WERELD & DENKEN
 
 

Neurologie: prefrontale cortex

24 okt.2011

De prefrontale cortex, voor de locatie zie het globale overzicht hier  , is evolutionair gezien het modernste deel van de hersenen, en is daarom te associëren met de meest typisch menselijke eigenschappen en gedrag. Daarvan zijn er vele genoemd die naarmate men het gedrag van andere dieren beter begreep toch niet zo absoluut typisch bleken als gedacht, zoals de capaciteit tot plannen en vooruitzien  .

Aangaande de evolutionaire ontwikkeling van het menselijke gedrag doet de BBC-serie Walking with Cavemen  een aantal opmerkelijke uitspraken, erop neerkomende dat de ontwikkeling van diverse soorten homo gedreven wordt door één cruciale factor: de sociale communicatie. Een van de specifieke uitspraken is dat de ontwikkeling van een energetisch kostbaar iets als het brein, dat ongeveer een zesde van het totale energiegebruik opslorpt, een heel belangrijk doel moest hebben, en dat dat doel was een betere begrip van elkaars motieven en handelen in de groep, waardoor er effectiever gezamenlijk opgetreden kon worden bij het verkrijgen van voedsel ontwikkeld. Hierin zit ook een component van plannen en vooruitzien, omdat het bij het bedenken van wat de ander gaat doen, vanzelfsprekend gaat om iets dat nog moet plaatsvinden.

Het verschil tussen het plannen en vooruitzien voor sociale doeleinden en dat voor zaken als mogelijke toekomstige voedselschaarste is dat het sociale gebeuren veel meer variabelen kent en veel minder intrinsiek voorspelbaar is. Deze vorm van vooruitzien moet zeer flexibel zijn. Die flexibiliteit maakt het geschikt voor diverse andere niet voorzien functionaliteiten, waaronder vermoedelijk die voor de mensen kenmerkende capaciteit die men samenvat in termen als "denken". Een capaciteit die men in het uiterlijk wel associeert met "een hoog voorhoofd". Het hoge voorhoofd waarachter de prefrontale cortex zit (wie hierbij associaties krijgt met termen als "Lombroso" heeft last van een verkeerde programmering van dit onderdeel  ).

De connectie tussen de prefrontale cortex en sociaal functioneren is een van de vele zaken die men op dit moment, schrijven in 2011, begint te ontdekken door de nieuwe mogelijkheden van fMRI-beeldtechnieken die de werking van de hersenen laten zien (uit de Volkskrant, 22-10-2011, door Malou van Hintum).
  Vooraan in de hersenen

Wanneer het voorste deel van onze prefrontale cortex (PFC) - het hersengebiedje dat een belangrijke rol speelt bij sociaal gedrag, het nemen van beslissingen en het beheersen van impulsen ...

Een ongelukkige combinatie. In de hersenen worden op talloze plaatsen beslissingen genomen. Het beheersen van impulsen heeft vermoedelijk een zeer specifieke plaats: de anterieure cingulate cortex (ACC)  en niet de prefrontale cortex. De PFC levert de 'redelijke' gedachten, en de emotionele hersenen de impulsen. Het proces van de beheersing of afweging van twee andere processen vindt meestal plaats op een eigen locactie - in dit geval dus vermoedelijk de ACC, liggende tussen de emotionele hersenen en de neocortex waarvan de PFC een deel is.
  Wanneer het voorste deel van onze prefrontale cortex (PFC) ...  minder actief is, volgen mensen automatisch hun eerste emotionele reacties, zelfs wanneer hun expliciet wordt gevraagd dat niet te doen. Dat blijkt uit onderzoek van neurowetenschapper Inge Volman (Donders Instituut, Radboud Universiteit Nijmegen), waarover ze op 25 oktober in Current Biology publiceert.
    Veel onderzoek naar de reactie op sociaal-emotionele stimuli, zoals emotionele gezichten, bestudeert wat er in de hersenen gebeurt als mensen hun emoties onderdrukken. 'Maar in interactie met anderen zijn die emoties belangrijk. Echt onderdrukken kan dus niet,' zegt Volman. 'Bij het sturen van ons gedrag spelen ze een rol, en ik veronderstelde dat het voorste deel van de PFC daarbij belangrijk is. Want mensen bij wie dat deel is beschadigd, gedragen zich vaak sociaal onaangepast.'

Het door de BBC-serie gestelde, nu toegespitst op de PFC. Wie dit proces in werking wil zien, kijke naar de filmpjes van het marshmallow-experiment  (Wikipedia) op het internet  . In deze natuurlijke situatie betreft het dus de ontwikkeling van de vaardigheden van dit onderdeel van de hersenen, waarbij de betrokken leeftijd, rond de vier jaar, er weer op wijst dat dit een een wat lager onderdeel betreft. Dus niet de PFC, die zich pas in en na de puberteit ten volle ontwikkelt.

De methodieken die dit soort onderzoek gebruikt lijken steeds meer op de methoden van de natuurwetenschappen - in het onderstaande betreft dit de methode van modulatie: onderzoek iets, verander een factor, onderzoek dan opnieuw en bepaal het verschil:
  Volman liet gezonde proefpersonen emotionele gezichten zien na een interventie met TMS (Transcraniële Magnetische Stimulatie), en vroeg hun daarop op een specifieke manier te reageren. Bij TMS, een techniek die met wisselend succes ook therapeutisch wordt toegepast bij mensen die depressief zijn of stemmen horen, wordt een soort magnetische spoel boven het hoofd gehouden die tijdelijk de activiteiten beïnvloedt van de hersengebiedjes daaronder.
    In Volmans experiment kregen proefpersonen gedurende 40 seconden magnetische pulsen op de voorkant van het hoofd toegediend. Daarna - het effect van deze interventie houdt ongeveer een half uur aan - werden ze in de scanner gelegd en kregen ze plaatjes van emotionele gezichten te zien. Daarbij werd hun gevraagd om, met een joystick, contra-intuïtief te werk te gaan: ze moesten toenadering zoeken bij een boos gezicht, en blije gezichten van zich af duwen.
    De proefpersonen maakten na de interventie met TMS meer fouten dan daarvóór. De hersenscanner liet zien dat tijdens dit experiment het voorste deel van de PFC minder actief was, terwijl de amygdala, het 'emotiegebiedje' in de hersenen dat vaak snel en automatisch reageert op emotionele prikkels, juist actiever werd.

Dat laatste is een klassiek voorbeeld van een balans-proces: er komt minder input van de PFC, dus proberen de hersenen dat te compenseren door meer input van de amygdala. Een proces dat ergens plaats moet vinden, en dat is dus vermoedelijk de ACC die een alternatieve bron van informatie zoekt.

Omdat de PFC de drager is van de hoogste denkprocessen in de hersenen, is het vermoedelijk ook één van de onderdelen waarvan de precieze werking het laatst ontdekt zal worden. Meer daarover zodra nieuwe ontwikkelingen zich voordoen.


Naar Neurologie, organisatie  , Psychologie lijst  , Psychologie overzicht  , of site home  .