الفص الجبهي

الفص الجبهي هو أكبر فصوص دماغ الفقاريات، وهو الفص الأمامي لنصفي الكرة المخية . يفصل التلم المركزي الفص الجبهي عن الفص الجداري ، بينما يفصل التلم الجانبي الأعمق الفص الجبهي عن الفص الصدغي . يُعرف الطرف الأمامي البطني، المواجه للحجاج، للفص الجبهي بالقطب الجبهي، وهو أحد الأقطاب الثلاثة للمخ . [ 1 ]

يُطلق على السطح الخارجي متعدد الأخاديد للفص الجبهي اسم القشرة الجبهية . [ 2 ] ومثل جميع أنسجة القشرة الدماغية، تُعدّ القشرة الجبهية طبقة رقيقة من المادة الرمادية تُشكّل الجزء الخارجي من الدماغ. وتنقسم القشرة الجبهية بدورها إلى عدة تراكيب تشريحية ووظيفية، بما في ذلك تراكيب القشرة الحركية ( القشرة أمام الحركية ، والقشرة الحركية غير الأولية ، والقشرة الحركية الأولية ) والقشرة أمام الجبهية (مثل القشرة أمام الجبهية الظهرية الجانبية ).

تقع في الفص الجبهي أربعة تلافيف رئيسية . التلفيف أمام المركزي يقع مباشرةً أمام التلم المركزي ، ويمتد موازياً له، ويحتوي على القشرة الحركية الأولية التي تتحكم في الحركات الإرادية لأجزاء محددة من الجسم . أما التلافيف الجبهية الثلاثة الأخرى، المرتبة أفقياً، فهي التلفيف الجبهي العلوي ، والتلفيف الجبهي الأوسط ، والتلفيف الجبهي السفلي . وينقسم التلفيف الجبهي السفلي بدوره إلى الجزء الحجاجي ، والجزء المثلثي ، والجزء الغطائي ، [ 3 ] ويُعرف وظيفياً باسم القشرة الجبهية البطنية الجانبية .

يحتوي الفص الجبهي أيضًا على معظم الخلايا العصبية الدوبامينية في القشرة المخية . ترتبط المسارات الدوبامينية بالمكافأة والانتباه والذاكرة قصيرة المدى والتخطيط والتحفيز . يميل الدوبامين إلى الحد من المعلومات الحسية القادمة من المهاد إلى الدماغ الأمامي وانتقائها . [ 4 ]

بناء

الفص الجبهي (باللون الأحمر) من نصف الكرة المخية الأيسر

الفص الجبهي هو أكبر فصوص الدماغ، ويشكل حوالي ثلث مساحة سطح كل نصف كرة دماغية . [ 3 ] على السطح الظهري لكل نصف كرة دماغية، يفصل التلم المركزي الفص الجبهي عن الفص الجداري. ويفصل التلم الجانبي الفص الجبهي عن الفص الصدغي .

يمكن تقسيم الفص الجبهي إلى جزء جانبي، وجزء قطبي، وجزء مداري (فوق الحجاج ؛ ويسمى أيضًا الجزء القاعدي أو البطني )، وجزء وسطي . ويتكون كل جزء من هذه الأجزاء من تلفيف معين :

تفصل الأخاديد بين التلافيف الدماغية . فعلى سبيل المثال، يقع التلفيف أمام المركزي أمام التلم المركزي، وخلف التلم أمام المركزي . ويفصل التلم الجبهي العلوي بين التلفيفين الجبهيين العلوي والمتوسط . ويفصل التلم الجبهي السفلي بين التلفيفين الجبهيين المتوسط ​​والسفلي .

