Префронтальная кора

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
(перенаправлено с «Префронтальная кора головного мозга»)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Префронтальная кора головного мозга
Gray726-Brodman-prefrontal.svg
Поля Бродмана 9, 10, 11, 12, 13, 14, 24, 25, 32, 44, 45, 46 и 47 расположены в префронтальной коре
Часть Лобная доля
Артерия передняя и средняя мозговая артерия
Вена верхний сагиттальный синус
Каталоги
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе

Префронта́льная кора (лат. Cortex praefrontalis) — отдел коры больших полушарий головного мозга, представляющий собой переднюю часть лобных долей и включающий в себя 9, 10, 11, 12, 13, 14, 24, 25, 32, 44, 45, 46 и 47 поля по Бродману.

Многие авторы указывали на связь между желанием человека жить, личностью и функциями префронтальной коры[2]. Эта область мозга вовлечена в планирование сложного когнитивного поведения, проявления личности, принятия решений и регулирование социальным поведением[3]. Основным назначением этой области мозга считается согласование мыслей и действий в соответствии с внутренними целями[4].

Типичным психологическим термином для функций, выполняемых префронтальной областью коры головного мозга, является исполнительная функция. Исполнительная функция связана со способностями выявлять конфликтующие мысли, прогнозировать будущие последствия текущих действий (хорошие и плохие, хорошие и более лучшие, одинаковые и различающиеся), действовать по направлению достижения определенной цели, прогнозировать результаты, ожидания, основанные на действиях, и социального «контроля» (способностью подавлять убеждения, которые могут привести к социально неприемлемым результатам).

Лобная кора поддерживает усвоение конкретных правил. Более передние области вдоль ростро-каудальной оси лобной коры поддерживают обучение более общим правилам на более высоких уровнях абстракции[5].

Определение[править | править код]

Существуют три возможные дефиниции префронтальной коры:

  • гранулярная лобная кора (то есть та, в которой преобладают нейроны II и IV слоев — наружный и внутренний гранулярный слой, соответственно — коры больших полушарий)
  • зона проекции медиодорсальных ядер таламуса
  • часть лобных долей, электрическая стимуляция которой не вызывает моторных актов.

Слабость первого определения в том, что оно работает только для приматов, так как у неприматов нет IV гранулярного коркового слоя; то есть, хотя оно и применимо к человеку, оно не универсально[6].

Слабость второго определения была выявлена последующими исследованиями: оказалось, что медиодорсальные ядра таламуса дают проекции не только в гранулярную лобную кору[7]. Таким образом, определение было скорректировано и может выглядеть как «префронтальная кора — это регион коры больших полушарий, имеющий более сильные реципрокные связи с медиодорсальными ядрами таламуса, чем с любыми другими таламическими ядрами».

Третье определение также имеет свои сложности: не отвечающие на электростимуляцию наблюдаемой двигательной активностью зоны лобных долей включают в себя как гранулярную, так и агранулярную кору[6].

Состав[править | править код]

В представленной ниже таблице показаны различные способы разделения префронтальной коры на зоны на основе областей Бродмана[8].

8
лате- ральная 9
46
12
44
45
47
медиаль- ная 9
медиаль- ная 10
24
25
32
11
13
14
каудальная
латеральная
медиальная
орбито- фронтальная
дорсо- латеральная
вентро- латеральная

Медиальная префронтальная кора головного мозга (mPFC) состоит из гранулярных кортикальных областей (медиальные части полей 9 и 10) и агранулярных областей (поля 24, 25 и 32), которые охватывают переднюю поясную извилину (поле 24), инфралимбическую кору[en] ( поле 25) и предлимбическую кору головного мозга (поле 32)[8].

Связи и взаимодействия[править | править код]

Префронтальная кора в высокой степени обоюдно связана с большинством структур мозга, включая особенно сильные связи с другими кортикальными, субкортикальными и стволовыми образованиями[9]. Дорсальная префронтальная кора более всего взаимосвязана с регионами мозга, обеспечивающими внимание, когнитивную деятельность и моторику[10], в то время как вентральная префронтальная кора взаимосвязана с регионами мозга, отвечающими за эмоции[11]. Префронтальная кора также имеет обоюдные связи со стволовой активирующей системой, и функционирование префронтальных регионов сильно зависит от баланса активации/торможения, что, в соответствии с концепцией трёх функциональных блоков А. Р. Лурии, является отражением взаимодействия между первым — энергетическим — и третьим — блоком программирования, регуляции и контроля психической деятельности — блоками головного мозга[12].

Медиальная префронтальная кора участвует в генерации третьей и четвёртой фазы медленноволнового сна (эти фазы объединяются под названием «глубокий сон»), и её атрофия связывается с сокращением доли глубокого сна относительно общего времени сна[13], что, соответственно, ведёт к ухудшению консолидации памяти[13].

Атрофия префронтальной коры происходит естественным образом по мере старения, и было показано, что пожилые люди испытывают проблемы с консолидацией памяти в соответствии с деградацией их медиальной префронтальной коры[13]. У пожилых людей воспоминания, вместо того чтобы быть переданными и сохраненными в неокортексе, начинают оставаться в гиппокампе, где они были закодированы, свидетельством чего является повышенная гиппокампальная активация в сравнении со взрослыми молодыми индивидами во время заданий на вспоминание информации, когда испытуемые заучивали словесные ассоциации, спали и затем должны были воспроизвести выученные слова[13].

Функции[править | править код]

Базовой функцией префронтальной коры является комплексное управление мыслительной и моторной активностью в соответствии со внутренними целями и планами[14].

