Frontal Lob: Biliş,

Sosyal davranış ve

Kişilik

Frontal Lob: Genel Bir BakışYapı olarak hiçbirimizin beyni birbirisinin aynısı değildir. Ama bazı genel

özellikleri taşırız.Merkezi sulkus, lateral sulkus ve diğer temel sulkus’lar, yarım küreleri

okipital, paryetal, temporal ve frontal loblara bölmektedir. Frontal loblar lateral sulkusun üzerinde bulunan bölgededir.

Diğer loblarla karşılaştırıldığında frontal loblar psikolojik olarak daha karmaşık görevlere sahiptir. Ancak bu yönüyle soyut düşünce ile ilgilenmeye aracılık eden, davranışın mantıksal ve temporal olarak planlaması ve organizasyonuna imkan veren ve uygun olmayan sosyal ve duygusal tepkileri sınırlandıran yapılardır.

Özel olarak aracılık ettiği düşünülen bazı fonksiyonlar şunlardır:• Çalışma belleği• Bilginin kodlanması ve geri alınması• Dikkat• Yaratıcılık• Bunaklık (fronto-temporal bunaklık, Pick’in Kompleksi)• Zeka• Akıl yürütme• Duygusal dışavurum• Depresif hastalık • Huntington hastalığı• Apraksi• Dil (konuşma)• Zihin teorisi• Motor hareketi ve hazırlık• Planlama• Yürütme fonksiyonları

Özet olarak, frontal loblar ‘daha üst öğrenmenin’ kortikal konum ve odağıdır. Bazen kendini açıkça belli etmeyen yapı olarak düşünülmektedir.

Bu bilişsel davranışı sürdürmekten sorumlu olan frontal lobların özel bir bölümü, prefrontal korteks olarak bilinmektedir.

Prefrontal korteks yürütme fonksiyonları olarak bilinen süreçler olan planlama, hedef belirleme, davranışı düzenleme ve doğrulama gibi süreçler için zorunludur:

• Bölünmüş dikkat• Sürdürülen dikkat• İşleme hızı• Başlatma• Sıralama• Set-değiştirme• Bilişsel esneklik• Planlama

Frontal Loblar: Anatomik TaslakFrontal loblar, dört lobun en gelişmişi olup ve serebral korteksin, yaklaşık üçte

birini oluşturmaktadır. Broadman bu bölgede anatomik olarak farklı on üç alan belirlemiş ve birkaç alanın anatomik ve fonksiyonel açıdan ayırt edilebilir olduğunu ileri sürmüştür. Prefrontal lob ve motor korteksini içeren precentral alan da dahil premotor alanı oluşturur. Frontal korteks, tamamlayıcı motor alanını veya premotor bölgeyi,göz hareketinin yönlerini kontrol eden frontal göz alanını ve istemli konuşmayı kontrol eden broca alanını içerir. Frontal lobların anterior kısmı, prefrontal bölgedir; bunun soyut düşünmeden, akıl yürütmeden ve tepkilerin sınırlandırılmasının sürdürülmesi ve yürütülmesinden sorumlu olduğu düşünülmektedir. Bu çoğu kez iki bölgeye ayrılmıştır: orbito frontal korteks (bazen eş anlamlı olarak ventro medyal korteks ile kullanılır) ve dorso lateral bölge. Dorso lateralin özel olarak bilişsel ve yürütme fonksiyonu, çalışma belleği, kavramsal akıl yürütme ve dikkatten sorumlu olduğu ve orbito frontal korteksin ise uyartı edinimi, ödül ile uyartı arasında ilişki kurma, davranışın kendiliğinden düzenlemesi ve kompleks karar verme ile bölge olduğu düşünülmektedir.

Frontal lobların karmaşıklığı o derecedir ki motor hareket ve hareket planlamasından sosyal davranış ve kişiliğe kadar bütün davranış birimlerini etkilediği görülmektedir.Beynin ‘orkestra şefidir’ ve diğer duyusal, motor ve bilişsel sistemlerin faaliyetlerini yönetirler ve limbik sistem alanları da dahil olmak üzere korteksin temel bağlantı duyusal alanlarından gelen bütün çıktıları ve buralara gelen girdileri koordine eder. Frontal lobların davranışın birçok yönünden sorumlu oluğu, beynin diğer alanları ile bu bölgenin yoğun bağlantılarından anlaşılmaktadır.

Frontal lob fonksiyonuna ilişkin ilk dönem çalışmalarFrontal lob hasarını takip davranış değişikliğine ilişkin kendi

zamanına göre ilk kapsamlı rapor, 150 yıl önce ortaya çıkmıştır.Phineas Gage frontal loblara olan ilgiyi hemen arttırmamıştır.

