Córtex pré-frontal: anatomia, funções e lesões - Ciência - 2023

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o córtex pré-frontal, também conhecido como córtex pré-frontal, é uma região do cérebro que está localizada na parte anterior dos lobos frontais. Especificamente, essa estrutura está localizada na frente das áreas motoras e pré-motoras do córtex frontal, resultando em uma região básica para o planejamento de comportamentos cognitivamente elaborados.

Pesquisas recentes relacionaram o córtex pré-frontal a atividades como a expressão da personalidade, processos de tomada de decisão e a adequação do comportamento social apropriado em todos os momentos.

Assim, essa região do cérebro é uma das estruturas básicas que determinam as qualidades do comportamento humano, bem como a execução das atividades mais complexas.

Este artigo revisa as principais características do córtex pré-frontal. São discutidas as principais teorias sobre essa região do cérebro, bem como as atividades que realiza e os transtornos associados.

Características do córtex pré-frontal

O córtex pré-frontal é uma região do cérebro que constitui aproximadamente 30% do córtex cerebral. Essa estrutura está localizada na região frontal do cérebro, ou seja, na área que se localiza na testa, e constitui a parte anterior dos lobos frontais do cérebro.

Mais especificamente, o córtex pré-frontal fica logo à frente de duas outras áreas importantes do lobo frontal: o córtex motor e o córtex pré-motor. Atualmente, existem três maneiras principais de definir o córtex pré-frontal. Estes são:

Como o córtex frontal granular.
Como a zona de projeção do núcleo mediano do tálamo.
Como a parte do córtex frontal cuja estimulação elétrica não causa movimentos.

O córtex pré-frontal pode ser distinguido de outras áreas do lobo frontal por meio de sua composição celular, sua inervação dopaminérgica e seus aferentes talâmicos. Dessa forma, hoje constitui uma região bem estabelecida e delimitada.

Segundo a maioria dos autores, como Miller e Cohen, o córtex pré-frontal é a região mais elaborada nos primatas, animais conhecidos por seu repertório comportamental diversificado e flexível.

Assim, o córtex pré-frontal constitui um conjunto de áreas neocorticais que envia e recebe projeções de praticamente todos os sistemas corticais sensoriais e motores e muitas estruturas subcorticais, e é uma região básica para o desenvolvimento do comportamento e da personalidade.

Nesse sentido, Miller e Cohen determinaram que o córtex pré-frontal não é uma estrutura crítica para o desempenho de comportamentos simples ou automáticos, que não são generalizados para novas situações.

Ao contrário, o córtex pré-frontal é importante nas atividades que requerem processamento de cima para baixo, ou seja, quando o comportamento deve ser guiado por estados internos ou quando é necessário utilizar elementos sociais e ambientais que determinam o comportamento.

Anatomia

O córtex pré-frontal foi definido por meio de sua citoarquitetura pela presença de uma camada granular que corresponde à quarta camada do córtex cerebral.

No momento, não está totalmente claro quem foi o primeiro a usar esse critério para distinguir o córtex pré-frontal. Muitos dos pesquisadores pioneiros na citoarquitetura do cérebro restringiram o termo pré-frontal a uma região muito menor.

No entanto, em 1935, Carlyle Jacobsen usou o termo córtex pré-frontal para diferenciar as áreas pré-frontais granulares das áreas motoras e não granulares pré-motoras do lobo frontal.

Na terminologia das áreas de Brodmann, o córtex pré-frontal inclui as áreas 8, 9, 10, 11, 44, 45, 46 e 47, resultando em uma região muito grande com um grande número de estruturas dentro dela.

Por outro lado, o córtex pré-frontal se destaca como uma zona de projeção para os núcleos do tálamo, segundo o trabalho de Rose e Woolsey. Esses autores demonstraram que em animais não primatas (que não têm córtex pré-frontal), essas estruturas se projetam para regiões diferentes. Especificamente, em direção às áreas anterior e ventral.

