Højere Kortikale Funktioner: Forenings-og Executive-Behandling (Afsnit 4, Kapitel 9) Neurovidenskab Online: En Elektronisk Lærebog for Neurovidenskab, Institut for Neurobiologi og Anatomi – University of Texas Medical School i Houston

Højere for integrativ kortikale områder, kaldet foreningen områder, gribe ind mellem de sensoriske inputs og motor output. Hierarkisk organisation af Corte.blev foreslået i 1870 ‘ erne af den berømte britiske neurolog, John Hughlings Jackson., Disse associeringsområder er stedet for kognitiv behandling og er fokusområderne i det hurtigt udviklende felt af kognitiv neurovidenskab.

tre multimodale association områder vil blive drøftet i forbindelse med tre unimodale association områder og tre primære sensoriske områder.

1. Limbic association område
   placeret i den forreste-ventrale del af den temporale lobe, den parahippocampale gyrus.,
   forbinder følelser med mange sensoriske input.
   vigtigt i læring og hukommelse.
2. Posterior association område
   placeret ved krydset af occipitale, tidsmæssige og parietale lobes.
   Links information fra primære og unimodale sensoriske områder
   vigtigt i perception og sprog.
3. Anterior association area
   placeret i den præfrontale Corte..
   Links oplysninger fra andre associeringsområder.
   vigtigt i hukommelse, planlægning, og højere orden koncept dannelse.,
   Tre unimodale associeringsområder er placeret ved siden af deres respektive primære sensoriske kortikale områder som vist på figuren. Det generelle princip, der skal læres her, er, at når man kommer længere væk fra de primære sanseområder, bliver de associative funktioner mere generelle.

Sensorisk information er behandlet og sendt fra receptorer langs parallelle veje gennem primære sensoriske cortex og unimodal association cortex posterior multimodal association cortex af hver halvkugle—den posteriore parietale og temporale cortices.,

den bageste multimodale association Corte.er stærkt forbundet med de forreste associeringsområder, som igen er ansvarlige for konceptuelle kognitive funktioner og planlægning af motoriske handlinger.

efter planlægning af motorhandlinger i det forreste foreningsområde er den faktiske behandling af motorresponsudgangen omvendt af behandlingen i det sensoriske (input) system. Den premotor Corte.er rostral til den motoriske Corte.—Brodmann ‘ s områder 6 og 8.

hentning af oplysninger, der er blevet lært, er tilsyneladende også en omvendt af de stier og strukturer, der bruges til lagring af disse oplysninger.

9.,1 Posterior Association Area

Agnosia

skader på posterior association områder også undertiden herunder dele af unimodal association områder kan resultere i agnosia, et græsk ord betyder “ikke at vide.”Læsioner i det visuelle posterior foreningsområde kan resultere i manglende evne til at genkende kendte ansigter eller lære nye ansigter, samtidig med at andre aspekter af visuel genkendelse forbliver intakte—et underskud kaldet prosopagnosia. Disse patienter kan identificere et ansigt som et ansigt, dets dele og specifikke følelser fra ansigtsudtryk, men de kan ikke identificere et ansigt som en bestemt person., De kan ofte ikke genkende slægtninge som forældre eller børn og kan i nogle tilfælde ikke genkende deres eget ansigt. De har ikke mistet viden om deres nære slægtninge og venner, fordi de bruger lyd af stemmen og andre signaler til at genkende dem. Læsioner, der forårsager prosopagnosia, er altid bilaterale på den underordnede overflade af begge occipitale lobes og strækker sig frem til den indre overflade af de temporale lobes.

patienter med læsioner i den bageste multimodale association Corte ((dvs.,, posterior parietal Corte.) kan opfatte og tegne genstande, men de kan ikke navngive dem—et underskud kaldet associativ agnosia. De har ikke glemt navnene på disse objekter, fordi de korrekt kan navngive dem ved berøring. Andre skader på occipital lobes og omgivende region kan gøre patienter ude af stand til at tegne objekter, men bemærkelsesværdigt kan stadig navngive dem—et underskud kaldet apperceptiv agnosia.