لا يكتمل نضج الفص الجبهي البشري إلا بعد سن الثلاثين، بل إن قشرة الفص الجبهي، على وجه الخصوص، تستمر في النضج حتى العقد الثالث من العمر. [ 5 ] ومع ذلك، يُعدّ ضمور طفيف أمرًا طبيعيًا في الفص الجبهي لدى كبار السن. وقد أظهرت دراسة أجراها فيل وآخرون (2009) حول معدل ضمور الدماغ بمرور الوقت لدى 142 بالغًا سليمًا تتراوح أعمارهم بين 60 و91 عامًا، مقارنةً بـ 122 مريضًا بمرض الزهايمر ، انخفاضًا ملحوظًا في حجم الفص الجبهي لدى مرضى الزهايمر، وانخفاضًا أقل بكثير (بمعدل 0.5%) لدى المجموعة السليمة بعد عام واحد من المتابعة . [ 6 ] وتتطابق هذه النتائج مع نتائج دراسة كوفي وآخرون (1992)، التي أظهرت أيضًا أن حجم الفص الجبهي ينخفض ​​بنسبة تتراوح بين 0.5 و1% سنويًا. [ 7 ]

وظيفة

يدعم الفص الجبهي، الذي يتألف من عدة تراكيب تشريحية ووظيفية، من بين أمور أخرى، السلوك الموجه نحو الهدف والتمثيلات الذهنية المجردة (مثل القدرة البشرية الظاهرية على تجاوز السياق المكاني والزماني المباشر من خلال تخيل الذات في المستقبل). [ 8 ] [ 9 ] من الخطأ الاعتقاد بأن الوظيفة الأساسية للفص الجبهي هي الفعل - أي أنه مُكرس بالكامل، على سبيل المثال، للتفكير وبالتالي تنظيم الظواهر الحسية كالعاطفة أو التأثير . [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]

تشمل الاختبارات النفسية التي تقيس السلامة الوظيفية للهياكل التابعة للفص الجبهي اختبار النقر بالأصابع ، واختبار فرز البطاقات في ويسكونسن ، ومقاييس اللغة ، ومهارات الحساب ، [ 15 ] واتخاذ القرارات. [ 16 ]

الأهمية السريرية

ضرر

يمكن أن يحدث تلف الفص الجبهي بعدة طرق ويؤدي إلى عواقب مختلفة. تُعد النوبات الإقفارية العابرة (TIAs)، والمعروفة أيضًا بالسكتات الدماغية الصغرى، والسكتات الدماغية من الأسباب الشائعة لتلف الفص الجبهي لدى كبار السن (65 عامًا فأكثر). قد تحدث هذه السكتات الدماغية والسكتات الدماغية الصغرى نتيجة انسداد تدفق الدم إلى الدماغ أو نتيجة تمزق تمدد الأوعية الدموية في أحد الشرايين الدماغية . تشمل الطرق الأخرى لحدوث الإصابة إصابات الدماغ الرضية التي تحدث بعد الحوادث، وتشخيصات مثل مرض الزهايمر أو مرض باركنسون (اللذان يسببان أعراض الخرف )، وصرع الفص الجبهي (الذي يمكن أن يحدث في أي عمر). [ 17 ] غالبًا ما يتم تشخيص تلف الفص الجبهي لدى الأشخاص الذين تعرضوا للكحول قبل الولادة .

أعراض

تتنوع الآثار الشائعة لتلف الفص الجبهي. قد يعرف المرضى الذين تعرضوا لإصابة في الفص الجبهي الاستجابة المناسبة لموقف ما، لكنهم يُظهرون استجابات غير مناسبة لنفس المواقف في الحياة الواقعية . وبالمثل، قد لا تُعبّر المشاعر التي يشعرون بها عن نفسها في الوجه أو الصوت. على سبيل المثال، لن يبتسم الشخص السعيد، وسيكون صوته خاليًا من المشاعر. ومع ذلك، قد يُظهر الشخص أيضًا تعبيرات مفرطة وغير مبررة عن المشاعر. يُعد الاكتئاب شائعًا بين مرضى السكتة الدماغية. كما يشيع فقدان الدافع أو انخفاضه. قد لا يرغب الشخص في القيام بالأنشطة اليومية المعتادة، ولن يشعر بأنه "قادر على ذلك". [ 17 ] قد يلاحظ المقربون من الشخص الذي تعرض للتلف تغيرات في سلوكه. [ 18 ] لطالما اعتُبرت حالة فينياس غيج مثالًا نموذجيًا لهذه الأعراض، على الرغم من أن الأبحاث الحديثة تشير إلى أن روايات تغير شخصيته كانت ضعيفة الأدلة. الفص الجبهي هو نفس الجزء من الدماغ المسؤول عن الوظائف التنفيذية مثل التخطيط للمستقبل، والحكم، ومهارات اتخاذ القرار، ومدة الانتباه ، والتحكم في الانفعالات. وقد تتراجع هذه الوظائف لدى الشخص الذي يعاني من تلف في الفص الجبهي. [ 17 ]

