WikiDer > Фронто-мозжечковая диссоциация

Fronto-cerebellar dissociation
Анимация лобной доли показана красным

Фронто-мозжечковая диссоциация - отключение и независимая функция лобной и мозжечок регионы мозг. Он характеризуется затрудненным взаимодействием между двумя регионами и особенно наблюдается в случаях СДВГ, шизофрения, злоупотребление алкоголем, и героин злоупотребление. Фронтальная и мозжечковая области вносят особый вклад в когнитивные способности, при этом лево-лобная активация отвечает за выбор ответа на стимул, а активация правого мозжечка отвечает за поиск заданного ответа на раздражитель. Активация левой лобной части увеличивается, когда имеется много подходящих ответов на стимул, а активация правого мозжечка увеличивается, когда есть единственная соответствующая реакция на стимул. Человек с диссоциированными лобными и мозжечковыми областями может иметь трудности с выбором ответа на раздражитель или трудности с инициированием ответа.[1] Лобно-мозжечковая диссоциация часто может приводить к тому, что лобная доля или мозжечок становятся более активными вместо менее активной области в качестве компенсирующего эффекта.[2][3]

Задний план

Анимация мозжечка, показанная красным

Нейроанатомические исследования у нечеловека приматы показали связи между мозжечком и немоторными областями коры лобной доли.[4] Лобно-мозжечковая схема важна для таких процессов, как язык, объем памяти, и мысль. Позитронно-эмиссионная томография показал, что, когда испытуемому показывали существительное и просили произнести связанный глагол, активация левого лобного и правого мозжечка была выше, чем если бы попросили просто произнести существительное вслух. Создание связанного слова требовало большей лобно-мозжечковой коактивации, что указывало на разницу между семантический поисково-словесный рабочая память. Кроме того, завершение слова при представлении основы слова приводило к большей левосторонней активации, когда было много возможных завершений основы. Активация правого мозжечка была выше, когда было меньше возможных завершений ствола. Эти результаты показывают, что активация левой лобной части коррелирует с выбором ответа среди многих возможных ответов.[1][5]

Пути

Два различных лобно-мозжечковых пути были идентифицированы посредством пробуждения и измерения потенциалы поля на поверхности мозжечка крысы. Первый путь берет начало в субрегионе PrL (prelimbic) mPFC (медиальная префронтальная кора), а второй происходит из области M2 (премоторная кора). Путь от коры PrL оказался на 5 миллисекунд медленнее, чем путь от коры M2. Эта разница в скорости была частью свидетельств, подтверждающих идею двух путей из независимых источников. Кроме того, более крупный амплитуда ответы регистрировались во время стимуляции PrL, что дополнительно подтверждает, что эти пути были отдельными.[6]

Маршрут M2 показан красным и берет начало в домоторной коре. Путь PrL показан фиолетовым цветом и берет начало в медиальной префронтальной коре.

Кора головного мозга PrL и кора M2 участвуют в таких действиях, как моргание, инициирование 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]

Связанные условия

Злоупотребление алкоголем

Уменьшение функциональной неврологической связи в алкоголь зависимые субъекты, специфичные для лобно-мозжечковых цепей. Подобной диссоциации не наблюдается ни между префронтальной и премоторной корой, ни между теменная кора и мозжечок, ни между височная кора и мозжечок у алкоголиков. У алкоголиков часто снижается глюкоза скорость метаболизма в лобной доле, нерегулярная глюкоза метаболизм в лобной, теменной и мозжечковой областях нерегулярные концентрации N-ацетил-аспартат и холин в мозжечке и ненормально серое вещество объем в узлах лобно-мозжечковых цепей.[8]

Злоупотребление героином

Исследования указывают на реорганизацию лобно-мозжечковой схемы и лобно-мозжечковую дисфункцию среди героин зависимые предметы. В задачах, связанных фМРТ, наркоманы показали обратную корреляцию между активацией мозжечка и активностью префронтальной коры. Это означает, что когда хронический при использовании повреждает префронтальную кору, важность мозжечка для внешних раздражителей возрастает. Это вызванное лекарством повреждение лобно-мозжечковой схемы может привести к тому, что мозжечок будет играть более важную роль в долговременной эмоциональной памяти. поведенческая сенсибилизация, и негибкое поведение.[9]

СДВГ

У здоровых людей лобно-мозжечковые нейронные сети обеспечивают избирательное и устойчивое внимание. Дети и взрослые с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) демонстрируют пониженную функциональную связность по сравнению со здоровым контролем в лобно-мозжечковых сетях. Такая диссоциация коррелирует с характерными функциями СДВГ, такими как переключение и обслуживание набора, более высокий уровень и избирательное внимание, контроль интерференции, моторное торможение, интеграция во времени и пространстве, планирование, принятие решений, временное предвидение и рабочая память. У людей с СДВГ часто наблюдается повышенная активность мозжечка из-за компенсаторного эффекта, связанного со снижением фронтальной активности.[2][3]

