FRONTALLAPPEN: LAGE, ANATOMIE UND FUNKTIONEN - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Der Frontallappen ist der größte der vier Lappen, die im Gehirn von Säugetieren existieren. Es befindet sich im vorderen Teil jeder Gehirnhälfte und steuert wichtige kognitive Funktionen wie emotionalen Ausdruck, Gedächtnis, Problemlösung, Sprache, Impulskontrolle, soziales und sexuelles Verhalten, Spontaneität oder Muskelkontrolle. Der linke Frontallappen beeinflusst die Muskeln auf der rechten Körperseite und der rechte Frontallappen steuert die Muskeln auf der linken Körperseite.

Der Frontallappen ist der Hirnbereich, der uns Menschen am meisten von anderen Tieren unterscheidet. Aus diesem Grund hat es besonderes Interesse an Forschern geweckt, die mehrere Studien zu seinen Funktionen und seinem Funktionsmechanismus durchgeführt haben.

Frontallappen

Diese Region ist weitgehend mit Funktionen verbunden, die so wichtig sind wie Sprache, Kontrolle motorischer Handlungen und exekutiver Funktionen, so dass die Person bei Verletzungen ernsthafte Probleme haben kann, über die wir auch in diesem Artikel sprechen werden.

Ort

Das Gehirn besteht aus kortikalen Bereichen und subkortikalen Strukturen. Die Großhirnrinde ist in Lappen unterteilt, die durch Furchen getrennt sind. Die bekanntesten sind die Frontal-, Parietal-, Temporal- und Occipitallappen, obwohl einige Autoren postulieren, dass es auch den limbischen Lappen gibt.

Der Kortex ist wiederum in zwei Hemisphären unterteilt, die rechte und die linke, so dass die Lappen in beiden Hemisphären symmetrisch vorhanden sind, mit einem rechten und einem linken Frontallappen, einem rechten und einem linken Parietallappen und so weiter. .

Die Gehirnhälften sind durch die interhemisphärische Fissur geteilt, während die Lappen durch verschiedene Sulci getrennt sind.

Bild angepasst von: Blausen.com Mitarbeiter. «Galerie Blausen 2014». Wikiversity Journal of Medicine. DOI: 10.15347 / wjm / 2014.010. ISSN 20018762. (Eigene Arbeit), über Wikimedia Commons

Der Frontallappen reicht vom vordersten Teil des Gehirns bis zur Rolando-Fissur (oder zentralen Fissur), wo der Parietallappen beginnt, und von den Seiten bis zur Silvio-Fissur (oder lateralen Fissur), die ihn vom Temporallappen trennt.

Anatomie

In Bezug auf die Anatomie des menschlichen Frontallappens sollte gesagt werden, dass er sehr voluminös ist und die Form einer Pyramide hat. Es kann in präzentralen und präfrontalen Kortex unterteilt werden:

Präzentraler Kortex

Es ist die Assoziationszone, es besteht aus dem dorsolateralen, ventrolateralen und orbitofrontalen Kortex und seine Funktionen hängen mit dem Exekutivsystem zusammen, wie z. B. der Kontrolle und Verwaltung von Exekutivfunktionen.

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Frontallappenverbindungen

Der Frontallappen und insbesondere der präfrontale Kortex ist der kortikale Bereich, der am weitesten mit dem Rest des Gehirns verbunden ist. Die Hauptverbindungen sind wie folgt:

-Front kortiko-kortikale Verbindungen

Empfangen und senden Sie Informationen an die übrigen Lappen. Am wichtigsten sind die frontotemporalen Verbindungen, die mit der audioverbalen Aktivität zusammenhängen, und die frontoparietalen, die mit der Kontrolle und Regulierung der kutan-kinästhetischen Empfindlichkeit und des Schmerzes zusammenhängen.

-Kortiko-subkortikale Frontalverbindungen

• Zentrolaterale Thalamuskerne, die mit dem präzentralen Kortex verbunden sind.
• Dorsomedialer Thalamuskern, der mit dem präfrontalen Kortex verbunden ist und in irgendeiner Weise mit dem Gedächtnis zusammenhängt.
• Vorderer ventraler Thalamuskern, der mit dem frontalen limbischen Kortex (cingulöser Bereich) verbunden ist.

Fronto-limbische Verbindungen

Sie erleichtern die emotionale und affektive Regulation durch neuroendokrine und neurochemische Sekrete.