تتنوع العواقب الأقل شيوعًا أيضًا. قد يكون التلفيق أكثر الآثار "الأقل شيوعًا" شيوعًا. في حالة التلفيق، يُدلي الشخص بمعلومات خاطئة مع تمسكه باعتقاده أنها الحقيقة. يُلاحظ لدى عدد قليل من المرضى بهجة غير معتادة. ويُلاحظ هذا التأثير غالبًا لدى المرضى الذين يعانون من آفات في الجزء الأمامي الأيمن من الدماغ. [ 17 ] [ 19 ]

من الآثار النادرة الأخرى ظاهرة التكرار الوهمي ، حيث يعتقد المرضى أن المكان الذي يقيمون فيه حاليًا هو نسخة طبق الأصل من مكان آخر. وبالمثل، يعتقد المصابون بمتلازمة كابجراس بعد تلف الفص الجبهي أن شخصًا مطابقًا قد انتحل شخصية صديق مقرب أو قريب أو أي شخص آخر، ويتظاهر بأنه هو. ويُلاحظ هذا التأثير الأخير غالبًا لدى مرضى الفصام الذين يعانون أيضًا من اضطراب عصبي في الفص الجبهي. [ 17 ] [ 20 ]

تلف الحمض النووي

In the human frontal cortex, a set of genes undergo reduced expression after age 40 and especially after age 70.[21] This set includes genes that have key functions in synaptic plasticity important in learning and memory, vesicular transport and mitochondrial function. During aging, DNA damage is markedly increased in the promoters of the genes displaying reduced expression in the frontal cortex. In cultured human neurons, these promoters are selectively damaged by oxidative stress.[21]

Individuals with HIV associated neurocognitive disorders accumulate nuclear and mitochondrial DNA damage in the frontal cortex.[22]

Genetic

A report from the National Institute of Mental Health says a gene variant of (COMT) that reduces dopamine activity in the prefrontal cortex is related to poorer performance and inefficient functioning of that brain region during working memory tasks, and to a slightly increased risk for schizophrenia.[23]

History

Psychosurgery

In the early 20th century, a medical treatment for mental illness, first developed by PortugueseneurologistEgas Moniz, involved damaging the pathways connecting the frontal lobe to the limbic system. A frontal lobotomy (sometimes called frontal leucotomy) successfully reduced distress but at the cost of often blunting the subject's emotions, volition and personality. The indiscriminate use of this psychosurgical procedure, combined with its severe side effects and a mortality rate of 7.4 to 17 per cent,[24] earned it a bad reputation. The frontal lobotomy has largely died out as a psychiatric treatment. More precise psychosurgical procedures are still used, although rarely. They may include anterior capsulotomy (bilateral thermal lesions of the anterior limbs of the internal capsule) or the bilateral cingulotomy (involving lesions of the anterior cingulate gyri) and might be used to treat otherwise untreatable obsessional disorders or clinical depression.

Theories of function

Theories of frontal lobe function can be separated into four categories:

  • نظريات العملية الواحدة، التي تقترح أن "الضرر الذي يلحق بعملية أو نظام واحد مسؤول عن عدد من أعراض خلل الوظائف التنفيذية المختلفة " [ 25 ]
  • نظريات العمليات المتعددة، التي تقترح "أن نظام الفص الجبهي التنفيذي يتكون من عدد من المكونات التي تعمل عادة معًا في الإجراءات اليومية (عدم تجانس الوظيفة)" [ 26 ]
  • النظريات القائمة على البناء، والتي تقترح أن "معظم الوظائف الأمامية إن لم تكن جميعها يمكن تفسيرها من خلال بناء واحد (تجانس الوظيفة) مثل الذاكرة العاملة أو الكبح" [ 27 ]
  • تقترح نظريات العرض الواحد أن عرضًا محددًا من أعراض خلل الوظائف التنفيذية (مثل التلفيق) يرتبط بعمليات وبنية الهياكل الأساسية. [ 28 ]