Çok daha sonraki çalışmalar, frontal kortekste meydana gelen bir hasarın bozulan bilişsel ve entelektüel [akla ait] işlevler ile ilgili olduğunu göstermiştir.

Frontal lob (dis)fonksiyonunu ölçmek için kullanılan testlerNöropsikolojik araştırmalar da frontal lobu ölçme sorunu sürekli bir

sorundur. Genellikle ,frontal lob fonksiyonu testleri, hastanın (1) olayları mantıksal ve temporal olarak sıralama, (2) soyut olarak akıl yürütme ve (3) doğaçlama olarak davranma yeteneğini ölçer.

Frontal korteks yaralanmasında kullanılan en yaygın test, sözel akıcılıktır.Bu test, hastanın verilen bir harf ile mümkün olduğunca fazla nesneyi isimlendirmesini gerekir.Frontal lob hastaları kontrol grubu ile karşılaştırıldığında çok daha az kelime isimlendirir,zayıf bir performans gösterirler.

Soyut akıl yürütmenin erken dönem testleri basılmış kartları içeren ayırt etme testleridir. Farklı versiyonları vardır. Mevcut bir versiyonu, Wisconsion Kart EşlemeTestidir. Bu testlerden birinde 64 kartlık iki deste şekil, renk veya sayı bakımından farklı tasarımlara sahiptir ve hastadan bunları deneyi yapan kişinin kararlaştıracağı bazı ilkelere (renk, form, sayı) göre ayırt etmesi istenir. Bazı frontal lob hastaları, bu testte çok zayıf performans gösterir, çok sayıda hata yapar ve ayırt etmeyi tamamlamada başarısız olurlar.

l

Yaygın kullanılan diğer bir test ise Shallice’in Londra Kulesi ödevidir; Hanoi Kulesi ödevinin bir versiyonu. Katılımcıların renkli topları ilk konumlarından itibaren belirli bir sayıda hareket ile hedef konuma götürmelerini gerektirir. Bu ödevin sonucu, 60 saniye içinde hata yapmadan çözülen problemlerin sayısı ile ölçülür.

Shallice ayrıca iki tane daha frontal lob fonksiyonu testi geliştirmiş. Bu testlerde hastanın gerçek yaşamdaki olayları sıralama yeteneği ölçülür. Shallice ve Burgess’in (1991) Altı Element Testi deneğin belirli bir süre içinde altı açık uçlu (katılımcının test yapılan yere olan seyahatinin kısa anlatımı gibi) ödevi yerine getirmeleri istenir. Çoklu İş Ödevi ise belirli bir dizi kurala göre bilinmeyen bir sokakta alışveriş gibi günlük bir işin yapılmasını içerir. Kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, beyin hasarlı örnek daha atılgan ve tepiseldir, işlerini herhangi bir planlama yapmadan hemen yapmaya başlamışlardır. Örneğin ayrıca ne yapacağını bildiği görülmüş– bir ödevi yerine getirme stratejisi sözel hale getirilebilirdi – ancak bu stratejiyi sonuna kadar götürmemişlerdir.

Yürütme bozukluğu için seçilen testlerin güçlü ve zayıf yönlerinin bir özeti

Ölçüm Güçlü Yönleri Zayıf YönleriWisconsin Kart Ayrıştırma Kapsamlı araştırmaya tabanı

Uygun normlarOrtalama ekolojik geçerlilikOrtalama hassasiyet

Zayıf özel olma durumuPotansiyel olarak hastalar için kafa karıştırıcı

Sözel akıcılık Kapsamlı araştırmaya tabanıUygun normlarYüksek güvenilirlikUygulama ve puanlamada hız ve kolaylıkOrtalama hassasiyetNormal dağıtımOrtalama ekolojik geçerlilik

Düşük özel olma durumuHastalık öncesi sözel IQ’dan aşırı seviyede etkilenme

Biliş tahmini Teoriden türetilmiştir Zayıf hassasiyetZayıf özgüllükZayıf ekolojik geçerlilikZayıf psikometrik geçerlikZayıf normlar

Brixton Uzamsal Öngörü Testi Teoriden türetilmiştirOrtalama hassasiyetOrtalama özgüllük

Ortalama normatif örneklerKabaca puanlamaŞu ana kadar sınırlı araştırma

Yürütme bozukluğu sendromunun davranışsal değerlendirilmesi

Teoriden türetilmiştirÇok yüksek ekolojik geçerlilikOrtalama hassasiyet (altı element)

