Orbitofrontal cortex

Orbitofrontal cortex
lat.  Cortex orbitofrontalis

Placering af den orbitofrontale cortex på en MR
Kataloger
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Den orbitofrontale cortex (OFC) er et område af den præfrontale cortex i hjernens frontallapper, der er involveret i beslutningstagning. Hos menneskeaber er OFC repræsenteret af et sæt Brodmann-felter nummereret 11, 12 og 13; hos mennesker er denne cortex repræsenteret af felterne 10, 11 og 47 [1] .

Den orbitofrontale cortex er anatomisk synonym med den ventromediale præfrontale cortex. . OFC skiller sig ud separat, fordi det indeholder visse neurale forbindelser og også udfører strengt definerede funktioner. Det er generelt accepteret, at OFC er en del af den præfrontale cortex, som modtager signaler fra magnocellulære neuroner, de mediale kerner i thalamus , og er involveret i præsentationen af ​​følelser og belønninger under beslutningstagning [2] . OFC har fået sit navn på grund af sin placering i området af frontallapperne, placeret over øjenhulerne (banerne).

Funktioner af OFC hos mennesker

Den menneskelige orbitofrontale cortex er en af ​​de mindst undersøgte hjernestrukturer, men der er forslag om, at OFC er involveret i mekanismerne for forstærkning, beslutningstagning og forventninger. Især OFC vil sandsynligvis spille en vigtig rolle i at signalere forventede belønninger/straffe i visse situationer. Ud fra dette er hjernen i stand til at sammenligne de forventede belønninger/straffe med de faktiske. Således er den orbitofrontale cortex nøglestrukturen ansvarlig for adaptiv læring. Alt ovenstående understøttes af undersøgelser af mennesker, menneskeaber og også gnavere . Faktisk har menneskelig forskning fokuseret på neuroimaging af raske mennesker og neuropsykologiske data fra patienter med nogle abnormiteter i strukturen af ​​OFC. En undersøgelse ved universitetet i Leipzig tyder på, at menneskelig OFC aktiveres under intuitive konsensuelle domme [3] .

Forstyrrelser i de neurale forbindelser af OFC og deres konsekvenser

Krænkelse af eventuelle neurale forbindelser i strukturen af ​​den orbitofrontale cortex kan føre til visse kognitive , adfærdsmæssige og følelsesmæssige forstyrrelser . Forskning rapporterer, at de underliggende lidelser er forbundet med dysregulering af OFC-forbindelser involveret i beslutningstagning, følelsesregulering og belønningsforventning. Omfattende human neuroimaging har vist, at forstyrrelse af de strukturelle og funktionelle forbindelser af OFC med subkortikale limbiske strukturer (for eksempel amygdala eller hippocampus ) korrelerer med angst hos voksne patienter [4] .

Et andet problem forbundet med OFC er afhængighed af psykoaktive og narkotiske stoffer , observeret i strid med den striato - thalamo- orbitofrontale interaktion. Attention Deficit Hyperactivity Disorder kan også være forbundet med dysfunktion af OFC og belønningssystemerne, hvilket for eksempel påvirker evnen til at motivere.

Nogle demenssygdomme kan også være forbundet med nedsatte forbindelser i OFC's strukturer. Adfærdsændringer i frontotemporal demens er forbundet med atrofi af det grå og hvide stof involveret i interaktion med den orbitofrontale cortex. Alzheimers sygdom kan trods alt være forårsaget af de allerede nævnte ændringer i neuronale interaktioner i OFC [5] .

Afhængighed og dens relation til den orbitofrontale cortex

Der er grund til at tro, at OFC sammen med nucleus accumbens og amygdala er involveret i dannelsen af ​​afhængigheder (afhængigheder). Baseret på neuroimaging undersøgelser er det striatal-thalamo-orbitofrontale netværk involveret i dannelsen af ​​afhængighed; narkotiske afhængige patienter er særligt tilbøjelige til at tage dem, hvis de har lidelser i det striato-thalamo-orbitofrontale netværk.

Når man afholder sig fra kokain , er der et øget stofskifte i OFC, hvilket kan sammenlignes med følelsen af ​​afhængighed. Til sammenligning resulterer langvarig kokainabstinens (op til 3-4 måneder) i OFC-aktivitet, der kan sammenlignes med den hos raske patienter. Tilsvarende viser alkoholikere det samme mønster af OFC-aktivitet under langvarig abstinens som raske patienter [6] .

