اللحاء الأمامي: التشريح والوظائف والاضطرابات المرتبطة به

قشرة الفص الجبهي ، والمعروفة أيضًا باسم قشرة الفص الجبهي ، هي منطقة من الدماغ تقع في الجزء الأمامي من الفص الجبهي.

على وجه التحديد ، يقع هذا الهيكل أمام المناطق الحركية وما قبل الحركية للقشرة الأمامية ، مما ينتج عنه منطقة أساسية للتخطيط للسلوكيات المعرفية.

ربطت الأبحاث الحديثة قشرة الفص الجبهي بأنشطة مثل التعبير عن الشخصية ، وعمليات صنع القرار ، ومدى ملاءمة السلوك الاجتماعي في كل لحظة.

وبالتالي ، فإن هذه المنطقة من الدماغ هي واحدة من الهياكل الأساسية التي تحدد صفات السلوك البشري ، وكذلك تنفيذ الأنشطة الأكثر تعقيدًا.

في هذه المقالة نستعرض الخصائص الرئيسية لقشرة الفص الجبهي. وتناقش النظريات الرئيسية حول هذه المنطقة من الدماغ ، وكذلك الأنشطة المنجزة والاضطرابات المرتبطة بها.

خصائص قشرة الفص الجبهي

قشرة الفص الجبهي (PFC) هي منطقة من الدماغ تشكل حوالي 30 ٪ من القشرة الدماغية.

تقع هذه البنية في المنطقة الأمامية للدماغ ، أي في المنطقة الواقعة على الجبهة ، وهي الجزء الأمامي من الفصوص الأمامية للدماغ.

وبصورة أكثر تحديداً ، فإن PFC تتقدم مباشرةً على منطقتين مهمتين أخريين في الفص الجبهي: القشرة الحركية والقشرة السابقة للمحرك.

حاليا هناك ثلاث طرق رئيسية لتحديد القشرة الأمامية. هذه هي:

1. مثل القشرة الأمامية الحبيبية.
2. كما منطقة الإسقاط من نواة منتصف الظهر من المهاد.
3. مثل جزء القشرة الأمامية الذي لا يسبب تحفيزه الكهربائي حركات.

يمكن تمييز CPF عن المناطق الأخرى في الفص الجبهي من خلال تركيبتها الخلوية ، وتعصيبها الدوباميني و afferents thalamic. وبهذه الطريقة ، تشكل اليوم منطقة راسخة ومحددة.

وفقًا لمعظم المؤلفين ، مثل ميلر وكوهين ، فإن قشرة الفص الجبهي هي المنطقة الأكثر تفصيلاً في الرئيسيات ، وهي حيوانات معروفة بمذوقها السلوكي المتنوع والمرن.

وبالتالي ، فإن CPF يشكل مجموعة من المناطق القشرة المخية الحديثة التي ترسل وتلقي الإسقاطات من جميع الأنظمة القشرية الحسية ، وأنظمة المحركات والعديد من الهياكل القشرية الفرعية ، وهي منطقة أساسية لتطوير السلوك والشخصية.

بهذا المعنى ، قرر Miller و Cohen أن CPF ليس بنية أساسية لأداء السلوكيات البسيطة أو التلقائية ، والتي لا تتعميم على المواقف الجديدة.

على العكس من ذلك ، فإن قشرة الفص الجبهي مهمة في تلك الأنشطة التي تتطلب معالجة من أعلى إلى أسفل ، أي عندما يجب أن يوجه السلوك الحالات الداخلية أو عندما يكون من الضروري استخدام العناصر الاجتماعية والبيئية التي تحدد السلوك.

علم التشريح

تم تعريف CPF من خلال هندستها الإلكترونية بوجود طبقة حبيبية تتوافق مع الطبقة الرابعة من القشرة الدماغية.

