Meeting 3
Topic 3: Attention and emotions
Chapter 16 – The frontal lobe (blz 427 - 436)
16.1 Frontal-lobe anatomy
Subdivisions of the frontal cortex
Primary motor cortex (M1) is nummer 4 op het plaatje. Dit gebied specificeert elementaire bewegingen,
zoals mond en ledematen. Ook controleert M1 kracht en richting van de beweging. De cellen projecteren
naar de subcorticale motorische structuren zoals de basal ganglia en nucleus en spinal cord.
Premotor cortex (PM) ligt anterior aan de motor cortex en bevat gebieden 6, 8 en 44 (Broca’s area) van het
plaatje. De PM bevat de supplementary motor cortex en 3 premotor sectors: de dorsal (MPd) en ventral
(PMv) premotor cortex en inferior frontal gyrus (Broca’s area).
PMd gaat over het kiezen van beweging uit de beweging lexicon. PMv bevat mirror neurons, dat
andermans bewegingen herkent en gelijke of verschillende acties selecteert. Broca’s area doet hetzelfde.
Premotor gebieden kan beweging direct beïnvloeden door corticospinal projecties, of indirect via
projecties naar de M1.
De frontal eye fields (8 en 8A) ontvangen visuele input van de posterior parietal regio PG en de midbrain
superior colliculus. PMd en PMv ontvangen projecties van parietal regio’s PE en PF. Alle premotor gebieden
ontvangen projecties van de dorsolateral prefrontal cortex.
Prefrontal cortex (PFC) ontvangt input van mesolimbic dopamine cellen in de tegmentum. Deze input speelt
een belangrijke rol in de
regulatie van hoe prefrontal neurons op stimuli reageren en bijdraagt aan
emotionele staten. De PFC bevat 3 regio’s
˃ Dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), is te vinden in gebied 9 en 46 van het
plaatje. Dit gebied heeft een wederkerige verbinding met de posterior
parietal gebieden en de superior temporal sulcus. Daarnaast heeft het
verbindingen met de cingulate cortex, basal ganglia en de superior colliculus.
˃ Orbitofrontal cortex (OFC), is gebied 47 de laterale delen van 11, 12 en 13 van
het plaatje. Het ontvangt input van alle sensorische modaliteiten. De OFC
ontvangt projecties van de temporal lobe; de auditieve regio’s van de superior
temporal gyrus, de visual regio’s van de inferotemporal cortex (TE), STS en de
subcortical amygdala. De OFC projecteert naar de amygdala en
hypothalamus, wat een route geeft voor invloed op het automatisch
, zenuwstelsel; veranderingen in bloeddruk, ademhaling etc. Deze veranderingen zijn belangrijk bij
emotioneel respons
˃ Ventromedial prefrontal cortex (VMPFC) gaat over de mediale delen van gebieden 11, 12 en 13 en het
anterior gedeelte van 32. Het ontvangt corticale verbindingen van DLPFC, posterior cingulate cortex
en medial temporal cortex. De VMPFC verbind met de amygdala, de hypothalamus en met de
periaqueductal gray (PAG) in breinstam. De VMPFC is gelinkt met structuren dat gaat over emotioneel
gedrag.
Anterior cingulate cortex heeft verbinding met motor, premotor en prefrontal cortex, en de insula.
The connectome and the frontal cortex
De frontal lobe regio’s zijn centraal aan veel corticale netwerken. Het meest bestudeerde breinnetwerk is het
default network. Dit verbind breinregio’s die actief zijn bij mensen die rusten. Dit netwerk is ook actief tijdens
gerichte taken, zoals ergens over denken.
Een ander netwerk is het salience network, wat de anterior cingulate
cortex, supplementary motor cortex en anterior insular cortex bevat. Dit
netwerk is het meest actief wanneer gedragsverandering nodig is en het
moduleert andere netwerk activiteiten.
De prefrontal cortex speelt ook een grote rol in veel corticale netwerken
betrokken bij emotioneel gedrag. De ventromedial prefrontal regio speelt
hier een actieve rol in, en stemmingsstoornissen resulteren vaan aan
abnormale activiteit in deze systemen.
