Funciones Ejecutivas y Trastornos del Lóbulo Frontal

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  Funciones Ejecutivas y Trastornos del Lóbulo Frontal
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    Funciones Ejecutivas y Trastornos del Lóbulo Frontal Teresa Torralva, Facundo Manes Instituto de Neurología Cognitiva (INECO) Centro de Estudios de la Memoria de Buenos Aires Email: ttorralva@neurologiacognitiva.org La inercia del Parkinson, la impulsividad del Gilles de la Tourette, la distractibilidad del déficit de atención (ADHD), la perseveración del trastorno obsesivo compulsivo, la falta de empatía o de “Teoría de la Mente” del autismo o de la esquizofrenia pueden ser entendidos, en gran parte, comprendiendo el funcionamiento del lóbulo frontal (O. Sacks, 2001). Prólogo “The Executive Brain”. Los lóbulos frontales ocupan un tercio de la corteza cerebral en el humano. La corteza prefrontal (CPF) es la región frontal anterior a la corteza motora primaria y premotora. Es una estructura que ha aumentado de tamaño con el desarrollo filogenético (8.5% del total de la corteza cerebral en los lemures, 11.5% en los macacos, 17% en los chimpancés, y 29% en los humanos) y es heterogénea desde el punto de vista anatómico y funcional. Experimentos en monos han demostrado que estas áreas citoarquitectónicas difieren en término de sus conexiones con estructuras corticales y subcorticales (Jones, 1985, Alexander, 1996). Conexiones aferentes proveen información crítica a determinadas áreas prefrontales sobre procesos preceptúales y mnésicos que ocurren en áreas corticales de asociación posterior y en estructuras subcorticales, mientras que las conexiones eferentes proveen los medios por los cuales la corteza prefrontal modela o regula ciertos procesos de información. Estas conexiones eferentes y aferentes son mediadas por redes de fibras. La corteza prefrontal y sus diversas regiones, dorsolateral, orbitofrontal y medial, están conectadas con diversas estructuras subcorticales, formando circuitos frontosubcorticales, esto explicaría que los síntomas que provoca una lesión frontal sean distintos según la región o circuito afectado. También explicaría el que determinadas lesiones a distancia de la corteza prefrontal, pero que involucran al circuito, den lugar a síntomas frontales. Hay 5 circuitos frontosubcorticales reconocidos: uno "motor", que se srcina en el área  suplementaria motora; un circuito "oculomotor", que parte del área 8, y tres más que parten de las distintas regiones de la corteza prefrontal (dorsolateral, orbitofrontal y del cíngulo anterior). Distintos perfiles cognitivos, conductuales y emocionales están asociados con estos circuitos. Las lesiones prefrontales dorsolaterales producen déficit en la fluencia verbal y no verbal, reducen la capacidad para resolver problemas y de alternar entre categorías cognitivas, además reducen el aprendizaje y la recuperación de la información. Las lesiones orbitofrontales causan desinhibición e irritabilidad. Lesiones en el cíngulo medial frontal/anterior resultan en apatía y disminución de la iniciativa. El daño de las estructuras subcorticales que integran los distintos circuitos (estriado, pálido y tálamo) producen manifestaciones similares al de la región frontal de srcen, aunque dado el reducido tamaño, es inusual que una lesión afecte, particularmente en el pálido y el tálamo, solo la región correspondiente a un circuito. Por lo tanto, los cuadros mixtos son más frecuentes cuando hay daño subcortical. El marco de los sistemas frontales-subcorticales proporciona una base para entender las funciones del lóbulo frontal. Primero, lesiones en distintas regiones frontales, pueden causar cambios cognitivos y conductuales. Segundo, las funciones del lóbulo frontal no están bajo una única jurisdicción anatómica en la corteza frontal. Estos circuitos tienen una estructura básica: conectan el lóbulo frontal con el núcleo estriado, el pálido, la sustancia nigra, el tálamo y de nuevo la corteza frontal. Todos los circuitos comparten estructuras en común, pero se mantienen separados anatómicamente. Desde el punto de vista neuroquímico, las fibras glutaminérgicas excitatorias de la corteza proyectan al neoestriado (caudado y putamen); las fibras inhibitorias GABAergicas proyectan al globo pálido/sustancia nigra y desde allí hacia targets específicos en el tálamo. El tálamo cierra el circuito proyectando nuevamente hacia la corteza prefrontal vía fibras estimulantes glutaminérgicas. Las proyecciones colinérgicas hacia la corteza frontal facilitan la activación talámica de la estructura. Las proyecciones dopaminérgicas del tegmentum ventral también inervan la corteza. Proyecciones dopaminérgicas de la sustancia nigra inervan el estriado.  Circuitos fronto-subcorticales I.   Circuito Dorsolateral Prefrontal:   Las convexidades dorsolaterales de los lóbulos frontales consisten en las áreas de Brodmann 8-12, 46 y 47. La irrigación esta zona proviene de la arteria cerebral media. En el circuito dorsolateral existen proyecciones hacia el núcleo caudado dorsolateral, que recibe también imput de la corteza parietal posterior y del área premotora. Este circuito luego se conecta con la porción dorsolateral del globo pálido y la sustancia nigra reticulada y continua hasta la región parvocelular del núcleo talámico anterior. Lesiones en este circuito producen déficit en una serie de funciones cognitivas superiores tales como: planificación, secuenciación, flexibilidad, memoria de trabajo espacial y verbal, y auto-conciencia (metacognición), entre otros. II.   