenregio's die betrokken zijn bij processen zoals aandacht, cognitie en actie. In plaats daarvan is de ventrale prefrontale cortex verbonden met hersenstructuren die verband houden met en betrokken zijn bij emotieprocessen.

Ten slotte moet worden opgemerkt dat de prefrontale cortex informatie ontvangt van de opwindingssystemen van de hersenstam, en zijn functie is vooral afhankelijk van zijn neurochemische omgeving.

Hersenstam (oranje)

Meer in het algemeen bestaat er momenteel een hoge wetenschappelijke consensus dat de prefrontale cortex een gebied van de hersenen is dat primair betrokken is bij het plannen van cognitief complex gedrag.

Dit soort functies impliceert het uitvoeren van activiteiten zoals het uiten van persoonlijkheid, het ontwikkelen van besluitvormingsprocessen of het aanpassen van gedrag aan de sociale situaties die zich te allen tijde voordoen.

De prefrontale cortex is dus een fundamenteel gebied om gedachten en acties te coördineren in overeenstemming met interne doelen en verworven kennis.

Om de functionaliteit van de prefrontale cortex te bepalen, is de medische term executieve functie ontwikkeld. Dit type functie verwijst naar het vermogen om onderscheid te maken tussen tegenstrijdige gedachten, morele oordelen te vellen, gevolgen te voorspellen, enz.

Activiteit van de prefrontale cortex

Momenteel zijn er veel theorieën die proberen te definiëren hoe de prefrontale cortex werkt via uitvoerende functies.

In die zin is de prefrontale cortex een functioneel zeer moeilijk gebied om te analyseren en te bestuderen, omdat het meerdere verbindingen heeft met praktisch alle structuren van de hersenen.

Naast het mechanisme dat het kan presenteren, is het soort activiteiten dat het uitvoert momenteel echter goed beschreven. De activiteit van de prefrontale cortex valt op wat bekend staat als uitvoerende functies en wordt gekenmerkt door het uitvoeren van de volgende acties:

1. Ontwikkeling van capaciteiten om doelen te formuleren en plannen te ontwerpen.
2. Ontwikkeling van bevoegdheden die betrokken zijn bij het plannen van processen en strategieën om doelstellingen te bereiken.
3. Uitvoering van vaardigheden die betrokken zijn bij de uitvoering van de plannen.
4. Erkenning van de prestatie die is verkregen door het gedrag en de noodzaak om de activiteit te veranderen, te stoppen en nieuwe actieplannen te genereren.
5. Remming van ongepaste reacties.
6. Gedragsselectieproces en de organisatie ervan in ruimte en tijd.
7. Ontwikkeling van cognitieve flexibiliteit in monitoringstrategieën.
8. Toezicht op gedrag op basis van motiverende en affectieve staten.
9. Te allen tijde toezicht houden op gedragingen op basis van de bijzonderheden van de context.
10. Besluitvorming.

Prefrontale cortex en uitvoerende functies

MRI van de hersenen

Door de eerste onderzoeken door Fuster en Goldman-Rakic, werd de term uitvoerende functies ontwikkeld om een ​​naam te geven aan de capaciteit en activiteit die de prefrontale cortex ontwikkelt.

Uitvoerende functie verwijst dus naar het vermogen om informatie weer te geven die op een bepaald moment niet in de omgeving aanwezig is, evenals het creëren van een "mentaal notitieblok".

Het concept van uitvoerende functie van de prefrontale cortex omvat dus de ontwikkeling van cognitieve reacties op complexe of moeilijk op te lossen problemen.

Huidige studies suggereren dat ervaringen uit het verleden worden weergegeven in de prefrontale cortex om ze toe te passen op het heden en op deze manier de besluitvorming te begeleiden.

In het algemeen zou de prefrontale cortex door deze functie de hersenstructuur zijn die mensen het vermogen zou geven om te redeneren en het vermogen zou hebben om kennis en ervaringen uit het verleden te gebruiken om gedrag te moduleren.

Meer specifiek beschrijven de Goldman-Rakin-werken dit soort functies als de manier waarop representatieve kennis kan worden gebruikt om op intelligente wijze gedachten, acties en emoties te sturen.

Uitvoerende functies zouden een proces zijn dat aanleiding zou geven tot het vermogen om gedachten, gedragingen en gewaarwordingen te remmen die als ongepast worden beschouwd.

Theorieën van uitvoerende functies

Momenteel zijn er veel verschillende theorieën die de specifieke werking van deze activiteit van de prefrontale cortex proberen te verklaren. Een van hen stelt dat werkgeheugen een fundamenteel onderdeel zou zijn van het proces van aandacht en gedragsinhibitie.