16.2 A theory of frontal-lobe function
De frontal lobe is betrokken bij planning en selectie, het negeren van vreemde stimuli en bij de taak blijven en
bijhouden wat je al gedaan hebt.
De frontal lobe bevat controle systemen dat gedragsstrategieën implementeert in reactie op interne en externe
cues.
Functions of the premotor cortex
De functie van de premotor cortex is het selecteren van gedrag in reactie op externe cues. De supplementary
motor regio heeft een grotere interne bijdrage, wanneer interne cues niet beschikbaar zijn. Wanneer we
ledematen bewegingen kiezen, moeten we oogbewegingen selecteren, wat een functie is van de frontal eye
fields. Oogbewegingen kunnen gemaakt worden op basis van interne cues. Gebied 8 is gespecialiseerd voor
stimulus-gerichte bewegingen, terwijl 8A verantwoordelijk is voor intern gedreven bewegingen.
De supplementary motor regio spelt een belangrijke rol bij het selecteren en richten van motorische volgordes.
Functions of the prefrontal cortex
Motor cortex gaat over het maken van bewegingen. De premotor cortex selecteert bewegingen. De prefrontal
cortex controleert cognitieve processen dat gepaste bewegingen op het juiste moment en plaats selecteert. De
selectie kan gecontroleerd worden door interne informatie of externe cues, of een reactie op context of
zelfkennis.
Internal cues: De interne opname van wat net gebeurt is, is onafhankelijk van het bestaande sensorische
informatie en kan het temporal-, working-, of short-term memory genoemd. Temporal memory gaat over
de neurale opname van recente gebeurtenissen en de volgorde. Deze gebeurtenissen kunnen gerelateerd
zijn aan dingen of bewegingen en verkrijgt informatie van de objectherkenning (ventraal) of motorische
(dorsaal) stromen van sensorische verwerking.
External cues: Mensen waarvan het temporal memory niet werkt, worden afhankelijk van omgevingscues
om hun gedrag te bepalen. Dus gedrag wordt niet gecontroleerd door interne kennis, maar door externe
cues. Een effect is dat mensen met schade aan de frontal-lobe, moeite hebben met het inhiberen van
gedrag, gericht op externe stimuli.
Een type omgeving cue is feedback over de belonende kenmerken van stimuli. Voorbeeld: stel voor dat
een bepaalde stimuli (foto van je oma) altijd geassocieerd is met een beloning (lekker eten). Dan leer je de
, associatie tussen de visuele stimulus en de beloning. Zo’n associatie leren is centraal voor alles wat we
leren over de wereld, en de orbitofrontal cortex staat centraal bij het leren van associaties.
Context cues: Elke rol die we hebben wordt geregeerd door regels van gedrag, waarvan we verwacht
worden ze te volgen. Ook varieert ons gedrag met de omgeving. Gedrag is context afhankelijk. Het kiezen
van gedrag in een bepaalde context, vereist gedetailleerde sensorische informatie, wat overgebracht
wordt naar de inferior frontal cortex van de temporal lobe. Context gaat ook over affectieve context, wat
komt van de amygdala. Mensen met schade aan de orbitofrontal cortex, hebben moeite met context, zeker
in sociale situaties.
Autonoetic awareness: Ons gedrag wordt ook beïnvloed door ervaring en autobiografische kennis:
autonoetic awareness. Dit bind bewustzijn van jezelf samen als een continue entiteit door tijd. Verstoring
van dit bewustzijn zorgt voor verstoring van gedrag zelfregulatie. Ons gedrag wordt beïnvloed van onze
persoonlijke verleden ervaringen en levensdoelen voor de toekomst, zodat we de wereld interpreteren in
ons dagelijks leven. Mensen met schade aan de medial of ventral frontale cortex, verliest zelfkennis en
heeft moeite met het dagelijks leven.
Asymmetry of frontal-lobe function
De linker frontal lobe is meer betrokken bij taal-gerelateerde beweging, inclusief spraak. De rechter frontal lobe
is meer gericht in non-verbale bewegingen zoals gezichtsuitdrukkingen. Beide frontal lobes spelen een rol in
bijna al het gedrag.