وتشمل النظريات الأخرى ما يلي:

  • يقترح ستوس (1999) التمييز بين فئتين وفقًا لتجانس الوظيفة وعدم تجانسها.
  • نهج وحدات المعرفة الإدارية لجرافمان (MKU) / مجمع الأحداث المنظم (SEC) (انظر وود وجرافمان، 2003)
  • نظرية ميلر وكوهين التكاملية لوظائف الفص الجبهي (على سبيل المثال ميلر وكوهين، 2001)
  • نهج رولز للتحفيز والمكافأة ووظائف الانتباه الأمامية لستوس (برجس وسيمونز، 2005؛ برجس، 2003؛ بيرك، 2007).

تجدر الإشارة إلى أن النظريات المذكورة أعلاه تختلف في تركيزها على عمليات/أنظمة أو وحدات بنائية محددة. ويلاحظ ستوس (1999) أن مسألة تجانس الوظيفة (بنية واحدة) أو عدم تجانسها (عمليات/أنظمة متعددة) "قد تمثل مشكلة دلالية و/أو تحليلًا وظيفيًا غير مكتمل، وليست ثنائية غير قابلة للحل" (ص  348). ومع ذلك، ستُظهر الأبحاث المستقبلية ما إذا كانت ستتوفر نظرية موحدة لوظيفة الفص الجبهي تُراعي تنوع الوظائف بشكل كامل.