Figur 9.,4 Patienter med associativ agnosi kan kopiere tegninger, men kan ikke navngive objekter, mens patienter med apperceptive agnosi er i stand til at kopiere tegninger, men kan navngive objekter.		figur 9.5 Animation, der viser, hvordan en patient med venstre eller højre TPJ-skade kan forsøge at kopiere en tegning.

Der er andre tilfælde, hvor læsioner i lignende områder af højre og venstre halvkugle producerer næsten komplementære perceptuelle forskelle., Skader på højre halvkugle forstyrrer opfattelsen af globale objekter, mens skader på venstre halvkugle forstyrrer opfattelsen af lokale objekter. Dette findes kun i akutte stadier umiddelbart efter et slagtilfælde og kun med læsioner centreret i det tidsmæssige parietale kryds (TPJ).9.2 kontralateral forsømmelse

agnosier af højre posterior parietal visuocorte.er nogle af de mest bemærkelsesværdige., Det multimodale posterior association område modtager input fra de visuelle og auditive systemer og fra hippocampus. De skyldes en manglende evne til at opfatte objekter på trods af normalt fungerende sensoriske systemer. Disse patienter ignorerer ting til venstre, herunder de venstre halvdele af genstande og den venstre halvdel af deres egen krop. Dette kaldes kontralateralt forsømmelsessyndrom.

kontralateral forsømmelse er et underskud i selvbilledet på venstre side af deres krop og et underskud i at opfatte verden på venstre side., Typisk vil patienter, der lider af kontralateralt forsømmelsessyndrom, have lammelse på deres venstre side.

nogle patienter vil ikke vaske eller klæde deres venstre side—personligt forsømmelsessyndrom. Denne forsømmelse kan strække sig til at fornægte venstre side af deres krop. De vil fremsætte bemærkninger som “hvem lægger denne arm i min seng”, når de henviser til deres venstre arm. forsømmelsen kan strække sig fra deres personlige rum til verden omkring dem. De kan tegne en blomst, for eksempel, med kronbladene kun på højre side, eller ur numre kun på højre side, etc.,

en lille tanke vil overbevise dig om, at det ikke er et sensorisk problem. Ikke kun den højre halvdel af alle objekter i miljøet har input til et sådant patients sensorisk system. De fleste objekter består af flere dele. Du kan tænke på disse dele som objekter. Så for eksempel er hvert kronblad af blomsten et objekt. De ” ser ” ikke lige den rigtige halvdel af hvert kronblad. Dette er det uendelige regressproblem.

for at vise dig, hvor kompliceret og kompleks dette visuelle forsømmelsesproblem kan blive, var der en undersøgelse af en gruppe patienter med visuel forsømmelse i Milano, Italien., De blev bedt om på hospitalet at undersøge rummet for at forestille sig det velkendte offentlige torv, Pia..a del Duomo. De fik at vide, at de skulle forestille sig, at de stod overfor katedralen. De blev derefter bedt om at huske alle bygningerne på pladsen. De huskede kun bygningerne på deres (forestillede) ret. Derefter blev de fortalt, at de stod på katedralens trin og forestillede sig, at de stod i modsat retning. Endnu en gang blev de bedt om at huske alle bygningerne på pladsen., Hvad de gjorde var at huske alle de bygninger, som de ikke havde husket under deres første tilbagekaldelse, fordi de bygninger, der tidligere var til venstre for dem, nu er på deres forestillede højre side. Husk dette er alt i deres fantasi – deres hukommelse.

Figur 9.7 Piazza del Duomo og katedralen i Milano, Italien.