De linker prefrontal cortex heeft een grotere rol bij het coderen van informatie in het geheugen. De rechter
prefrontal cortex is meer betrokken bij het ophalen van herinneringen.
Chapter 16 – The frontal lobe (blz 437-457, zonder dieren studies)
16.3 Symptoms of frontal-lobe lesions
Disturbances of motor function
Frontale laesies kan het vermogen verslechteren om bewegingen te maken, bewegingsvolgordes te bepalen en
om te praten.
Fine movements, speed and strength
Schade aan de primary motor cortex zorgt voor chronisch verlies van het vermogen om fijne en onafhankelijke
vingerbewegingen. Vermoedelijk als gevolg van directe corticospinale projecties op motorneuronen. Er is ook
verlies van snelheid en kracht van zowel hand en ledemaatbewegingen in de contralaterale ledematen.
Movement programming
Het serieel ordenen van gedrag in relatie tot verschillende stimuli is een functie van de frontal lobe.
Verwijdering van de supplementary motor cortex zorgt voor verstoring van bijna alle vrijwillige bewegingen.
Herstel is snel en de permanente verstoring is terug te zien in snelle bewegingen van handen of vingers.
Grote laesies in de supplementary motor cortex zorgt voor kleine symptomen, omdat zowel de linker en rechter
premotor cortex betrokken zijn bij bewegingen programmeren.
Mensen met een frontal lobe laesie maken meer fouten bij het kopiëren van gezichtsbewegingen en de
volgorde ervan. Ze hadden moeite met het ordenen van componenten van de volgorde in een ketting van
bewegingen. De konden de componenten ophalen, maar de volgorde was fout.
Schade aan de frontal lobe zorgt voor verstoring van kopiëren van gezichts-, maar niet armbewegingen, wat
impliceert dat de frontal lobe een belangrijke rol speelt bij het controleren van het gezicht.
Voluntary gaze
Frontal lobe laesies zorgt voor verandering in vrijwillige blik. Bij een onderzoek moeten mensen aangeven welk
patroon verdubbeld was. Mensen met een frontal lobe laesie, zijn hierin verslechterd. De oogbewegingen zijn
ook anders bij mensen met een frontal lobe laesie, en bijvoorbeeld: staren meer naar een foto en kijken naar
random punten.
Corollary discharge
Topic 3: Attention and emotions
Chapter 16 – The frontal lobe (blz 427 - 436)
16.1 Frontal-lobe anatomy
Subdivisions of the frontal cortex
Primary motor cortex (M1) is nummer 4 op het plaatje. Dit gebied specificeert elementaire bewegingen,
zoals mond en ledematen. Ook controleert M1 kracht en richting van de beweging. De cellen projecteren
naar de subcorticale motorische structuren zoals de basal ganglia en nucleus en spinal cord.
Premotor cortex (PM) ligt anterior aan de motor cortex en bevat gebieden 6, 8 en 44 (Broca’s area) van het
plaatje. De PM bevat de supplementary motor cortex en 3 premotor sectors: de dorsal (MPd) en ventral
(PMv) premotor cortex en inferior frontal gyrus (Broca’s area).
PMd gaat over het kiezen van beweging uit de beweging lexicon. PMv bevat mirror neurons, dat
andermans bewegingen herkent en gelijke of verschillende acties selecteert. Broca’s area doet hetzelfde.
Premotor gebieden kan beweging direct beïnvloeden door corticospinal projecties, of indirect via
projecties naar de M1.
De frontal eye fields (8 en 8A) ontvangen visuele input van de posterior parietal regio PG en de midbrain
superior colliculus. PMd en PMv ontvangen projecties van parietal regio’s PE en PF. Alle premotor gebieden
ontvangen projecties van de dorsolateral prefrontal cortex.
Prefrontal cortex (PFC) ontvangt input van mesolimbic dopamine cellen in de tegmentum. Deze input speelt
een belangrijke rol in de
regulatie van hoe prefrontal neurons op stimuli reageren en bijdraagt aan
emotionele staten. De PFC bevat 3 regio’s
˃ Dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC), is te vinden in gebied 9 en 46 van het
plaatje. Dit gebied heeft een wederkerige verbinding met de posterior
parietal gebieden en de superior temporal sulcus. Daarnaast heeft het
verbindingen met de cingulate cortex, basal ganglia en de superior colliculus.
