Korteks Prefrontal: Anatomi, Fungsi dan Gangguan Terkait

Korteks prefrontal, juga dikenal sebagai korteks prefrontal, adalah daerah otak yang terletak di bagian anterior lobus frontal.

Secara khusus, struktur ini terletak di depan area motorik dan pre-motorik dari korteks frontal, menghasilkan wilayah dasar untuk perencanaan perilaku yang diuraikan secara kognitif.

Penelitian terbaru telah mengaitkan korteks prefrontal dengan kegiatan seperti ekspresi kepribadian, proses pengambilan keputusan, dan kesesuaian perilaku sosial di setiap saat.

Dengan demikian, wilayah otak ini adalah salah satu struktur dasar yang menentukan kualitas perilaku manusia, serta pelaksanaan kegiatan yang paling kompleks.

Pada artikel ini kami meninjau karakteristik utama dari korteks prefrontal. Teori-teori utama tentang wilayah otak ini dibahas, serta kegiatan yang dilakukan dan gangguan terkait.

Karakteristik korteks prefrontal

Korteks prefrontal (PFC) adalah wilayah otak yang membentuk sekitar 30% dari korteks serebral.

Struktur ini terletak di daerah frontal otak, yaitu di daerah yang terletak di dahi, dan merupakan bagian anterior dari lobus frontal otak.

Lebih khusus lagi, PFC tepat di depan dua area penting lainnya dari lobus frontal: korteks motorik dan korteks pra-motorik.

Saat ini ada tiga cara utama untuk mendefinisikan korteks prefrontal. Ini adalah:

1. Seperti korteks frontal granular.
2. Sebagai daerah proyeksi nukleus mid-dorsal mid thalamus.
3. Seperti bagian dari korteks frontal yang stimulasi listriknya tidak menyebabkan gerakan.

CPF dapat dibedakan dari area lain dari lobus frontalis melalui komposisi selulernya, persarafan dopaminergiknya dan aferen thalamiknya. Dengan cara ini, ia membentuk wilayah yang mapan dan terbatas saat ini.

Menurut sebagian besar penulis, seperti Miller dan Cohen, korteks prefrontal adalah wilayah yang paling rumit pada primata, hewan yang dikenal karena repertoar perilaku mereka yang beragam dan fleksibel.

Dengan demikian, CPF merupakan seperangkat bidang neokortikal yang mengirim dan menerima proyeksi dari hampir semua sistem kortikal sensorik, sistem motorik dan banyak struktur sub-kortikal, dan merupakan wilayah dasar untuk pengembangan perilaku dan kepribadian.

Dalam hal ini, Miller dan Cohen menetapkan bahwa CPF bukanlah struktur kritis untuk kinerja perilaku sederhana atau otomatis, yang tidak menyamaratakan situasi baru.

Sebaliknya, korteks prefrontal penting dalam aktivitas yang memerlukan pemrosesan top-down, yaitu ketika perilaku harus dipandu oleh keadaan internal atau ketika perlu menggunakan elemen sosial dan lingkungan yang menentukan perilaku.

Anatomi

CPF telah didefinisikan melalui arsitekturnya oleh kehadiran lapisan granular yang sesuai dengan lapisan keempat dari korteks serebral.

Saat ini, tidak sepenuhnya jelas siapa yang pertama menggunakan kriteria perbedaan korteks prefrontal ini. Banyak peneliti perintis dalam cytoarchitecture otak membatasi istilah prefrontal ke daerah yang jauh lebih kecil.

Namun, pada tahun 1935, Carlyle Jacobsen menggunakan istilah CPF untuk membedakan area granular prefrontal dari motor non-granular dan area pre-motor pada lobus frontal.

Dalam terminologi daerah Brodmann, korteks prefrontal meliputi daerah 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 dan 47, menghasilkan wilayah yang sangat luas dengan sejumlah besar struktur di bagian dalamnya.

Di sisi lain, CPF menonjol karena menjadi area proyeksi inti thalamus, menurut karya Rose dan Woolsey. Para penulis ini menunjukkan bahwa pada hewan non-primata (yang tidak memiliki FPC), struktur ini diproyeksikan ke berbagai daerah. Secara khusus, menuju daerah anterior dan ventral.

Juga, saat ini ada penelitian yang menunjukkan bahwa proyeksi nukleus mediodorsal thalamus tidak terbatas pada PFC pada primata, tetapi juga dapat melakukan perjalanan ke struktur otak lainnya.