Circuito Orbitofrontal Lateral:   La corteza orbitaria de los lóbulos frontales incluye a una región que incluye las regiones ventrales anterior y laterales inferiores (BA 10-15 y 47). Las regiones mediales están irrigadas por la arteria cerebral anterior y las regiones laterales por la arteria cerebral media. Sus proyecciones corticales terminan en el núcleo caudado, que recibe imput de otras áreas de asociación corticales, incluyendo el giro temporal superior (auditiva), y el giro temporal inferior (visual) así como regiones del tronco cerebral (formación reticular). Las proyecciones continúan al área dorsomedial del globo pálido interno y a la porción rostromedial de la sustancia nigra reticulada. El circuito continúa a la región magnocelular del núcleo talámico ventral anterior y medial dorsal, volviendo luego a la región orbitofrontal lateral. Este circuito estaría involucrado en la iniciación de las conductas sociales y en la inhibición de las conductas inapropiadas. Las funciones orbitofrontales serían relevantes en la evaluación de conductas riesgosas. Lesiones en esta área producirían conductas tales como la dependencia ambiental y conductas de utilización. III.   Circuito del Cíngulo Anterior: Las regiones frontales involucradas en este circuito son mediales (BA mediales 9-13, 24 y 32). Reciben irrigación de la arteria cerebral anterior. El circuito se conecta con el estriado ventral (nucleus accumbens y tubérculo olfatorio) que recibe imput de la corteza de “asociación paralímbica” que incluye el polo temporal anterior, la amígdala, hipocampo inferior y la corteza entorrinal. El circuito continúa al pálido ventral, a la sustancia nigra rostrodorsal y  luego al núcleo talámico dorsal medial. Cierra el circuito nuevamente en el cíngulo anterior. El cíngulo anterior es importante en el monitoreo de las conductas y en la corrección de errores. Diferentes síndromes pueden manifestarse por diferentes etiologías. Algunas de las enfermedades que provocan disfunción de estos circuitos fronto-subcorticales, se resumen en la siguiente Tabla. Enfermedades Nivel cortical Nivel Subcortical Neurodegenerativas Enfermedad de Alzheimer Degeneración Corticobasal Demencia Frontotemporal Enfermedad de Huntington Enfermedad de Parkinson Parálisis Supranuclear progresiva Atrofia Multisistémica Vasculares Enfermedad de Biswanger Stroke Demencia vascular Psiquiátricas Esquizofrenia Trastorno Obsesivo compulsivo Depresión Síndrome de Guilles de la Tourette Infecciosas Enfermedad de Jakob Creutzfeld Demencia HIV Esclerosis múltiple Corea de Sydenham Otras Epilepsia Traumatismo de Cráneo Tumores Intoxicación por Monóxido de Carbono + + + - - - + - + + + - + - + + - - + + + - - + - + + + + + + + + + + + + + + + - + + + Principales manifestaciones clínicas resultantes de daño de los distintos circuitos fronto-subcorticales (“Síndromes Frontales”):      Síndrome Dorsolateral o Disejecutivo El síndrome disejecutivo puede ser provocado por una lesión en cualquier región de circuito dorsolateral, pero principalmente por lesiones de las áreas 9 y 10 de Brodmann. Se produce una alteración cognitiva como resultado de un trastorno en las siguientes funciones:    Funciones ejecutivas: grupo de funciones cognitivas que sirven para coordinar capacidades cognitivas básicas, emociones y para la regulación de respuestas conductuales frente a diferentes demandas ambientales. Los déficit en las funciones ejecutivas generalmente se presentan como: dificultades en la iniciación de comportamientos apropiados, dificultades para poder inhibirlos y dificultades para terminar con aquellos comportamientos que son inapropiados. Según Lezak [16], no se trata de una función cognitiva específica, sino de aquellas capacidades que permiten a una persona llevar a cabo con éxito una conducta con un propósito determinado.    Memoria de trabajo: Es la información que una persona es capaz de mantener "on-line" y que va a necesitar a corto plazo, mientras realiza una determinada acción (memoria a corto plazo). Se refiere a un sistema de almacenaje transitorio y manipulación de la información necesaria (Owen, 1990) para la realización de tareas como aprendizaje, comprensión y razonamiento.    Alteraciones de memoria: A pesar de mantener conservada la memoria en pruebas neuropsicológicas formales, los pacientes no tienen la habilidad para utilizarla en situaciones de la vida real. Tienen capacidad de almacenar información, pero dificultades en las estrategias necesarias para recuperarla. La dificultad en el recuerdo puede ser también debido a una ineficacia en los mecanismos de codificación de la información causada por déficit de atención o en las funciones ejecutivas.    Déficit en la programación motora: este trastorno se evidencia al realizar tareas motoras alternadas con las manos. Los pacientes pueden presentar una disociación entre sus respuestas verbales y motoras. Es decir, el paciente sabe que es lo que tiene que hacer pero no lo puede realizar correctamente.
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