前頭前野の解剖学的構造、機能および関連する障害
の 前頭前野, 前頭前野とも呼ばれ、前頭葉の前部に位置する脳の領域です。.
具体的には、この構造は前頭皮質の運動領域および運動前領域の前に位置し、その結果、認知的に精巧な行動を計画するための基本領域が得られる。.
最近の研究は、前頭前野を人格表現、意思決定プロセス、社会的行動の妥当性などの活動と常に結びつけてきました。.
このように、脳のこの領域は人間の行動の質と最も複雑な活動の実行を決定する基本構造の1つです。.
この記事では、前頭前野の主な特徴について概説します。脳のこの領域についての主な理論は、それが実行する活動と関連する障害と同様に議論されます.
前頭前野の特徴
前頭前野(PFC)は、大脳皮質の約30%を占める脳の領域です。.
この構造は、脳の前頭領域、すなわち額に位置する領域にあり、脳の前頭葉の前部を構成しています。.
より具体的には、CPFは、前頭葉の他の2つの重要な領域、運動皮質および運動前皮質のすぐ前にある。.
現在、前頭前野を定義するための3つの主な方法があります。これらは以下のとおりです。
- 粒状前頭皮質のように.
- 視床の中背側核の投影面積として.
- 電気刺激が動きを引き起こさない前頭皮質の部分のように.
CPFは、その細胞組成、そのドーパミン作動性神経支配およびその視床求心性神経を介して前頭葉の他の領域と区別することができる。このように、今日それは確立された、そして区切られた地域を構成します.
MillerやCohenのようなほとんどの著者によれば、前頭前野は霊長類、その多様で柔軟な行動レパートリーで知られる動物で最も詳しく作られている領域です。.
したがって、CPFは、実質的にすべての皮質感覚、運動および多くの皮質下構造からの投射を送受信する一連の新皮質領域を構成し、行動および人格の発達のための基本領域である。.
この意味で、MillerとCohenは、CPFは新しい状況に一般化しない単純な行動または自動行動の実行にとって重要な構造ではないと判断しました。.
それどころか、前頭前野はトップダウン処理を必要とする活動、すなわち行動が内部状態によって導かれる必要があるとき、または行動を決定する社会的および環境的要素を使用する必要があるときに重要です。.
解剖学
CPFは、その大脳皮質の第4層に対応する粒状層の存在によってその細胞構造を通して定義されている。.
現在のところ、前頭前皮質の区別のこの基準を最初に使用したのは誰であるかは完全には明らかになっていない。脳の細胞構造の先駆的研究者の多くは前頭前野をはるかに小さい地域に限定した.
しかし、1935年に、カーライル・ヤコブセンは前頭前部の顆粒状領域を前頭葉の非顆粒状運動領域および前運動領域と区別するためにCPFという用語を使用した。.
ブロードマンの領域の用語では、前頭前野は領域8、9、10、11、44、45、46および47を含み、その結果、内部に多数の構造を有する非常に広い領域が得られる。.
一方、ローズとウールジーの研究によれば、CPFは視床核の投影領域であることで際立っている。これらの著者は、非霊長類動物(FPCを持たない)では、これらの構造は異なる領域に向かって投影されていることを実証した。具体的には、前部と腹部に向かって.
また、視床の内側背側核の投影は霊長類のPFCに限定されず、他の脳構造に移動する可能性があることを示した研究も現在あります。.
最後に、今日、CPFは電気刺激が観察可能な動きを引き起こさない前頭皮質のその領域としても知られています。しかし、電気刺激後に観察可能な動きがないことも皮質の非顆粒領域でも観察される可能性があるので、この定義はいくらかの論争を引き起こす。.
機能
前頭前皮質は、大部分の脳と強く相互に関連している構造です。内部には、皮質と亜皮質の両方の他の地域との豊富なつながりがあります。.
この意味で、背側前頭前野は特に注意、認知および行動などの過程に関与する脳の領域と相互に関連しています。対照的に、腹側前頭前野は情動過程に関連して関与する脳構造と相互接続している.
最後に、CPFは脳幹の覚醒系から情報を受け取ることを考慮に入れるべきであり、その機能は特にその神経化学的環境に依存している.
より一般的には、現在、前頭前野が主に認知的に複雑な行動の計画に関与している脳の領域であることを立証するための高い科学的合意がある。.
この種の機能には、性格の表現、意思決定プロセスの開発、またはいつでも起こる社会的状況への行動の適応などの活動の実現が含まれます。.
したがって、CPFは、内部の目標と習得した知識に従って思考と行動を調整するための基本領域です。.
この意味で、前頭前野の機能を決定するために、実行機能の医学用語が開発されました。この種の機能は、相反する思考の間の区別を確立し、道徳的判断を下し、結果を予測するなどの能力を指す。.
前頭前野と実行機能
FusterとGoldman-Rakicの初期の研究を通して、前頭前野が発達する能力と活動に名前を付けるために実行機能の用語が詳しく述べられました。.