˃ Orbitofrontal cortex (OFC), is gebied 47 de laterale delen van 11, 12 en 13 van
het plaatje. Het ontvangt input van alle sensorische modaliteiten. De OFC
ontvangt projecties van de temporal lobe; de auditieve regio’s van de superior
temporal gyrus, de visual regio’s van de inferotemporal cortex (TE), STS en de
subcortical amygdala. De OFC projecteert naar de amygdala en
hypothalamus, wat een route geeft voor invloed op het automatisch
, zenuwstelsel; veranderingen in bloeddruk, ademhaling etc. Deze veranderingen zijn belangrijk bij
emotioneel respons
˃ Ventromedial prefrontal cortex (VMPFC) gaat over de mediale delen van gebieden 11, 12 en 13 en het
anterior gedeelte van 32. Het ontvangt corticale verbindingen van DLPFC, posterior cingulate cortex
en medial temporal cortex. De VMPFC verbind met de amygdala, de hypothalamus en met de
periaqueductal gray (PAG) in breinstam. De VMPFC is gelinkt met structuren dat gaat over emotioneel
gedrag.
Anterior cingulate cortex heeft verbinding met motor, premotor en prefrontal cortex, en de insula.
The connectome and the frontal cortex
De frontal lobe regio’s zijn centraal aan veel corticale netwerken. Het meest bestudeerde breinnetwerk is het
default network. Dit verbind breinregio’s die actief zijn bij mensen die rusten. Dit netwerk is ook actief tijdens
gerichte taken, zoals ergens over denken.
Een ander netwerk is het salience network, wat de anterior cingulate
cortex, supplementary motor cortex en anterior insular cortex bevat. Dit
netwerk is het meest actief wanneer gedragsverandering nodig is en het
moduleert andere netwerk activiteiten.
De prefrontal cortex speelt ook een grote rol in veel corticale netwerken
betrokken bij emotioneel gedrag. De ventromedial prefrontal regio speelt
hier een actieve rol in, en stemmingsstoornissen resulteren vaan aan
abnormale activiteit in deze systemen.
16.2 A theory of frontal-lobe function
De frontal lobe is betrokken bij planning en selectie, het negeren van vreemde stimuli en bij de taak blijven en
bijhouden wat je al gedaan hebt.
De frontal lobe bevat controle systemen dat gedragsstrategieën implementeert in reactie op interne en externe
cues.
Functions of the premotor cortex
De functie van de premotor cortex is het selecteren van gedrag in reactie op externe cues. De supplementary
motor regio heeft een grotere interne bijdrage, wanneer interne cues niet beschikbaar zijn. Wanneer we
ledematen bewegingen kiezen, moeten we oogbewegingen selecteren, wat een functie is van de frontal eye
fields. Oogbewegingen kunnen gemaakt worden op basis van interne cues. Gebied 8 is gespecialiseerd voor
stimulus-gerichte bewegingen, terwijl 8A verantwoordelijk is voor intern gedreven bewegingen.
De supplementary motor regio spelt een belangrijke rol bij het selecteren en richten van motorische volgordes.
Functions of the prefrontal cortex
Motor cortex gaat over het maken van bewegingen. De premotor cortex selecteert bewegingen. De prefrontal
cortex controleert cognitieve processen dat gepaste bewegingen op het juiste moment en plaats selecteert. De
selectie kan gecontroleerd worden door interne informatie of externe cues, of een reactie op context of
zelfkennis.
Internal cues: De interne opname van wat net gebeurt is, is onafhankelijk van het bestaande sensorische
informatie en kan het temporal-, working-, of short-term memory genoemd. Temporal memory gaat over
de neurale opname van recente gebeurtenissen en de volgorde. Deze gebeurtenissen kunnen gerelateerd
zijn aan dingen of bewegingen en verkrijgt informatie van de objectherkenning (ventraal) of motorische
(dorsaal) stromen van sensorische verwerking.
