Orbitofrontální kůra

Orbitofrontální kůra (OFC) je oblast prefrontálního kortexu ve frontálních lalocích mozku, která se podílí na rozhodování. U lidoopů je OFC reprezentován souborem Brodmannových polí s čísly 11, 12 a 13; u lidí je tato kůra reprezentována poli 10, 11 a 47 [1] .

Orbitofrontální kortex je anatomicky synonymem ventromediálního prefrontálního kortexu. . OFC vyniká samostatně, protože obsahuje určitá neuronová spojení a také plní přesně definované funkce. Obecně se uznává, že OFC je součástí prefrontálního kortexu, který přijímá signály z magnocelulárních neuronů, mediálních jader thalamu , a podílí se na prezentaci emocí a odměn během rozhodování [2] . OFC dostal své jméno díky své poloze v oblasti čelních laloků, které se nacházejí nad očními důlky (orbitami).

Funkce OFC u lidí

Lidská orbitofrontální kůra je jednou z nejméně prozkoumaných mozkových struktur, nicméně existují návrhy, že OFC se podílí na mechanismech posilování, rozhodování a očekávání. Zejména OFC pravděpodobně bude hrát důležitou roli při signalizaci očekávaných odměn/trestů v určitých situacích. Na základě toho je mozek schopen porovnat očekávané odměny / tresty se skutečnými. Orbitofrontální kůra je tedy klíčovou strukturou zodpovědnou za adaptivní učení. Vše výše uvedené je podpořeno studiemi na lidech, lidoopech a také na hlodavcích . Ve skutečnosti se lidský výzkum zaměřil na neurozobrazování zdravých lidí a neuropsychologická data pacientů s některými abnormalitami ve struktuře OFC. Studie na univerzitě v Lipsku naznačuje, že lidská OFC je aktivována během intuitivního konsensuálního úsudku [3] .

Poruchy v nervových spojeních OFC a jejich důsledky

Porušení jakýchkoli nervových spojení ve struktuře orbitofrontálního kortexu může vést k určitým kognitivním , behaviorálním a emočním poruchám . Výzkum uvádí, že základní poruchy jsou spojeny s dysregulací spojení OFC zapojených do rozhodování, regulace emocí a očekávání odměny. Komplexní lidské neurozobrazení ukázalo, že narušení strukturálních a funkčních spojení OFC se subkortikálními limbickými strukturami (například amygdala nebo hippocampus ) koreluje s úzkostí u dospělých pacientů [4] .

Dalším problémem spojeným s OFC je závislost na psychoaktivních a narkotických látkách , pozorovaná při narušení striato - thalamo - orbitofrontální interakce. Porucha pozornosti s hyperaktivitou může být spojena i s dysfunkcí OFC a systémů odměn, postihující např. schopnost motivace.

Některé demence mohou být také spojeny s narušeným spojením ve strukturách OFC. Změny chování u frontotemporální demence jsou spojeny s atrofií šedé a bílé hmoty, která se účastní interakce s orbitofrontální kůrou. Alzheimerova choroba může být ostatně způsobena již zmíněnými změnami neuronových interakcí v OFC [5] .

Závislost a její vztah k orbitofrontální kůře

Existuje důvod se domnívat, že OFC se spolu s nucleus accumbens a amygdalou podílí na vytváření závislostí (závislostí). Na základě neuroimagingových studií se striatálně-thalamo-orbitofrontální síť podílí na vzniku závislostí; Pacienti závislí na narkotických látkách jsou zvláště náchylní k jejich užívání, pokud mají poruchy v striato-thalamo-orbitofrontální síti.

Při abstinenci od kokainu dochází u OFC ke zvýšenému metabolismu , který je srovnatelný s pocitem závislosti. Pro srovnání, prodloužená abstinence kokainu (až 3-4 měsíce) má za následek aktivitu OFC srovnatelnou s aktivitou u zdravých pacientů. Podobně alkoholici vykazují stejný vzorec aktivity OFC během prodloužené abstinence jako zdraví pacienti [6] .

Anatomie OFC

Orbitofrontální kůra je anatomicky spojena s nucleus accumbens, což je struktura, která hraje roli v mechanismu, který tvoří závislost na drogách. OFC přijímá informace z nucleus accumbens. Limbické struktury jako amygdala , hippocampus a cingulate gyrus předávají informace do OFC prostřednictvím mediálních a bezprostředních cest. Ukazuje se, že OFC není pouze cílem pro vznik závislosti na drogách, ale slouží také ke koordinaci informací z limbického systému , tvořící odpověď limbických struktur na braní drog [6] .

