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Summary

Frontalkortex Zusammenfassung Sommer 2016...

Description

Frontalkortex → macht 20% des Neocortex aus  -

Aufgaben Planung Auswahl und Überwachung von Aufgaben Persistenz bei der Aufgabendurchführung Ausblenden von ablenkenden Ereignissen Gedächtnis (zeitliche Ordnung) Reaktionen und Verarbeitung internaler und externaler Reize Verarbeitung von Kontextbezügen Entwicklung unterschiedlicher Verhaltensstrategien abhängig von internen und externen Hinweisreizen = EXEKUTIVE FUNKTIONEN

Motorischer Kortex → BA 4 -

Efferenzen: o zu den spinalen motorischen Neuronen o zu den Hirnnerven, die Gesichtsmuskulatur steuern o zu den Basalganglien o zum Nucleus ruber o zum Rückenmark

Prämotorischer Kortex → BA 6, 8 → Funktion: Innervation von Gliedmaßenbewegungen (Auswahlfunktion) -

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Afferenzen o aus dem Parietallappen (PE / PF) o vom dorsolateralen präfrontalen Kortex Efferenzen o zum Rückenmark o zum motorischen Kortex Theorie: Auswahl der Bewegungen, die ausgeführt werden sollen 1. Auswahl der Verhaltensweisen, die als Reaktion auf einen externen Reiz gezeigt werden können. 2. Prämotorisches Areal (PM): Anstieg der Aktivierung, wenn ein externer Hinweisreiz mit einer Bewegung assoziiert werden kann. Unterschied zur SMA: Anstieg der Aktivierung vor einer Reaktion, wenn kein externer Hinweisreiz vorhanden ist 3. Augenbewegungen: Entsprechende Differenzierung von zwei Bewegungstypen: stimulusgesteuert vs. Intern-getrieben

Augenfelder → BA 8, 8a -

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Afferenzen o vom Parietallappen (PG) o Colliculi superior Efferenzen o zur Leitung der Nervenreize der Augenbewegungen

Präfrontaler Kortex → Input vom dorsomedialen Thalamus → Funktion: Kontrolle kognitiver Prozesse → Ausführung der angemessenen Bewegung zum richtigen Zeitpunkt 

Interne Hinweisreize: Zeitliches Gedächtnis für Abläufe, bzw. für Prozesse, die schon abgelaufen sind → hält einen Handlungsplan aufrecht, ohne dass die Ziele nochmal wiederholt werden müssen (Arbeitsgedächtnis)

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Externe Hinweisreize: Kontrolle über alle Umweltreize, die einen Aufforderungscharakter haben → Rückmeldung, ob ein Reiz zu einer Belohnung führt (operante Konditionierung -> orbitofrontaler Kortex) → Assoziatives Lernen Kontext-Hinweisreize: Analyse der sozialen Situation →Verhaltensweisen werden auf ihre Relevanz für soziale Interaktionen untersucht → emotionale und physikalische Hinweisreize sind gleich wichtig Autonoetisches Bewusstsein (Selbst-Bewusstsein, Kontinuität einer Person durch Bindung des Selbst an die episodischen Erlebnisse, emotionale Bindung an die eigene Autobiographie

→ EINTEILUNG IN 3 ZONEN: -

dorsolateraler präfrontaler Kortex → BA 9, 46 o reziproke Verbindungen zum posterioren Parietallappen und STS o starke Verbindungen zum cingulären Kortex, den Basalganglien und den Colliculi superior o Afferenzen aus dem dopaminergen System des Tegmentum o Endpunkt der visuellen Verarbeitung (?) o Verstärkungslernen, assoziatives Lernen

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inferiorer frontaler Kortex = orbitofrontaler Kortex → BA 47, Teile von 11,12,13,14 o Afferenzen  aus dem Temporallappen (TE)  dem STS  der Amygdala  dem gustatorischen Kortex (Insula)  dem somatosensorischen Kortex  dem olfaktorischen Kortex  dem dopaminergen Systen des Tegmentum o Efferenzen  zum Hypothalamus  zur Amygdala o direkte Verknüpfung mit dem autonomen Nervensystem o heterogene Struktur → Areale mit deutlich verschiedenen Funktionen auf engem Raum o wichtig für Emotionskontrolle, Impulskontrolle, (soziale) Anpassung

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ventromedialer Kortex (VMPFC) →BA 10,14,25, mediale Teile von 11-13 o Afferenzen  aus dem DLPFC  aus dem cingulären Kortex  aus medialen Temporallappen o Efferenzen  zu Amygdala  Hypothalamus  Hirnstamm (periaquäduktales Grau) o Funktion: Emotionale Kontrolle und Befinden

Asymmetrie des Frontalkortex Links - Sprachflüssigkeit - Enkodierung von Gedächtnisinhalten

Rechts - Nonverbale Bewegungen und Konstruktionen, Gesichtsausdruck - Abruf von Gedächtnisinhalten

Problem bei frontalen Funktionen: -

Frontallappen ist bei fast allen kognitiven Aufgaben eingebunden Störungen führen zu einer Vielfalt von Defiziten, die nicht prädiktabel sind wird auch in der funktionellen Bildgebung sichtbar: Große Variabilität zwischen Probanden

Störungen der Motorik o -

Läsion im primären motorischen Kortex: Verlust der Feinmotorik, Geschwindigkeit und Stärke

