Det frontale cortex og adfærdskontrol

Oversigt over hvilke funktioner kapitlet tillægger de forskellige hjerneområder:

–        Hierarkisk kontrol ift. at planlægge og udføre handlinger (handlingsskemaer): præfrontal kortex, præmotoriske områder og det primære motoriske område.

–        Eksekutive beslutninger: dorsolaterale regioner, anterior cingulate medierer intentionalitet og aspekter ved målrettet opmærksomhed

–        Hæmmende kontrol og selvmonitorering: orbitofrontale regioner.

–        Eksternt rettede handlinger: laterale præmotoriske områder

 

Hierarkisk organisation i forberedelse af handling

Fuster mener at skemaer for handling opstår prefrontalt, særligt i det dorsolaterale, præfrontale kortex, hvorefter de mere konkrete handlingsskemaer medieres gennem det laterale præ- og supplementær-motoriske område, med parietal involvering ift. at de konkrete handlinger udføres af primær motorisk cortex.

”Fuster sees complex motor functions and their cognitive corollaries af working memory, set, attention, and reasoning being largely elaborated in the dorsolateral prefrontal cortex, while the medial and orbitofrontal cortex sustain the emotional and affective functions that determine our social and ”gut” feelings or hunches” (s. 14) à Se også Gade, s. 179.

 

Handlingsskemata

Repræsentationen og udførelsen af handlinger er medieret i nedgående hierarkisk orden, vha. motorneuronerne, de anteriore rødder af rygmarven, motornuclei i medencephalon, cerebellum, dele af diencphalon (her særligt thalamus og basalganglierne) og det frontale cortex.

Det frontale kortex er således konstant aktiv både i forhold til indre- og ydre stimuli, ud fra hvilke det genererer nye skemata for voluntære handlinger, beslutninger og vilje.

Det frontale cortex modulerer mange andre hjerneområder, med massive sammenkoblinger med parietale, temporale og limbiske regioner, hjernestammen, basalganglierne og cerebellum, gennem dopaminerge, seretonerge og noradrenerge pathways. Frontallapperne modulerer således gennem neurotransmittersystemerne.

Det præfrontale cortex

Der er uoverensstemmelser omkring hvorvidt vi har et særlig stor præfrontal kortex i forhold til andre aber. Der er dog ikke tvivl om at den har stor betydning for vores rationelle tænkning, eksekutive funktioner og kreativitet, og vores kognitive evner i den retning kan måske forklares mere ud fra mønstre af intern konnektivitet end ud fra volumen.

Grundet dens sene udvikling, kan frontallapperne være særligt sårbare overfor neuro-udviklingsforstyrrelser. Dens placering gør den også sårbar overfor traumatiske hovedskader.

Infarkter i den midterste cerebrale arterie: særligt skadelig for det dorsolaterale prefrontale cortex

Infarkter i den anteriore cerebrale arterie: særligt skadeligt for det orbitofrontale cortex, limbisk basale ganglier, anterior cingulate, supplementær motorisk område og corpus callosum. Tumorer kan også lave en masse skade i dette område.

Man kan teste de præfrontale områder med fx: WAIS, Stroop, Trail Making, Verbal fluency, Tower of London.

Fem parallelle, adskilte kredsløb

1. Det skeletomotoriske kredsløb:
   1. Motoriske områder à putamen, dorsolateral global pallidus og ventrolateral nucleus à tilbage til motoriske (supplementær) områder.
   2. Skade her resulterer i klassisk akinesi, bradikinesi, Parkinsons
2. Det okulomotoriske kredsløb
   1. Visuelle områder à dorsomedial globus pallidus à ventral anterior og dorsomedial thalamisk nuclei à visuelle områder.
   2. Skader her resulterer i problemer med kontrol af voluntær øjenfiksering.
3. Det dorsolaterale prefrontale kredsløb
   1. Dorsolateral prefrontal cortex à dorsal caudate à dorsolateral globus pallidus à ventral anterior og dorsomedial thalamisk nuclei à dorsolateral prefrontal cortex.
   2. Skade fører til dyseksekutive syndromer.
4. Det lateral orbitofrontale kredsløb
   1. Inferolateral prefrontal cortex à ventromedial caudate nucleus à ventral anterior og medial dorsal thalamisk nuclei
   2. Kredsløbet er vigtigt for personlighed, og social tilbageholdenhed, empati og skade fører til disinhibition og irritabilitet.
   3. Zald & Kim (1996) forslår, at dette område er vigtigt for følgende fire ting: genkendelse af reinforcerende stimuli, stimulus-reinforcerende læring, at kode for ændringer i uforudset reinforcering og emotionalitet, personlighed og autonomiske funktioner.
5. Det anterior cingulate kredsløb
   1. Anterior cingulate à ventral striatum à olfaktorisk tubercle og dele af den ventromediale caudate og putamen.
   2. Skade associeres med apati, reduceret initiativ og akinetisk mutisme.

 

Handling, bevidsthed og opmærksomhed

Frivillig handling er nødt til at adressere tre strategiske spørgsmål: Hvad der skal gøres, hvordan det skal gøres, og hvornår det skal gøres.

Raichle fremhæver, at man kan se kortex som en del af et symfoniorkester – ikke en sektion er på alle tidspunkter nødvendig for at producere musik, men det er en distribueret proces, hvor alle deltagerne skifter funktion i strategien, efterhånden som opgaverne kræver det.