Akhirnya, hari ini CPF juga dikenal sebagai daerah korteks frontal yang stimulasi listriknya tidak menyebabkan pergerakan yang dapat diamati. Namun, definisi ini menyebabkan beberapa kontroversi karena tidak adanya gerakan yang dapat diamati setelah stimulasi listrik juga dapat diamati di daerah non-granular dari korteks.

Fungsi

Korteks prefrontal adalah struktur yang sangat saling berhubungan dengan sebagian besar otak. Di dalamnya Anda dapat melihat koneksi berlimpah dengan daerah lain, baik kortikal dan sub-kortikal.

Dalam hal ini, korteks prefrontal dorsal terutama saling berhubungan dengan daerah otak yang terlibat dalam proses seperti perhatian, kognisi dan tindakan. Sebaliknya, korteks prefrontal ventral saling berhubungan dengan struktur otak yang terkait dan terlibat dalam proses emosi.

Akhirnya, harus diingat bahwa CPF menerima informasi dari sistem rangsangan batang otak, dan fungsinya sangat tergantung pada lingkungan neurokimia.

Lebih umum, saat ini ada konsensus ilmiah yang tinggi untuk menetapkan bahwa korteks prefrontal adalah wilayah otak yang terutama terlibat dalam perencanaan perilaku yang kompleks secara kognitif.

Jenis fungsi ini menyiratkan realisasi kegiatan seperti ekspresi kepribadian, pengembangan proses pengambilan keputusan atau adaptasi perilaku terhadap situasi sosial yang terjadi di setiap momen.

Dengan demikian, CPF adalah wilayah mendasar untuk mengoordinasikan pemikiran dan tindakan sesuai dengan tujuan internal dan pengetahuan yang diperoleh.

Dalam hal ini, untuk menentukan fungsionalitas korteks prefrontal, istilah medis fungsi eksekutif telah dikembangkan. Jenis fungsi ini mengacu pada kemampuan untuk membangun perbedaan antara pikiran yang saling bertentangan, membuat penilaian moral, memprediksi konsekuensi, dll.

Fungsi pre-frontal cortex dan eksekutif

Melalui studi awal Fuster dan Goldman-Rakic, istilah fungsi eksekutif diuraikan untuk memberi nama pada kapasitas dan aktivitas yang dikembangkan oleh korteks prefrontal.

Fungsi eksekutif dengan demikian mengacu pada kemampuan untuk merepresentasikan informasi yang tidak ada di lingkungan pada waktu tertentu, serta penciptaan "buku catatan mental".

Dengan demikian, di bawah konsep fungsi eksekutif dari korteks prefrontal adalah pengembangan respon kognitif yang kompleks atau sulit untuk menyelesaikan masalah.

Dalam hal ini, studi saat ini menunjukkan bahwa dalam pengalaman CPF masa lalu diwakili untuk menerapkannya pada saat ini dan, dengan cara ini, memandu pengambilan keputusan.

Secara umum, melalui fungsi ini, korteks prefrontal akan menjadi struktur otak yang akan memberi orang kemampuan untuk bernalar dan kemampuan untuk menggunakan pengetahuan dan pengalaman masa lalu untuk memodulasi perilaku.

Lebih konkret, karya Goldman-Rakin menggambarkan jenis fungsi ini sebagai cara di mana pengetahuan representasional dapat digunakan untuk memandu pikiran, tindakan, dan emosi secara cerdas.

Fungsi eksekutif akan menjadi proses yang akan menghasilkan kemampuan untuk menghambat pikiran, perilaku dan sensasi yang dianggap tidak pantas.

Teori fungsi eksekutif

Saat ini, ada banyak teori berbeda yang mencoba menjelaskan fungsi konkret dari kegiatan ini yang dijinakkan oleh CPF.

Salah satunya mendalilkan bahwa ingatan yang bekerja akan menjadi bagian mendasar dari proses perhatian dan penghambatan perilaku.

Secara khusus, memori yang bekerja memungkinkan untuk menyimpan informasi baru yang ditangkap dan menyimpannya selama beberapa detik di benak orang tersebut. Adaptasi informasi tersebut dengan pengetahuan sebelumnya dapat menjadi proses yang akan memunculkan fungsi eksekutif dan menentukan aktivitas CPF.

Di sisi lain, Shimamura mengusulkan teori penyaringan dinamis untuk menggambarkan peran korteks prefrontal dalam fungsi eksekutif.

Dalam teori ini, didalilkan bahwa CPF akan bertindak sebagai mekanisme penyaringan tingkat tinggi yang akan mendukung aktivasi berorientasi tujuan dan menghambat aktivasi yang mungkin tidak relevan.

