Фронто-мозжечковая диссоциация
Фронто-мозжечковая диссоциация — разобщение и самостоятельная функция лобных и мозжечковых отделов головного мозга . Он характеризуется подавлением связи между двумя областями и особенно наблюдается в случаях СДВГ , шизофрении , расстройств, связанных с употреблением алкоголя , и употребления героина . Лобные области и мозжечковые области вносят особый вклад в когнитивную деятельность: левая лобная активация отвечает за выбор реакции на стимул , а право-мозжечковая активация отвечает за поиск заданного ответа на стимул. Активация левой лобной доли увеличивается, когда имеется много подходящих ответов на стимул, а активация правого мозжечка увеличивается, когда есть один подходящий ответ на стимул. У человека с диссоциированными лобными и мозжечковыми областями могут возникнуть трудности с выбором реакции на стимул или трудности с инициацией реакции. [ 1 ] Фронто-мозжечковая диссоциация часто может приводить к тому, что либо лобная доля, либо мозжечок становятся более активными вместо менее активной области в качестве компенсаторного эффекта. [ 2 ] [ 3 ]
Фон
[ редактировать ]
Нейроанатомические исследования на приматах показали связь между мозжечком и немоторными областями коры лобной доли. [ 4 ] Лобно-мозжечковая схема важна для таких процессов, как речь , память и мышление . Позитронно-эмиссионная томография показала, что когда испытуемому показывали существительное и просили назвать связанный с ним глагол, активация левой лобной и правой мозжечка была сильнее, чем если бы его просили просто произнести существительное вслух. Генерация связанного слова требовала большей коактивации лобно-мозжечкового отдела, что указывает на разницу между семантическим поиском и вербальной рабочей памятью . Кроме того, завершение слова при предъявлении основы слова приводило к большей активации левой лобной части, когда было много возможных дополнений основы. Активация правого мозжечка была выше, когда было меньше возможных завершений ствола. Эти результаты показывают, что активация левой лобной доли коррелирует с выбором ответа среди многих возможных ответов. [ 1 ] [ 5 ]
Пути
[ редактировать ]Два различных лобно-мозжечковых пути были идентифицированы посредством вызова и измерения потенциалов поля на поверхности мозжечка крыс . Первый путь берет свое начало из субобласти PrL (прелимбической) мПФК ( медиальной префронтальной коры ), а второй берет начало из области М2 ( премоторной коры ). Было обнаружено, что путь из коры PrL на 5 миллисекунд медленнее, чем путь из коры M2. Эта разница в скорости была частью доказательств, подтверждающих идею о двух путях независимого происхождения. Кроме того, во время стимуляции PrL были зарегистрированы ответы большей амплитуды , что еще раз подтверждает, что пути были разделены. [ 6 ]
Кора PrL и кора M2 участвуют в таких действиях, как кондиционирование моргания , начало и завершение действия, мониторинг конфликта между автоматическими и произвольными поведенческими стратегиями, внимание, а также прямой и косвенный контроль движений глаз. Они также участвуют в еще более высоких когнитивных функциях, таких как кодирование стимулов и результатов и автоматизация повторяющихся действий. [ 7 ]
Сопутствующие условия
[ редактировать ]Расстройство, связанное с употреблением алкоголя
[ редактировать ]зависимостью наблюдается снижение функциональных неврологических связей У лиц с алкогольной , характерное для лобно-мозжечковых цепей. Подобная диссоциация не наблюдается ни между префронтальной и премоторной корой, ни между теменной корой и мозжечком, ни между височной корой и мозжечком у людей, употребляющих чрезмерное количество алкоголя. У лиц, употребляющих алкоголь, часто наблюдается снижение скорости метаболизма глюкозы в лобной доле, нерегулярный метаболизм глюкозы в лобных, теменных и мозжечковых областях, нерегулярные концентрации N-ацетил-аспартата и холина в мозжечке и аномальный объем серого вещества в узлах. лобно-мозжечковых цепей. [ 8 ]
Злоупотребление героином
[ редактировать ]Исследования указывают на реорганизацию лобно-мозжечковой цепи и лобно-мозжечковую дисфункцию у субъектов, употребляющих героин . При фМРТ , связанной с выполнением задач , у наркоманов наблюдалась обратная корреляция между активацией мозжечка и активностью префронтальной коры. Это указывает на то, что когда хроническое употребление повреждает префронтальную кору, важность мозжечка для внешних стимулов возрастает. Это лекарственное повреждение лобно-мозжечковых цепей может привести к тому, что мозжечок начнет играть более важную роль в долговременной эмоциональной памяти, поведенческой сенсибилизации и негибком поведении. [ 9 ]
СДВГ
[ редактировать ]У здоровых людей лобно-мозжечковые нейронные сети обеспечивают избирательное и устойчивое внимание. Дети и взрослые с синдромом дефицита внимания и гиперактивности ( СДВГ ) демонстрируют снижение функциональных возможностей связи по сравнению со здоровыми людьми. контролирует лобно-мозжечковые сети. Такая диссоциация коррелирует с характерными функциями СДВГ, такими как переключение и поддержание установок , более высокий уровень и избирательное внимание, контроль помех, двигательное торможение, интеграция в пространстве и времени, планирование, принятие решений, временное предвидение и рабочая память. У людей с СДВГ часто наблюдается повышенная активность мозжечка вследствие компенсаторного эффекта, связанного со снижением лобной активности. [ 2 ] [ 3 ]
Шизофрения
[ редактировать ]Фронто-мозжечковая диссоциация связана с более выраженными когнитивными дефектами у людей с шизофренией. Такое поведение, как ангедония (неспособность испытывать удовольствие от деятельности, которая обычно приносит удовольствие), и амбивалентность (состояние одновременного возникновения противоречивых чувств по отношению к человеку или предмету) объясняются лобно-мозжечковыми аномалиями у пациентов с шизофренией. [ 10 ] Когда у здоровых взрослых происходит моторное развитие младенцев , оно характеризуется увеличением плотности серого вещества в лобно-мозжечковых путях. У больных шизофренией часто наблюдается задержка моторного развития, что приводит к лобно-мозжечковым аномалиям и, как следствие, к снижению исполнительных функций во взрослом возрасте. [ 11 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Десмонд, Дж. Э.; Габриэли Дж.Д .; Гловер Г.Х. (1998). «Диссоциация лобной и мозжечковой активности в когнитивной задаче: свидетельства различия между выбором и поиском» . НейроИмидж . 7 (4): 368–376. дои : 10.1006/нимг.1998.0340 . ПМИД 9626676 . S2CID 31715026 .
