Anatomie, fonctions et blessures du cortex préfrontal

La cortex préfrontal, Également connu sous le nom de cortex préfrontal, c'est une région du cerveau qui est située dans la partie antérieure des lobes frontaux. Plus précisément, cette structure est située devant les zones moteur et pré-moteur du cortex frontal, ce qui entraîne une région de base pour la planification de comportements élaborés cognitifs.

Des recherches récentes ont lié le cortex préfrontal avec des activités telles que l'expression de la personnalité, les processus de prise de décision et l'adaptation du comportement social adéquat à chaque fois.

Cortex préfrontal (rouge)

Ainsi, cette région du cerveau est l'une des structures de base qui détermine les qualités du comportement humain, ainsi que l'exécution des activités les plus complexes.

Dans cet article, les principales caractéristiques du cortex préfrontal sont examinées. Les principales théories sur cette région du cerveau sont commentées, ainsi que les activités qui se comportent et les troubles associés.

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Caractéristiques du cortex préfrontal

Le cortex préfrontal est une région du cerveau qui représente environ 30% du cortex cérébral. Cette structure est située dans la région frontale du cerveau, c'est-à-dire dans la zone située sur le front, et constitue la partie antérieure des lobes frontaux du cerveau.

D'une manière plus concrète, le cortex préfrontal est juste en avance sur deux autres zones importantes du lobe frontal: le cortex moteur et le cortex pré-moteur. Il existe actuellement trois façons principales de définir le cortex préfrontal. Ceux-ci sont:

1. Comme le cortex frontal granulaire.
2. Comme la zone de projection du noyau central du milieu du tálamo.
3. Comme partie du cortex frontal dont la stimulation électrique ne provoque pas de mouvements.

Le cortex préfrontal peut être distingué des autres zones du lobe frontal à travers sa composition cellulaire, son innervation dopaminergique et ses talamiques. De cette façon, il constitue aujourd'hui une région bien établie et délimitée.

Lobe frontal

Selon la plupart des auteurs, comme Miller et Cohen, le cortex préfrontal est la région la plus élaborée chez les primates, les animaux connus pour son répertoire comportemental diversifié et flexible.

Ainsi, le cortex préfrontal constitue un ensemble de zones néocorticales qui envoient et reçoivent des projections de pratiquement tous les systèmes corticaux sensoriels, moteurs et de nombreuses structures sous-chartiques, et est une région fondamentale pour le développement du comportement et de la personnalité.

Illustration du cortex préfrontal

En ce sens, Miller et Cohen ont déterminé que le cortex préfrontal n'est pas une structure critique pour la réalisation de comportements simples ou automatiques, qui ne sont pas généralisés à de nouvelles situations.

Au contraire, le cortex préfrontal est important dans les activités qui nécessitent un traitement de plus haut, c'est-à-dire lorsque le comportement doit être guidé par des états internes ou lorsqu'il est nécessaire d'utiliser des éléments sociaux et environnementaux qui déterminent le comportement.

Anatomie

Subdivisions du cortex préfrontal

Le cortex préfrontal a été défini par sa cytoarchitecture par la présence d'une couche granulaire qui correspond à la quatrième couche du cortex cérébral.

À l'heure actuelle, il n'est pas tout à fait clair qui a été le premier à utiliser ce critère de distinction du cortex préfrontal. De nombreux chercheurs pionniers de la cytoarchitecture cérébrale ont limité le terme préfrontal à une région beaucoup plus petite.

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Cependant, en 1935, Carlyle Jacobsen a utilisé le terme de cortex préfrontal pour différencier les zones préfrontales granulaires du moteur et des zones pré-moteur du lobe frontal.

Dans la terminologie des zones de Brodmann, le cortex préfrontal comprend les zones 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 et 47, c'est donc une région très large avec un grand nombre de structures à l'intérieur.

Zones de Brodmann

D'un autre côté, le cortex préfrontal se démarque d'être une zone de projection des centres de thalamus, selon le travail de Rose et Woolsey. Ces auteurs ont montré que dans les non-primates (qui n'ont pas de cortex préfrontal), ces structures sont projetées vers différentes régions. Plus précisément, vers les zones précédentes et ventrales.

De même, il existe actuellement des études qui ont montré que les projections du tálamo Mid -nucleus ne sont pas limitées au cortex préfrontal chez les primates, mais pourraient également se rendre à d'autres structures cérébrales.

