FRONTALE KWAB: LOCATIE, ANATOMIE EN FUNCTIES - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

De frontale kwab is de grootste kwab van de vier die voorkomen in de hersenen van zoogdieren. Het bevindt zich in het voorste deel van elke hersenhelft en controleert belangrijke cognitieve functies, zoals emotionele expressie, geheugen, probleemoplossing, taal, impulscontrole, sociaal en seksueel gedrag, spontaniteit of spiercontrole. De linker frontale kwab beïnvloedt de spieren aan de rechterkant van het lichaam en de rechter frontale kwab controleert de spieren aan de linkerkant van het lichaam.

De frontale kwab is het hersengebied dat ons mensen het meest onderscheidt van andere dieren. Daarom heeft het speciale interesse gewekt bij onderzoekers, die meerdere onderzoeken hebben uitgevoerd naar zijn functies en zijn werkingsmechanisme.

Frontale kwab

Deze regio is sterk gerelateerd aan functies die zo belangrijk zijn als taal, controle van motorische acties en uitvoerende functies, zodat de persoon, als hij gewond raakt, ernstige problemen kan krijgen waarover we ook in dit artikel zullen praten.

Plaats

De hersenen bestaan ​​uit corticale gebieden en subcorticale structuren. De hersenschors is verdeeld in lobben, gescheiden door groeven, de meest herkende zijn de frontale, de pariëtale, de temporale en de occipitale, hoewel sommige auteurs stellen dat er ook de limbische lob is.

De cortex is op zijn beurt verdeeld in twee hersenhelften, de rechter en de linker, zodat de lobben symmetrisch aanwezig zijn in beide hemisferen, met een rechter en een linker frontale lob, een rechter en linker pariëtale kwab, enzovoort. .

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

Afbeelding aangepast van: personeel van Blausen.com. «Blausen galerij 2014». Wikiversity Journal of Medicine. DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 20018762. (Eigen werk), via Wikimedia Commons

De frontale kwab reikt van het meest voorste deel van de hersenen tot de Rolando-spleet (of centrale spleet) waar de pariëtale kwab begint en, aan de zijkanten, tot de Silvio-spleet (of laterale spleet) die deze scheidt van de temporale kwab.

Anatomie

Met betrekking tot de anatomie van de frontale kwab van de mens, moet worden gezegd dat deze erg omvangrijk is en de vorm heeft van een piramide. Het kan worden onderverdeeld in precentrale en prefrontale cortex:

Precentrale cortex

Het is de associatiezone, het bestaat uit de dorsolaterale, ventrolaterale en orbitofrontale cortex, en zijn functies zijn gerelateerd aan het uitvoerende systeem, zoals de controle en het beheer van uitvoerende functies.

Afbeelding aangepast van: NEUROtiker (Eigen werk), via Wikimedia Commons

Frontale lobverbindingen

De frontale kwab, en vooral de prefrontale cortex, is het corticale gebied dat het meest verbonden is met de rest van de hersenen. De belangrijkste aansluitingen zijn als volgt:

-Front cortico-corticale verbindingen

Ontvang en stuur informatie naar de rest van de lobben. De belangrijkste zijn de frontotemporale verbindingen, die verband houden met audio-verbale activiteit, en de frontopariëtale verbindingen, die verband houden met de controle en regulering van cutane-kinesthetische gevoeligheid en pijn.

-Cortico-subcorticale frontale verbindingen

• Centrolaterale thalamische kernen die verbinding maken met de precentrale cortex.
• Dorsomediale thalamische kern die verbinding maakt met de prefrontale cortex, op een of andere manier gerelateerd aan het geheugen.
• Anterieure ventrale thalamische kern die verbinding maakt met de frontale limbische cortex (cingulair gebied).

Fronto-limbische verbindingen

Ze vergemakkelijken emotionele en affectieve regulatie door middel van neuro-endocriene en neurochemische secreties.

Fronto-basale circuits

In deze circuits zijn sommige delen van de frontale kwab verbonden met het striatum, de globus pallidus en de thalamus:

• Motorcircuit, gerelateerd aan de besturing van bewegingen.
• Oculomotorisch circuit, gerelateerd aan de associatie tussen onze bewegingen en de positie van objecten geïdentificeerd door zicht.
• Dorsolateraal prefrontaal circuit, gerelateerd aan uitvoerende functies.
• Cinguleer het prefrontale circuit, gerelateerd aan emotionele reacties.