Şu ana kadar sınırlı araştırmaDüşük hassasiyetÖzgüllük durumu bilinmemektedir

Çift – görev yöntemleri Yöntemlerden türetilmiştirYüksek ekolojik geçerlilikİyi özgüllük

Henüz tamamen standart halde ve norm halinde değildirGüvensizliğe ilişkin potansiyel problem

Semptomlar: GirişBeyin yaralanması, güvenilir olarak ortaya çıkan bir grup davranış

semptomları ile ilişkilendirilir. Ancak frontal lob hastalarında görülen semptom tiplerinden önemli farklılıklar vardır. Sosyal davranış ve kişilikteki değişiklikler, duygusal spektrumun depresif veya manik sonuna doğru eğilim gösterebilirler. Frontal hasarlı bireyler arasındaki test performansı önemli derecede farklılıklar gösterebilir ve hasar gören belirli bölge ve prefrontal korteks ile daha da karmaşık hale gelebilir.

Semptomlar, hasarın precentral ya da motor şeridi üzerinde olduğu motor olarak veya hasarın prefrontal olduğu bilişsel olarak sınıflandırılır. Belirli eksiklikler bu bölgelerin alt bölümlerinde lokalize edilebilir, bu sebeple kişilik değişiklikleri ve duygusal bozukluklar orbito-frontal lezyonlar ile ilişkilendirilebilinir ve bazı bilişsel ve bellek bozuklukları dorso lateral hasar ile ilişkilendirilinir.

Motor (precentral) semptomlarFrontal korteks hasarının belirgin bir semptomu organizasyon ve

planlamadaki zayıflamadır. Bu semptom, aynı zamanda istemli yapılan motor davranışı da içerir. Örneğin hasta belirli bir sırada bir davranışı gösteremez veya tepki veremez. Bu zayıflama ve bozukluk basit mimikleri taklit ederken dahi açıkça görülmektedir.

Tamamlayıcı motor korteksinin alınması, hastanın hızlı değişken el ve parmak hareketlerini yapamamasında meydana gelen uzun süreli zayıflık ile bütün istemli hareketlerinde kısa süreli zayıflığa sebep olmaktadır.

Son olarak frontal hastalarda görülen okülomotor zorluğu / eksikliği doğal olarak zayıf deşarj(?)dır. Bu da birinin diğerini amaçlanan eyleminden bilgilendirdiği beynin bir bölgesinden diğerine bilgi akışına işaret eder.

Duyusal / algısal semptomlar • TatFrontal (ve temporal) lobun tat ve kokunun algılanması ve yiyecek

tadının aracılığında önemli bir rolü olduğu görülmüştür.Yiyeceğin duyusal özelliklerine tepki veren kısım – birincil tat korteksi

– frontal lobun gerisine doğru bir yeri kaplar. İkincil tat korteksi orbito-frontal korteksin (OFC) bir kısmını kaplar. Bu bölgenin hasar görmesi ayrıca hastaların tarifleri takip ederken önemli adımları unutmalarına yol açar. Doyumluluk araştırması, su içildiği zaman ağızdaki su duyusunun ilk olarak birincil tat korteksi ve OFC’deki aktivite ile ilişkilendirildiğini gösterir; birincil tat korteksindeki bu aktivite katılımcıların susuzlukları giderildiğinde dahi kararlı kalır. Doyuma ulaşana kadar su içildiğinde ise OFC’deki aktivasyon azalmıştır. Suyun gittikçe daha az tat verici olduğunda, OFC’deki aktivasyon azalmıştır. Tipik OFC azalımı çikolata veya domates doyuma ulaşana kadar yenildiğinde de görülmüştür.

Araştırmacılar, katılımcıların tadı hoşlarına giden çikolata yediklerinde, OFC’nin bir bölümü olan corpus callosum’un altındaki alanlar ve diğer üç bölge dahil birkaç beyin bölgesinde artan kan akışı olduğunu bulmuşlar. Katılımcılar doyduklarında, kan akışı OFC’nin farklı bir kısmında (caudo-lateral OFC) ve diğer bir bölgede hızlanmış. Araştırmacılar çikolata yenilmesi esnasında görülen beyin aktivasyonunun iki farklı sistemi yansıttığını; davranışın iki farklı yönü olan yaklaşma ve kaçınma arasında aracılık eden sistemler olduğunu ileri sürerler. Beyin bir ödüle pozitif olarak tepki verdiğinde, OFC’nin bölümünü ve ödülle ilgili olan ve frontal kortekste (insula) bulunan diğer bölgeyi aktif hale getirir. Bu bir ‘yaklaşım’ davranışını yansıtır, çünkü genelde hoşlandığımız şeylere yaklaşım gösterme eğiliminde oluruz ve bu da pozitif bir duygu yaratır. Beyin ödül dışı bir şeye veya ödül için bir fırsat yaratmayan bir uyarıcıya tepki verdiğinde (örneğin daha fazla yemek istemediğimiz bir yiyecek), ‘kaçınma’ ile ilgili beyin bölgeleri göreve başlar. Bunlar kaçınma işini yapar, çünkü sevmediğimiz uyarıcıdan uzaklaşma / çekilme eğilimde oluruz ve bu tür uyarıcıları nahoş buluruz (ya da en azından bunları hoş bulmayız).