実行機能とは、「精神的なノート」を作成するだけでなく、特定の時点で環境に存在しない情報を表現する機能のことです。.
したがって、前頭前野の実行機能の概念の下では、問題を解決するのが複雑または困難な認知反応の開発です。.
この意味で、現在の研究は過去の経験を現在に適用し、このようにして意思決定を導くための過去の経験を表すCPFを指摘している。.
一般に、この機能を通して、前頭前野は、推論する能力と、行動を調節するための知識と過去の経験を使う能力を与える脳の構造となるでしょう。.
より具体的には、Goldman-Rakinの作品は、この種の機能を、表象的な知識を使用して思考、行動、および感情をインテリジェントに導く方法として説明しています。.
実行機能は、不適切と考えられる思考、行動、感覚を抑制する能力をもたらすプロセスとなるでしょう。.
実行機能の理論
現時点では、CPFによって否定されたこの活動の具体的な機能を説明しようとする多くの多様な理論があります.
そのうちの1人は、ワーキングメモリが注意と行動の抑制のプロセスの基本的な部分になるだろうと仮定しています.
具体的には、ワーキングメモリは、取り込まれた新しい情報を保持し、それを人の心に数秒間保持することを可能にします。この情報と事前の知識との適合は、執行機能を生み出し、CPFの活動を決定するプロセスとなる可能性があります。.
一方、島村は実行機能における前頭前野の役割を記述するために動的フィルタリングの理論を提案した。.
この理論では、CPFは、目標指向のアクティベーションを支持し、無関係なアクティベーションを抑制するハイレベルのフィルタリングメカニズムとして機能すると仮定されています。.
最後に、ミラーとコーエンは前頭前野の機能の統合理論を提案しました。この理論では、認知制御は、達成すべき目標とそれを達成するのに必要な手段の表現を作成することを目的とした、CPFにおける活動パターンの積極的な維持から生じると理論づけられている。.
CPFの活動
現在、CPFの運用が執行機能を通じてどのように行われるかを定義しようとする多くの理論があります。.
この意味で、前頭前皮質は、実質的にすべての脳構造と複数の関連があるため、機能的に分析および研究が困難な領域です。.
しかし、提示できるメカニズムを超えて、現在のところ、実施されている活動の種類は十分に説明されています。.
前述のように、CPFの活動は実行機能として知られているものに分類され、以下のアクションを実行することを特徴としています。
- 目標と設計計画を策定する能力の開発.
- 目的の達成を目的としたプロセスおよび戦略の計画に携わる教員の育成.
- 計画の実行に関わるスキルの実行.
- 行動によって達成された達成の認識と活動を変更し、それを停止し、新しい行動計画を作成する必要性.
- 不適切な対応の禁止.
- 時空間における行動選択とその組織化のプロセス.
- 戦略モニタリングにおける認知的柔軟性の発達.
- 動機づけと情緒的状態に基づく行動の監督.
- 文脈の特殊性に応じた行動の監督.
- 意思決定.
CPFへのダメージ
前頭前野の病変についての最初の発見は、事故の後に脳の前頭葉に重大な傷害を経験した鉄道職員、フィニアスゲージの有名な症例の記録を通してなされました。.
脳の損傷を通して、CPFに批判的に関わることで、フィニアスは彼の記憶力、会話力、運動力を維持しました。しかし、彼の性格特性は事故後に根本的に変化しました.
実際、前頭前野で経験した損傷は、彼をいらいらさせ、せっかちにさせ、そして社会的および対人関係における高い欠陥をもたらしました。.
その後、前頭前損傷の影響を受けた患者を対象とした他の研究では、人々は特定の状況下で最も適切な社会的行動は何かを正しく言語化できることが示されました。.
従うべき行動を正しく推論することはできますが、実際にはこれらの行動を実行することは困難です。実際には、日常生活の中で彼らは長期的につながる可能性がありますマイナスの影響を知っているにもかかわらず、即時の満足を伴う行動を実行する傾向があります.
関連疾患
PFCへの直接的な損傷の影響について収集されたデータは、脳のこの領域が長期的な結果を理解する能力に関連するだけでなく、即時の満足を遅らせる精神的能力も含むことを示しています。.
この意味で、今日、統合失調症、双極性障害または注意欠陥多動性障害などの様々な神経障害における前頭前野の役割の理解を向上させることを目的とした豊富な文献がある。.
これら3つの精神病理学は、大脳皮質の特定の機能不全に関係しています。これは、人々の行動変容の出現の動機となります。.
同様に、薬物療法を用いた臨床試験も開始されており、グアンファシンなどの特定の薬物が前頭前野の機能を改善することが示されています.
最後に、鬱病、高いストレス反応、行動および自殺未遂、社会病理または薬物中毒などの他の病理学的状態もまたPFCの手術に関連し得ると仮定される。.
しかし、これらの仮説に関する科学的証拠は限られており、この種の精神病理学的変化におけるPFCの役割を決定するためにはさらなる研究が必要です。.
参考文献
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