In het bijzonder stelt het werkgeheugen u in staat om de nieuwe vastgelegde informatie te bewaren en deze een paar seconden in de geest van de persoon te bewaren. De aanpassing van deze informatie met voorkennis zou het proces kunnen zijn dat aanleiding gaf tot uitvoerende functies en de activiteit van de prefrontale cortex zou bepalen.

Aan de andere kant stelde Shimamura de theorie van dynamische filtering voor om de rol van de prefrontale cortex in uitvoerende functies te beschrijven.

In deze theorie wordt gepostuleerd dat de prefrontale cortex zou werken als een filtermechanisme op hoog niveau dat doelgerichte activaties zou bevorderen en activeringen die mogelijk niet relevant zijn, zou remmen.

Ten slotte stelden Miller en Cohen een integratieve theorie voor over het functioneren van de prefrontale cortex. In deze theorie wordt getheoretiseerd dat cognitieve controle voortkomt uit het actief onderhouden van activiteitspatronen in de prefrontale cortex, die gericht zijn op het creëren van representaties van de te bereiken doelen en de noodzakelijke middelen om deze te bereiken.

Laesies in de prefrontale cortex

Phineas-meter

De eerste bevinding over laesies in de prefrontale cortex werd gedaan door de documentatie van het beroemde geval van Phineas Gage, een spoorwegarbeider die na een ongeval ernstig letsel opliep aan de frontale hersenkwab.

Door hersenbeschadiging waarbij de prefrontale cortex kritisch betrokken was, behield Phineas zijn geheugen, spraak en motorische vaardigheden. Zijn persoonlijkheidskenmerken veranderden echter radicaal na het ongeval.

In feite maakte de schade die werd opgelopen in de prefrontale cortex hem geïrriteerd, ongeduldig en had hij grote tekortkomingen in sociale en interpersoonlijke relaties.

Vervolgens hebben andere onderzoeken die zijn uitgevoerd met patiënten met prefrontale schade aangetoond dat mensen in staat zijn om correct te verwoorden wat onder bepaalde omstandigheden het meest geschikte sociale gedrag zou zijn.

Ondanks het feit dat ze het te volgen gedrag correct kunnen beredeneren, hebben ze in de praktijk moeite om dat gedrag uit te voeren. In feite hebben ze in het dagelijks leven de neiging om handelingen te verrichten die onmiddellijke bevrediging opleveren, ondanks het feit dat ze de negatieve gevolgen kennen die ze op lange termijn kunnen hebben.

Bijbehorende aandoeningen

De verzamelde gegevens over de effecten van directe schade aan de prefrontale cortex geven aan dat dit gebied van de hersenen niet alleen verband houdt met het vermogen om de gevolgen op lange termijn te begrijpen, maar ook met het mentale vermogen om onmiddellijke bevrediging uit te stellen. .

Tegenwoordig is er een overvloedige literatuur gericht op het verbeteren van het begrip van de rol van de prefrontale cortex bij verschillende neurologische aandoeningen, zoals schizofrenie, bipolaire stoornis of aandachtstekortstoornis met hyperactiviteit.

Deze drie psychopathologieën zijn gerelateerd aan een bepaalde disfunctie van de hersenschors, een feit dat het optreden van gedragsveranderingen bij mensen zou motiveren.

Evenzo zijn nu klinische onderzoeken met farmacotherapie gestart die hebben aangetoond dat bepaalde geneesmiddelen, zoals guanfacine, de functie van de prefrontale cortex verbeteren.

Ten slotte wordt verondersteld dat andere pathologische aandoeningen zoals depressie, verhoogde stressreacties, gedragingen en zelfmoordpogingen, sociopathieën of drugsverslavingen ook verband kunnen houden met het functioneren van de prefrontale cortex.

Het wetenschappelijk bewijs voor deze hypothesen is echter beperkt en verder onderzoek is vereist om de rol van de prefrontale cortex bij dit soort psychopathologische aandoeningen te bepalen.

Referenties

1. Jódar, M (Ed) et al (2014). Neuropsychologie. Barcelona, ​​redactionele UOC.
2. Javier Tirapu Ustárroz et al. (2012). Neuropsychologie van de prefrontale cortex en uitvoerende functies. Redactionele Viguer.
3. Lapuente, R. (2010). Neuropsychologie. Madrid, Plaza-editie.
4. Junqué, C.I Barroso, J (2009). Neuropsychologie. Madrid, uitg. Synthesis.
5. Bryan Kolb, Ian Q. Whishaw (2006): Human Neuropsychology. Redactioneel Médica Panamericana, Barcelona.
6. Jódar, M (ed). (2005). Taal- en geheugenstoornissen. Redactioneel UOC.