Posizione, anatomia e funzioni del lobo frontale

Il Lobo frontale è il lobo più grande dei quattro esistenti nel cervello dei mammiferi. Si trova nella parte anteriore di ogni emisfero cerebrale e controlla importanti funzioni cognitive, come l'espressione emotiva, la memoria, la risoluzione dei problemi, il linguaggio, il controllo degli impulsi, il comportamento sociale e sessuale, la spontaneità o il controllo muscolare. Il lobo frontale sinistro colpisce i muscoli sul lato destro del corpo e il lobo frontale destro controlla i muscoli sul lato sinistro del corpo.

Il lobo frontale è l'area del cervello che più distingue noi umani dagli altri animali. Per questo ha suscitato particolare interesse nei ricercatori, che hanno condotto molteplici studi sulle sue funzioni e sul suo meccanismo di funzionamento.

Questa regione è ampiamente correlata a funzioni importanti come il linguaggio, il controllo delle azioni motorie e le funzioni esecutive, così che, se ferita, la persona può soffrire di gravi problemi di cui parleremo anche in questo articolo..

Indice articolo

• 1 posizione
• 2 Anatomia
  • 2.1 Corteccia precentrale 
  • 2.2 corteccia prefrontale
• 3 Collegamenti lobi frontali
  • 3.1 -Connessioni cortico-corticali anteriori
  • 3.2 -Connessioni cortico-sottocorticali anteriori.
• 4 La corteccia prefrontale
  • 4.1 Circuito prefrontale dorsolaterale
  • 4.2 Circuito Orbitofrontale
  • 4.3 Circuito cingolato anteriore
• 5 Funzioni del lobo frontale
  • 5.1 Funzioni esecutive
  • 5.2 Funzioni sociali
  • 5.3 Funzioni emotive
  • 5.4 Funzioni del motore
  • 5.5 Funzioni linguistiche
• 6 Funzioni esecutive
  • 6.1 Formulazione degli obiettivi
  • 6.2 Pianificazione
  • 6.3 Attuazione dei piani
  • 6.4 Applicazione efficace
  • 6.5 Valutazione del funzionamento esecutivo
• 7 Disfunzioni del lobo frontale
  • 7.1 La sindrome prefrontale: Phineas Cage
  • 7.2 -Sindromi tipiche
• 8 Riferimenti

Posizione

Il cervello è costituito da aree corticali e strutture sottocorticali. La corteccia cerebrale è divisa in lobi, separati da solchi, i più riconosciuti sono il frontale, il parietale, il temporale e l'occipitale, anche se alcuni autori postulano che ci sia anche il lobo limbico.

La corteccia è a sua volta divisa in due emisferi, il destro e il sinistro, in modo che i lobi siano presenti simmetricamente in entrambi gli emisferi, con un lobo frontale destro e uno sinistro, un lobo parietale destro e sinistro, e così via..

Gli emisferi cerebrali sono divisi dalla fessura interemisferica mentre i lobi sono separati da diversi solchi.

Il lobo frontale arriva dalla parte più anteriore del cervello alla fessura di Rolando (o fessura centrale) dove inizia il lobo parietale e, ai lati, alla fessura di Silvio (o fessura laterale) che la separa dal lobo temporale.

Anatomia

Per quanto riguarda l'anatomia del lobo frontale umano, si può dire che è molto voluminoso e ha la forma di una piramide. Può essere suddiviso in corteccia precentrale e prefrontale:

Corteccia precentrale 

È composto dalla corteccia motoria primaria (area di Brodmann 4), dalla corteccia premotoria e dalla corteccia motoria supplementare (area di Brodmann 6). Quest'area è fondamentalmente motoria e controlla i movimenti fasici del corpo (programmazione e inizio del movimento), nonché i movimenti necessari per produrre linguaggio, postura e orientamento del corpo..

Corteccia Prefrontale

È la zona associativa, è costituita dalla corteccia dorsolaterale, ventrolaterale e orbitofrontale, e le sue funzioni sono legate al sistema esecutivo, come il controllo e la gestione delle funzioni esecutive.