Fronto-Basal-Schaltkreise

In diesen Kreisläufen sind einige Abschnitte des Frontallappens mit dem Striatum, dem Globus Pallidus und dem Thalamus verbunden:

• Motorschaltung, bezogen auf die Steuerung von Bewegungen.
• Okulomotorischer Kreislauf, der sich auf die Assoziation zwischen unseren Bewegungen und der Position von Objekten bezieht, die durch das Sehen identifiziert wurden.
• Dorsolateraler präfrontaler Kreislauf, der sich auf exekutive Funktionen bezieht.
• Cingulierter präfrontaler Kreislauf, der mit emotionalen Reaktionen zusammenhängt.

Man könnte sagen, dass der Frontallappen Eingaben von den Bereichen empfängt, die für die sensorische Verarbeitung von Informationen verantwortlich sind, und Ausgaben an die Bereiche sendet, die für die Abgabe einer Antwort verantwortlich sind, insbesondere an die motorischen.

Der präfrontale Kortex

Der präfrontale Kortex ist der letzte Bereich, der sich im Frontallappen und im Gehirn im Allgemeinen entwickelt. Dieser Bereich ist besonders wichtig, weil er Funktionen erfüllt, ohne die wir in unserem täglichen Leben nicht effektiv wären, wie das Planen und Organisieren zukünftiger Verhaltensweisen.

Es ist wie eine Pyramide geformt, wie der Frontallappen, und hat eine innere, äußere und innere Fläche. In Bezug auf die Verbindungen, die mit den übrigen Strukturen hergestellt werden, gibt es drei Hauptschaltungen:

Dorsolateraler präfrontaler Kreislauf

Es geht in den dorsolateralen Bereich des Schwanzkerns. Von hier aus verbindet es sich mit dem dorsomedialen Globus Pallidus und mit der Substantia Nigra. Diese projizieren zu den dorsomedialen und ventral-anterioren Thalamuskernen und kehren von dort in den präfrontalen Kortex zurück.

Orbitofrontaler Kreislauf

Es projiziert zum ventromedialen Caudatkern, dann zum Globus Pallidus und zur ventro-medialen Substantia nigra, von dort gelangt es zu den ventral-anterioren und dorso-medialen Thalamuskernen und kehrt schließlich zum präfrontalen Cortex zurück.

Vordere cingulierte Schaltung

Es projiziert zum ventralen Striatum, das Verbindungen zum Globus Pallidus, zum ventralen Tegmentbereich, zur Habenula, zum Hypothalamus und zur Amygdala hat. Schließlich kehrt es zum präfrontalen Kortex zurück.

Diesem Bereich werden die Funktionen Strukturieren, Organisieren und Planen von Verhalten zugeordnet. Der Patient hat die folgenden Fehler, wenn dieser Bereich verletzt ist:

• Selektive Kapazitätsausfälle.
• Fehler bei anhaltender Aktivität.
• Defizite in der Assoziationsfähigkeit oder bei der Bildung von Konzepten.
• Defizite in der Planungskapazität.

Frontallappenfunktionen

Der Frontallappen erfüllt mehrere Funktionen, die wie folgt zusammengefasst werden können:

Exekutivfunktionen

• Virtuelle Simulation des Verhaltens, das durch frühere Erfahrungen und stellvertretendes Lernen durchgeführt werden soll.
• Festlegen eines Ziels und der folgenden Schritte, um es zu erreichen.
• Planung, Koordination und Umsetzung der notwendigen Verhaltensweisen zur Erreichung des Ziels.
• Aufrechterhaltung der Ziele während des gesamten Prozesses bis zum Erreichen des Ziels. Hier geht es um Arbeitsgedächtnis und anhaltende Aufmerksamkeit.
• Hemmung der übrigen Reize, die nichts mit dem Ziel zu tun haben und diese stören können.
• Koordination aller Systeme, die zur Durchführung der notwendigen Aktionen erforderlich sind, wie z. B. sensorisch, kognitiv und verhaltensbezogen.
• Analyse der erhaltenen Ergebnisse und gegebenenfalls Änderung von Verhaltensmustern basierend auf diesen Ergebnissen.