Шизофрения

Лобно-мозжечковая диссоциация была связана с более высокими когнитивными дефектами у людей с шизофренией. Такое поведение, как ангедония, неспособность получать удовольствие от занятий, которые обычно приносят удовольствие, и амбивалентность, состояние одновременного возникновения противоречивых чувств к человеку или предмету, оба связаны с лобно-мозжечковыми аномалиями у больных шизофренией.[10] Когда здоровые взрослые переносят младенцев моторное развитие, он характеризуется повышенной плотностью серого вещества в лобно-мозжечковых путях. У шизофреников часто наблюдается задержка моторного развития, что приводит к лобно-мозжечковым аномалиям и снижению исполнительной функции в зрелом возрасте.[11]

использованная литература

  1. ^ а б Десмонд, Дж. Э .; Габриэли JD; Гловер GH (1998). «Диссоциация лобной и мозжечковой активности в когнитивной задаче: доказательство различия между выбором и поиском». NeuroImage. 7 (4): 368–376. Дои:10.1006 / nimg.1998.0340. PMID 9626676.
  2. ^ а б Кубильо, Ана; Халари, Розмин; Смит, Анна; Тейлор, Эрик; Рубя, Катя (2012). «Обзор лобно-полосатых и лобно-корковых аномалий головного мозга у детей и взрослых с синдромом дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ) и новые доказательства дисфункции у взрослых с СДВГ во время мотивации и внимания». Кора. 48 (2): 194–215. Дои:10.1016 / j.cortex.2011.04.007. PMID 21575934.
  3. ^ а б Де Зеу, Патрик; Weusten, Джульетта; Ван Дейк, Сараи; Ван Белль, Жанна; Дерстон, Сара (2012). «Дефицит когнитивного контроля, времени и чувствительности к вознаграждению, по всей видимости, несовместим с СДВГ». PLoS ONE. 7 (12): e51416. Bibcode:2012PLoSO ... 751416D. Дои:10.1371 / journal.pone.0051416. ЧВК 3517570. PMID 23236497.
  4. ^ Стрик, Питер Л .; Дум, Ричард П .; Физ, Джули А. (июнь 2009 г.). «Мозжечок и немоторная функция». Ежегодный обзор нейробиологии. 32 (1): 413–434. Дои:10.1146 / annurev.neuro.31.060407.125606. PMID 19555291.
  5. ^ Хоган, Майкл Дж (2004). «Мозжечок в мыслях и действиях: гипотеза лобно-мозжечкового старения». Новые идеи в психологии. 22 (2): 97–125. Дои:10.1016 / j.newideapsych.2004.09.002.
  6. ^ Krienen, Fenna M; Бакнер, Рэнди Л. (2009). «Сегрегированные лобно-мозжечковые цепи, выявленные внутренними функциональными связями» (PDF). Кора головного мозга. 19 (10): 2485–97. Дои:10.1093 / cercor / л.с.135. ЧВК 2742600. PMID 19592571.
  7. ^ Уотсон, Томас С. (2009). «Электрофизиологическое картирование новых префронтально-мозжечковых путей». Границы интегративной неврологии. 3: 18. Дои:10.3389 / нейро.07.018.2009. ЧВК 2737490. PMID 19738932.
  8. ^ Роджерс, Бакстер П.; Паркс, Митчелл H; Никель, Марка К; Катвал, Сантош Б; Мартин, Питер Р. (2012). «Снижение функциональной связи лобно-мозжечка у хронических алкоголиков». Алкоголизм: клинические и экспериментальные исследования. 36 (2): 294–301. Дои:10.1111 / j.1530-0277.2011.01614.x. ЧВК 3268944. PMID 22085135.
  9. ^ Ван, Яронг; Чжу, Цзя; Ли, Цян; Ли, Вэй; Ву, Нин; Чжэн, Инь; Чанг, Хайфэн; Чен, Цзяцзе; Ван, Вэй (2013). "Измененные лобно-стриатальные и лобно-мозжечковые цепи у лиц с героиновой зависимостью: исследование с помощью фМРТ в состоянии покоя". PLoS ONE. 8 (3): e58098. Bibcode:2013PLoSO ... 858098W. Дои:10.1371 / journal.pone.0058098. ЧВК 3590175. PMID 23483978.
  10. ^ Парк, Кён Мин; Ким, Джэ-Джин; Сок, Чон Хо; Чун, Джи Вон; Пак, Хэ Чжон; Ли, Чон Ду (2009). «Ангедония и амбивалентность у пациентов с шизофренией с аномалиями лобно-мозжечкового обмена: исследование позитронно-эмиссионной томографии с фторо-D-глюкозой». Психиатрическое расследование. 6 (2): 72–7. Дои:10.4306 / pi.2009.6.2.72. ЧВК 2796050. PMID 20046378.
  11. ^ Ридлер, К; Veijola, J.M; Тансканен, П; Miettunen, J; Читнис, X; Сосание, Дж; Мюррей, Г. К; Haapea, M; Джонс, П. Б.; Исоханни, М. К; Буллмор, Э. Т. (2006). «Фронто-мозжечковые системы связаны с двигательными функциями младенца и исполнительными функциями взрослых у здоровых взрослых, но не при шизофрении». Труды Национальной академии наук. 103 (42): 15651–6. Bibcode:2006PNAS..10315651R. Дои:10.1073 / pnas.0602639103. ЧВК 1636802. PMID 17028177.