stringtranslate.com

Район Бродмана 10

Поле Бродмана 10 ( BA10 , фронтополярная префронтальная кора , ростролатеральная префронтальная кора или передняя префронтальная кора ) — самая передняя часть префронтальной коры в человеческом мозге . [1] Первоначально BA10 была определена в широком смысле с точки зрения ее цитоархитектонических черт, которые наблюдались в мозге трупов, но поскольку современная функциональная визуализация не может точно определить эти границы, термины передняя префронтальная кора , ростральная префронтальная кора и фронтополярная префронтальная кора используются для обозначения области в самой передней части фронтальной коры, которая приблизительно охватывает BA10 — просто чтобы подчеркнуть тот факт, что BA10 не включает в себя все части префронтальной коры.

BA10 — крупнейшая цитоархитектоническая область человеческого мозга. Она была описана как «одна из наименее изученных областей человеческого мозга». [2] Современные исследования показывают, что она участвует в стратегических процессах в памяти и различных исполнительных функциях . В ходе эволюции человека функции этой области привели к ее расширению относительно остальной части мозга. [3]

Анатомия

Размер

Объем человеческого BA10 составляет около 14 см 3 и составляет примерно 1,2% от общего объема мозга. Это вдвое больше, чем можно было бы ожидать от гоминоида с мозгом человеческого размера. Для сравнения, объем BA10 у бонобо составляет около 2,8 см 3 и составляет всего 0,74% от объема его мозга. В каждом полушарии область 10 содержит приблизительно 250 миллионов нейронов. [3]

Расположение

BA10 является подразделением цитоархитектурно определенной фронтальной области коры головного мозга. Она занимает самые ростральные части верхней лобной извилины и средней лобной извилины . У людей на медиальной стороне полушария она ограничена вентрально верхней ростральной бороздой. Она не простирается до поясной борозды . Цитоархитектурно она ограничена дорсально зернистой лобной областью 9 , каудально средней лобной областью 46 и вентрально орбитальной областью 47 и ростральной областью 12 или, в ранней версии корковой карты Бродмана (Brodmann-1909), префронтальной областью Бродмана 11 -1909. [4]

Зона 10 расположена под заполненной воздухом лобной пазухой черепа, электрофизиологические исследования которой до 2009 года были ограничены. [5]

Отношение к фронтальному полюсу

У людей область фронтального полюса префронтальной коры включает не только область 10, но и часть BA 9. BA 10 также простирается за пределы области полюса в ее вентромедиальную сторону. У мартышек- генонов область полюса заполнена BA 12 (и ее BA 10 находится в орбитальной префронтальной области). [2]

Цитоархитектура

У людей шесть слоев коры области 10 были описаны как имеющие «удивительно однородный вид». [3] Все они легко идентифицируются. Относительно друг друга слой I имеет ширину от тонкой до средней, составляя 11% глубины области 10. Слой II тонкий и содержит мелкие зернистые и пирамидальные клетки средней или темной окраски (в терминах окраски по Нисслю ), которые окрашивают РНК и ДНК . Самый широкий слой — III. Его пирамидальные нейроны меньше ближе к верхнему слою II, чем к нижнему слою IV. Как и слой II, его клетки имеют размер от среднего до темного. Слои II и III составляют 43% глубины коры. Слой IV имеет четкие границы со слоями III выше и V ниже, и он тонкий. Его клетки имеют окраску от бледной до средней. Слой V широкий и содержит два отдельных подслоя, Va и Vb. Плотность клеток Va больше, чем в Vb, и имеют более темную окраску. Слои IV и V составляют 40% толщины коры. Слой VI ниже слоя V и выше белого вещества содержит темные пирамидальные и веретенообразные нейроны. Он составляет 6% толщины области 10. [3]

Зона 10 отличается от соседней зоны Бродмана 9 тем, что последняя имеет более выраженный слой Vb и более выраженный слой II. Соседняя зона Бродмана 11 по сравнению с зоной 10 имеет более тонкий слой IV с более выраженными слоями Va, Vb и II. [3]

Область 10 у людей имеет самую низкую плотность нейронов среди всех приматов. [3] Она также необычна тем, что ее нейроны имеют особенно обширное дендритное разветвление и очень плотные дендритные шипики . [6] Предполагается, что эта ситуация позволяет интегрировать входные данные из нескольких областей. [2]