الرئيسيات الأخرى

اعتقد العديد من العلماء أن الفص الجبهي لدى البشر أكبر حجمًا بشكل غير متناسب مقارنةً بالرئيسيات الأخرى. واعتُبر هذا سمةً مهمةً في التطور البشري، والسبب الرئيسي لاختلاف الإدراك البشري عن إدراك الرئيسيات الأخرى. إلا أن هذه النظرة، فيما يتعلق بالقردة العليا، قد تم دحضها لاحقًا بدراسات التصوير العصبي . فباستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لتحديد حجم القشرة الجبهية لدى البشر، وجميع أنواع القردة الموجودة، والعديد من أنواع القرود ، وُجد أن القشرة الجبهية البشرية ليست أكبر نسبيًا من قشرة القردة العليا الأخرى ، ولكنها أكبر نسبيًا من القشرة الجبهية لدى القردة الدنيا والقرود. [ 29 ] ويُعزى الإدراك الأعلى لدى البشر، بدلًا من ذلك، إلى ترابط أكبر ناتج عن مسارات عصبية لا تؤثر على حجم القشرة الدماغية. [ 29 ] ويتضح هذا أيضًا في مسارات شبكة اللغة التي تربط الفصين الجبهي والصدغي. [ 30 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. موزيو، برونو دي. "القطب الأمامي | مقال مرجعي في علم الأشعة | Radiopaedia.org" . radiopaedia.org .
  2. ^ جواو، رافائيل باتيستا. فيلجويراس، راكيل ماتوس (2018). “الفص الجبهي: التشريح العصبي الوظيفي لدوائره ومتلازمات الانفصال ذات الصلة”. قشرة الفص الجبهي . دوى : 10.5772/intechopen.79571 . رقم ISBN 978-1-78923-903-4.
  3. 1 2 كاربنتر، مالكولم (1985). النص الأساسي لعلم التشريح العصبي ( الطبعة الثالثة). ويليامز وويلكنز. الصفحات 22-23 . ISBN   978-0683014556.
  4. ماكالونان، كيري؛ براون، فيريتي جيه؛ بومان، إريك إم. (2000-12-01). "تنشيط النواة الشبكية المهادية يعكس التحكم الانتباهي أثناء التكييف الكلاسيكي" . مجلة علم الأعصاب . 20 (23): 8897-8901 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.20-23-08897.2000 . ISSN 0270-6474 . PMC 6773087. PMID 11102499 .   
  5. كولك، شارون م.؛ راكيتش، باسكو (يناير 2022). " تطور قشرة الفص الجبهي" . علم الأدوية النفسية العصبية . 47 (1): 41-57 . doi : 10.1038/s41386-021-01137-9 . ISSN 1740-634X . PMC 8511863. PMID 34645980 .   
  6. فيل إيه إم، والوفود كيه بي، فينيما-نوتستين سي، ماك إيفوي إل كيه، هاغلر دي جيه، هولاند دي، بروير جيه بي، ديل إيه إم (ديسمبر 2009). "ضمور الدماغ لمدة عام واحد واضح في الشيخوخة الصحية" . مجلة علم الأعصاب . 29 (48): 15223-31 . doi : 10.1523/JNEUROSCI.3252-09.2009 . PMC 2827793. PMID 19955375 .  
  7. كوفي، سي إي؛ ويلكنسون، دبليو إي؛ باراشوس، إل إيه؛ سوادي، إس إيه آر؛ سوليفان، آر جيه؛ باترسون، إل جيه؛ فيجيل، جي إس؛ ويب، إم سي؛ سبريتزر، سي إي؛ دجانغ، دبليو تي (مارس 1992). "التشريح الدماغي الكمي للدماغ البشري المتقدم في السن: دراسة مقطعية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي". علم الأعصاب . 42 (3): 527-536 . doi : 10.1212/wnl.42.3.527 . PMID 1549213 . 
  8. ستوس، دي تي (2001-02-01). "الفصوص الأمامية ضرورية لـ'نظرية العقل'"" . Brain . 124 (2): 279– 286. doi : 10.1093/brain/124.2.279 . PMID 11157555 . 
  9. بادري، ديفيد؛ دي إسبوزيتو، مارك (سبتمبر 2009). "هل المحور الأمامي الخلفي للفص الجبهي هرمي؟" . مجلة نيتشر ريفيوز لعلم الأعصاب . 10 (9): 659-669 . doi : 10.1038/nrn2667 . ISSN 1471-0048 . PMC 3258028. PMID 19672274 .   
  10. ديكسون، ماثيو ل.؛ ثيروشيلفام، رافي؛ تود، ريبيكا؛ كريستوف، كالينا (أكتوبر 2017). "العاطفة وقشرة الفص الجبهي: مراجعة تكاملية" . النشرة النفسية . 143 (10): 1033-1081 . doi : 10.1037/bul0000096 . ISSN 1939-1455 . PMID 28616997 .  
  11. كوبان، ليوني؛ جياناروس، بيتر جيه؛ كوبر، هيدي؛ واجر، تور دي. (مايو 2021). "الذات في سياقها: أنظمة الدماغ التي تربط الصحة العقلية والجسدية" . مجلة نيتشر ريفيوز لعلم الأعصاب . 22 (5): 309-322 . doi : 10.1038/ s41583-021-00446-8 . ISSN 1471-003X . PMC 8447265. PMID 33790441 .   
  12. بايندر، جيفري ر. (أغسطس 2016). "دفاعًا عن التمثيلات المفاهيمية المجردة" . مجلة علم النفس الإدراكي والمراجعة . 23 (4): 1096-1108 . doi : 10.3758/s13423-015-0909-1 . ISSN 1069-9384 . PMID 27294428 .  