في الوقت الحالي ، ليس من الواضح تمامًا من كان أول من استخدم معيار التمييز هذا في القشرة المخية قبل الجبهية. حصر الكثير من الباحثين الرائدين في الهندسة المعمارية الدماغية المصطلح الجبهي في منطقة أصغر بكثير.

ومع ذلك ، في عام 1935 ، استخدم Carlyle Jacobsen مصطلح CPF للتمييز بين المناطق الحبيبية قبل الجبهية وبين المناطق غير الحبيبية للسيارات وما قبل الحركة في الفص الجبهي.

في المصطلحات الخاصة بمناطق Brodmann ، تشمل القشرة الأمامية الجبهية المناطق 8 و 9 و 10 و 11 و 44 و 45 و 46 و 47 ، مما يؤدي إلى منطقة واسعة للغاية مع وجود عدد كبير من الهياكل في المناطق الداخلية.

من ناحية أخرى ، تبرز CPF لكونها منطقة إسقاط لنواة المهاد ، وفقًا لعمل روز ووليزي. أظهر هؤلاء المؤلفون أنه في الحيوانات غير الرئيسيات (التي ليس لديها FPC) ، يتم تخطيط هذه الهياكل باتجاه مناطق مختلفة. على وجه التحديد ، نحو المناطق الأمامية والبطنية.

هناك أيضًا دراسات حالية أظهرت أن إسقاطات نواة العصور الوسطى للمهاد لا تقتصر على PFC في الرئيسيات ، بل يمكن أن تنتقل أيضًا إلى بنى الدماغ الأخرى.

أخيرًا ، يُعرف اليوم CPF أيضًا بمنطقة القشرة الأمامية التي لا يسبب تحفيزها الكهربائي حركات ملحوظة. ومع ذلك ، فإن هذا التعريف يسبب بعض الجدل لأن عدم وجود حركات يمكن ملاحظتها بعد التحفيز الكهربائي يمكن ملاحظتها أيضًا في المناطق غير الحبيبية في القشرة.

وظائف

قشرة الفص الجبهي هي بنية مرتبطة بقوة مع جزء كبير من الدماغ. من الداخل يمكنك رؤية اتصالات وفيرة مع مناطق أخرى ، القشرية وشبه القشرية.

في هذا المعنى ، ترتبط قشرة الفص الجبهي الظهرية بشكل خاص بمناطق المخ التي تشارك في عمليات مثل الانتباه والإدراك والعمل. في المقابل ، فإن قشرة الفص الجبهي البطنية ترتبط بهياكل المخ المرتبطة بالعمليات العاطفية والمشاركة فيها.

أخيرًا ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن CPF يتلقى معلومات من أنظمة الإثارة في جذع الدماغ ، وأن وظيفتها تعتمد بشكل خاص على بيئتها الكيميائية العصبية.

بشكل عام ، يوجد حاليًا إجماع علمي عالٍ لإثبات أن قشرة الفص الجبهي هي منطقة من الدماغ تشارك أساسًا في تخطيط السلوكيات المعقدة إدراكيًا.

يتضمن هذا النوع من الوظائف تحقيق أنشطة مثل التعبير عن الشخصية أو تطوير عمليات صنع القرار أو تكييف السلوك مع المواقف الاجتماعية التي تحدث في كل لحظة.

وبالتالي ، فإن CPF هي منطقة أساسية لتنسيق الأفكار والإجراءات وفقا للأهداف الداخلية والمعارف المكتسبة.

في هذا المعنى ، لتحديد وظيفة القشرة الأمامية ، تم تطوير المصطلح الطبي للوظيفة التنفيذية. يشير هذا النوع من الوظائف إلى القدرة على التمييز بين الأفكار المتضاربة ، وإصدار الأحكام الأخلاقية ، والتنبؤ بالعواقب ، إلخ.

قبل القشرة والوظائف التنفيذية

من خلال الدراسات الأولية التي أجرتها Fuster و Goldman-Rakic ​​، تمت صياغة مصطلح الوظائف التنفيذية لإعطاء اسم للقدرة والنشاط اللذين تطورهما القشرة الأمامية.