Enfin, aujourd'hui, le cortex préfrontal est également connu comme cette zone du cortex frontal dont la stimulation électrique ne provoque pas de mouvements observables. Cependant, cette définition provoque une certaine controverse car l'absence de mouvements observables après une stimulation électrique peut également être observée dans les régions du cortex non granulaire.

Les fonctions

Le cortex préfrontal est une structure fortement interconnectée avec une grande partie du cerveau. À l'intérieur, des connexions abondantes avec d'autres régions corticales et sous-chartiques peuvent être visualisées.

Le cortex préfrontal dorsal est particulièrement interconnecté avec les régions du cerveau impliquées dans des processus tels que l'attention, la cognition et l'action. D'un autre côté, le cortex préfrontal ventral est interconnecté avec des structures cérébrales liées et impliquées dans les processus émotionnels.

Enfin, il convient de tenir compte du fait que le cortex préfrontal reçoit des informations des systèmes d'excitation du tronc cérébral, et sa fonction dépend particulièrement de son environnement neurochimique.

Tronc cérébral (orange)

Plus généralement, il existe actuellement un consensus scientifique élevé pour établir que le cortex préfrontal est une région du cerveau qui est principalement impliquée dans la planification de comportements complexes cognitivement.

Ce type de fonctions implique la réalisation d'activités telles que l'expression de la personnalité, le développement de processus de prise de décision ou l'adaptation du comportement aux situations sociales qui se produisent à chaque fois.

Ainsi, le cortex préfrontal est une région fondamentale pour coordonner les pensées et les actions en fonction des objectifs internes et des connaissances acquises.

Pour déterminer la fonctionnalité du cortex préfrontal, le terme médical de la fonction exécutive a été développé. Ce type de fonction fait référence à la capacité d'établir des distinctions entre les pensées contradictoires, de faire des jugements moraux, de prédire les conséquences, etc.

Activité du cortex préfrontal

À l'heure actuelle, il existe de nombreuses théories qui tentent de définir comment le fonctionnement du cortex préfrontal est produit par le biais de fonctions exécutives.

En ce sens, le cortex préfrontal est une région fonctionnellement très difficile à analyser et à étudier, car elle présente plusieurs connexions avec pratiquement toutes les structures cérébrales.

Cependant, au-delà du mécanisme qui peut présenter, actuellement le type d'activités qu'il effectue est bien décrit. L'activité du cortex préfrontal tombe dans ce qui est connu sous le nom de fonctions exécutives et se caractérise par les actions suivantes:

1. Développement de la capacité à formuler des objectifs et des plans de conception.
2. Développement des facultés impliquées dans les processus de planification et les stratégies visant à atteindre les objectifs.
3. Exécution des compétences impliquées dans l'exécution des plans.
4. Reconnaissance de la réalisation acquise par comportement et la nécessité de modifier l'activité, de l'arrêter et de générer de nouveaux plans d'action.
5. Inhibition des réponses inappropriées.
6. Processus de sélection des comportements et leur organisation dans l'espace et le temps.
7. Développement de la flexibilité cognitive dans le suivi de la stratégie.
8. Supervision des comportements basés sur des états de motivation et affectifs.
9. Supervision de comportements basés sur les particularités du contexte à tout moment.
10. Prise de décisions.

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Cortex préfrontal et fonctions exécutives

Image de résonance magnétique du cerveau

Grâce aux premières études de Fuster et Goldman-Rakic, le terme de fonctions exécutifs a été développé pour nommer la capacité et l'activité développées par le cortex préfrontal.

La fonction exécutive fait référence à la capacité de représenter les informations qui ne sont pas présentes dans l'environnement à un moment donné, ainsi qu'à la création d'une "notes mentales".

Ainsi, sous le concept de fonction exécutive du cortex préfrontal, l'élaboration des réponses cognitives est incluse face à des problèmes complexes ou difficiles à résoudre.

Les études actuelles suggèrent que les expériences passées sont représentées dans le cortex préfrontal pour les appliquer au présent et, ainsi, guider la prise de décision.

En général, à travers cette fonction, le cortex préfrontal serait la structure du cerveau qui donnerait aux gens la capacité de raisonnement et la capacité d'utiliser les connaissances et l'expérience passée pour moduler le comportement.