- ^ Перейти обратно: а б Кубильо, Ана; Халари, Розмин; Смит, Анна; Тейлор, Эрик; Рубия, Катя (2012). «Обзор лобно-полосатых и лобно-кортикальных нарушений головного мозга у детей и взрослых с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и новые данные о дисфункции у взрослых с СДВГ во время мотивации и внимания». Кортекс . 48 (2): 194–215. дои : 10.1016/j.cortex.2011.04.007 . ПМИД 21575934 . S2CID 5765023 .
- ^ Перейти обратно: а б Де Зеув, Патрик; Веустен, Джульетта; Ван Дейк, Сарай; Ван Белль, Жанна; Дерстон, Сара (2012). «Дефицит когнитивного контроля, времени и чувствительности к вознаграждению, по-видимому, несовместим с СДВГ» . ПЛОС ОДИН . 7 (12): е51416. Бибкод : 2012PLoSO...751416D . дои : 10.1371/journal.pone.0051416 . ПМЦ 3517570 . ПМИД 23236497 .
- ^ Стрик, Питер Л.; Дам, Ричард П.; Фьес, Джули А. (июнь 2009 г.). «Мозжечок и немоторные функции». Ежегодный обзор неврологии . 32 (1): 413–434. дои : 10.1146/annurev.neuro.31.060407.125606 . ПМИД 19555291 .
- ^ Хоган, Майкл Дж (2004). «Мозжечок в мыслях и действиях: гипотеза лобно-мозжечкового старения». Новые идеи в психологии . 22 (2): 97–125. doi : 10.1016/j.newideapsych.2004.09.002 .
- ^ Кринен, Фенна М; Бакнер, Рэнди Л. (2009). «Раздельные лобно-мозжечковые цепи, выявленные с помощью внутренней функциональной связи» (PDF) . Кора головного мозга . 19 (10): 2485–97. дои : 10.1093/cercor/bhp135 . ПМЦ 2742600 . ПМИД 19592571 .
- ^ Уотсон, Томас К. (2009). «Электрофизиологическое картирование новых префронтально-мозжечковых путей» . Границы интегративной нейронауки . 3:18 . doi : 10.3389/neuro.07.018.2009 . ПМЦ 2737490 . ПМИД 19738932 .
- ^ Роджерс, Бакстер П.; Паркс, Митчелл Х; Никель, Марка К; Катвал, Сантош Б; Мартин, Питер Р. (2012). «Снижение лобно-мозжечковой функциональной связи у больных хроническим алкоголизмом» . Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования . 36 (2): 294–301. дои : 10.1111/j.1530-0277.2011.01614.x . ПМК 3268944 . ПМИД 22085135 .
- ^ Ван, Яронг; Чжу, Цзя; Ли, Цян; Ли, Вэй; Ву, Нин; Чжэн, Ин; Чанг, Хайфэн; Чен, Цзяцзе; Ван, Вэй (2013). «Измененные лобно-стриарные и лобно-мозжечковые цепи у героинозависимых лиц: фМРТ-исследование в состоянии покоя» . ПЛОС ОДИН . 8 (3): e58098. Бибкод : 2013PLoSO...858098W . дои : 10.1371/journal.pone.0058098 . ПМК 3590175 . ПМИД 23483978 .
- ^ Пак, Кён Мин; Ким, Джэ-Джин; Сок, Чон Хо; Чун, Джи Вон; Пак Хэ Чжон; Ли, Чон Ду (2009). «Ангедония и амбивалентность у больных шизофренией с лобно-мозжечковыми метаболическими нарушениями: исследование позитронно-эмиссионной томографии с фтор-D-глюкозой» . Психиатрическое расследование . 6 (2): 72–7. дои : 10.4306/pi.2009.6.2.72 . ПМК 2796050 . ПМИД 20046378 .
- ^ Ридлер, К; Вейола, Дж. М.; Тансканен, П; Миеттунен, Дж; Читнис, X; Саклинг, Дж; Мюррей, Г.К.; Хаапеа, М; Джонс, П.Б.; Исоханни, М.К.; Буллмор, ET (2006). «Лобно-мозжечковые системы связаны с двигательными и исполнительными функциями взрослых у здоровых взрослых, но не при шизофрении» . Труды Национальной академии наук . 103 (42): 15651–6. Бибкод : 2006PNAS..10315651R . дои : 10.1073/pnas.0602639103 . ПМК 1636802 . ПМИД 17028177 .