Da mesma forma, atualmente existem estudos que mostram que as projeções do núcleo mediodorsal do tálamo não se restringem ao córtex pré-frontal dos primatas, mas também podem viajar para outras estruturas cerebrais.

Finalmente, hoje o córtex pré-frontal também é conhecido como a área do córtex frontal cuja estimulação elétrica não causa movimentos observáveis. No entanto, esta definição causa alguma controvérsia, uma vez que a ausência de movimentos observáveis após a estimulação elétrica também pode ser observada em regiões não granulares do córtex.

Características

O córtex pré-frontal é uma estrutura fortemente interconectada com grande parte do cérebro. No interior, conexões abundantes podem ser vistas com outras regiões corticais e subcorticais.

O córtex pré-frontal dorsal está especialmente interconectado com regiões do cérebro envolvidas em processos como atenção, cognição e ação. Em vez disso, o córtex pré-frontal ventral se interconecta com estruturas cerebrais relacionadas e envolvidas nos processos emocionais.

Finalmente, deve-se notar que o córtex pré-frontal recebe informações dos sistemas de excitação do tronco cerebral, e sua função é particularmente dependente de seu ambiente neuroquímico.

De forma mais geral, há atualmente um alto consenso científico em estabelecer que o córtex pré-frontal é uma região do cérebro que está principalmente envolvida no planejamento de comportamentos cognitivamente complexos.

Este tipo de funções implica o desempenho de atividades como a expressão da personalidade, o desenvolvimento de processos de tomada de decisão ou a adaptação de comportamentos às situações sociais que ocorrem a todo o momento.

Assim, o córtex pré-frontal é uma região fundamental para coordenar pensamentos e ações de acordo com objetivos internos e conhecimentos adquiridos.

Para determinar a funcionalidade do córtex pré-frontal, o termo médico função executiva foi desenvolvido. Este tipo de função refere-se à capacidade de distinguir entre pensamentos conflitantes, fazer julgamentos morais, prever consequências, etc.

Atividade do córtex pré-frontal

Atualmente, existem muitas teorias que tentam definir como o córtex pré-frontal funciona por meio das funções executivas.

Nesse sentido, o córtex pré-frontal é uma região funcionalmente muito difícil de analisar e estudar, uma vez que possui múltiplas conexões com praticamente todas as estruturas do cérebro.

Porém, além do mecanismo que pode apresentar, o tipo de atividades que realiza está bem descrito. A atividade do córtex pré-frontal cai no que é conhecido como funções executivas e é caracterizada por realizar as seguintes ações:

Desenvolvimento de capacidades para formular metas e desenhar planos.
Desenvolvimento de competências envolvidas nos processos de planejamento e estratégias para atingir os objetivos.
Execução das competências envolvidas na execução dos planos.
O reconhecimento da realização adquirida com o comportamento e a necessidade de alterar a atividade, interrompê-la e gerar novos planos de ação.
Inibição de respostas inadequadas.
Processo de seleção comportamental e sua organização no espaço e no tempo.
Desenvolvimento da flexibilidade cognitiva em estratégias de monitoramento.
Supervisão de comportamentos com base em estados motivacionais e afetivos.
Supervisão de comportamentos com base nas particularidades do contexto em todos os momentos.
Tomando uma decisão.

Córtex pré-frontal e funções executivas

Por meio dos estudos iniciais de Fuster e Goldman-Rakic, o termo funções executivas foi desenvolvido para dar um nome à capacidade e à atividade que o córtex pré-frontal desenvolve.

A função executiva, portanto, refere-se à capacidade de representar informações que não estão presentes no ambiente em um determinado momento, bem como a criação de um “bloco de notas mental”.

Assim, o conceito de função executiva do córtex pré-frontal abrange o desenvolvimento de respostas cognitivas a problemas complexos ou difíceis de resolver.

Estudos atuais sugerem que experiências passadas são representadas no córtex pré-frontal para aplicá-las ao presente e, dessa forma, orientar a tomada de decisão.

Em geral, por meio dessa função, o córtex pré-frontal seria a estrutura do cérebro que daria às pessoas a capacidade de raciocinar e de usar o conhecimento e a experiência passada para modular o comportamento.

