Corteza orbitofrontal

La corteza orbitofrontal (OFC) es un área de la corteza prefrontal en los lóbulos frontales del cerebro que está involucrada en la toma de decisiones. En los grandes simios, la OFC está representada por un conjunto de campos de Brodmann numerados 11, 12 y 13; en humanos, esta corteza está representada por los campos 10, 11 y 47 [1] .

La corteza orbitofrontal es anatómicamente sinónimo de la corteza prefrontal ventromedial. . OFC se destaca por separado porque contiene ciertas conexiones neuronales y también realiza funciones estrictamente definidas. Generalmente se acepta que la OFC es parte de la corteza prefrontal, que recibe señales de las neuronas magnocelulares, los núcleos mediales del tálamo , y está involucrada en la presentación de emociones y recompensas durante la toma de decisiones [2] . La OFC obtuvo su nombre debido a su ubicación en la región de los lóbulos frontales, ubicada sobre las cuencas de los ojos (órbitas).

Funciones de OFC en humanos

La corteza orbitofrontal humana es una de las estructuras cerebrales menos estudiadas, sin embargo, hay sugerencias de que la OFC está involucrada en los mecanismos de refuerzo, toma de decisiones y expectativas. En particular, es probable que el OFC desempeñe un papel importante en la señalización de recompensas/castigos esperados en ciertas situaciones. En base a esto, el cerebro puede comparar las recompensas/castigos esperados con los reales. Por lo tanto, la corteza orbitofrontal es la estructura clave responsable del aprendizaje adaptativo. Todo lo anterior está respaldado por estudios en humanos, grandes simios y también roedores . En realidad, la investigación en humanos se ha centrado en las neuroimágenes de personas sanas y los datos neuropsicológicos de pacientes con algunas anomalías en la estructura de la OFC. Un estudio de la Universidad de Leipzig sugiere que la OFC humana se activa durante los juicios consensuales intuitivos [3] .

Alteraciones en las conexiones neuronales de la OFC y sus consecuencias

La violación de cualquier conexión neuronal en la estructura de la corteza orbitofrontal puede conducir a ciertos trastornos cognitivos , conductuales y emocionales . La investigación informa que los trastornos subyacentes están asociados con la desregulación de las conexiones OFC involucradas en la toma de decisiones, la regulación de las emociones y la expectativa de recompensa. La neuroimagen humana integral ha demostrado que la interrupción de las conexiones estructurales y funcionales de la OFC con las estructuras límbicas subcorticales (por ejemplo, la amígdala o el hipocampo ) se correlaciona con la ansiedad en pacientes adultos [4] .

Otro problema asociado a la OFC es la dependencia de sustancias psicoactivas y estupefacientes , observada en violación de la interacción estriado - tálamo - orbitofrontal. El trastorno por déficit de atención con hiperactividad también puede estar asociado con la disfunción de la OFC y los sistemas de recompensa, lo que afecta, por ejemplo, la capacidad de motivar.

Algunas demencias también pueden estar asociadas con conexiones deterioradas en las estructuras de la OFC. Los cambios de comportamiento en la demencia frontotemporal están asociados con la atrofia de la materia gris y blanca involucrada en la interacción con la corteza orbitofrontal. La enfermedad de Alzheimer , después de todo, puede ser causada por los cambios ya mencionados en las interacciones neuronales en la OFC [5] .

La adicción y su relación con la corteza orbitofrontal

Hay razones para creer que la OFC, junto con el núcleo accumbens y la amígdala, está involucrada en la formación de adicciones (dependencias). Con base en estudios de neuroimagen , la red estriatal-tálamo-orbitofrontal está involucrada en la formación de adicciones; los pacientes dependientes de narcóticos son especialmente propensos a tomarlos si tienen trastornos en la red estriado-tálamo-orbitofrontal.

Cuando se abstiene de la cocaína , hay un aumento del metabolismo en OFC, que es comparable a la sensación de adicción. En comparación, la abstinencia prolongada de cocaína (hasta 3-4 meses) da como resultado una actividad OFC comparable a la de los pacientes sanos. De manera similar, los alcohólicos muestran el mismo patrón de actividad OFC durante la abstinencia prolongada que los pacientes sanos [6] .

Anatomía de la OFC

La corteza orbitofrontal está conectada anatómicamente con el núcleo accumbens, una estructura que juega un papel en el mecanismo que forma la adicción a las drogas. La OFC recibe información del núcleo accumbens. Las estructuras límbicas como la amígdala , el hipocampo y el giro cingulado transmiten información a la OFC a través de vías mediales e inmediatas. Resulta que OFC no solo es un objetivo para la formación de adicción a las drogas, sino que también sirve para coordinar la información del sistema límbico , formando la respuesta de las estructuras límbicas al consumo de drogas [6] .