Dette er et dramatisk bevis på et forarbejdningsunderskud., Disse patienters hukommelse af Piazza del Duomo, er komplet, de har ikke hukommelse underskud om nogen del af pladsen. De har også fuld adgang til deres hukommelse af pladsen. Men afhængigt af deres forestillede perspektiv har de et underskud i at huske genstande på venstre side af deres referenceramme. Desuden er de tilsyneladende uvidende om dette underskud. Deres referenceramme er centreret med hensyn til deres krop, i hukommelsen såvel som i det virkelige liv. Tilsyneladende er der adgang til minder som virkelige verdensscener gennem den kontralaterale halvkugle., Det er ikke, at minderne blev lagt ned med genstande til venstre mangler, fordi de voksede op med at kende denne firkant længe før deres hjernelæsioner opstod. Dette rejser spørgsmål om bevidsthed, selvbevidsthed, udøvende kontrol af hukommelsen.for yderligere at komplicere sager kan ensidig visuel forsømmelse centreres med hensyn til objektet i stedet for patientens krop. En patient med objektcentreret ensidig visuel forsømmelse. Til venstre: patienten tager sig af eksaminatorens venstre hånd, selv når den drejes. Højre: patienten forsømmer eksaminatorens højre hånd, selv når eksaminatorens krop drejes 90 grader.,

Bilateral parietal skade kan producere det, der kaldes Balints syndrom. Dette er et interessant syndrom, fordi de i stedet for at forsømme begge sider af genstande og ikke se noget, som man kunne forvente med bilateral hemifield—forsømmelse, ser et objekt ad gangen-samtidig agnosia. Disse patienter rapporterer, at et objekt vises automatisk og erstattes tilfældigt med et andet objekt, og de har ingen kontrol over, hvilket objekt der vil blive opfattet., Disse patienter har ADL-problemer inkluderet at gå tabt, manglende evne til at forstå genstande, og de kan ikke spise, kjole, eller bevæge sig rundt i et rum uden hjælp. De kan dog berøre dele af deres egne kroppe korrekt. 9.3 limbisk Foreningsområde

det limbiske foreningsområde modtager information fra stort set alle andre foreningsområder og kan derfor relatere alle stimuli fra en begivenhed, inklusive dens følelsesmæssige kontekst. Den følelse, der er forbundet med en begivenhed, kan bestemme, om eller hvor længe den huskes. Dette er vigtigt for overlevelse af alle organismer., Det er faktisk det, der menes med at lære. Du kan ikke have læring uden hukommelse. Når sulten er det en stor lettelse at finde mad, og så er man mere tilbøjelig til at huske madstedet senere. Når man snævert undgår fare, er det mere sandsynligt, at man undgår sådanne rovdyr og steder, hvor de bor. Patienten HM havde sine limbiske associeringsområder fjernet bilateralt, han kunne ikke danne nye eksplicitte minder, der er afhængige af konteksthukommelse, inklusive sted, tid, og følelser.9.4 Anterior Association Area

det forreste foreningsområde er i frontalloberne. Det er rostral til postcentral gyri, rolandisk revne, og premotor områder. Det har Sylvian revne som sin bageste grænse. Det kaldes præfrontal Corte..

tidligt bevis for den præfrontale Corte .s rolle kom fra tilfældet med Phineas T. gage. Gage var formand for jernbanekonstruktion i midten af det 19.århundrede., Han var pålidelig, velorganiseret og hårdtarbejdende Han var stampning i en eksplosiv i et hul boret i rock med en 13 pund, 3½ meter lang jernstang. Ladningen eksploderede uventet, da han pakket i eksplosivladningen. Hvad der skete var, at stampestangen blæste ud af hullet og gik gennem forsiden af hovedet og ødelagde store dele af hans præfrontale Corte.. Efter at han kom sig fysisk (bemærkelsesværdigt kun et par uger), havde hans personlighed ændret sig. Medarbejdere rapporterede, at ” Gage ikke var gage.”Han var upålidelig. Hans handlinger var impulsive med lidt hensyn til konsekvenser., Han blev alkoholiker og vagabond.