Она играет главную роль в создании сложных когнитивных схем и планов действий, принятии решений, контроле и регуляции как внутренней деятельности, так и социального поведения и взаимодействия[15].

Управляющие функции префронтальной коры проявляются в дифференциации противоречивых мыслей и мотивов и выборе между ними, дифференциации и интеграции объектов и понятий, прогнозировании последствий настоящей активности и её корректировке в соответствии с желаемым результатом, эмоциональной регуляции, волевом контроле, концентрации внимания на необходимых объектах[16].

Префронтальная кора — дорсолатеральная её часть — является также субстратом кратковременной памяти: Якобсен в 1936 году показал, что повреждение префронтальной коры у приматов ведёт к дефициту кратковременной памяти[17]; в 1952 году Карл Прибрам идентифицировал регион префронтальной коры, ответственный за этот дефицит, как 46 поле Бродмана, также известное как дорсолатеральная префронтальная кора[18]; далее, в 1993 году Голдмен-Ракич с коллегами провела эксперимент, где с помощью временной инактивации участков дорсолатеральной префронтальной коры была вызвана утрата воспоминаний, хранящихся в кратковременной памяти[19].

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Foundational Model of Anatomy
  2. DeYoung C.G., Hirsh J.B., Shane M.S., Papademetris X., Rajeevan N., Gray J.R. Testing predictions from personality neuroscience. Brain structure and the big five (англ.) // Psychological Science (англ.) : journal. — 2010. — June (vol. 21, no. 6). — P. 820—828. — DOI:10.1177/0956797610370159. — PMID 20435951.
  3. Yang Y., Raine A. Prefrontal structural and functional brain imaging findings in antisocial, violent, and psychopathic individuals: a meta-analysis (англ.) // Psychiatry Research (англ.) : journal. — 2009. — November (vol. 174, no. 2). — P. 81—8. — DOI:10.1016/j.pscychresns.2009.03.012. — PMID 19833485.
  4. Miller E.K., Freedman D.J., Wallis J.D. The prefrontal cortex: categories, concepts and cognition (англ.) // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences : journal. — 2002. — August (vol. 357, no. 1424). — P. 1123—1136. — DOI:10.1098/rstb.2002.1099. — PMID 12217179.
  5. Badre D., Kayser A.S., D'Esposito M. Frontal cortex and the discovery of abstract action rules (англ.) // Neuron (англ.) : journal. — Cell Press (англ.), 2010. — April (vol. 66, no. 2). — P. 315—326. — DOI:10.1016/j.neuron.2010.03.025. — PMID 20435006.
  6. 1 2 Uylings HB, Groenewegen HJ, Kolb B. Do rats have a prefrontal cortex? // Behavioural Brain Research 146 (1-2). — 2003. — С. 3—17.
  7. Markowitsch HJ; Pritzel, M. The prefrontal cortex: Projection area of the thalamic mediodorsal nucleus? // Physiological Psychology 7 (1). — 1979. — С. 1—6.
  8. 1 2 3 4 5 6 Chapter 1: The History of Memory Systems // The Evolution of Memory Systems: Ancestors, Anatomy, and Adaptations. — 1st. — Oxford University Press, 2016. — P. 22–24. — ISBN 9780191509957.
  9. Alvarez JA, Emory E. Executive function and the frontal lobes: a meta-analytic review // Neuropsychology Review 16 (1). — 2006. — С. 17—42.
  10. Goldman-Rakic PS. Topography of cognition: parallel distributed networks in primate association cortex // Annual Review of Neuroscience 11. — 1988. — С. 137—156.
  11. Price JL. Prefrontal cortical networks related to visceral function and mood // Annals of the New York Academy of Sciences 877. — 1999. — С. 383—396.
  12. Лурия А. Р. Основы нейропсихологии. — 6-е изд.. — Academia, 2008. — 384 с. — ISBN 978-5-7695-4915-1.
  13. 1 2 3 4 Mander BA, Rao V, Lu B et al. Prefrontal atrophy, disrupted NREM slow waves and impaired hippocampal-dependent memory in aging // Nature Neuroscience 16 (3). — 2013. — С. 357—364.
  14. Miller EK, Freedman DJ, Wallis JD. The prefrontal cortex: categories, concepts and cognition // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences 357 (1424). — 2002. — С. 1123—1136.
  15. Yang Y, Raine A. Prefrontal structural and functional brain imaging findings in antisocial, violent, and psychopathic individuals: a meta-analysis // Psychiatry Research 174 (2). — 2009. — С. 81—88.
  16. Goldman-Rakic PS. The prefrontal landscape: implications of functional architecture for understanding human mentation and the central executive // Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences 351 (1346). — 1996. — С. 1445—1453.
  17. Jacobsen C. F. Studies of cerebral function in primates. I. The functions of the frontal associations areas in monkeys // Comp Psychol Monogr 13. — 1936. — С. 3—60.
  18. Pribram, K. H.; Mishkin, M.; Rosvold, H. E.; Kaplan, S. J. Effects on delayed-response performance of lesions of dorsolateral and ventromedial frontal cortex of baboons // Journal of comparative and physiological psychology 45 (6). — 1952. — С. 565—575.
  19. Funahashi, S.; Bruce, C. J.; Goldman-Rakic, P. S. Dorsolateral prefrontal lesions and oculomotor delayed-response performance: Evidence for mnemonic "scotomas" // The Journal of neuroscience: the official journal of the Society for Neuroscience 13 (4). — 1993. — С. 1479—1497.