Akhirnya, Miller dan Cohen mengusulkan teori integratif tentang fungsi korteks prefrontal. Dalam teori ini, berteori bahwa kontrol kognitif muncul dari pemeliharaan aktif pola-pola aktivitas dalam CPF, yang bertujuan untuk menciptakan representasi dari tujuan yang ingin dicapai dan sarana yang diperlukan untuk mencapainya.

Aktivitas CPF

Saat ini, ada banyak teori yang mencoba mendefinisikan bagaimana operasi CPF terjadi melalui fungsi eksekutif.

Dalam pengertian ini, korteks prefrontal adalah wilayah yang secara fungsional sangat sulit untuk dianalisis dan dipelajari, karena memiliki banyak koneksi dengan hampir semua struktur otak.

Namun, di luar mekanisme yang dapat hadir, saat ini dijelaskan dengan baik jenis kegiatan yang dilakukan.

Seperti disebutkan sebelumnya, aktivitas CPF jatuh ke dalam apa yang dikenal sebagai fungsi eksekutif dan ditandai dengan melakukan tindakan berikut:

1. Pengembangan kapasitas untuk merumuskan tujuan dan rencana desain.
2. Pengembangan fakultas yang terlibat dalam perencanaan proses dan strategi yang bertujuan untuk mencapai tujuan.
3. Eksekusi keterampilan yang terlibat dalam pelaksanaan rencana.
4. Pengakuan atas pencapaian yang dicapai melalui perilaku dan kebutuhan untuk mengubah kegiatan, menghentikannya dan menghasilkan rencana aksi baru.
5. Penghambatan tanggapan yang tidak memadai.
6. Proses pemilihan perilaku dan organisasinya dalam ruang dan waktu.
7. Pengembangan fleksibilitas kognitif dalam pemantauan strategi.
8. Pengawasan perilaku berdasarkan keadaan motivasi dan afektif.
9. Pengawasan perilaku sesuai dengan kekhasan konteks pada setiap saat.
10. Pengambilan keputusan

Kerusakan pada CPF

Temuan pertama tentang lesi di korteks prefrontal dibuat melalui dokumentasi kasus terkenal Phineas Gage, seorang pekerja kereta api yang, setelah kecelakaan, mengalami cedera serius pada lobus frontal otak.

Melalui kerusakan otak yang diderita yang secara kritis melibatkan CPF, Phineas mempertahankan keterampilan ingatan, berbicara, dan keterampilan motoriknya. Namun, sifat kepribadiannya berubah secara radikal setelah kecelakaan itu.

Bahkan, kerusakan yang dialami di korteks prefrontal membuatnya mudah marah, tidak sabar dan dengan defisit tinggi dalam hubungan sosial dan interpersonal.

Selanjutnya, penelitian lain yang dilakukan dengan pasien yang terkena kerusakan prefrontal telah menunjukkan bahwa orang dapat mengungkapkan dengan benar apa yang akan menjadi perilaku sosial yang paling tepat dalam keadaan tertentu.

Meskipun dapat dengan tepat alasan perilaku untuk diikuti, dalam praktiknya mereka mengalami kesulitan dalam melaksanakan perilaku ini. Bahkan, dalam kehidupan sehari-hari mereka cenderung melakukan tindakan yang memerlukan kepuasan segera meskipun mengetahui konsekuensi negatif yang dapat mengakibatkan jangka panjang.

Gangguan terkait

Data yang dikumpulkan tentang efek kerusakan langsung pada PFC menunjukkan bahwa wilayah otak ini tidak hanya terkait dengan kemampuan untuk memahami konsekuensi jangka panjang, tetapi juga melibatkan kapasitas mental untuk menunda kepuasan segera.

Dalam pengertian ini, saat ini ada banyak literatur yang ditujukan untuk meningkatkan pemahaman tentang peran korteks prefrontal dalam berbagai gangguan neurologis, seperti skizofrenia, gangguan bipolar, atau gangguan hiperaktif defisit perhatian.

Ketiga psikopatologi ini telah dikaitkan dengan disfungsi korteks serebral tertentu, sebuah fakta yang akan memotivasi munculnya perubahan perilaku pada orang.

Demikian juga, uji klinis dengan farmakoterapi sekarang telah dimulai, yang telah menunjukkan bahwa obat-obatan tertentu, seperti guanfacine, meningkatkan fungsi korteks prefrontal.

Akhirnya, dipostulatkan bahwa kondisi patologis lain seperti depresi, respons stres tinggi, perilaku dan upaya bunuh diri, sosiopat atau kecanduan obat-obatan juga dapat terkait dengan fungsi PFC.

Namun, bukti ilmiah tentang hipotesis ini terbatas dan penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menentukan peran PFC dalam jenis perubahan psikopatologis ini.