Je zou kunnen zeggen dat de frontale kwab input ontvangt van de gebieden die verantwoordelijk zijn voor sensorische verwerking van informatie en output stuurt naar de gebieden die verantwoordelijk zijn voor het geven van een reactie, vooral motorische.

De prefrontale cortex

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

Het heeft de vorm van een piramide, zoals de frontale kwab, en heeft een binnen-, buiten- en binnenvlak. Wat betreft de verbindingen die tot stand zijn gebracht met de rest van de structuren, zijn er drie hoofdcircuits:

Dorsolateraal prefrontaal circuit

Het gaat naar het dorso-laterale gebied van de nucleus caudatus. Vanaf hier verbindt het zich met de dorso-mediale bol pallidus en met de substantia nigra. Deze projecteren naar de dorso-mediale en ventraal-anterieure thalamische kernen, en van daaruit keren ze terug naar de prefrontale cortex.

Orbitofrontaal circuit

Het projecteert naar de ventromediale nucleus caudatus, vervolgens naar de bol pallidus en de ventro-mediale substantia nigra, van daaruit gaat het naar de ventraal-anterieure en dorsomediale thalamuskernen en keert uiteindelijk terug naar de prefrontale cortex.

Anterieur cingulate circuit

Het projecteert naar het ventrale striatum, het heeft verbindingen met de globe pallidus, het ventrale tegmentale gebied, de habenula, de hypothalamus en de amygdala. Ten slotte keert het terug naar de prefrontale cortex.

Aan dit gebied worden de functies van structureren, organiseren en plannen van gedrag toegeschreven. De patiënt ervaart de volgende fouten als dit gebied is gewond:

• Selectieve capaciteitsstoringen.
• Storingen in aanhoudende activiteit.
• Tekortkomingen in associatieve capaciteit of in de vorming van concepten.
• Tekorten in planningscapaciteit.

Frontale kwabfuncties

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

Uitvoerende functies

• Virtuele simulatie van het uit te voeren gedrag door eerdere ervaringen en plaatsvervangend leren.
• Een doel stellen en de stappen die moeten worden gevolgd om het te voltooien.
• Planning, coördinatie en implementatie van de nodige gedragingen om het doel te bereiken.
• Behoud van de doelstellingen gedurende het hele proces tot het bereiken van het doel. Hier is werkgeheugen en aanhoudende aandacht bij betrokken.
• Remming van de rest van de stimuli die niets met het doel te maken hebben en die ze kunnen hinderen.
• Coördinatie van alle systemen die nodig zijn om de nodige acties uit te voeren, zoals sensorisch, cognitief en gedragsmatig.
• Analyse van de verkregen resultaten en, indien nodig, aanpassing van gedragspatronen op basis van deze resultaten.

Sociale functies

• Inferentie van de bedoelingen en denken van anderen. Dit vermogen wordt de theory of mind genoemd.
• Reflectie op onze kennis en interesses en het vermogen om deze te communiceren.

Emotionele functies

• Controle van versterkende stimuli om ons te motiveren om de gedragingen en cognitieve processen uit te voeren die we moeten uitvoeren.
• Regulatie van impulsen.
• Bewustwording van emoties.

Motorische functies

• Opeenvolging, coördinatie en uitvoering van motorisch gedrag.

Taalkundige functies

• Vermogen om de taal van anderen te begrijpen en de onze te produceren.

Uitvoerende functies zullen hieronder dieper worden beschreven vanwege hun grote belang voor de mens.

Uitvoerende functies

Uitvoerende functies kunnen worden gedefinieerd als de laatste stap in de controle, regulering en richting van menselijk gedrag. Dit concept kwam voor het eerst naar voren uit de hand van AR Luria in 1966 in zijn boek Higher Cortical Function in Man.

Lezak maakte deze term populair in de Amerikaanse psychologie. Deze auteur benadrukt het verschil tussen uitvoerende en cognitieve functies en stelt dat, hoewel cognitieve functies schade lijden als uitvoerende functies correct functioneren, de persoon onafhankelijk, constructief zelfvoorzienend en productief zal blijven.

Uitvoerende functies bestaan ​​uit vier componenten:

Doelstelling

Het is het proces waardoor behoeften worden bepaald, wat wordt verlangd en wat in staat is om te krijgen wat wordt verlangd. Als een persoon deze functie heeft veranderd, kunnen ze niet nadenken over wat ze moeten doen en hebben ze problemen bij het starten van activiteiten.