Collegamenti a lobi frontali

Il lobo frontale, e in particolare la corteccia prefrontale, è l'area corticale più ampiamente collegata al resto del cervello. I principali collegamenti sono i seguenti:

-Connessioni frontali cortico-corticali

Ricevi e invia informazioni al resto dei lobi. Le più importanti sono le connessioni frontotemporali, che sono relative all'attività audioverbale e quelle frontoparietali, relative al controllo e alla regolazione della sensibilità e del dolore cutaneo-cinestesico..

-Connessioni frontali cortico-subcorticali.

Connessioni fronto-talamiche

• Nuclei talamici centrolaterali che si collegano con la corteccia precentrale.
• Nucleo talamico dorsomediale che si collega alla corteccia prefrontale, in qualche modo correlato alla memoria.
• Nucleo talamico ventrale anteriore che si collega con la corteccia limbica frontale (area cingolata).

Connessioni fronto-limbiche

Facilitano la regolazione emotiva e affettiva attraverso secrezioni neuroendocrine e neurochimiche.

Circuiti frontali basali

In questi circuiti alcune sezioni del lobo frontale sono collegate con lo striato, il globo pallido e il talamo:

• Circuito motore, relativo al controllo dei movimenti.
• Circuito oculomotore, relativo all'associazione tra i nostri movimenti e la posizione degli oggetti individuati attraverso la vista.
• Circuito prefrontale dorsolaterale, relativo alle funzioni esecutive.
• Cingulate circuito prefrontale, legate alle risposte emotive.

Si potrebbe dire che il lobo frontale riceve ingressi delle aree responsabili dell'elaborazione sensoriale delle informazioni e degli invii uscite alle aree preposte a dare una risposta, soprattutto motoria.

La corteccia prefrontale

La corteccia prefrontale è l'ultima area a svilupparsi nel lobo frontale e nel cervello in generale. Quest'area è particolarmente importante perché svolge funzioni senza le quali non saremmo efficaci nella nostra vita quotidiana, come la pianificazione e l'organizzazione dei comportamenti futuri.

Ha la forma di una piramide, come il lobo frontale, e ha una faccia interna, esterna e interna. Per quanto riguarda i collegamenti che stabilisce con il resto delle strutture, ci sono tre circuiti principali:

Circuito prefrontale dorsolaterale

Va alla zona dorso-laterale del nucleo caudato. Da qui si collega con il globo pallido dorso-mediale e con la substantia nigra. Questi proiettano ai nuclei talamici dorso-mediali e ventrali-anteriori, e da lì ritornano alla corteccia prefrontale.

Circuito orbitofrontale

Proietta al nucleo caudato ventromediale, quindi al globo pallido e alla substantia nigra ventro-mediale, da lì passa ai nuclei talamici ventromediali e dorso-mediali e infine ritorna alla corteccia prefrontale.

Circuito cingolato anteriore

Proietta allo striato ventrale, che ha connessioni con il globo pallido, l'area tegmentale ventrale, l'habenula, l'ipotalamo e l'amigdala. Infine ritorna alla corteccia prefrontale.

A quest'area sono attribuite le funzioni di strutturazione, organizzazione e pianificazione dei comportamenti. Il paziente soffre dei seguenti difetti se questa zona è ferita:

• Guasti di capacità selettiva.
• Insuccessi dell'attività sostenuta.
• Deficit nella capacità associativa o nella formazione di concetti.
• Deficit nella capacità di pianificazione.

