Frontallappen Anatomie und Funktionen (mit Bildern)

Die Frontallappen Möglicherweise unterscheidet uns der Gehirnbereich am meisten von den anderen Tieren. Aus diesem Grund hat es besonderes Interesse bei den Forschern geweckt, die mehrere Studien über ihre Funktionen und ihren Wirkungsmechanismus durchgeführt haben.

Der menschliche Frontallappen ist weitgehend im Zusammenhang mit wichtigen Funktionen wie Sprache, Steuerung von motorischen Aktionen und Exekutivfunktionen, so dass, wenn verletzt, kann die Person zu ernsthaften Problemen leiden auch in diesem Artikel beschrieben.

Neuroanatomie des Frontallappens

Standort

Bevor die Funktionen des Frontallappens erklärt werden, wird seine Position und Anatomie beschrieben.

Das Gehirn besteht aus kortikalen Bereichen und subkortikalen Strukturen, ich werde mit den kortikalen Bereichen beginnen, da der Frontallappen einer von ihnen ist.

Die Hirnrinde wird in Lappen aufgeteilt, die durch Rillen getrennt sind, die bekanntesten sind die frontalen, parietalen, temporalen und okzipitalen, obwohl einige Autoren postulieren, dass es auch das limbische Lappens (Redolar, 2014).

Die Kruste ist unterteilt in zwei Hemisphären, rechts und links, so dass die Lappen vorhanden symmetrisch in beiden Hemisphären sind, gibt es eine rechte Stirnlappen und eine linke sind, einen rechten und linken Parietallappen, und so weiter .

Die zerebralen Hemisphären sind durch den interhemisphärischen Spalt getrennt, während die Lappen durch verschiedene Rillen getrennt sind.

Bild angepasst von: Blausen.com Mitarbeiter. "Blausen Galerie 2014". Wikiversity Journal der Medizin. DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 20018762. (Eigene Arbeit) [CC BY 3.0], via Wikimedia Commons

Die Stirnlappen kommen von der Vorderseite des Gehirns zu dem Sulcus (oder zentrale Sulcus) beginnt, wo die Scheitellappen und die Seiten, auf die Sylvan Fissur (oder Fissur-Seite), die den Temporallappen trennt.

Bezüglich der Anatomie des menschlichen Frontallappens kann gesagt werden, dass er sehr voluminös ist und eine Pyramidenform aufweist. Es kann in präzentralen und präfrontalen Kortex unterteilt werden:

1. Der präzentrale Kortex Es ist von dem primären motorischen Cortex (Brodmann-Bereich 4), die prämotorische Kortex und der Zusatzmotor (Brodmann-Bereich 6) zusammengesetzt ist. Diese Zone ist im Wesentlichen motorisch und steuert die phasischen Bewegungen des Körpers (Programmierung und Initiierung der Bewegung) sowie die Bewegungen, die notwendig sind, um Sprache und Haltung und Körperorientierung zu erzeugen.
2. Der präfrontale KortexEs ist der Bereich der Vereinigung besteht aus dorsolateralen, ventrolateral und orbitofrontalen Kortex und ihre Funktionen sind mit dem Führungssystem, wie zum Beispiel der Steuerung und Verwaltung von Führungsaufgaben im Zusammenhang.

Bild angepasst von: NEUROtiker (Eigene Arbeit) [GFDL, CC-BY-SA-3.0 oder CC BY-SA 2.5-2.0-1.0], via Wikimedia Commons

Der Frontallappen und insbesondere der präfrontale Kortex ist der kortikale Bereich, der am weitesten mit dem Rest des Gehirns verbunden ist. Die wichtigsten Verbindungen sind die folgenden:

1. Kortiko-kortikale frontale Verbindungen. Empfangen und Senden von Informationen an die anderen Lappen. Die wichtigsten sind die frontotemporal Verbindungen, die zur Auditory Aktivität in Beziehung stehen und frontoparietal auf die Steuerung und Regelung der kutanen-kinästhetische Empfindlichkeit und Schmerzen im Zusammenhang.
2. Vordere kortikal-subkortikale Verbindungen.
   • Fronto-Thalamic-Verbindungen.
     • Zentrallaterale Thalamuskerne, die mit dem präzentralen Kortex verbunden sind.
     • Dorsomedialer Thalamuskern, der mit dem präfrontalen Kortex in Verbindung steht und in gewisser Weise mit dem Gedächtnis in Zusammenhang steht.
     • Vorderer ventraler Thalamuskern, der mit dem limbischen frontalen Kortex (cingulierter Bereich) verbunden ist.
   • Fronto-limbische Verbindungen. Sie ermöglichen eine emotionale und affektive Regulation durch neuroendokrine und neurochemische Sekretionen.
   • Fronto-basale Schaltungen. In diesen Kreisen sind einige Abschnitte des Frontallappens mit den gestreiften, dem blassen Globus und dem Thalamus verbunden:
     • Motorschaltung, bezogen auf die Steuerung von Bewegungen.
     • Okulomotorischer Kreislauf, der sich auf die Verbindung zwischen unseren Bewegungen und der Position von Objekten bezieht, die durch Sehen identifiziert werden.
     • Dorsolaterale präfrontale Schaltung, bezogen auf exekutive Funktionen.
     • Cingulate Präfrontal Schaltung, im Zusammenhang mit emotionalen Reaktionen.

Eine grobe Art könnte man sagen, die der Frontallappen empfängt Eingaben von den Bereichen, die für die sensorische Verarbeitung von Informationen verantwortlich sind und sendet Ausgänge zu den Bereichen, die für eine Antwort zuständig sind, insbesondere Motor.

Der präfrontale Kortex

Der präfrontale Kortex ist der letzte Bereich, der sich im Frontallappen und im Gehirn entwickelt. Dieser Bereich ist besonders wichtig, weil er Funktionen erfüllt, ohne die wir in unseren täglichen Aktivitäten wie der Planung und Organisation zukünftiger Verhaltensweisen nicht effektiv wären.

Es hat eine Pyramidenform, wie der Frontallappen, und hat eine innere, eine äußere und eine innere Gesichtsform.

In Bezug auf die Verbindungen, die es mit den übrigen Strukturen eingeht, gibt es drei Hauptschaltkreise:

1. Dorsolaterale präfrontale Schaltung. Es geht in die dorsolaterale Zone des Nucleus caudatus.Von hier aus verbindet es sich mit dem blassen Rück-medialen Globus und mit der schwarzen Substanz. Sie projizieren die dorso-medialen und ventral-anterioren Thalamic-Kerne und von dort kehren sie zum präfrontalen Cortex zurück.
2. Orbitofrontale Schaltung. Ventromedialen Nukleus Projekte zum Nucleus caudatus, nach dem Globus pallidus und der Substantia nigra zu ventromedialen gelangt somit zu der ventral-dorsal-medial und Thalamuskernen anterioren und schließlich zu den präfrontalen Kortex zurückkehrt.
3. Vorherige Cingulate-Schaltung. Projizieren des ventralen Striatum, hat diese Verbindungen zum Pallidum, das ventrale Tegmentum, die habenula, Hypothalamus und Amygdala. Schließlich kehrt es zum präfrontalen Kortex zurück.

Die Funktionen der Strukturierung, Organisation und Planung von Verhalten werden diesem Bereich zugeordnet. Der Patient erleidet die folgenden Fehler, wenn dieser Bereich verletzt wird:

• Fehler in selektiver Kapazität.
• Fehler in der anhaltenden Aktivität.
• Defizite in der assoziativen Kapazität oder in der Bildung von Konzepten.
• Defizite in der Planungskapazität.

Frontalkeule funktioniert

Der Frontallappen erfüllt mehrere Funktionen, die zusammengefasst werden können in:

• Exekutive Funktionen:
  • Virtuelle Simulation des Verhaltens durch Erfahrungen und vorheriges und stellvertretendes Lernen.
  • Festlegen eines Ziels und der Schritte, die befolgt werden müssen, um es abzuschließen.
  • Planung, Koordination und Umsetzung der notwendigen Verhaltensweisen, um das Ziel zu erreichen.
  • Aufrechterhaltung der Ziele während des gesamten Prozesses bis zum Erreichen des Ziels. Hier sind das Arbeitsgedächtnis und die anhaltende Aufmerksamkeit involviert.
  • Hemmung anderer Reize, die nichts mit dem Ziel zu tun haben und die sie stören können.
  • Koordination aller notwendigen Systeme, um die notwendigen Aktionen, wie sensorische, kognitive und verhaltensmäßige durchzuführen.
  • Analyse der erzielten Ergebnisse und ggf. Modifikation der Verhaltensmuster anhand dieser Ergebnisse.
• Soziale Funktionen:
  • Inferenz der Absichten und Gedanken anderer. Diese Fähigkeit nennt man Theorie des Geistes.
  • Reflexion über unser Wissen und unsere Interessen und die Fähigkeit, sie zu kommunizieren.
• Emotionale Funktionen:
  • Kontrolle verstärkender Reize, um uns zu motivieren, die kognitiven Prozesse und Verhaltensweisen, die wir durchführen sollten, durchzuführen.
  • Regulation von Impulsen.
  • Bewusstsein von Emotionen.
• Motorische Funktionen:
  • Sequenzierung, Koordination und Durchführung von motorischen Verhaltensweisen.
• Sprachfunktionen:
  • Fähigkeit, die Sprache anderer zu verstehen und unsere eigene Sprache zu entwickeln.