تشير الوظيفة التنفيذية إلى القدرة على تمثيل المعلومات غير الموجودة في البيئة في أي وقت ، وكذلك إنشاء "دفتر عقلي".

وبالتالي ، في إطار مفهوم الوظيفة التنفيذية لقشرة الفص الجبهي هو تطوير الاستجابات المعرفية للمشاكل المعقدة أو التي يصعب حلها.

في هذا المعنى ، تشير الدراسات الحالية إلى أن التجارب السابقة في CPF تتمثل في تطبيقها على الحاضر ، وبهذه الطريقة ، توجيه عملية صنع القرار.

بشكل عام ، من خلال هذه الوظيفة ، ستكون قشرة الفص الجبهي هي بنية الدماغ التي من شأنها أن تمنح الناس القدرة على التفكير والقدرة على استخدام المعرفة والخبرة السابقة لتعديل السلوك.

وبشكل أكثر وضوحًا ، يصف عمل جولدمان راكين هذا النوع من الوظائف بأنه الطريقة التي يمكن بها استخدام المعرفة التمثيلية لتوجيه الأفكار والإجراءات والعواطف بذكاء.

ستكون الوظائف التنفيذية عملية تؤدي إلى القدرة على تثبيط الأفكار والسلوكيات والأحاسيس التي تعتبر غير مناسبة.

نظريات الوظائف التنفيذية

في الوقت الحاضر ، هناك العديد من النظريات المختلفة التي تحاول شرح الأداء الملموس لهذا النشاط الذي نزع فتيله CPF.

يفترض أحدهم أن الذاكرة العاملة ستكون جزءًا أساسيًا من عملية الاهتمام وتثبيط السلوك.

على وجه التحديد ، تسمح ذاكرة العمل بالاحتفاظ بالمعلومات الجديدة التي تم التقاطها والاحتفاظ بها لبضع ثوان في ذهن الشخص. يمكن أن تكون عملية تكييف المعلومات المذكورة مع المعرفة السابقة هي العملية التي ستؤدي إلى ظهور الوظائف التنفيذية وتحديد نشاط الشراكة التعاونية المتعلقة بالغابات.

من ناحية أخرى ، اقترح شيمورا نظرية التصفية الديناميكية لوصف دور القشرة المخية قبل الجبهية في الوظائف التنفيذية.

في هذه النظرية ، يُفترض أن CPF ستعمل كآلية تصفية عالية المستوى من شأنها أن تفضل التنشيط الموجه نحو الأهداف وتمنع التنشيطات التي قد تكون غير ذات صلة.

أخيرًا ، اقترح ميلر وكوهين نظرية تكاملية لأداء قشرة الفص الجبهي. في هذه النظرية ، هناك نظرية مفادها أن التحكم المعرفي ينشأ من الصيانة الفعالة لأنماط النشاط في CPF ، والتي تهدف إلى خلق تمثيل للأهداف المراد تحقيقها والوسائل اللازمة لتحقيق ذلك.

نشاط CPF

حاليًا ، هناك العديد من النظريات التي تحاول تحديد كيفية حدوث عملية CPF من خلال الوظائف التنفيذية.

في هذا المعنى ، تعتبر قشرة الفص الجبهي منطقة صعبة وظيفيًا للغاية للتحليل والدراسة ، نظرًا لأن لديها صلات متعددة بجميع بنى الدماغ تقريبًا.

ومع ذلك ، خارج الآلية التي يمكن أن تقدم ، في الوقت الحاضر هو موضح جيدا نوع الأنشطة المنفذة.