Подрайоны

BA 10 делится на три подобласти: 10p, 10m и 10r. 10p занимает фронтальный полюс, в то время как другие две покрывают вентромедиальную часть префронтальной коры. [7] Область 10m имеет тонкие слои II и IV и более выраженный слой V. Напротив, область 10r имеет выраженный слой II и более толстый слой IV. Крупные пирамидальные клетки также присутствуют в слое III 10r и еще больше в области 10p. Но отмечается, что «различия между тремя областями постепенны, однако, и между ними трудно провести четкие границы». [7] Медиальная фронтополярная (область 10m) кора также содержит меньше парвальбумин- и кальбиндин-иммунореактивных нейронов по сравнению с другими областями лобной доли, особенно область 14 в орбитофронтальной коре и область 46 в префронтальной коре. [8]

Связи

Исследования приматов показывают, что область 10 имеет входные и выходные связи с другими ассоциативными областями коры более высокого порядка, особенно в префронтальной коре, в то время как с первичными сенсорными или моторными областями у нее их немного. Ее связи через крайнюю капсулу связывают ее со слуховыми и мультисенсорными областями верхней височной борозды . Они также продолжаются в медиальном продольном пучке в белом веществе областей верхней височной извилины на верхней височной извилине (области TAa, TS2 и TS3) и близлежащих мультисенсорных областях на верхнем берегу верхней височной борозды (TPO). Другая область, связанная через крайнюю капсулу, — это вентральная область островка . Связи через поясной пучок связывают область 10 с передней , задней поясной корой и ретроспленальной корой . Крючковидный пучок соединяет его с миндалевидным телом , височно-полярной произокортексом и передней частью верхней височной извилины. Связей с теменной корой , затылочной корой или нижневисочной корой нет [9]

Его связи были обобщены следующим образом: «похоже, что он не связан с „нижестоящими“ областями так, как связаны другие префронтальные области... это единственная префронтальная область, которая преимущественно (а возможно, и исключительно) связана с супрамодальной корой в ПФК, передней височной корой и поясной извилиной». [2] Было высказано предположение, что благодаря этой связи он может «играть важную роль в наивысшем уровне интеграции информации, поступающей от зрительных, слуховых и соматических сенсорных систем, для достижения амодальной, абстрактной, концептуальной интерпретации окружающей среды... и может быть анатомической основой для предполагаемой роли ростральной префронтальной коры в воздействии на абстрактную обработку информации и интеграцию результатов множественных когнитивных операций». [9]

Эволюция

Катерина Семендефери и ее коллеги предположили, что «В ходе эволюции гоминидов область 10 претерпела несколько… изменений: одно из них связано со значительным увеличением общего размера, а другое – со специфическим увеличением связности, особенно с другими ассоциативными областями более высокого порядка». [3]

Краниальные эндокраны, взятые с внутренней части черепа Homo floresiensis, показывают расширение в области лобного полюса, что предполагает увеличение в его зоне Бродмана 10. [10]

Функция

Хотя эта область обширна у людей, ее функция плохо изучена. [3] Коехлин и Хайафил предположили, что обработка «когнитивного ветвления» является основной функцией фронтополярной коры. [11] Когнитивное ветвление позволяет ранее запущенной задаче сохраняться в состоянии ожидания для последующего извлечения и выполнения по завершении текущей. Многие из наших сложных поведенческих реакций и умственных действий требуют одновременного выполнения нескольких задач, и они предполагают, что передняя префронтальная кора может выполнять функцию общего домена в этих операциях по планированию. Таким образом, фронтополярная кора разделяет черты с центральным исполнителем в модели рабочей памяти Баддели . Однако были предложены и другие гипотезы, например, гипотезы Берджесса и др . [12] [ необходимо разъяснение ] Они также учитывают влияние лимбической системы , с которой фронтополярная кора связана через вентромедиальную префронтальную кору. Метаанализ 2006 года показал, что ростральная префронтальная кора участвует в рабочей памяти, эпизодической памяти и координации многозадачности. [13] Эта область также участвует в принятии решений до того, как решение становится доступным для осознанного понимания [14]

