Dysocjacja czołowo-móżdżkowa
Dysocjacja czołowo-móżdżkowa to rozłączenie i niezależna funkcja czołowych i móżdżkowych obszarów mózgu . Charakteryzuje się zahamowaną komunikacją między tymi dwoma regionami i jest szczególnie obserwowany w przypadkach ADHD , schizofrenii , zaburzeń związanych z używaniem alkoholu i heroiny . Regiony czołowe i móżdżkowe wnoszą znaczący wkład w wydajność poznawczą, przy czym aktywacje lewego czołowego są odpowiedzialne za wybór odpowiedzi na bodziec , podczas gdy aktywacja prawego móżdżku odpowiada za poszukiwanie danej odpowiedzi na bodziec. Aktywacja lewej strony czołowej wzrasta, gdy istnieje wiele odpowiednich odpowiedzi na bodziec, a aktywacja prawego móżdżku wzrasta, gdy istnieje pojedyncza odpowiednia reakcja na bodziec. Osoba ze zdysocjowanymi obszarami czołowymi i móżdżkowymi może mieć trudności z wyborem odpowiedzi na bodziec lub trudności z zainicjowaniem odpowiedzi. Dysocjacja czołowo-móżdżkowa może często powodować, że płat czołowy lub móżdżek stają się bardziej aktywne w miejsce mniej aktywnego regionu jako efekt kompensacyjny.
Tło
naczelnych innych niż człowiek wykazały powiązania między móżdżkiem a niemotorycznymi obszarami korowymi płata czołowego. Obwody czołowo-móżdżkowe są ważne dla procesów takich jak język , pamięć i myślenie . Pozytonowa tomografia emisyjna wykazała, że gdy badanemu pokazano rzeczownik i poproszono go o podanie powiązanego czasownika, aktywacja lewego i prawego móżdżku była większa niż poproszona o zwykłe wypowiedzenie rzeczownika na głos. Wygenerowanie powiązanego słowa wymagało większej koaktywacji czołowo-móżdżkowej, co wskazuje na różnicę między semantyczne i werbalna pamięć robocza . Dodatkowo uzupełnienie słowa po przedstawieniu rdzenia słowa skutkowało większą aktywacją lewej strony czołowej, gdy było wiele możliwych uzupełnień rdzenia. Aktywacja prawego móżdżku była większa, gdy było mniej możliwych uzupełnień do pnia. Wyniki te wskazują, że aktywacje lewej strony czołowej korelują z wyborem odpowiedzi spośród wielu możliwych odpowiedzi.
Ścieżki
potencjałów pola na powierzchni móżdżku szczurów zidentyfikowano dwa odrębne szlaki czołowo-móżdżkowe . Pierwsza ścieżka pochodzi z podregionu PrL (prelimbicznego) mPFC ( przyśrodkowa kora przedczołowa ), a druga z regionu M2 ( kora przedruchowa ). Stwierdzono, że ścieżka z kory PrL jest o 5 milisekund wolniejsza niż ścieżka z kory M2. Ta różnica w prędkości była częścią dowodów potwierdzających ideę dwóch niezależnych ścieżek. Dodatkowo większa amplituda odpowiedzi rejestrowano podczas stymulacji PrL, dodatkowo potwierdzając, że ścieżki były oddzielne.
Kora PrL i kora M2 są zaangażowane w działania, takie jak warunkowanie mrugania , inicjowanie i kończenie czynności, monitorowanie konfliktów między automatycznymi i dobrowolnymi strategiami behawioralnymi, uwaga oraz bezpośrednia i pośrednia kontrola ruchu gałek ocznych. Są również zaangażowane w jeszcze wyższe funkcje poznawcze, takie jak kodowanie bodźca-skutku i automatyzacja powtarzających się czynności.
Powiązane warunki
Zaburzenia związane z używaniem alkoholu
Występuje zmniejszenie funkcjonalnej łączności neurologicznej u osób uzależnionych od alkoholu , specyficzne dla obwodów czołowo-móżdżkowych. Podobnej dysocjacji nie obserwuje się między korą przedczołową a przedruchową, ani między korą ciemieniową a móżdżkiem, ani między korą skroniową a móżdżkiem u osób pijących nadmierne ilości alkoholu. U alkoholików często obserwuje się zmniejszony glukozy w płacie czołowym, nieregularny metabolizm glukozy w okolicy czołowej, ciemieniowej i móżdżkowej, nieregularne stężenia N-acetylo-asparaginian i cholina w móżdżku oraz nieprawidłowa objętość istoty szarej w węzłach obwodów czołowo-móżdżkowych.
Nadużywanie heroiny
Badania wskazują na reorganizację obwodów czołowo-móżdżkowych i dysfunkcję czołowo-móżdżkową wśród osób uzależnionych od heroiny . W zadaniowym fMRI uzależnieni wykazali odwrotną korelację między aktywacją móżdżku a aktywnością kory przedczołowej. Wskazuje to, że gdy przewlekłe używanie uszkadza korę przedczołową, wzrasta znaczenie móżdżku dla zewnętrznych bodźców motywacyjnych. To wywołane lekami uszkodzenie obwodów czołowo-móżdżkowych może spowodować, że móżdżek zacznie odgrywać większą rolę w długoterminowej pamięci emocjonalnej, uczuleniu behawioralnym i nieelastycznym zachowaniu.
ADHD
U zdrowych osób sieci neuronowe czołowo-móżdżkowe pośredniczą w selektywnej i trwałej uwadze. Dzieci i dorośli z zespołem nadpobudliwości psychoruchowej z deficytem uwagi ( ADHD ) wykazują zmniejszoną łączność funkcjonalną w stosunku do zdrowych grup kontrolnych w sieciach czołowo-móżdżkowych. Taka dysocjacja jest skorelowana z charakterystycznymi funkcjami ADHD, takimi jak zmiana zestawu i utrzymanie zestawu , wyższy poziom i selektywna uwaga, kontrola zakłóceń, hamowanie motoryczne, integracja w czasie i przestrzeni, planowanie, podejmowanie decyzji, przewidywanie czasowe i pamięć robocza. U osób z ADHD często występuje zwiększona aktywność móżdżku z powodu efektu kompensacyjnego związanego ze zmniejszoną aktywnością czołową.
Schizofrenia
Dysocjacja czołowo-móżdżkowa jest związana z wyższymi defektami poznawczymi u osób ze schizofrenią. Zachowania takie jak anhedonia , niezdolność do czerpania przyjemności z czynności, które zwykle sprawiają przyjemność, oraz ambiwalencja , stan jednoczesnego, sprzecznego uczucia wobec osoby lub rzeczy, są przypisywane nieprawidłowościom czołowo-móżdżkowym u pacjentów ze schizofrenią. Kiedy zdrowi dorośli przechodzą rozwój motoryczny niemowlęcia charakteryzuje się zwiększoną gęstością istoty szarej w drogach czołowo-móżdżkowych. Osoby cierpiące na schizofrenię często mają opóźniony rozwój motoryczny, co skutkuje nieprawidłowościami czołowo-móżdżkowymi iw rezultacie pogorszeniem funkcji wykonawczych w wieku dorosłym.