Mais especificamente, o trabalho de Goldman-Rakin descreve esses tipos de funções como a maneira pela qual o conhecimento representacional pode ser usado para guiar de forma inteligente os pensamentos, ações e emoções.

As funções executivas seriam um processo que daria origem à capacidade de inibir pensamentos, comportamentos e sensações considerados inadequados.

Teorias de funções executivas

Atualmente, existem muitas teorias diversas que tentam explicar o funcionamento específico dessa atividade realizada pelo córtex pré-frontal. Um deles postula que a memória de trabalho seria parte fundamental do processo de atenção e inibição comportamental.

Especificamente, a memória de trabalho permite reter as novas informações capturadas e mantê-las por alguns segundos na mente da pessoa. A adaptação dessas informações com o conhecimento prévio pode ser o processo que deu origem às funções executivas e determinou a atividade do córtex pré-frontal.

Por outro lado, Shimamura propôs a teoria da filtragem dinâmica para descrever o papel do córtex pré-frontal nas funções executivas.

Nesta teoria, postula-se que o córtex pré-frontal atuaria como um mecanismo de filtragem de alto nível que favoreceria as ativações orientadas para o objetivo e inibiria ativações que podem ser irrelevantes.

Finalmente, Miller e Cohen propuseram uma teoria integrativa do funcionamento do córtex pré-frontal. Nessa teoria, teoriza-se que o controle cognitivo surge da manutenção ativa de padrões de atividade no córtex pré-frontal, que visam criar representações dos objetivos a serem alcançados e dos meios necessários para alcançá-los.

Lesões no córtex pré-frontal

A primeira constatação de lesões no córtex pré-frontal foi feita por meio da documentação do famoso caso de Phineas Gage, ferroviário que, após um acidente, sofreu uma lesão grave no lobo frontal do cérebro.

Por meio de danos cerebrais que envolviam criticamente o córtex pré-frontal, Phineas manteve sua memória, fala e habilidades motoras. No entanto, seus traços de personalidade mudaram radicalmente após o acidente.

Na verdade, o dano sofrido no córtex pré-frontal o deixava irritado, impaciente e com altos déficits nas relações sociais e interpessoais.

Posteriormente, outros estudos realizados com pacientes afetados por lesão pré-frontal mostraram que as pessoas são capazes de verbalizar corretamente quais seriam os comportamentos sociais mais adequados em determinadas circunstâncias.

Apesar de serem capazes de raciocinar corretamente o comportamento a seguir, na prática, eles têm dificuldades em executar tais comportamentos. Na verdade, na vida cotidiana, eles tendem a realizar atos que trazem gratificação imediata, apesar de saberem das consequências negativas que podem acarretar a longo prazo.

Desordens associadas

Os dados coletados sobre os efeitos do dano direto ao córtex pré-frontal indicam que essa região do cérebro não está apenas relacionada à capacidade de entender as consequências de longo prazo, mas também envolve a capacidade mental de atrasar a gratificação imediata .

Hoje existe uma literatura abundante que visa melhorar a compreensão do papel do córtex pré-frontal em diferentes distúrbios neurológicos, como esquizofrenia, transtorno bipolar ou transtorno de déficit de atenção e hiperatividade.

Essas três psicopatologias têm sido relacionadas a uma certa disfunção do córtex cerebral, fato que motivaria o aparecimento de alterações comportamentais nas pessoas.

Da mesma forma, os ensaios clínicos com farmacoterapia já foram iniciados e descobriram que certos medicamentos, como a guanfacina, melhoram a função do córtex pré-frontal.

Finalmente, postula-se que outras condições patológicas como depressão, respostas elevadas ao estresse, comportamentos e tentativas de suicídio, sociopatias ou dependência de drogas também podem estar relacionadas ao funcionamento do córtex pré-frontal.

No entanto, as evidências científicas sobre essas hipóteses são limitadas e mais investigações são necessárias para determinar o papel do córtex pré-frontal nesses tipos de transtornos psicopatológicos.

Referências

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