Soziale Funktionen

• Rückschluss auf die Absichten und das Denken anderer. Diese Fähigkeit wird als Theorie des Geistes bezeichnet.
• Reflexion über unser Wissen und unsere Interessen und die Fähigkeit, sie zu kommunizieren.

Emotionale Funktionen

• Kontrolle der verstärkenden Reize, um uns zu motivieren, die Verhaltensweisen und kognitiven Prozesse auszuführen, die wir ausführen müssen.
• Regulierung von Impulsen.
• Bewusstsein für Emotionen.

Motorfunktionen

• Sequenzierung, Koordination und Ausführung des motorischen Verhaltens.

Sprachfunktionen

• Fähigkeit, die Sprache anderer zu verstehen und unsere eigene zu produzieren.

Exekutivfunktionen werden im Folgenden aufgrund ihrer großen Bedeutung für den Menschen ausführlicher beschrieben.

Exekutivfunktionen

Exekutivfunktionen könnten als letzter Schritt in der Kontrolle, Regulierung und Richtung des menschlichen Verhaltens definiert werden. Dieses Konzept entstand erstmals 1966 aus der Hand von AR Luria in seinem Buch Higher Cortical Function in Man.

Lezak hat diesen Begriff in der amerikanischen Psychologie populär gemacht. Dieser Autor hebt den Unterschied zwischen exekutiven und kognitiven Funktionen hervor und erklärt, dass kognitive Funktionen zwar Schaden erleiden, wenn exekutive Funktionen korrekt funktionieren, die Person jedoch weiterhin unabhängig, konstruktiv autark und produktiv ist.

Exekutivfunktionen bestehen aus vier Komponenten:

Zielformulierung

Es ist der Prozess, durch den Bedürfnisse bestimmt werden, was gewünscht wird und was in der Lage ist, das Gewünschte zu bekommen. Wenn eine Person diese Funktion geändert hat, kann sie nicht darüber nachdenken, was zu tun ist, und hat Schwierigkeiten, Aktivitäten zu starten.

Diese Veränderungen können ohne die Notwendigkeit einer Hirnschädigung auftreten, einfach mit einer schlechten Organisation im präfrontalen Lappen.

Planung

Es ist verantwortlich für die Festlegung und Organisation der Schritte, die zur Ausführung einer Absicht erforderlich sind.

Dieser Prozess erfordert bestimmte Fähigkeiten wie: Konzeptualisierung von Änderungen in den gegenwärtigen Umständen, Selbstverwirklichung in der Umwelt, objektives Sehen der Umwelt, Fähigkeit, Alternativen zu konzipieren, Entscheidungen zu treffen und eine Struktur zur Durchführung des Plans zu entwickeln.

Umsetzung von Plänen

Es wird als die Aktion des Initiierens, Aufrechterhaltens, Änderns und für Sequenzen komplexer Verhaltensweisen auf umfassende und geordnete Weise interpretiert.

Effektive Ausführung

Es ist die Bewertung auf der Grundlage der Ziele und der Ressourcen, die zur Erreichung dieser Ziele verwendet werden.

Das Lehrsystem ist sehr wichtig für die korrekte Konfiguration von Exekutivfunktionen, da sich diese Funktionen in der Kindheit ab dem ersten Lebensjahr zu entwickeln beginnen und erst in der Pubertät oder sogar später reifen.

Exekutivfunktionen beziehen sich hauptsächlich auf den präfrontalen Kortex, aber einige mit PET (Positronenemissionstomographie) durchgeführte Studien zeigen, dass, wenn die Aktivität zur Routine wird, ein anderer Teil des Gehirns die Aktivität übernimmt, um den Patienten zu befreien. präfrontaler Kortex und dass er sich um andere Funktionen kümmern kann.

Bewertung der Funktionsweise von Führungskräften

Die am häufigsten verwendeten Techniken zur Bewertung des Exekutivsystems sind:

• Wisconsin Card Sorting Test . Test, bei dem der Patient eine Reihe von Karten auf verschiedene Weise klassifizieren muss, wobei jedes Mal eine andere Kategorie verwendet wird. Fehler in diesem Test würden Probleme bei der Bildung von Konzepten implizieren, die auf Läsionen im linken Frontallappen zurückzuführen sein könnten.
• Der Turm von Hanoi-Sevilla . Dieser Test wird verwendet, um komplexe Fähigkeiten zur Problemlösung zu untersuchen.
• Labyrinthtests . Diese Tests liefern Daten zu höheren Ebenen der Gehirnfunktion, die Planung und Voraussicht erfordern.
• Bauspielzeug . Dies sind unstrukturierte Tests, mit denen Führungsfunktionen bewertet werden.