Funzioni del lobo frontale

Il lobo frontale svolge molteplici funzioni che possono essere riassunte in:

Funzioni esecutive

• Simulazione virtuale del comportamento da attuare attraverso esperienze e priori e apprendimento vicario.
• Impostazione di un obiettivo e passaggi da seguire per completarlo.
• Pianificazione, coordinamento e implementazione dei comportamenti necessari al raggiungimento dell'obiettivo.
• Mantenimento degli obiettivi durante l'intero processo fino al raggiungimento dell'obiettivo. La memoria di lavoro e l'attenzione costante sono coinvolte qui.
• Inibizione del resto degli stimoli che non hanno nulla a che fare con l'obiettivo e che possono interferire con loro.
• Coordinamento di tutti i sistemi necessari per eseguire le azioni necessarie, come sensoriali, cognitive e comportamentali.
• Analisi dei risultati ottenuti e, se necessario, modifica dei modelli di comportamento sulla base di questi risultati.

Funzioni sociali

• Inferenza delle intenzioni e del pensiero degli altri. Questa capacità è chiamata teoria della mente..
• Riflessione sulle nostre conoscenze e interessi e capacità di comunicarli.

Funzioni emotive

• Controllo degli stimoli rinforzanti per motivarci a portare avanti i comportamenti ei processi cognitivi che dobbiamo portare a termine.
• Regolazione degli impulsi.
• Consapevolezza delle emozioni.

Funzioni motorie

• Sequenziamento, coordinamento ed esecuzione dei comportamenti motori.

Funzioni linguistiche

• Capacità di comprendere il linguaggio degli altri e produrre il nostro.

Le funzioni esecutive saranno descritte in modo più approfondito di seguito a causa della loro grande importanza per gli esseri umani..

Funzioni esecutive

Le funzioni esecutive potrebbero essere definite come l'ultimo passo nel controllo, regolazione e direzione del comportamento umano. Questo concetto nasce per la prima volta dalla mano di A.R. Luria nel 1966 nel suo libro Funzione corticale superiore nell'uomo.

Lezak rese popolare questo termine nella psicologia americana. Questo autore evidenzia la differenza tra funzioni esecutive e cognitive, affermando che, sebbene le funzioni cognitive subiscano danni se le funzioni esecutive funzionano correttamente, la persona continuerà ad essere indipendente, costruttivamente autosufficiente e produttiva.

Le funzioni esecutive sono costituite da quattro componenti:

Formulazione degli obiettivi

È il processo mediante il quale vengono determinati i bisogni, ciò che si desidera e ciò che è in grado di ottenere ciò che si desidera. Se una persona ha alterato questa funzione, non può pensare a cosa fare e ha difficoltà ad avviare le attività.

Queste alterazioni possono verificarsi senza la necessità di danni cerebrali, semplicemente con una scarsa organizzazione nel lobo prefrontale.

Pianificazione

È responsabile della determinazione e dell'organizzazione dei passaggi necessari per realizzare un'intenzione.

Questo processo richiede capacità specifiche come: concettualizzare i cambiamenti nelle circostanze presenti, vedersi sviluppata nell'ambiente, vedere l'ambiente oggettivamente, capace di concepire alternative, fare scelte e sviluppare una struttura per realizzare il piano..

Attuazione dei piani

È interpretato come l'azione di avviare, mantenere, cambiare e per sequenze di comportamenti complessi in modo completo e ordinato.

Esecuzione efficace

È la valutazione basata sugli obiettivi e sulle risorse utilizzate per raggiungere tali obiettivi.

Il sistema di insegnamento è molto importante per la corretta configurazione delle funzioni esecutive, poiché queste funzioni iniziano a svilupparsi nell'infanzia, dal primo anno di vita, e non maturano fino alla pubertà o anche più tardi..

Le funzioni esecutive sono principalmente legate alla corteccia prefrontale, ma alcuni studi eseguiti con la PET (tomografia a emissione di positroni) indicano che, quando l'attività diventa routine, un'altra parte del cervello prende il sopravvento nell'attività per liberare il paziente. può occuparsi di altre funzioni.