Studie pacientů

Test vizuální diskriminace

Testování má dvě složky. První složka, „obrácené učení“, se skládá z experimentu se dvěma kartami předloženými subjektům, na kterých jsou uvedeny obrázky A a B. Před zahájením testu se subjekty seznámí s jedním jednoduchým pravidlem: stisknutím tlačítka při obrázku A Objeví se je doprovázeno odměnou, zatímco stisknutí tlačítka v případě obrázku B vede k negativnímu efektu. Jakmile se toto snadné pravidlo naučíte, je bez znalosti předmětů obráceno. Většina zdravých pacientů bere tuto vlastnost v úvahu a mačká tlačítka podle nově zavedeného pravidla, nicméně je zajímavé, že takové přeučení není pozorováno u pacientů s poruchami v orbitofrontálním kortexu; stále mačkají tlačítka zodpovědná za negativní akci. Zajímavým detailem je, že pacienti trpící nemocí hovoří o tom, že pravidlu rozuměli [7] .

Druhá složka testování se nazývá „mizení“ (zánik). Subjekty jsou seznámeny s výše uvedeným pravidlem, ale nyní se drasticky mění: pacienti pocítí negativní efekt (trest), když stisknete obě tlačítka. Správnou možností by bylo nemačkat je, ale pacienti s porušením OFC těžko odolávají stisknutí tlačítka, a to i přes prožívané nepohodlí.

Účinky poškození na OFC

Odložená zranění OFC mají tendenci přispívat k projevům promiskuitního chování. Příklady takového chování jsou hojné vulgární výrazy , hypersexualita , narušené sociální interakce, sklon k užívání drog (včetně alkoholu a tabáku ) a snížení schopnosti empatie .

Poznámky

1. ↑ Kringelbach, ML Lidská orbitofrontální kůra: propojení odměny s hédonickou zkušeností  //  Nature Reviews Neuroscience. - 2005. - Sv. 6, Is. 9 . - S. 691-702. — ISSN 1471-003X . - doi : 10.1038/nrn1747 .
2. ↑ Siddiqui, SV Neuropsychologie prefrontálního kortexu  : [ eng. ]  / SV Siddiqui, U. Chatterjee, D. Kumar [et al.] // Indian Journal of Psychiatry. - 2008. - Sv. 50, Is. 3. - S. 202-208. — ISSN 0019-5545 . - doi : 10.4103/0019-5545.43634 .
3. ↑ Volz, KG Kortikální oblasti aktivované subjektivním smyslem pro percepční koherenci zvuků prostředí: Návrh pro neurovědu intuice: [ eng. ]  / KG Volz, R. Rübsamen, DY von Cramon // Kognitivní, afektivní a behaviorální neurověda. - 2008. - Sv. 8, Is. 3. - S. 318-328. — ISSN 1531-135X . - doi : 10.3758/CABN.8.3.318 .
4. ↑ Cha, J. Strukturální a funkční opatření v celém obvodu předpovídají zobecnění strachu ventromediálního prefrontálního kortexu: důsledky pro generalizovanou úzkostnou poruchu: [ eng. ]  / J. Cha, T. Greenberg, JM Carlson [et al.] // The Journal of Neuroscience. - 2014. - Sv. 34, Is. 11. - S. 4043-4053. — ISSN 1529-2401 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.3372-13.2014 .
5. ↑ Tekin, S. Frontální-subkortikální neuronální okruhy a klinická neuropsychiatrie: aktualizace / S. Tekin, JL Cummings // Journal of Psychosomatic Research. - 2002. - Sv. 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 Orbitofrontal Cortex  : [ eng. ]  / ND Volkow, JS Fowler // Mozková kůra. - 2000. - Sv. 10, Is. 3. - S. 318-325. — ISSN 1460-2199 . - doi : 10.1093/cercor/10.3.318 .
7. ↑ Rolls, ET Učení související s emocemi u pacientů se sociálními a emočními změnami spojenými s poškozením frontálního laloku: [ eng. ]  / ET Rolls, J. Hornak, D. Wade, J. McGrath // Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. - 1994. - Sv. 57, Is. 12. - S. 1518-1524. — ISSN 1468-330X . - doi : 10.1136/jnnp.57.12.1518 .