  13. باكنر، راندي ل.؛ دينيكولا، لورين م. (أكتوبر 2019). "الشبكة الافتراضية للدماغ: تشريح ووظائف أعضاء محدّثة ورؤى متطورة" . مجلة نيتشر ريفيوز لعلم الأعصاب . 20 (10): 593-608 . doi : 10.1038/s41583-019-0212-7 . ISSN 1471-003X . PMID 31492945 .  
  14. فيدورينكو، إيفيلينا؛ بلانك، إيدان أ. (2020-04-01). "منطقة بروكا ليست من النوع الطبيعي" . اتجاهات في العلوم المعرفية . 24 (4 ) : 270-284 . doi : 10.1016/j.tics.2020.01.001 . ISSN 1364-6613 . PMC 7211504. PMID 32160565 .   
  15. كيمبرغ، د. ي.، وفرح، م. ج. (ديسمبر 1993). "تفسير موحد للاضطرابات المعرفية التي تعقب تلف الفص الجبهي: دور الذاكرة العاملة في السلوك المعقد والمنظم". مجلة علم النفس التجريبي. عام . 122 (4): 411-428 . doi : 10.1037/0096-3445.122.4.411 . PMID 8263463 . 
  16. يانغ إكس، غاو إم، شي جيه، يي إتش، تشين إس (2017). "تعديل نشاط قشرة الفص الجبهي الظهرية الجانبية وقشرة الفص الجبهي الحجاجية له تأثيرات متباينة على اتخاذ القرارات المتعلقة بالمخاطر والغموض: دراسة باستخدام التحفيز الكهربائي المباشر عبر الجمجمة" . مجلة فرونتيرز في علم النفس . 8 1417. doi : 10.3389/fpsyg.2017.01417 . PMC 5572270. PMID 28878714 .  
  17. 12345Stuss DT, Gow CA, Hetherington CR (June 1992). ""No longer Gage": frontal lobe dysfunction and emotional changes". Journal of Consulting and Clinical Psychology. 60 (3): 349–59. doi:10.1037/0022-006X.60.3.349. PMID 1619089.
  18. Rowe AD, Bullock PR, Polkey CE, Morris RG (March 2001). ""Theory of mind" impairments and their relationship to executive functioning following frontal lobe excisions". Brain. 124 (Pt 3): 600–16. doi:10.1093/brain/124.3.600. PMID 11222459.
  19. Robinson RG, Kubos KL, Starr LB, Rao K, Price TR (March 1984). "Mood disorders in stroke patients. Importance of location of lesion". Brain. 107 ( Pt 1) (1): 81–93. doi:10.1093/brain/107.1.81. PMID 6697163.
  20. Durani SK, Ford R, Sajjad SH (September 1991). "Capgras syndrome associated with a frontal lobe tumour". Irish Journal of Psychological Medicine. 8 (2): 135–6. doi:10.1017/S0790966700015093.
  21. 12Lu T, Pan Y, Kao SY, Li C, Kohane I, Chan J, Yankner BA (June 2004). "Gene regulation and DNA damage in the ageing human brain". Nature. 429 (6994): 883–91. Bibcode:2004Natur.429..883L. doi:10.1038/nature02661. PMID 15190254.
  22. Zhang Y, Wang M, Li H, Zhang H, Shi Y, Wei F, Liu D, Liu K, Chen D (June 2012). "Accumulation of nuclear and mitochondrial DNA damage in the frontal cortex cells of patients with HIV-associated neurocognitive disorders". Brain Research. 1458: 1–11. doi:10.1016/j.brainres.2012.04.001. PMID 22554480.
  23. "Gene Slows Frontal Lobes, Boosts Schizophrenia Risk". National Institute of Mental Health. May 29, 2001. Archived from the original on 2015-04-04. Retrieved 2013-06-20.
  24. Ogren K, Sandlund M (2007). "Lobotomy at a state mental hospital in Sweden. A survey of patients operated on during the period 1947–1958". Nordic Journal of Psychiatry. 61 (5): 355–62. doi:10.1080/08039480701643498. PMID 17990197.
  25. (Burgess, 2003, p. 309).
  26. (Burgess, 2003, p. 310).
  27. (Stuss, 1999, p. 348; cf. Burgess & Simons, 2005).
  28. (cf. Burgess & Simons, 2005).
  29. 12Semendeferi K, Lu A, Schenker N, Damasio H (March 2002). "Humans and great apes share a large frontal cortex". Nature Neuroscience. 5 (3): 272–6. doi:10.1038/nn814. PMID 11850633.
  30. Friederici AD (April 2009). "Pathways to language: fiber tracts in the human brain". Trends in Cognitive Sciences. 13 (4): 175–81. doi:10.1016/j.tics.2009.01.001. PMID 19223226.

Further reading

  • Donald T. Stuss and Robert T. Knight (Eds.), Principles of Frontal Lobe Function, Second Edition, Oxford University Press, New York, 2013.