Als nächstes werden die exekutiven Funktionen aufgrund ihrer großen Bedeutung für den Menschen genauer beschrieben.

Exekutive Funktionen

Exekutive Funktionen könnten als der letzte Schritt in der Kontrolle, Regulierung und Richtung menschlichen Verhaltens definiert werden. Dieses Konzept ergibt sich erstmals aus der Hand von A.R. Luria 1966 in seinem Buch Higher Cortical Function in Man (zitiert in León-Carrión & Barroso, 1997).

Lezak popularisierte diesen Begriff in der amerikanischen Psychologie. Dieser Autor hebt den Unterschied zwischen Exekutive und kognitiven Funktionen, sagte, dass, obwohl die kognitiven Funktionen Schaden nehmen, wenn die Exekutive Funktionen richtig arbeiten, bleibt die Person unabhängig, konstruktiv autark und produktiv (zitiert in León-Carrión & Barroso, 1997).

Die exekutiven Funktionen bestehen aus vier Komponenten:

1- Formulierung von Zielen. Es ist der Prozess, durch den Bedürfnisse bestimmt werden, was gewollt ist und was erreicht werden kann, was gewünscht wird. Wenn eine Person diese Funktion verändert hat, kann sie nicht darüber nachdenken, was sie tun soll, und sie hat Schwierigkeiten, Aktivitäten zu beginnen.

Diese Veränderungen können ohne die Notwendigkeit einer Hirnschädigung auftreten, einfach mit einer schlechten Organisation im präfrontalen Lappen.

2- Planung Es ist verantwortlich für die Bestimmung und Organisation der notwendigen Schritte, um eine Absicht auszuführen.

Dieser Prozess erfordert bestimmte Fähigkeiten wie Änderungen in den gegenwärtigen Umständen Konzeptualisierung, mich in der Umwelt entwickelt werden, die Umwelt objektiv in der Lage zu begreifen, Alternativen zu sehen, führen Wahlen und eine Struktur aufzubauen, um den Plan auszuführen.

3- Umsetzung von Plänen. Es wird interpretiert als die Handlung, komplexe Verhaltensweisen in einer integralen und geordneten Weise zu initiieren, aufrechtzuerhalten, zu verändern und für Sequenzen.

4- Effektive Ausführung. Die Bewertung basiert auf den Zielen und Ressourcen, die zur Erreichung dieser Ziele verwendet werden.

Das Bildungssystem ist sehr wichtig für die korrekte Einstellung von Führungsaufgaben, da diese Funktionen in der Kindheit zu entwickeln beginnen, ab dem ersten Jahr des Lebens, und sie reifen nicht bis zur Pubertät oder noch später.

Exekutive Funktionen sind in erster Linie im Zusammenhang mit dem präfrontalen Kortex, aber einige Studien mit PET (Positronen-Emissions-Tomographie) zeigen, dass, wenn die Aktivität zur Routine wird, ein anderer Teil des Gehirns, die Aktivität übernimmt auf „frei“ zu machen präfrontalen Kortex und dass es andere Funktionen übernehmen kann.

Executive Leistungsbewertung

Die am häufigsten verwendeten Techniken zur Bewertung des Exekutivsystems sind:

• Wisconsin Card Sortierungstest. Test, bei dem der Patient eine Reihe von Karten auf verschiedene Arten klassifizieren muss, wobei jedes Mal eine andere Kategorie verwendet wird. Fehler in diesem Test würden Probleme bei der Bildung von Konzepten implizieren, die auf Verletzungen im linken Frontallappen zurückzuführen sein könnten.
• Der Turm von Hanoi-Sevilla. Dieser Test wird verwendet, um komplexe Problemlösungsfähigkeiten zu untersuchen.
• Labyrinth-Tests. Diese Tests liefern Daten zu den höchsten Ebenen der Gehirnfunktionen, die Planung und Voraussicht erfordern.
• Konstruktionsspielzeug. Dies sind unstrukturierte Tests und dienen zur Bewertung von exekutiven Funktionen.