præfrontale lobotomier blev udført i første halvdel af det tyvende århundrede for at lindre psykotiske symptomer. Disse er nu blevet erstattet med lægemiddelterapi. Med en ensidig eller bilateral præfrontal lobotomi er der en mangel på evne huske og relatere ting over tid. Forsinket belønning har en større skadelig virkning på læring. Opmærksomhed span og evne til at koncentrere er stærkt formindsket. Abstrakt ræsonnement forsvinder stort set., Den præfrontale Corte.modtager massive input fra de sensoriske association cortices (somatosensorisk, visuel og auditiv) og også fra den dorsomediale kerne i thalamus. Læsioner af den dorsomediale kerne i thalamus kan producere mange af de samme symptomer som fra præfrontal lobotomi.

den præfrontale Corte.er opdelt i tre områder.,

1. Dorsal (superior) prefrontal cortex
2. Medial (surrounding the principal sulcus) prefrontal cortex
3. Ventral-orbitofrontal (or inferior) cortex

A.		B.
Figure 9.10 Subdivisions of the prefrontal cortex of the monkey brain.,

præfrontal syndrom (eller frontal syndrom) hos patienter henviser normalt til skade på det dorsale (overlegne) præfrontale foreningsområde. De fleste undersøgelser i det dorsale præfrontale område er koncentreret inden for det dorsolaterale præfrontale område. Dette er området (46) i ovenstående diagram lige dorsal til hovedstolen sulcus (figur 9.10 a). Dette er et meget vigtigt område for mange højere orden kognitive evner. Det dorsolaterale præfrontale område sammen med den cingulære Corte.er involveret i opmærksom behandling, planlægning, regelindlæring og hukommelse., Forsøger at udføre aritmetik, kan patienten begynde med succes på successive subtraktioner på 7 fra 100, men så uforklarligt skifte og sige: “100, 93, 93, 73…63 i stedet for 100, 93, 86, 79, 72 osv. Når sekvenser læres, er det dorsolaterale præfrontale område og den cingulære Corte.meget aktive. Men når læring er afsluttet og automatiseret, er disse områder ikke længere aktive.

mange neuroner i det dorsolaterale præfrontale område og dem i selve hovedsulcus (dvs.dorsal og medial præfrontal Corte.) medierer hukommelse om, hvor et objekt er placeret., Disse neuroner modtager input fra en dorsal vej gennem den bageste parietale Corte.. Optagelser i aber viser ,at “hvor” neuroner kun reagerer på stimuli i en bestemt position i synsfeltet og fortsætter med at skyde i en forsinkelsesperiode—formodentlig hukommelse til begivenheden. Når de lejlighedsvis holder op med at skyde i forsinkelsesperioden, signalerer dette normalt, at aben har glemt placeringen. Eye-tracking enheder bruges til at registrere, hvor aben er på udkig, og aben er uddannet til at kigge i retning af en bestemt husket placering.,

i modsætning til det dorsolaterale præfrontale område medierer neuroner i det lille område (46) i figur 9.10 en lige ventral til den vigtigste sulcus hukommelse om, hvad objektet er, dets form og farve. Dette er et mål for den ventrale visuelle vej gennem den underordnede temporale lobe.

den orbitofrontale Corte.og den mediale præfrontale Corte. har direkte forbindelser til amygdala og cingulate Corte. i det limbiske system og giver således den følelsesmæssige komponent til den planlagte opførsel og hukommelse.

den dominerende neurotransmitter i den præfrontale region er dopamin. Dopaminudtømning kan skabe læsion som symptomer. Forstyrrelser af det dopaminerge system menes at bidrage til symptomerne på skizofrene og mange skizofrene har hypofunction af den præfrontale kortikale regioner., Symptomer som at blive kontrolleret af fremmede stemmer antyder en dysfunktion af det udøvende kontrolsystem i Ski .ofreni. hvis Ski .ofrene patienter testes på Sortingisconsin-Kortsorteringstesten, er blodstrømmen til de præfrontale områder meget mindre end normale individer. Blodgennemstrømning til de præfrontale områder viser sig at være en funktionel del af at udføre denne opgave nøjagtigt, fordi når Ski .ofreni belønnes for deres korrekte svar, øges blodgennemstrømningen meget mere end det gør for normalt, og de viser Forbedret ydeevne.,