Funktionsstörungen des Frontallappens

Der Frontallappen kann durch Trauma, Herzinfarkt, Tumore, Infektionen oder durch die Entwicklung einiger Störungen wie neurodegenerativer oder Entwicklungsstörungen geschädigt werden.

Die Folgen einer Schädigung des Frontallappens hängen von der beschädigten Fläche und dem Ausmaß der Verletzung ab. Das bekannteste Syndrom aufgrund einer Schädigung des Frontallappens ist das präfrontale Syndrom, das nachstehend beschrieben wird.

Präfrontales Syndrom: Phineas Cage

Die erste gut dokumentierte Beschreibung eines Falles dieses Syndroms war die von Harlow (1868) über den Fall Phineas Gage. Im Laufe der Zeit wurde dieser Fall weiter untersucht und ist heute einer der bekanntesten auf diesem Gebiet. der Psychologie (zitiert in León-Carrión & Barroso, 1997).

Phineas Gage

Phineas arbeitete an einer Bahnstrecke, als er einen Unfall hatte, als er Schießpulver mit einer Eisenstange verdichtete. Es scheint, dass ein Funke das Schießpulver erreichte und explodierte und die Eisenstange direkt auf seinen Kopf warf. Phineas erlitt eine Verletzung des linken Frontallappens (speziell im medialen Orbitalbereich), lebte aber noch, obwohl er Folgen hatte.

Die wichtigsten Veränderungen aufgrund der Verletzung, die sie erlitt, waren erhöhte Impulse, Unfähigkeit, sich selbst zu kontrollieren, und Schwierigkeiten bei der Planung und Organisation.

Menschen mit einem verletzten präfrontalen Kortex zeigen Veränderungen in Persönlichkeit, Motorik, Aufmerksamkeit, Sprache, Gedächtnis und exekutiven Funktionen.

Persönlichkeitsveränderungen

Laut Ardila (zitiert in León-Carrión & Barroso, 1997) gibt es zwei Möglichkeiten oder Aspekte, um die durch dieses Syndrom verursachten Persönlichkeitsveränderungen zu beschreiben:

1. Änderungen in der Aktivierung für Aktion. Patienten neigen dazu, Apathie und Desinteresse zu empfinden, deshalb tun sie alles widerstrebend und sind nicht sehr proaktiv.
2. Änderungen in der Art der Antwort. Die Reaktion des Patienten ist nicht anpassungsfähig, sie entspricht nicht dem Reiz, der ihm präsentiert wird. Zum Beispiel können sie einen Test machen und anfangen, Kleidung auszuwählen, die sie zu lange tragen möchten, anstatt zu lernen.

Veränderungen der motorischen Fähigkeiten

Unter den Veränderungen der motorischen Fähigkeiten finden wir:

• Neugeborenenreflexe. Es scheint, als ob sich die Patienten zurückbilden und die Reflexe der Babys wiedererlangen und mit der Entwicklung verloren gehen. Die häufigsten sind:
  • Babinski Reflex. Tonische Rückenverlängerung des großen Zehs.
  • Griffreflex. Schließen Sie die Handfläche, wenn etwas sie berührt.
  • Saugreflex.
  • Handflächenreflex. Das Berühren der Handfläche löst Bewegungen im Kinn aus.
• Wiederholen Sie die Aktionen des Prüfers.
• Sie reagieren übermäßig auf Reize.
• Verhaltensstörung.
• Wiederholen Sie die gleiche Bewegung immer und immer wieder.

Änderungen in der Aufmerksamkeit

Die Hauptveränderungen treten in der Orientierungsreaktion auf. Die Patienten haben Defizite, sich an den Reizen zu orientieren, die sie zu Hause und unter Befolgung der Anweisungen des Untersuchers haben sollten.