Fehlfunktionen des Frontallappens

Der Frontallappen kann infolge von Traumata, Herzinfarkten, Tumoren, Infektionen oder der Entwicklung einiger Störungen wie neurodegenerativen oder Entwicklungsstörungen geschädigt werden.

Die Folgen von Frontallappenschäden hängen von der beschädigten Stelle und dem Ausmaß der Verletzung ab. Das Syndrom, aufgrund der Schädigung des Frontallappens, besser bekannt ist das präfrontale Syndrom, das im Folgenden beschrieben wird.

Das präfrontale Syndrom

Die erste gut dokumentierte Beschreibung eines Falles dieses Syndroms wurde von Harlow (1868) über den Fall von Phineas Gage gemacht, im Laufe der Zeit wurde dieser Fall weiter untersucht und ist heute einer der bekanntesten auf diesem Gebiet Psychologie (zitiert in León-Carrión & Barroso, 1997).

Phineas arbeitete auf den Schienen eines Zuges, als er einen Unfall hatte, während er Schießpulver mit einer Eisenstange verdichtete.

Es scheint, dass ein Funken auf das Schießpulver kam und es explodierte, indem er die Eisenstange direkt auf seinen Kopf warf. Phineas erlitt eine Läsion im linken Frontallappen (speziell in der medialen Orbitalregion), aber er war noch am Leben, obwohl er noch Fortsetzungen hatte.

Die wichtigsten Veränderungen aufgrund der erlittenen Verletzungen waren erhöhte Impulse, Unfähigkeit zur Kontrolle und Schwierigkeiten bei der Planung und Organisation.

Menschen mit dem verletzten präfrontalen Kortex haben Veränderungen in Persönlichkeit, motorischen Fähigkeiten, Aufmerksamkeit, Sprache, Gedächtnis und exekutiven Funktionen.

Persönlichkeit ändert sich

Laut Ardila (zitiert in León-Carrión & Barroso, 1997) gibt es zwei Möglichkeiten, die durch dieses Syndrom verursachten Persönlichkeitsveränderungen zu beschreiben:

1. Änderungen in der Aktivierung für die Aktion Patienten neigen dazu, Apathie und Desinteresse zu empfinden, deshalb tun sie alles mit Zurückhaltung und sind nicht sehr proaktiv.
2. Änderungen im Antworttyp Die Antwort des Patienten ist nicht adaptiv, sie entspricht nicht dem Reiz, der ihm präsentiert wird. Zum Beispiel können sie eine Prüfung ablegen und die Kleidung wählen, die sie zu lange tragen werden, anstatt zu lernen.

Änderungen der Motricity

Unter den Veränderungen der motorischen Fähigkeiten finden wir:

• Neonatale Reflexe. Es scheint, als ob die Patienten involucionaran und zurückgekehrt sind, um die Reflexe zu haben, die die Babys haben, und sie sind mit der Entwicklung verloren. Die üblichsten sind:
  • Reflexion von Babinski. Dorsaltonikum Verlängerung der großen Zehe.
  • Reflexions-Reflex. Schließen Sie die Handfläche, wenn etwas berührt wird.
  • Reflexion der Absaugung.
  • Palmomentonischer Reflex. Berühren der Handfläche löst Kinnbewegungen aus.
• Wiederholen Sie die Aktionen des Prüfers.
• Sie reagieren übertrieben auf Reize.
• Desorganisation des Verhaltens.
• Wiederholen Sie die gleiche Bewegung immer wieder.

Änderungen in der Aufmerksamkeit

Die Hauptänderungen sind in der Orientierungsantwort, Patienten haben Defizite, sich an den Reizen zu orientieren, die sie zuhause und nach den Anweisungen des Untersachers sollten.