Изображения

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Knowlton, Barbara J.; Morrison, Robert G.; Hummel, John E.; Holyoak, Keith J. (июль 2012 г.). «Нейровычислительная система для реляционных рассуждений». Trends in Cognitive Sciences . 16 (7): 373–381. doi :10.1016/j.tics.2012.06.002. PMID  22717468. S2CID  9968764.
  2. ^ abcd Рамнани, Н; Оуэн, AM (2004). «Передняя префронтальная кора: понимание функции с точки зрения анатомии и нейровизуализации». Nat Rev Neurosci . 5 (3): 184–94. doi :10.1038/nrn1343. PMID  14976518. S2CID  7353854.
  3. ^ abcdefgh Семендефери, К; Армстронг, Э; Шлейхер, А; Зиллес, К; Ван Хоесен, Г. В. (2001). «Префронтальная кора у людей и обезьян: сравнительное исследование области 10». Am J Phys Anthropol . 114 (3): 224–41. doi : 10.1002/1096-8644(200103)114:3<224::AID-AJPA1022>3.0.CO;2-I . PMID  11241188.
  4. ^  В этой статье используется текст, доступный по лицензии CC BY 3.0. "BrainInfo". Архивировано из оригинала 2013-12-10 . Получено 2013-12-03 .{{cite web}}: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  5. ^ Уоллис, Дж. Д. (2010). «Полярные исследования». Nat Neurosci . 13 (1): 7–8. doi :10.1038/nn0110-7. PMID  20033080. S2CID  205428714.
  6. ^ Jacobs, B; Schall, M; Prather, M; Kapler, E; Driscoll, L; Baca, S; Jacobs, J; Ford, K; Wainwright, M; Treml, M (2001). «Региональная вариация дендритов и шипиков в коре головного мозга человека: количественное исследование Гольджи». Cereb Cortex . 11 (6): 558–71. doi : 10.1093/cercor/11.6.558 . PMID  11375917.
  7. ^ ab Ongür, D; Ferry, AT; Price, JL (2003). «Архитектоническое подразделение орбитальной и медиальной префронтальной коры человека». J Comp Neurol . 460 (3): 425–49. doi :10.1002/cne.10609. PMID  12692859. S2CID  9798173.
  8. ^ Хогевен, Дж.; Медалла, М.; Эйнсворт, М. (2022). «Какой вклад вносит фронтополярная кора в целенаправленное познание и действие?». J Neurosci . 42 (45): 8508–8513. doi :10.1523/JNEUROSCI.1143-22.2022. PMC 9665930 . PMID  36351824. S2CID  253421207. 
  9. ^ ab Петридес, М; Пандья, ДН (2007). «Эфферентные ассоциативные пути от ростральной префронтальной коры у макак». J Neurosci . 27 (43): 11573–86. doi : 10.1523/JNEUROSCI.2419-07.2007 . PMC 6673207 . PMID  17959800. 
  10. ^ Falk, D; Hildebolt, C; Smith, K; Morwood, MJ; Sutikna, T; Brown, P; Jatmiko, Saptomo EW; Brunsden, B; Prior, F (2005). "Мозг LB1, Homo floresiensis" (PDF) . Science . 308 (5719): 242–5. Bibcode :2005Sci...308..242F. doi :10.1126/science.1109727. PMID  15749690. S2CID  43166136.
  11. ^ Koechlin, E.; Hyafil, A. (2007). «Передняя префронтальная функция и пределы принятия решений человеком». Science . 318 (5850): 594–598. Bibcode :2007Sci...318..594K. doi :10.1126/science.1142995. PMID  17962551. S2CID  7903857.
  12. ^ Берджесс, П. В.; Дюмонтей, И.; Гилберт, С. Дж. (2007). «Гипотеза шлюза функции ростральной префронтальной коры (область 10)». Тенденции в когнитивных науках . 11 (7): 290–298. CiteSeerX 10.1.1.578.2743 . doi :10.1016/j.tics.2007.05.004. PMID  17548231. S2CID  13509187. 
  13. ^ Гилберт, Сэм Дж.; Шпенглер, Стефани; Саймонс, Джон С.; Стил, Дж. Дуглас; Лори, Стивен М.; Фрит, Кристофер Д.; Берджесс, Пол У. (2006-06-01). «Функциональная специализация в ростральной префронтальной коре (область 10): метаанализ». Журнал когнитивной нейронауки . 18 (6): 932–948. CiteSeerX 10.1.1.530.7540 . doi :10.1162/jocn.2006.18.6.932. ISSN  0898-929X. PMID  16839301. S2CID  7366161. 
  14. ^ Скоро, Брасс, Хайнце и Хейнс, 2008. Nature Neuroscience

Внешние ссылки