Sprachänderungen

Die charakteristischsten sind:

• Transkortikale motorische Aphasie. Die Sprache ist sehr begrenzt und auf kurze Sätze reduziert.
• Subvokale Sprache. Veränderungen im Sprachapparat, wahrscheinlich aufgrund von Aphasie, so dass die Person seltsam ausspricht.
• Kommission für Namensfehler, wie z. B. Beharren und Reagieren vor Fragmenten des Stimulus und nicht des Stimulus im Allgemeinen.
• Sie reagieren besser auf visuelle als auf verbale Reize, weil sie das Verhalten durch Sprache schlecht kontrollieren können.
• Sie können kein zentrales Gesprächsthema führen.
• Fehlende Verbindungselemente, um Formen zu geben und die Sprache logisch zu machen.
• Konkretismus. Sie geben spezifische Informationen, ohne sie in einen Kontext zu setzen, was es für die andere Person schwierig machen kann, sie zu verstehen.

Änderungen im Speicher

Die Frontallappen spielen eine wichtige Rolle im Gedächtnis, insbesondere im Kurzzeitgedächtnis. Patienten mit Frontallappenverletzungen haben Probleme mit der Speicherung und Speicherung des Gedächtnisses. Die häufigsten Änderungen sind:

• Zeitliche Organisation des Gedächtnisses. Patienten haben Probleme, Ereignisse rechtzeitig zu bestellen.
• Amnesien, insbesondere bei Verletzungen im Orbitalbereich.

Änderungen in den Exekutivfunktionen

Exekutivfunktionen sind bei Patienten mit Frontalverletzungen am stärksten beeinträchtigt, da für ihre korrekte Leistung eine komplexe Ausarbeitung sowie die Integration und Koordination verschiedener Komponenten erforderlich sind.

Menschen mit Frontalsyndrom sind nicht in der Lage, ein Ziel zu bilden, zu planen, Maßnahmen ordnungsgemäß durchzuführen und die erzielten Ergebnisse zu analysieren. Diese Defizite hindern sie daran, ein normales Leben zu führen, da sie ihre Arbeit / Schule, Familie, sozialen Aufgaben beeinträchtigen …

Obwohl die beschriebenen Symptome am häufigsten auftreten, sind ihre Merkmale nicht universell und hängen sowohl von den Patientenvariablen (Alter, vorgeburtliche Leistung …) als auch von der Verletzung (spezifischer Ort, Größe …) und dem Verlauf des Syndroms ab.

-Typische Syndrome

Die Kategorie der Frontalsyndrome ist sehr breit und umfasst eine weitere Reihe von Syndromen, die sich je nach Verletzungsbereich unterscheiden. Cummings (1985) beschreibt drei Syndrome (zitiert in León-Carrión & Barroso, 1997):

1. Orbitofrontales Syndrom (oder Enthemmung). Es zeichnet sich durch Enthemmung, Impulsivität, emotionale Labilität, schlechtes Urteilsvermögen und Ablenkbarkeit aus.
2. Frontales Konvexitätssyndrom (oder apathisch). Es ist gekennzeichnet durch Apathie, Gleichgültigkeit, psychomotorische Behinderung, Verlust des Antriebs, Abstraktion und schlechte Kategorisierung.
3. Mid-Frontal (oder akinetisches) Syndrom des Frontallappens. Es ist gekennzeichnet durch einen Mangel an spontanen Gesten und Bewegungen, Schwäche und Gefühlsverlust in den Extremitäten.

Imbriano (1983) fügt der Klassifikation von Cummings (zitiert in León-Carrión & Barroso, 1997) zwei weitere Syndrome hinzu:

1. Polares Syndrom. Produziert durch Verletzungen im Orbitalbereich. Es ist gekennzeichnet durch Veränderungen der intellektuellen Kapazität, räumlich-zeitliche Desorientierung und mangelnde Selbstkontrolle.
2. Splenial-Syndrom. Produziert durch Verletzungen der linken Mitte. Charakterisiert durch Veränderungen des affektiven Gesichtsausdrucks und affektive Gleichgültigkeit, Denkstörungen und Sprachveränderungen.

Verweise

1. Carmona, S. & Moreno, A. (2014). Exekutivkontrolle, Entscheidungsfindung, Argumentation und Problemlösung. In D. Redolar, Cognitive Neuroscience (S. 719-746). Madrid: Médica Panamericana SA
2. León-Carrión, J. & Barroso, J. (1997). Neuropsychologie des Denkens. Sevilla: KRONOS.
3. Redolar, D. (2014). Frontallappen und ihre Verbindungen. In D. Redolar, Cognitive Neuroscience (S. 95-101). Madrid: Médica Panamericana SA