Yderligere beviser for et tæt samspil mellem den præfrontale cortex og cingulate cortex er, at neuroradiologisk af skizofrene viser nedsat aktivering af cingulated cortex i kognitive opgaver og postmortem histologisk analyse har vist abnormiteter i cingulated cortex af skizofrene.,

Nogle Afsluttende Tanker om Lateralization af den Kognitive Funktion

en Anden måde at afgøre, om eller ej funktioner er lateralized til en halvkugle-eller er repræsenteret i begge hjernehalvdele er at teste split-brain patienter, patienter, der har haft deres corpus callosum transected. Sektionering af corpus callosum er en sidste udvej behandling af uhåndterlig epilepsi. Stimuli kan derefter indtastes til kun den ene halvkugle, uden at den anden er opmærksom på disse stimuli. Patienter kan testes for at se, hvordan de behandler disse stimuli.,

Figur 9.12 Et objekt i venstre synsfelt ophidser områder i højre hjernehalvdel, fordi signalerne fra venstre nasale retina er overført contralaterally og dem fra den rigtige nethinden er overført ipsilaterally.		Figur 9.13 Split-brain patienten ser i midten af skærmen og angiver, hvad han så., Han kan navngive objektet eller vælge et objekt ved at trykke og pege.

Stimuli præsenteres kun for en halvkugle tachistoskopisk. Patienter fokuserer på et punkt lige midt på en skærm. Hvis stimulus vises til venstre, går den til højre halvkugle. Hvis stimulus vises til højre, går den til venstre halvkugle. Så som svar på en kegle præsenteret på højre (venstre halvkugle) siger patienten “kegle.,”Men når den præsenteres til venstre, nægter patienten at se noget, og når den presses for at give et svar, forvirrer patienten. Så når keglestimuleringen er til venstre, er patienten ude af stand til at genkende den visuelle stimulus som en kegle?

faktisk er patienten i stand til at genkende stimulus som en kegle. Men du skal være klog for at vise denne evne. Patienten kan korrekt vælge, ved at føle, det rigtige objekt. Eller patienten kan korrekt identificere den ved at pege på den, men kun med sin venstre hånd.,

man kan sige, at dette bare matcher—endda krydsmodalitet (visuel til haptisk) matching—men ikke Sprog. Men du kan overbevise dig selv om, at dette virkelig er sprog, fordi hvis du blinker bogstaverne D-O-G til højre halvkugle, kan patienter selvfølgelig vælge modellen af en hund – – – kun med deres venstre hænder.

andre resultater fra split-brain patienter har vist, at for de fleste mennesker er venstre halvkugle dominerende for matematik såvel som sprog.

den højre halvkugle er dominerende for musik, ansigtsgenkendelse og noget at gøre med rumlige forhold.for eksempel er selv højrehåndede patienter efter corpus callosum-resectionering (delt hjerne) bedre i stand til at tegne med deres venstre hænder end med deres højre hænder, fordi det er den højre halvkugle, der styrer venstre hånd.,

således har den højre halvkugle nogle funktioner, der er bedre end den venstre halvkugle, og den højre halvkugle er ikke ligesom den venstre halvkugle uden sprog. Andre eksempler på overlegenhed af højre hjernehalvdel ville være, at split-brain patienter kan passe træ-blokke sammen af forskellige farver for at gøre et mønster bedre med deres venstre hånd, end med deres højre hånd, og viste igen, at den højre hjernehalvdel er overlegen i fysisk-sanselig opgaver.,

afslutningsvis har hjernefunktioner, der er lokaliseret til specifikke hjerneområder, haft betydelig klinisk betydning. Lokalisering af funktion kan forklare, hvorfor visse syndromer er karakteristiske for sygdom i specifikke hjerneområder. Ikke desto mindre fungerer ingen del af hjernen isoleret. Hver eneste del af hjernen arbejder sammen med alle andre dele. Når en del af hjernen fjernes, kan den resulterende adfærd afspejle mere om de justerede kapaciteter af de resterende “dele” end den fjernede del.,

Test Din Viden