كما ذكرنا سابقًا ، فإن نشاط CPF يندرج ضمن ما يُعرف بالوظائف التنفيذية ويتميز بتنفيذ الإجراءات التالية:

1. تطوير القدرات لصياغة الأهداف وخطط التصميم.
2. تطوير الكليات المشاركة في تخطيط العمليات والاستراتيجيات الهادفة إلى تحقيق الأهداف.
3. تنفيذ المهارات التي ينطوي عليها تنفيذ الخطط.
4. الاعتراف بالإنجاز الذي تم تحقيقه من خلال السلوك والحاجة إلى تغيير النشاط ووقفه ووضع خطط عمل جديدة.
5. تثبيط ردود غير كافية.
6. عملية اختيار السلوكيات وتنظيمها في المكان والزمان.
7. تطوير المرونة المعرفية في رصد الاستراتيجيات.
8. الإشراف على السلوكيات القائمة على الحالات التحفيزية والعاطفية.
9. الإشراف على السلوكيات وفقًا لخصائص السياق في كل لحظة.
10. صنع القرار

الأضرار التي لحقت CPF

تم العثور على أول اكتشاف حول الآفات في قشرة الفص الجبهي من خلال توثيق حالة فينياس غيج الشهيرة ، وهي عامل السكك الحديدية الذي تعرض بعد حادث لإصابة خطيرة في الفص الجبهي للدماغ.

من خلال أضرار في الدماغ عانى منها CPF ، حافظ فينس على مهاراته في الذاكرة والكلام والمهارات الحركية. ومع ذلك ، تغيرت سمات شخصيته بشكل جذري بعد الحادث.

في الواقع ، فإن الضرر الذي لحق بقشرة الفص الجبهي قد جعله سريع الغضب ونفاد الصبر ولديه عجز كبير في العلاقات الاجتماعية والشخصية.

بعد ذلك ، أظهرت الدراسات الأخرى التي أجريت مع المرضى المتأثرين بالضرر الجبهي أن الأشخاص قادرون على التعبير بشكل صحيح عن السلوك الاجتماعي الأنسب في ظل ظروف معينة.

على الرغم من قدرتها على التسبب بشكل صحيح في السلوك الواجب اتباعه ، إلا أنها تواجه في الواقع صعوبات في تنفيذ هذه السلوكيات. في الواقع ، يميلون في الحياة اليومية إلى القيام بأعمال تستلزم إرضاءًا فوريًا على الرغم من معرفة العواقب السلبية التي قد تؤدي إلى المدى الطويل.

الاضطرابات المرتبطة

تشير البيانات التي تم جمعها حول تأثيرات الضرر المباشر الذي يلحق بـ PFC إلى أن هذه المنطقة من الدماغ لا ترتبط فقط بقدرات فهم العواقب طويلة الأجل ، ولكنها تتضمن أيضًا القدرة العقلية على تأخير الإشباع الفوري.

في هذا المعنى ، يوجد اليوم أدبيات وفيرة تهدف إلى تحسين فهم دور القشرة المخية قبل الجبهية في الاضطرابات العصبية المختلفة ، مثل انفصام الشخصية أو الاضطراب الثنائي القطب أو اضطراب فرط النشاط الناتج عن نقص الانتباه.

ترتبط هذه الأمراض النفسية الثلاثة بخلل وظيفي معين في القشرة الدماغية ، وهي حقيقة من شأنها أن تحفز ظهور التغيرات السلوكية في الناس.

وبالمثل ، بدأت الآن التجارب السريرية للعلاج الدوائي ، والتي أظهرت أن بعض الأدوية ، مثل guanfacine ، تعمل على تحسين وظيفة قشرة الفص الجبهي.

أخيرًا ، يُفترض أن الحالات المرضية الأخرى مثل الاكتئاب ، والاستجابات المرتفعة للإجهاد ، والسلوكيات ومحاولات الانتحار ، أو الاعتلالات الاجتماعية أو إدمان المخدرات يمكن أن تكون ذات صلة بعمل الـ PFC.

ومع ذلك ، فإن الأدلة العلمية حول هذه الفرضيات محدودة ومطلوب إجراء مزيد من البحوث لتحديد دور PFC في هذا النوع من التعديلات النفسية.