Biliş, yaşlanma ve bunamada medial prefrontal korteksin rolü.

Araştırma özeti

Aşağıdaki metin kaynak makalenin lisansı doğrulanmış orijinal özetidir. cc by

Humans require a plethora of higher cognitive skills to perform executive functions, such as reasoning, planning, language and social interactions, which are regulated predominantly by the prefrontal cortex. The prefrontal cortex comprises the lateral, medial and orbitofrontal regions. In higher primates, the lateral prefrontal cortex is further separated into the respective dorsal and ventral subregions. However, all these regions have variably been implicated in several fronto-subcortical circuits. Dysfunction of these circuits has been highlighted in vascular and other neurocognitive disorders. Recent advances suggest the medial prefrontal cortex plays an important regulatory role in numerous cognitive functions, including attention, inhibitory control, habit formation and working, spatial or long-term memory. The medial prefrontal cortex appears highly interconnected with subcortical regions (thalamus, amygdala and hippocampus) and exerts top-down executive control over various cognitive domains and stimuli. Much of our knowledge comes from rodent models using precise lesions and electrophysiology readouts from specific medial prefrontal cortex locations. Although, anatomical disparities of the rodent medial prefrontal cortex compared to the primate homologue are apparent, current rodent models have effectively implicated the medial prefrontal cortex as a neural substrate of cognitive decline within ageing and dementia. Human brain connectivity-based neuroimaging has demonstrated that large-scale medial prefrontal cortex networks, such as the default mode network, are equally important for cognition. However, there is little consensus on how medial prefrontal cortex functional connectivity specifically changes during brain pathological states. In context with previous work in rodents and non-human primates, we attempt to convey a consensus on the current understanding of the role of predominantly the medial prefrontal cortex and its functional connectivity measured by resting-state functional MRI in ageing associated disorders, including prodromal dementia states, Alzheimer's disease, post-ischaemic stroke, Parkinsonism and frontotemporal dementia. Previous cross-sectional studies suggest that medial prefrontal cortex functional connectivity abnormalities are consistently found in the default mode network across both ageing and neurocognitive disorders such as Alzheimer's disease and vascular cognitive impairment. Distinct disease-specific patterns of medial prefrontal cortex functional connectivity alterations within specific large-scale networks appear to consistently feature in the default mode network, whilst detrimental connectivity alterations are associated with cognitive impairments independently from structural pathological aberrations, such as grey matter atrophy. These disease-specific patterns of medial prefrontal cortex functional connectivity also precede structural pathological changes and may be driven by ageing-related vascular mechanisms. The default mode network supports utility as a potential biomarker and therapeutic target for dementia-associated conditions. Yet, these associations still require validation in longitudinal studies using larger sample sizes.

Türkçe çeviri

Makine çevirisi · Klinik kullanım öncesinde kaynakla karşılaştırılmalı.

İnsanlar, prefrontal korteks tarafından ağırlıklı olarak düzenlenen akıl yürütme, planlama, dil ve sosyal etkileşimler gibi yürütme işlevlerini yerine getirmek için çok sayıda yüksek bilişsel beceriye ihtiyaç duyarlar. Prefrontal korteks, lateral, medial ve orbitofrontal bölgeleri içerir. Daha yüksek primatlarda, lateral prefrontal korteks daha da ilgili dorsal ve ventral alt bölgelere ayrılır. Bununla birlikte, tüm bu bölgeler çeşitli fronto-altkortikal devrelere dahil edilmiştir. Bu devrelerin disfonksiyonu vasküler ve diğer nörobilişsel bozukluklarda vurgulanmıştır. Son gelişmeler, medial prefrontal korteksin dikkat, inhibitör kontrol, alışkanlık oluşumu ve çalışma, mekansal veya uzun süreli bellek dahil olmak üzere çok sayıda bilişsel işlevde önemli bir düzenleyici rol oynadığını göstermektedir. Medial prefrontal korteks, subkortikal bölgelerle (talamus, amigdala ve hipokampus) oldukça bağlantılı görünmektedir ve çeşitli bilişsel alanlar ve uyaranlar üzerinde yukarıdan aşağıya yönetici kontrolü uygular. Bilgimizin çoğu, belirli medial prefrontal korteks konumlarından kesin lezyonlar ve elektrofizyoloji okumaları kullanan kemirgen modellerinden gelir. Kemirgen medial prefrontal korteksin primat homologuna kıyasla anatomik eşitsizlikleri belirgin olsa da, mevcut kemirgen modelleri, medial prefrontal korteksi yaşlanma ve demans içindeki bilişsel düşüşün nöral bir substratı olarak etkili bir şekilde etkilemiştir. İnsan beyni bağlantısına dayalı nörogörüntüleme, varsayılan mod ağı gibi büyük ölçekli medial prefrontal korteks ağlarının biliş için eşit derecede önemli olduğunu göstermiştir. Bununla birlikte, medial prefrontal korteks fonksiyonel bağlantısının özellikle beyin patolojik durumları sırasında nasıl değiştiği konusunda çok az fikir birliği vardır. Kemirgenler ve insan olmayan primatlardaki önceki çalışmalarla birlikte, ağırlıklı olarak medial prefrontal korteksin rolünün mevcut anlayışı ve yaşlanmaya bağlı bozukluklarda, prodromal demans durumları, Alzheimer hastalığı, iskemik sonrası inme, Parkinsonizm ve frontotemporal demans dahil olmak üzere, dinlenme durumu fonksiyonel MRI ile ölçülen fonksiyonel bağlantısı hakkında bir fikir birliği sunmaya çalışıyoruz. Önceki kesitsel çalışmalar, medial prefrontal korteks fonksiyonel bağlantı anormalliklerinin, Alzheimer hastalığı ve vasküler bilişsel bozukluk gibi hem yaşlanma hem de nörobilişsel bozukluklarda varsayılan mod ağında tutarlı bir şekilde bulunduğunu göstermektedir. Belirli büyük ölçekli ağlardaki medial prefrontal korteks fonksiyonel bağlantı değişikliklerinin belirgin hastalık spesifik kalıpları, varsayılan mod ağında sürekli olarak özellik gösterirken, zararlı bağlantı değişiklikleri gri madde atrofisi gibi yapısal patolojik sapmalardan bağımsız olarak bilişsel bozukluklarla ilişkilidir. Medyal prefrontal korteks fonksiyonel bağlantısının bu hastalığa özgü kalıpları da yapısal patolojik değişikliklerden önce gelir ve yaşlanmaya bağlı damar mekanizmaları tarafından yönlendirilebilir. Varsayılan mod ağı, demansla ilişkili durumlar için potansiyel bir biyobelirteç ve terapötik hedef olarak yardımcı programı destekler. Yine de, bu dernekler hala daha büyük örnek boyutları kullanarak uzunlamasına çalışmalarda doğrulamayı gerektirir.

İlgili konular