Orbitofrontaalinen aivokuori

Orbitofrontal cortex (OFC) on aivojen etulohkoissa oleva prefrontaalikuoren alue, joka osallistuu päätöksentekoon. Apinoissa OFC: tä edustaa joukko Brodmannin kenttiä numeroituina 11, 12 ja 13; ihmisillä tätä aivokuorta edustavat kentät 10, 11 ja 47 [1] .

Orbitofrontaalinen aivokuori on anatomisesti synonyymi ventromediaalisen prefrontaalisen aivokuoren kanssa. . OFC erottuu erikseen, koska se sisältää tiettyjä hermoyhteyksiä ja suorittaa myös tiukasti määriteltyjä toimintoja. On yleisesti hyväksyttyä, että OFC on osa prefrontaalista aivokuorta, joka vastaanottaa signaaleja magnosellulaarisista hermosoluista, talamuksen mediaalisista ytimistä , ja osallistuu tunteiden ja palkintojen esittämiseen päätöksenteon aikana [2] . OFC sai nimensä, koska se sijaitsee otsalohkojen alueella, joka sijaitsee silmäkuopin (kiertoradan) yläpuolella.

OFC:n toiminnot ihmisissä

Ihmisen orbitofrontaalinen aivokuori on yksi vähiten tutkituista aivorakenteista, mutta on viitteitä siitä, että OFC osallistuu vahvistamis-, päätöksenteko- ja odotusmekanismeihin. Erityisesti OFC:llä on todennäköisesti tärkeä rooli odotettavissa olevista palkkioista/rangaistuksista ilmoittamisessa tietyissä tilanteissa. Tämän perusteella aivot pystyvät vertaamaan odotettuja palkintoja/rangaistuksia todellisiin. Siten orbitofrontaalinen aivokuori on avainrakenne, joka vastaa adaptiivisesta oppimisesta. Kaikkea edellä mainittua tukevat tutkimukset ihmisillä, ihmisapinoilla ja myös jyrsijöillä . Itse asiassa ihmistutkimus on keskittynyt terveiden ihmisten neurokuvaamiseen ja neuropsykologisiin tietoihin potilaista, joilla on joitain poikkeavuuksia OFC:n rakenteessa. Leipzigin yliopistossa tehty tutkimus viittaa siihen, että ihmisen OFC aktivoituu intuitiivisten konsensusarvioiden aikana [3] .

Häiriöt OFC:n hermoyhteyksissä ja niiden seuraukset

Kaikkien hermoyhteyksien rikkoutuminen orbitofrontaalisen aivokuoren rakenteessa voi johtaa tiettyihin kognitiivisiin , käyttäytymis- ja tunnehäiriöihin . Tutkimukset raportoivat, että taustalla olevat häiriöt liittyvät päätöksentekoon, tunteiden säätelyyn ja palkkio-odotuksiin liittyvien OFC-yhteyksien säätelyhäiriöihin. Kattava ihmisen hermokuvaus on osoittanut, että OFC:n rakenteellisten ja toiminnallisten yhteyksien katkeaminen subkortikaalisten limbisten rakenteiden (esimerkiksi amygdala tai hippokampus ) kanssa korreloi aikuispotilaiden ahdistuneisuuden kanssa [4] .

Toinen OFC:hen liittyvä ongelma on riippuvuus psykoaktiivisista ja huumausaineista , joka havaitaan loukkaavan striato - talamo- orbitofrontaalista vuorovaikutusta. Huomio- ja ylivilkkaushäiriö voi liittyä myös OFC:n ja palkitsemisjärjestelmän toimintahäiriöön, mikä vaikuttaa esimerkiksi motivaatiokykyyn.

Jotkut dementiat voivat myös liittyä heikentyneeseen yhteyksiin OFC:n rakenteissa. Frontotemporaalisen dementian käyttäytymismuutokset liittyvät harmaan ja valkoisen aineen surkastumiseen, jotka liittyvät vuorovaikutukseen orbitofrontaalisen aivokuoren kanssa. Alzheimerin tauti voi loppujen lopuksi johtua jo mainituista muutoksista hermosolujen vuorovaikutuksessa OFC:ssä [5] .

Riippuvuus ja sen suhde orbitofrontaaliseen aivokuoreen

On syytä uskoa, että OFC, nucleus accumbens ja amygdala, osallistuu riippuvuuksien (riippuvuuksien) muodostumiseen. Neurokuvaustutkimusten perusteella striatal -thalamo-orbitofrontal -verkosto on mukana riippuvuuksien muodostumisessa; Huumausaineriippuvaiset potilaat ovat erityisen alttiita ottamaan niitä, jos heillä on häiriöitä striato-thalamo-orbitofrontaalisessa verkostossa.

Kokaiinista pidättäytyessä OFC: n aineenvaihdunta kiihtyy , mikä on verrattavissa riippuvuuden tunteeseen. Vertailun vuoksi, pitkittynyt kokaiinin pidättyminen (jopa 3-4 kuukautta) johtaa OFC-aktiivisuuteen, joka on verrattavissa terveiden potilaiden aktiivisuuteen. Samoin alkoholisteilla on sama OFC -aktiivisuus pitkittyneen raittiuden aikana kuin terveillä potilailla [6] .