D'une manière plus concrète, les œuvres de Goldman-Rakin décrivent ce type de fonctions telles que la manière dont les connaissances de représentation peuvent être utilisées pour guider intelligemment les pensées, les actions et les émotions.

Les fonctions exécutives seraient un processus qui conduirait à la capacité d'inhiber les pensées, les comportements et les sensations considérées comme inappropriées.

Théories des fonctions exécutives

À l'heure actuelle, il existe de nombreuses théories diverses qui tentent d'expliquer le fonctionnement concrète de cette activité définie par le cortex préfrontal. L'un d'eux postule que la mémoire de travail serait une partie fondamentale du processus de soins comportementaux et d'inhibition.

Plus précisément, la mémoire de travail permet de conserver les nouvelles informations capturées et les maintenir pendant quelques secondes dans l'esprit de la personne. L'adaptation de ces informations avec les connaissances antérieures pourrait être le processus qui a donné naissance aux fonctions exécutives et déterminer l'activité du cortex préfrontal.

D'un autre côté, Shimamura a proposé la théorie du filtrage dynamique pour décrire le rôle du cortex préfrontal dans les fonctions exécutives.

Dans cette théorie, il est postulé que le cortex préfrontal agirait comme un mécanisme de filtrage de haut niveau qui favoriserait les activations orientées vers les objectifs et inhiberait les activations qui peuvent être non pertinentes.

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Enfin, Miller et Cohen ont proposé une théorie intégrative du fonctionnement du cortex préfrontal. Dans cette théorie, il est théorisé que le contrôle cognitif résulte du maintien actif des patones d'activité qui donnent le cortex préfrontal, qui vise à créer des représentations des objectifs à atteindre et des moyens nécessaires pour y parvenir.

Blessures au cortex préfrontal

GAGE PHINEAS

La première découverte sur les blessures du cortex préfrontal a été menée par la documentation du célèbre cas de Phineas Gage, un travailleur ferroviaire qui, après un accident, a subi une blessure grave dans le lobe frontal du cerveau.

Grâce aux lésions cérébrales, subies par le cortex préfrontal, Phineas a conservé ses capacités commémoratives, ses compétences en discours et sa motricité. Cependant, leurs traits de personnalité ont radicalement changé après l'accident.

En fait, les dommages subis dans le cortex préfrontal en ont fait un déficit irritable, impatient et élevé de la relation sociale et interpersonnelle.

Par la suite, d'autres études avec des patients touchés par des dommages préfrontaux ont montré que les gens sont capables de verbaliser correctement ce que les comportements sociaux les plus appropriés seraient dans certaines circonstances circonstances.

Bien qu'ils soient en mesure de raisonner correctement le comportement à suivre, ils présentent des difficultés à exécuter ces comportements. En fait, dans la vie quotidienne, ils ont tendance à mener des actes qui conduisent à une gratification immédiate malgré la connaissance des conséquences négatives qui peuvent se comporter à long terme.

Troubles associés

Les données recueillies sur les effets produits par des dommages directs dans le cortex préfrontal indiquent que cette région du cerveau n'est pas seulement liée aux compétences nécessaires pour comprendre les conséquences à long terme, mais implique également la capacité mentale de retarder la satisfaction immédiate.

Aujourd'hui, il existe une littérature abondante visant à améliorer la compréhension du rôle du cortex préfrontal dans différents troubles neurologiques, tels que la schizophrénie, le trouble bipolaire ou le trouble déficitaire de l'attention avec l'hyperactivité.

Ces trois psychopathologies ont été liées à un certain dysfonctionnement du cortex cérébral, un fait qui motiverait l'apparition d'altérations comportementales chez les personnes.

De même, les essais cliniques actuellement ont commencé avec la pharmacothérapie qui ont objectif que certains médicaments, comme la guanfacine, améliorent la fonction du cortex préfrontal.

Enfin, il est postulé que d'autres conditions pathologiques telles que la dépression, les réponses élevées au stress, les comportements et les tentatives de suicide, les sociopathies ou la toxicomanie pourraient également être liées au fonctionnement du cortex préfrontal.

Cependant, des preuves scientifiques de ces hypothèses sont limitées et une meilleure recherche est nécessaire pour déterminer le rôle du cortex préfrontal dans ce type de modifications psychopathologiques.

Les références

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