Deze veranderingen kunnen optreden zonder dat er hersenbeschadiging nodig is, simpelweg met een slechte organisatie in de prefrontale kwab.

Planning

Het is verantwoordelijk voor het bepalen en organiseren van de stappen die nodig zijn om een ​​intentie uit te voeren.

Dit proces vereist bepaalde capaciteiten zoals: het conceptualiseren van veranderingen in de huidige omstandigheden, zichzelf ontwikkeld zien in de omgeving, de omgeving objectief zien, in staat zijn alternatieven te bedenken, keuzes te maken en een structuur te ontwikkelen om het plan uit te voeren.

Implementatie van plannen

Het wordt geïnterpreteerd als de actie van het initiëren, onderhouden, veranderen en voor reeksen van complex gedrag op een alomvattende en ordelijke manier.

Effectieve uitvoering

Het is de beoordeling op basis van de doelstellingen en de middelen die worden gebruikt om die doelstellingen te bereiken.

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

Executieve functies zijn voornamelijk gerelateerd aan de prefrontale cortex, maar sommige studies uitgevoerd met PET (positron emissie tomografie) geven aan dat, wanneer de activiteit routine wordt, een ander deel van de hersenen de activiteit overneemt om de patiënt te bevrijden. prefrontale cortex en dat het voor andere functies kan zorgen.

Evaluatie van het uitvoerende functioneren

De meest gebruikte technieken voor het evalueren van het uitvoerende systeem zijn:

• Wisconsin Card Sorting Test . Test waarbij de patiënt een reeks kaarten op verschillende manieren moet classificeren, waarbij telkens een andere categorie wordt gebruikt. Het mislukken van deze test zou problemen met zich meebrengen bij de vorming van concepten die het gevolg kunnen zijn van laesies in de linker frontale kwab.
• De toren van Hanoi-Sevilla . Deze test wordt gebruikt om complexe probleemoplossende vaardigheden te onderzoeken.
• Doolhof testen . Deze tests leveren gegevens op over hogere niveaus van hersenfunctie die planning en vooruitziende blik vereisen.
• Constructiespeelgoed . Dit zijn ongestructureerde tests en worden gebruikt om uitvoerende functies te beoordelen.

Stoornissen in de frontale kwab

De frontale kwab kan beschadigd raken als gevolg van trauma, hartaanvallen, tumoren, infecties of door het ontstaan ​​van bepaalde aandoeningen zoals neurodegeneratieve of ontwikkelingsstoornissen.

De gevolgen van schade aan de frontale lob zijn afhankelijk van het beschadigde gebied en de omvang van het letsel. Het meest bekende syndroom als gevolg van schade aan de frontale kwab is het prefrontale syndroom dat hieronder wordt beschreven.

Prefrontaal syndroom: Phineas Cage

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

Phineas-meter

Phineas werkte op een treinspoor toen hij een ongeluk kreeg terwijl hij buskruit verdichtte met een ijzeren staaf. Het lijkt erop dat een vonk het buskruit bereikte en het explodeerde, waardoor de ijzeren staaf recht naar zijn hoofd werd gegooid. Phineas liep een verwonding op aan de linker frontale kwab (specifiek in de mediale orbitale regio) maar leefde nog, hoewel hij last had van gevolgen.

De belangrijkste veranderingen als gevolg van de verwonding die ze had opgelopen, waren toegenomen impulsen, onvermogen om zichzelf te beheersen en moeilijkheden bij het plannen en organiseren.

Mensen met een geblesseerde prefrontale cortex vertonen veranderingen in persoonlijkheid, motoriek, aandacht, taal, geheugen en uitvoerende functies.

Persoonlijkheid verandert

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

1. Veranderingen in activering voor actie. Patiënten hebben de neiging 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 krijgen bijvoorbeeld een test en gaan kleding kiezen om te lang te dragen in plaats van te studeren.

Veranderingen in motorische vaardigheden

Onder de veranderingen in motorische vaardigheden kunnen we vinden:

• Neonatale reflexen. Het lijkt alsof de patiënten achteruitgaan en de reflexen van baby's terugkrijgen en ze zijn verloren door ontwikkeling. De meest voorkomende zijn:
  • Babinski-reflex. Tonische dorsale extensie van de grote teen.
  • Greepreflex. Sluit de handpalm als er iets mee in aanraking komt.
  • Zuigreflex.
  • Palmomental reflex. Door de handpalm aan te raken, worden bewegingen in de kin geactiveerd.
• Herhaal de acties van de examinator.
• Ze reageren overdreven op prikkels.
• Verstoring van gedrag.
• Herhaal dezelfde beweging keer op keer.