OFC:n anatomia

Orbitofrontaalinen aivokuori on anatomisesti yhteydessä nucleus accumbensiin, rakenteeseen, jolla on rooli mekanismissa, joka muodostaa riippuvuuden huumeista. OFC vastaanottaa tietoa nucleus accumbensista. Limbiset rakenteet, kuten amygdala , hippokampus ja singulaattigyrus, välittävät tietoa OFC:lle mediaalisia ja välittömiä reittejä pitkin. Osoittautuu, että OFC ei ole vain kohde huumeriippuvuuden muodostumiselle, vaan se myös koordinoi limbisesta järjestelmästä tulevaa tietoa muodostaen limbisten rakenteiden vasteen huumeiden käyttöön [6] .

Potilastutkimukset

Visual Discrimination Test

Testaus koostuu kahdesta osasta. Ensimmäinen komponentti, "käänteinen oppiminen", koostuu kokeesta kahdella koehenkilöille esitettävällä kortilla, joissa esitetään kuvat A ja B. Ennen testin aloittamista koehenkilöt tutustutaan yhteen yksinkertaiseen sääntöön: napin painallus kuvan A ollessa ilmestyy, liittyy palkinto, kun taas kuinka painikkeen painaminen kuvan B tapauksessa johtaa negatiiviseen vaikutukseen. Kun tämä helppo sääntö on opittu, se käännetään ilman aiheiden tietämystä. Useimmat terveet potilaat ottavat tämän ominaisuuden huomioon ja painavat painikkeita äskettäin vahvistetun säännön mukaisesti, mutta mielenkiintoista kyllä, tällaista uudelleenoppimista ei havaita potilailla, joilla on häiriötä orbitofrontaalisessa aivokuoressa; he painavat jatkuvasti negatiivisesta toiminnasta vastaavia painikkeita. Erikoinen yksityiskohta on, että sairaudesta kärsivät potilaat puhuvat ymmärtäneensä säännön [7] .

Testauksen toista komponenttia kutsutaan "katoamiseksi" (sukupuutoksi). Koehenkilöt tutustutaan yllä olevaan sääntöön, mutta nyt se muuttuu radikaalisti: potilaat kokevat negatiivisen vaikutuksen (rangaistuksen), kun molempia painikkeita painetaan. Oikea vaihtoehto olisi olla painamatta niitä, mutta potilaiden, joilla on OFC-rikkomuksia, on vaikea vastustaa painikkeen painamista kokemastaan ​​epämukavuudesta huolimatta.

OFC:n vaurion vaikutukset

Lykätyt OFC-vammat edistävät yleensä siveetöntä käyttäytymistä. Esimerkkejä tällaisesta käytöksestä ovat runsas kiroilu , hyperseksuaalisuus , heikentynyt sosiaalinen vuorovaikutus, taipumus käyttää huumeita (mukaan lukien alkoholi ja tupakka ) ja empatiakyvyn heikkeneminen .

Muistiinpanot

1. ↑ Kringelbach, ML Ihmisen orbitofrontaalinen aivokuori: palkkion yhdistäminen hedoniseen kokemukseen  //  Nature Reviews Neuroscience. - 2005. - Voi. 6, Is. 9 . - s. 691-702. — ISSN 1471-003X . - doi : 10.1038/nrn1747 .
2. ↑ Siddiqui, SV Prefrontaalisen aivokuoren neuropsykologia  : [ eng. ]  / SV Siddiqui, U. Chatterjee, D. Kumar [et ai.] // Indian Journal of Psychiatry. - 2008. - Voi. 50, Is. 3. - s. 202-208. — ISSN 0019-5545 . - doi : 10.4103/0019-5545.43634 .
3. ↑ Volz, KG Aivokuoren alueet, jotka aktivoituvat ympäristöäänten havaintokoherenssin subjektiivinen tunne: Ehdotus intuition neurotieteelle : [ eng. ]  / KG Volz, R. Rübsamen, DY von Cramon // Kognitiivinen, affektiivinen ja käyttäytymishermostotiede. - 2008. - Voi. 8, Is. 3. - s. 318-328. — ISSN 1531-135X . - doi : 10.3758/CABN.8.3.318 .
4. ↑ Cha, J. Piirin laajuiset rakenteelliset ja toiminnalliset toimenpiteet ennustavat ventromediaalista prefrontaalista aivokuoren pelkoa Yleistys: Yleistyneen ahdistuneisuushäiriön vaikutukset: [ fin. ]  / J. Cha, T. Greenberg, JM Carlson [et ai.] // The Journal of Neuroscience. - 2014. - Vol. 34, Is. 11. - P. 4043-4053. — ISSN 1529-2401 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.3372-13.2014 .
5. ↑ Tekin, S. Frontaaliset-subkortikaaliset hermosolupiirit ja kliininen neuropsykiatria: päivitys / S. Tekin, JL Cummings // Journal of Psychosomatic Research. - 2002. - Voi. 53, Is. 2. - P. 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 // Aivokuori. - 2000. - Voi. 10, Is. 3. - s. 318-325. — ISSN 1460-2199 . - doi : 10.1093/cercor/10.3.318 .
7. ↑ Rolls, ET Tunteisiin liittyvä oppiminen potilailla, joilla on etulohkon vaurioihin liittyviä sosiaalisia ja emotionaalisia muutoksia: [ eng. ]  / ET Rolls, J. Hornak, D. Wade, J. McGrath // Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. - 1994. - Voi. 57, Is. 12. - P. 1518-1524. — ISSN 1468-330X . - doi : 10.1136/jnnp.57.12.1518 .