Valutazione del funzionamento esecutivo

Le tecniche più utilizzate per la valutazione del sistema esecutivo sono:

• Wisconsin Card Sorting Test. Test in cui il paziente deve classificare una serie di schede in vari modi, utilizzando ogni volta una categoria diversa. I fallimenti in questo test implicherebbero problemi nella formazione di concetti che potrebbero essere dovuti a lesioni nel lobo frontale sinistro.
• La torre di Hanoi-Siviglia. Questo test viene utilizzato per esaminare complesse capacità di problem solving.
• Test del labirinto. Questi test forniscono dati su livelli più elevati di funzioni cerebrali che richiedono pianificazione e previsione.
• Giocattoli da costruzione. Si tratta di test non strutturati e vengono utilizzati per valutare le funzioni esecutive.

Disfunzioni del lobo frontale

Il lobo frontale può essere danneggiato a seguito di traumi, infarti, tumori, infezioni o per lo sviluppo di alcuni disturbi come disturbi neurodegenerativi o dello sviluppo.

Le conseguenze del danno al lobo frontale dipenderanno dall'area danneggiata e dall'entità della lesione. La sindrome, dovuta al danneggiamento del lobo frontale, più nota è la sindrome prefrontale che verrà descritta di seguito.

Sindrome prefrontale: Phineas Cage

La prima descrizione ben documentata di un caso di questa sindrome fu quella fatta da Harlow (1868) sul caso di Phineas Gage, nel tempo questo caso ha continuato ad essere studiato e oggi è uno dei più conosciuti nel campo. psicologia (citato in León-Carrión & Barroso, 1997).

Phineas stava lavorando sui binari di un treno quando ha avuto un incidente mentre compattava la polvere da sparo con una sbarra di ferro. Sembra che una scintilla abbia raggiunto la polvere da sparo ed è esplosa, lanciandogli la sbarra di ferro direttamente in testa. Phineas ha subito un infortunio al lobo frontale sinistro (in particolare nella regione orbitale mediale) ma era ancora vivo, sebbene avesse sequele.

I cambiamenti più significativi dovuti al trauma subito sono stati l'aumento degli impulsi, l'incapacità di controllarsi e le difficoltà di pianificazione e organizzazione..

Le persone con corteccia prefrontale danneggiata presentano cambiamenti nella personalità, nelle capacità motorie, nell'attenzione, nel linguaggio, nella memoria e nelle funzioni esecutive.

Cambiamenti di personalità

Secondo Ardila (citato in León-Carrión & Barroso, 1997) ci sono due modi o aspetti per descrivere i cambiamenti nella personalità causati da questa sindrome:

1. Cambiamenti nell'attivazione per l'azione. I pazienti tendono a provare apatia e disinteresse, quindi fanno tutto con riluttanza e non sono molto proattivi.
2. Cambiamenti nel tipo di risposta. La risposta data dal paziente non è adattativa, non corrisponde allo stimolo che gli viene presentato. Ad esempio, potrebbero sostenere un esame e scegliere quali vestiti indossare troppo a lungo invece di studiare..

Cambiamenti nelle capacità motorie

Tra i cambiamenti nelle capacità motorie possiamo trovare:

• Riflessi neonatali. Sembra che i pazienti regrediscano e abbiano di nuovo i riflessi che i bambini hanno e si perdono con lo sviluppo. I più comuni sono:
  • Riflesso di Babinski. Estensione tonica dorsale dell'alluce.
  • Riflesso di presa. Chiudi il palmo della mano quando qualcosa lo tocca.
  • Riflesso di aspirazione.
  • Riflesso palmomentale. Toccando il palmo della mano si innesca il movimento del mento.
• Ripeti le azioni dell'esaminatore.
• Reagiscono in modo eccessivo agli stimoli.
• Disorganizzazione del comportamento.
• Ripeti lo stesso movimento più e più volte.

Cambiamenti nell'attenzione

I principali cambiamenti si verificano nella risposta all'orientamento, i pazienti hanno deficit nell'orientarsi agli stimoli che dovrebbero a casa e quando seguono le istruzioni dell'esaminatore..