Veranderingen in aandacht

De belangrijkste veranderingen treden op in de oriëntatierespons, patiënten hebben gebreken om zich te oriënteren op de prikkels die ze thuis zouden moeten hebben en bij het opvolgen van de instructies van de onderzoeker.

Taal verandert

De meest karakteristieke zijn:

• Transcorticale motorische afasie. De taal is zeer beperkt en wordt teruggebracht tot korte zinnen.
• Subvocale taal. Veranderingen in het spraakapparaat, waarschijnlijk als gevolg van afasie, zodanig dat de persoon zich vreemd uitspreekt.
• Opdracht voor naamgevingsfouten, zoals volharden en reageren vóór fragmenten van de stimulus en niet de stimulus in het algemeen.
• Ze reageren beter op visuele dan op verbale stimuli omdat ze hun gedrag via taal slecht kunnen beheersen.
• Ze kunnen geen centraal gespreksonderwerp behouden.
• Gebrek aan verbindende elementen om vormen te geven en de taal logisch te maken.
• Concretisme. Ze geven specifieke informatie zonder deze in context te plaatsen, waardoor het moeilijk kan zijn voor de andere persoon om deze te begrijpen.

Veranderingen in het geheugen

De frontale kwabben spelen een belangrijke rol bij het geheugen, vooral bij het korte-termijngeheugen. Patiënten met frontale kwabblessures hebben problemen met geheugenopslag en -retentie. De meest voorkomende wijzigingen zijn:

• Tijdelijke organisatie van het geheugen. Patiënten hebben moeite om evenementen op tijd te bestellen.
• Amnesie, vooral voor verwondingen geproduceerd in het orbitale gebied.

Veranderingen in uitvoerende functies

Executieve functies zijn het meest aangetast bij patiënten met frontale verwondingen, omdat voor hun correcte uitvoering een complexe uitwerking en de integratie en coördinatie van verschillende componenten noodzakelijk zijn.

Mensen met frontaal syndroom zijn niet in staat om een ​​doel te formuleren, plannen, acties op een ordelijke manier uit te voeren en de verkregen resultaten te analyseren. Deze tekorten verhinderen dat ze een normaal leven leiden, omdat ze interfereren met hun werk / school, gezin, sociale taken …

Hoewel de beschreven symptomen de meest voorkomende zijn, zijn hun kenmerken niet universeel en zullen ze afhangen van zowel patiëntvariabelen (leeftijd, premorbide prestaties …) als het letsel (specifieke locatie, omvang …) 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 ziektebeelden (geciteerd in León-Carrión & Barroso, 1997):

1. Orbitofrontaal syndroom (of ontremming). Het wordt gekenmerkt door ontremming, impulsiviteit, emotionele labiliteit, slecht beoordelingsvermogen en afleidbaarheid.
2. Frontaal convexiteitssyndroom (of apathisch). Het wordt gekenmerkt door apathie, onverschilligheid, psychomotorische achterstand, verlies van drive, abstractie en slechte categorisering.
3. Midfrontaal (of akinetisch) syndroom van de frontale kwab. Het wordt gekenmerkt door een gebrek aan spontane gebaren en bewegingen, zwakte en verlies van gevoel in de ledematen.

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

1. Polar syndroom. Geproduceerd door verwondingen in het orbitale gebied. Het wordt gekenmerkt door veranderingen in intellectuele capaciteit, ruimtelijk-temporele desoriëntatie en gebrek aan zelfbeheersing.
2. Spleniaal syndroom. Geproduceerd door linker mediale verwondingen. Gekenmerkt door veranderingen in affectieve gezichtsuitdrukkingen en affectieve onverschilligheid, denkstoornissen en taalveranderingen.

Referenties

1. Carmona, S., en Moreno, A. (2014). Uitvoerende controle, besluitvorming, redenering en probleemoplossing. In D. Redolar, Cognitive Neuroscience (pp. 719-746). Madrid: Médica Panamericana SA
2. León-Carrión, J., en Barroso, J. (1997). Neuropsychologie van het denken. Sevilla: KRONOS.
3. Redolar, D. (2014). Frontale lobben en hun verbindingen. In D. Redolar, Cognitive Neuroscience (pp. 95-101). Madrid: Médica Panamericana SA