Sprachänderungen

Die charakteristischsten sind:

• Transkortikale motorische Aphasie. Die Sprache ist sehr begrenzt und auf kurze Sätze reduziert.
• Subvokale Sprache. Änderungen im Sprechgerät, wahrscheinlich aufgrund von Aphasie, so dass die Person merkwürdig ausspricht.
• Commission of Naming Fehler, wie vor Fragmenten des Reizes und nicht der Reiz in globalen durchhalten und reagieren.
• Sie reagieren besser auf visuelle als auf verbale Stimuli, weil sie das Verhalten durch Sprache schlecht beherrschen.
• Sie können kein zentrales Gesprächsthema aufrechterhalten.
• Mangel an Verbindungselementen, um Formen zu geben und die logische Sprache zu bilden.
• Konkretismus. Sie geben konkrete Informationen, ohne sie in einen Zusammenhang zu stellen, was es dem Gesprächspartner erschweren kann, sie zu verstehen.

Änderungen im Speicher

Die Frontallappen spielen eine wichtige Rolle im Gedächtnis, besonders im Kurzzeitgedächtnis. Patienten mit Läsionen im Frontallappen zeigen Probleme bei der Speicherung und Gedächtnisspeicherung. Die häufigsten Änderungen sind:

• Zeitliche Organisation der Erinnerung. Patienten haben Probleme, Ereignisse im Laufe der Zeit zu ordern.
• Amnesien, insbesondere für Verletzungen im Orbitalbereich.

Änderungen in den exekutiven Funktionen

Die exekutiven Funktionen sind bei Patienten mit frontalen Läsionen am meisten betroffen, da eine komplexe Ausarbeitung und die Integration und Koordination mehrerer Komponenten für ihre korrekte Leistung notwendig sind.

Menschen mit einem frontalen Syndrom sind nicht in der Lage, ein Ziel zu bilden, planen und führen geordnete Handlungen durch und analysieren die erzielten Ergebnisse. Diese Defizite hindern sie daran, ein normales Leben zu führen, wenn sie in ihre Arbeit / Schule, Familie, soziale Aufgaben eingreifen ...

Obwohl die beschriebenen Symptome am häufigsten auftreten, sind ihre Merkmale nicht universell und hängen sowohl von den Patientenvariablen (Alter, prämorbide Leistung ...) als auch von der Verletzung (spezifischer Ort, Größe ...) und dem Verlauf des Syndroms ab.

Typische Syndrome

Die Kategorie der frontalen Syndrome ist sehr breit und umfasst eine weitere Reihe von Syndromen, die sich nach der verletzten Region unterscheiden.

Cummings (1985) beschreibt drei Syndrome (zitiert in León-Carrión & Barroso, 1997):

1. Orbitofrontales Syndrom (oder Enthemmung). Es ist gekennzeichnet durch Enthemmung, Impulsivität, emotionale Labilität, schlechtes Urteilsvermögen und Ablenkung.
2. Frontales Konvexitätssyndrom (oder apathisch). Es ist gekennzeichnet durch Apathie, Gleichgültigkeit, psychomotorische Retardierung, Impulsverlust, Abstraktion und schlechte Kategorisierung.
3. Frontales mittleres Syndrom (oder Akinetik des Frontallappens). Es ist gekennzeichnet durch einen Mangel an spontanen Gesten und Bewegungen, Schwäche und Verlust der Empfindung in den Extremitäten.

Imbriano (1983) ergänzt die von Cummings (zitiert in León-Carrión & Barroso, 1997) entwickelte Klassifikation um zwei weitere Syndrome:

1. Polar-Syndrom. Produziert von Verletzungen im Orbitalbereich. Es ist gekennzeichnet durch Veränderungen in der intellektuellen Kapazität, temporo-räumliche Desorientierung und mangelnde Selbstkontrolle.
2. Esplenales Syndrom. Produziert von linken medialen Läsionen. Gekennzeichnet durch Veränderungen der affektiven Mimik und affektiven Gleichgültigkeit, Denkstörungen und Sprachveränderungen.

Referenzen

1. Carmona, S. & Moreno, A. (2014). Führungskontrolle, Entscheidungsfindung, Argumentation und Problemlösung. In D. Redolar, Kognitive Neurowissenschaften (S. 719-746). Madrid: Médica Panamericana S.A.
2. León-Carrión, J., und Barroso, J. (1997). Neuropsychologie des Denkens. Sevilla: KRONOS.
3. Redolar, D. (2014). Frontallappen und ihre Verbindungen. In D. Redolar, Kognitive Neurowissenschaften (S. 95-101). Madrid: Médica Panamericana S.A.