Anatomy of the OFC

Den orbitofrontale cortex er anatomisk forbundet med nucleus accumbens, en struktur, der spiller en rolle i den mekanisme, der danner afhængighed af stoffer. OFC modtager information fra nucleus accumbens. Limbiske strukturer såsom amygdala , hippocampus og cingulate gyrus videresender information til OFC gennem mediale og umiddelbare veje. Det viser sig, at OFC ikke kun er et mål for dannelsen af ​​afhængighed af stoffer, men også tjener til at koordinere information fra det limbiske system , der danner responsen af ​​limbiske strukturer på at tage stoffer [6] .

Patientundersøgelser

Visuel diskriminationstest

Test har to komponenter. Den første komponent, "omvendt læring", består af et eksperiment med to kort præsenteret for forsøgspersonerne, som billederne A og B præsenteres på. Inden testen starter, introduceres forsøgspersonerne til én simpel regel: at trykke på knappen, når billede A vises er ledsaget af en belønning, mens et tryk på knappen i tilfælde af billede B fører til en negativ effekt. Når først denne lette regel er lært, vendes den om uden kendskab til fagene. De fleste raske patienter tager hensyn til denne funktion og trykker på knapperne i henhold til den nyetablerede regel, men interessant nok observeres en sådan genlæring ikke hos patienter med lidelser i den orbitofrontale cortex; de bliver ved med at trykke på knapperne, der er ansvarlige for den negative handling. En mærkelig detalje er, at patienter, der lider af en sygdom, taler om at have forstået reglen [7] .

Den anden komponent af test kaldes "forsvinden" (udryddelse). Forsøgspersoner introduceres til ovenstående regel, men nu ændrer den sig drastisk: Patienter vil opleve en negativ effekt (straf), når begge knapper trykkes. Den korrekte mulighed ville være ikke at trykke på dem, men patienter med overtrædelser af OFC har svært ved at modstå at trykke på knappen på trods af det oplevede ubehag.

Virkninger af skader på OFC

Udskudte OFC-skader har en tendens til at bidrage til manifestationen af ​​promiskuøs adfærd. Eksempler på sådan adfærd er voldsomt bandeord , hyperseksualitet , svækkede sociale interaktioner, en tendens til at bruge stoffer (inklusive alkohol og tobak ) og et fald i evnen til empati .

Noter

  1. Kringelbach, ML Den menneskelige orbitofrontale cortex: forbinder belønning med hedonisk oplevelse  //  Nature Reviews Neuroscience. - 2005. - Bd. 6, er. 9 . - s. 691-702. — ISSN 1471-003X . - doi : 10.1038/nrn1747 .
  2. Siddiqui, SV Neuropsychology of prefrontal cortex  : [ eng. ]  / SV Siddiqui, U. Chatterjee, D. Kumar [et al.] // Indian Journal of Psychiatry. - 2008. - Bd. 50, Is. 3. - S. 202-208. — ISSN 0019-5545 . - doi : 10.4103/0019-5545.43634 .
  3. Volz, KG Kortikale regioner aktiveret af den subjektive følelse af perceptuel sammenhæng mellem miljølyde: Et forslag til en neurovidenskab om intuition: [ eng. ]  / KG Volz, R. Rübsamen, DY von Cramon // Cognitive, Affective & Behavioural Neuroscience. - 2008. - Bd. 8, er. 3. - S. 318-328. — ISSN 1531-135X . - doi : 10.3758/CABN.8.3.318 .
  4. Cha, J. Circuit-wide strukturelle og funktionelle foranstaltninger Forudsig ventromedial præfrontal cortex Frygt Generalisering: Implikationer for generaliseret angstlidelse : [ eng. ]  / J. Cha, T. Greenberg, JM Carlson [et al.] // The Journal of Neuroscience. - 2014. - Bd. 34, Is. 11. - P. 4043-4053. — ISSN 1529-2401 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.3372-13.2014 .
  5. Tekin, S. Frontale-subkortikale neuronale kredsløb og klinisk neuropsykiatri: en opdatering / S. Tekin, JL Cummings // Journal of Psychosomatic Research. - 2002. - Bd. 53, Is. 2. - S. 647-654. — ISSN 0022-3999 . — PMID 12169339 .
  6. 1 2 Volkow, ND Addiction, a Disease of Compulsion and Drive: Involvement of the Orbitofrontal Cortex  : [ eng. ]  / ND Volkow, JS Fowler // Cerebral Cortex. - 2000. - Vol. 10, Is. 3. - S. 318-325. — ISSN 1460-2199 . - doi : 10.1093/cercor/10.3.318 .
  7. Rolls, ET Følelsesrelateret læring hos patienter med sociale og følelsesmæssige ændringer forbundet med skader på frontallappen: [ eng. ]  / ET Rolls, J. Hornak, D. Wade, J. McGrath // Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. - 1994. - Bd. 57, Is. 12. - P. 1518-1524. — ISSN 1468-330X . - doi : 10.1136/jnnp.57.12.1518 .