Läsion im prämotorischen oder dorsolateralen Kortex: Verlust der freien Programmierbarkeit von Bewegungen serielle Anordnung von willkürlichen Bewegungen Störungen beider Körperhälften egal bei welcher seitigen Störung, da im Frontallappen Neuronen zu beiden Seiten hin aktiv sind (bilaterale Projektion) o bei SMA- Läsionen sind nur die Störungen anhaltender repetitiver Bewegungen bleibend o frontal face Area: Mimik gestört, aber auch Sprachproduktion, - verständnis o o o

o -

Serien von mimischen Ausdrücken kopieren ist gestört

Läsion im frontalen Augenfeld: o Veränderung der willkürlichen Augenbewegungen (gezielte Suche nach Zielreiz) o

o o o o -

spezielles Problem: Anti- Sakkade: Augenbewegungen zu einem lateralen Reiz werden schlechter inhibiert → instruierte Sakkaden in kontraläsionales Gesichtsfeld kann nicht ausgeführt werden

Läsionen in frontal-parietalen Konnektionen: fehlerhaftes Versenden der Efferenzkopie (Kontrolle des eigenen Verhaltens) Eigenbewegungen werden nicht genau von Fremdbewegungen getrennt sensorische Wahrnehmungsprobleme Fremd- und Eigenreize nicht genau getrennt

Broca-Läsion (lateral prämotorisch und SMA): o verlangsamte, stockende Sprache, kurze Sätze im Telegrammstil, große Anstrengung beim Sprechen, Lautverwechselungen

Störungen des divergenten Denkens → erforderlich, wenn konventionelle Lösungswege nicht möglich sind → Grundlage der Kreativität → frontale Läsionen: orbital, dorsolateral -

Verlust der spontanen Handlungsflüssigkeit o der verbalen Flüssigkeit o geringe Zahl an Worten, wenn z.B. Aufgabe: Wörter mit S o Schrift auffällig (wenn motorischer Kortex betroffen) o auch übertragbar auf nonverbale Aufgaben o insgesamt ein Zeichen für verändertes Spontanverhalten (auch Mimik)

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Probleme in der Bildung der richtigen Strategie o Scheitern bei Erstellung einer mehrschrittigen Lösung in einer neuen Situation o Regeln werden gebrochen. o ablenkenden Reizen wird nachgegeben o Probleme in Schätzaufgaben o Ursache: Frontallappen wird in neuen Situationen wichtig → Faktenwissen und Transferleistung gefordert

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Probleme in der Hemmung einer Antwort

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neue Lösung muss gesucht werden nach negativem Feedback obwohl der Wechsel dem Patienten einsichtig ist, kann er die Strategie nicht ändern Fehler durch Perseverationen Sensitive Region: BA 9, links auch Probleme beim Stroop-Test (ROT) → Kontrolle der Reizsituation

Störungen des Risikoverhaltens und Regelwissens -

Risikoverhalten o nach Läsionen im orbitofrontalen Kortex nimmt das Riskoverhalten zu o obwohl das Risko kognitiv richtig eingeschätzt wird, fehlt die emotionale Bewertung der Gefahrensituation

Störungen des Lernens o o o

Verlust des assoziativen Lernens Unfähigkeit, die Zuordnung von Farben und willkürlichen motorischen Zeichen zu lernen Problem bei der Auswahl unter mehreren verschiedenen Antwortalternativen mangelnde Verbindung zum meso-limbischen Belohnungszentrum

Probleme mit dem zeitlichen Gedächtnis -

Läsion Area 46: Suchalternativen werden mehrfach aufgesucht Läsion Area 46: Verzögerte Antwort kann nicht ausgeführt werden Läsion Area 10/32: ‚Delayed Nonmatching to Sample‘ Objekt-Formation Dorsolateraler Kortex: Monitoring der eigenen Aktionen und Speicherung im Arbeitsgedächtnis Area 46 (lateraler DLPFC): Interne Repräsentation von räumlicher Information Area 10/32 (medialer PLPFC): Interne Repräsentation von Objektinformation Zeitliches Gedächtnis beim Menschen o Gedächtnis für die relative Neuheit → starkes Defizit bei Patienten mit präfrontalen Läsionen o kein Defizit in Rekognitionstests o weitere Evidenz in der ‘Self-Ordered’ Aufgabe: Patienten haben große Probleme, zu differenzieren, welche Aktion schon ausgeführt wurde und welche nicht

Verändertes Sozial- und Sexualverhalten → Phineas Gage: Eisenstange -

Veränderungen des Sozialverhaltens Veränderungen in der Persönlichkeit o Pseudodepression  häufiger nach Läsionen in der linken Hemisphäre  Apathie, Indifferenziertes Verhalten, Antriebslosigkeit  Reduktion des sexuellen Interesses  Reduzierter sprachlicher Output  Kein Leidensdruck o Pseudopsychopathie (Erworbene Soziopathie)      

häufiger nach Läsionen in der rechten Hemisphäre unreifes Verhalten, Verlust des Taktgefühls übersteigertes Sexualverhalten grobe Sprache übersteigerte motorische Aktivität kein Effekt von Psychopharmaka

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Veränderungen des Sexualverhaltens Orbitofrontale Läsionen  Reduktion der Inhibition  abnormales sexuelles Verhalten  oft assoziiert mit fehlerhafter Interpretation emotionaler Gesichtsausdrücke o Dorsolaterale Läsionen  Reduktion des sexuellen Interesses  Apathie

o...