• Koku ve beyinSağ temporal ve orbito-frontal kortekslerdeki hasar, zayıflayan koku

hafızasına sebep olur. Aynı alanlarda lezyonlar oluştuğu zaman, kokuları ayırt etmek zorlaşır. Ameliyat ile frontal lob alındığı zaman (örneğin tümör kesip almak için), OFC muhafaza edilirse, bir kokuyu tanımlama yeteneği görece olarak kalır ancak OFC de alındığında bu yetenek zayıflar.

İnsanlardaki koku algılamanın ilk norö-görüntüleme deneylerinden birinde, Yousem ve diğerleri (1997) kokuların sağ OFC’yi aktif hale getirdiğini ancak tekrar eden uyarıcı ile tepkinin azaldığını bulmuşlardır.

Katılımcıların muz ve nane kokusu kokladıkları veya basit bir şekilde bunları hayal ettiği bir deneyde, OFC’nin her iki tarafı ve temporal korteksin aktifleşmiştir. Ancak gerçek koklama esnasındaki aktivasyon, hayal etme aşamasındakinden daha büyük olmuştur, bu da benzer alanların her iki aktivite için de kullanıldığını ama dahil olmanın gerçek algılama esnasında daha fazla olduğunu göstermektedir.

Koku ve tat hayal etmeyi deneyen bireylerin çalışmaları, ‘hayali’ kokular ve tat almalardan daha fazla gerçek koklama ve tatma esnasında daha büyük bir aktivasyon olduğunu göstermektedir. Farklı bir çalışmada, sol beyin aktivasyonunun nane ve muz kokularını hayal etme ve koklama esnasında sağ beyin aktivasyonundan daha fazla olduğu görülmüştür.

Frontal lob ile hoş koku algılama arasındaki bağ, Rolls’un başka bir deneyinde belirginleşmiştir (2003). Grubundaki kadın ve erkeklere bir dizi hoş ve hoş olmayan kokular koklatılmıştır ve bunlar kokuları koklarken beyin aktivasyonları kaydedilmiştir. Hoş kokular, maymunların uygun bir tepki verdikleri için bir ödül aldıklarındaki tepkisel olan OFC’nin bir bölümündeki aktivasyon ilişkilendirilmiştir. Farklı bölgeler (cingulat korteks), hoş ve hoş olmayan kokular tarafından aktifleştirilmiştir.

• LezzetOrbito frontal korteks ya bir tip duyusal uyarıcıya tepkiseldir (örneğin

sadece koku veya tat) ya da birden fazlasına tepkiseldir (örneğin tat ve koku ya da tat ve görüntü). Çok merak uyandırıcı bir çalışma OFC tat alanında, nöronların % 34’ünün sadece bir uyarıcının tadına tepki verdiğini, % 13’ünün kokusuna tepkisel olduğunu ve % 21’inin ise görünüşüne tepki verdiğini bulmuştur (Rolls ve Baylis, 1994). Ancak % 13’ü de koku ve görünüşe tepki vermiştir. % 13’ü tat ve kokuya ve % 5’i koku ve görünüşü tepki vermiştir. Bu nöronların tamamı yakın bölgelerdedir.

Bu çalışma sadece tat ve kokuya tepki veren beyin hücrelerinin olduğunu ve yakın bölgelerdeki hücrelerin enteraktif, çok duyulu bir rol üstlendiklerini göstermektedir. OFC’de, yiyeceğin duyusal yönlerine tepki veren alan olan birincil tat korteksinden (koku ve tada tepki veren) daha az iki tip nöron vardır. Bu bulgunun, daha kapsamlı bir yiyecek algılama analizi için bu bölgenin öneminin altını çizmektedir. Belki de koku ve tat duyularının lezzet diye adlandırdığımız etkiyi oluşturmak için bir araya geldiği bölge, bu bölgedir.