Cambiamenti di lingua

I più caratteristici sono:

• Afasia motoria transcorticale. La lingua è molto limitata e si riduce a brevi frasi.
• Linguaggio subvocale. Cambiamenti nell'apparato vocale, probabilmente dovuti all'afasia, in modo tale che la persona si pronuncia in modo strano.
• Commissione di errori di denominazione, come perseverare e rispondere davanti a frammenti dello stimolo e non allo stimolo in global.
• Rispondono meglio agli stimoli visivi che verbali perché hanno uno scarso controllo del comportamento attraverso il linguaggio.
• Non possono mantenere un argomento centrale di conversazione.
• Mancanza di elementi di collegamento per dare forme e rendere logico il linguaggio.
• Concretismo. Forniscono informazioni concrete senza contestualizzarle, il che può rendere difficile la comprensione dell'interlocutore.

La memoria cambia

I lobi frontali svolgono un ruolo importante nella memoria, specialmente nella memoria a breve termine. I pazienti con lesioni del lobo frontale hanno problemi con l'archiviazione e la ritenzione della memoria. Le alterazioni più frequenti sono:

• Organizzazione temporale della memoria. I pazienti hanno difficoltà a ordinare gli eventi nel tempo.
• Amnesie, soprattutto a causa di lesioni prodotte nella zona orbitale.

Cambiamenti nelle funzioni esecutive

Le funzioni esecutive sono le più compromesse nei pazienti con lesioni frontali poiché per il loro corretto svolgimento è necessaria un'elaborazione complessa e l'integrazione e il coordinamento delle varie componenti..

Le persone con sindrome frontale non sono in grado di formarsi un obiettivo, pianificare, eseguire azioni in modo ordinato e analizzare i risultati ottenuti. Questi deficit impediscono loro di condurre una vita normale poiché interferiscono con il loro lavoro / scuola, famiglia, compiti sociali ...

Sebbene i sintomi descritti siano i più comuni, le loro caratteristiche non sono universali e dipenderanno sia dalle variabili del paziente (età, prestazioni premorbose ...), sia dalla lesione (posizione specifica, grandezza ...) e dal decorso del la sindrome..

-Sindromi tipiche

La categoria delle sindromi frontali è molto ampia e comprende un'altra serie di sindromi che differiscono a seconda dell'area lesa. Cummings (1985), descrive tre sindromi (citate in León-Carrión e Barroso, 1997):

1. Sindrome orbitofrontale (o disinibizione). È caratterizzato da disinibizione, impulsività, labilità emotiva, scarsa capacità di giudizio e distraibilità..
2. Sindrome da convessità frontale (o apatico). È caratterizzato da apatia, indifferenza, ritardo psicomotorio, perdita di pulsione, astrazione e scarsa categorizzazione.
3. Sindrome frontale medio (o lobo frontale acinetico). È caratterizzato da scarsità di gesti e movimenti spontanei, debolezza e perdita di sensibilità alle estremità.

Imbriano (1983) aggiunge altre due sindromi alla classificazione elaborata da Cummings (citata in León-Carrión & Barroso, 1997):

1. Sindrome polare. Prodotto da lesioni nella zona orbitale. È caratterizzato da alterazioni della capacità intellettuale, disorientamento spazio-temporale e mancanza di autocontrollo..
2. Sindrome spleniale. Prodotto da lesioni mediali sinistre. Caratterizzato da alterazioni nelle espressioni facciali affettive e indifferenza affettiva, disturbi del pensiero e alterazioni del linguaggio.

Riferimenti

1. Carmona, S., & Moreno, A. (2014). Controllo esecutivo, processo decisionale, ragionamento e risoluzione dei problemi. In D. Redolar, Neuroscienza cognitiva (pagg. 719-746). Madrid: Médica Panamericana S.A.
2. León-Carrión, J. e Barroso, J. (1997). Neuropsicologia del pensiero. Siviglia: KRONOS.
3. Redolar, D. (2014). Lobi frontali e loro connessioni. In D. Redolar, Neuroscienza cognitiva (pagg. 95-101). Madrid: Médica Panamericana S.A.