Estudios de pacientes

Prueba de Discriminación Visual

La prueba tiene dos componentes. El primer componente, "aprendizaje inverso", consiste en un experimento con dos tarjetas presentadas a los sujetos, en las que se presentan las imágenes A y B. Antes de comenzar la prueba, se les presenta a los sujetos una regla simple: presionar el botón cuando la imagen A aparece va acompañado de una recompensa, mientras que pulsar el botón en el caso de la imagen B provoca un efecto negativo. Una vez que se aprende esta regla fácil, se invierte sin el conocimiento de los sujetos. La mayoría de los pacientes sanos tienen en cuenta esta característica y presionan los botones de acuerdo con la regla recién establecida, sin embargo, curiosamente, dicho reaprendizaje no se observa en pacientes con trastornos en la corteza orbitofrontal; siguen presionando los botones responsables de la acción negativa. Un detalle curioso es que los pacientes que padecen una enfermedad hablan de haber entendido la regla [7] .

El segundo componente de la prueba se llama "desaparición" (extinción). Los sujetos se introducen en la regla anterior, pero ahora cambia drásticamente: los pacientes experimentarán un efecto negativo (castigo) cuando se presionan ambos botones. La opción correcta sería no presionarlos, pero a los pacientes con violaciones de la OFC les resulta difícil resistirse a presionar el botón, a pesar de la incomodidad experimentada.

Efectos del daño a la OFC

Las lesiones pospuestas de OFC tienden a contribuir a la manifestación de un comportamiento promiscuo. Ejemplos de tal comportamiento son blasfemias profusas , hipersexualidad , interacciones sociales deterioradas, una tendencia a usar drogas (incluido el alcohol y el tabaco ) y una disminución en la capacidad de empatizar .

Notas

1. ↑ Kringelbach, ML La corteza orbitofrontal humana: vinculando la recompensa con la experiencia hedónica  //  Nature Reviews Neuroscience. - 2005. - vol. 6, es. 9 _ - Pág. 691-702. — ISSN 1471-003X . -doi : 10.1038/ nrn1747 .
2. ↑ Siddiqui, SV Neuropsicología de la corteza prefrontal  : [ ing. ]  / SV Siddiqui, U. Chatterjee, D. Kumar [et al.] // Indian Journal of Psychiatry. - 2008. - Vol. 50, es. 3.- Pág. 202-208. — ISSN 0019-5545 . -doi : 10.4103/ 0019-5545.43634 .
3. ↑ Volz, KG Regiones corticales activadas por el sentido subjetivo de coherencia perceptiva de los sonidos ambientales: una propuesta para una neurociencia de la intuición: [ ing. ]  / KG Volz, R. Rübsamen, DY von Cramon // Neurociencia cognitiva, afectiva y conductual. - 2008. - Vol. 8, es. 3.- Págs. 318-328. — ISSN 1531-135X . -doi : 10.3758/ CABN.8.3.318 .
4. ↑ Cha, J. Circuit-Wide Structural and Functional Measures Predict Ventromedial Prefrontal Cortex Fear Generalization: Implications for Generalized Anxiety Disorder: [ ing. ]  / J. Cha, T. Greenberg, JM Carlson [et al.] // The Journal of Neuroscience. - 2014. - Vol. 34, Es. 11.- Pág. 4043-4053. — ISSN 1529-2401 . -doi : 10.1523 / JNEUROSCI.3372-13.2014 .
5. ↑ Tekin, S. Circuitos neuronales subcorticales frontales y neuropsiquiatría clínica: una actualización / S. Tekin, JL Cummings // Journal of Psychosomatic Research. - 2002. - vol. 53, es. 2.- Pág. 647-654. — ISSN 0022-3999 . — PMID 12169339 .
6. ↑ 1 2 Volkow, ND Adicción, una enfermedad de la compulsión y el impulso: participación de la corteza orbitofrontal  : [ ing. ]  / ND Volkow, JS Fowler // Corteza cerebral. - 2000. - vol. 10, es. 3.- Pág. 318-325. — ISSN 1460-2199 . -doi : 10.1093 / cerca/10.3.318 .
7. ↑ Rolls, ET Aprendizaje relacionado con las emociones en pacientes con cambios sociales y emocionales asociados con daño en el lóbulo frontal: [ ing. ]  / ET Rolls, J. Hornak, D. Wade, J. McGrath // Revista de neurología, neurocirugía y psiquiatría. - 1994. - vol. 57, Is. 12.- Pág. 1518-1524. — ISSN 1468-330X . -doi : 10.1136/ jnnp.57.12.1518 .