External cues: Mensen waarvan het temporal memory niet werkt, worden afhankelijk van omgevingscues
om hun gedrag te bepalen. Dus gedrag wordt niet gecontroleerd door interne kennis, maar door externe
cues. Een effect is dat mensen met schade aan de frontal-lobe, moeite hebben met het inhiberen van
gedrag, gericht op externe stimuli.
Een type omgeving cue is feedback over de belonende kenmerken van stimuli. Voorbeeld: stel voor dat
een bepaalde stimuli (foto van je oma) altijd geassocieerd is met een beloning (lekker eten). Dan leer je de
, associatie tussen de visuele stimulus en de beloning. Zo’n associatie leren is centraal voor alles wat we
leren over de wereld, en de orbitofrontal cortex staat centraal bij het leren van associaties.
Context cues: Elke rol die we hebben wordt geregeerd door regels van gedrag, waarvan we verwacht
worden ze te volgen. Ook varieert ons gedrag met de omgeving. Gedrag is context afhankelijk. Het kiezen
van gedrag in een bepaalde context, vereist gedetailleerde sensorische informatie, wat overgebracht
wordt naar de inferior frontal cortex van de temporal lobe. Context gaat ook over affectieve context, wat
komt van de amygdala. Mensen met schade aan de orbitofrontal cortex, hebben moeite met context, zeker
in sociale situaties.
Autonoetic awareness: Ons gedrag wordt ook beïnvloed door ervaring en autobiografische kennis:
autonoetic awareness. Dit bind bewustzijn van jezelf samen als een continue entiteit door tijd. Verstoring
van dit bewustzijn zorgt voor verstoring van gedrag zelfregulatie. Ons gedrag wordt beïnvloed van onze
persoonlijke verleden ervaringen en levensdoelen voor de toekomst, zodat we de wereld interpreteren in
ons dagelijks leven. Mensen met schade aan de medial of ventral frontale cortex, verliest zelfkennis en
heeft moeite met het dagelijks leven.
Asymmetry of frontal-lobe function
De linker frontal lobe is meer betrokken bij taal-gerelateerde beweging, inclusief spraak. De rechter frontal lobe
is meer gericht in non-verbale bewegingen zoals gezichtsuitdrukkingen. Beide frontal lobes spelen een rol in
bijna al het gedrag.
De linker prefrontal cortex heeft een grotere rol bij het coderen van informatie in het geheugen. De rechter
prefrontal cortex is meer betrokken bij het ophalen van herinneringen.
Chapter 16 – The frontal lobe (blz 437-457, zonder dieren studies)
16.3 Symptoms of frontal-lobe lesions
Disturbances of motor function
Frontale laesies kan het vermogen verslechteren om bewegingen te maken, bewegingsvolgordes te bepalen en
om te praten.
Fine movements, speed and strength
Schade aan de primary motor cortex zorgt voor chronisch verlies van het vermogen om fijne en onafhankelijke
vingerbewegingen. Vermoedelijk als gevolg van directe corticospinale projecties op motorneuronen. Er is ook
verlies van snelheid en kracht van zowel hand en ledemaatbewegingen in de contralaterale ledematen.
Movement programming
Het serieel ordenen van gedrag in relatie tot verschillende stimuli is een functie van de frontal lobe.
Verwijdering van de supplementary motor cortex zorgt voor verstoring van bijna alle vrijwillige bewegingen.
Herstel is snel en de permanente verstoring is terug te zien in snelle bewegingen van handen of vingers.
Grote laesies in de supplementary motor cortex zorgt voor kleine symptomen, omdat zowel de linker en rechter
premotor cortex betrokken zijn bij bewegingen programmeren.
Mensen met een frontal lobe laesie maken meer fouten bij het kopiëren van gezichtsbewegingen en de
volgorde ervan. Ze hadden moeite met het ordenen van componenten van de volgorde in een ketting van
bewegingen. De konden de componenten ophalen, maar de volgorde was fout.
Schade aan de frontal lobe zorgt voor verstoring van kopiëren van gezichts-, maar niet armbewegingen, wat
impliceert dat de frontal lobe een belangrijke rol speelt bij het controleren van het gezicht.
Voluntary gaze
Frontal lobe laesies zorgt voor verandering in vrijwillige blik. Bij een onderzoek moeten mensen aangeven welk
patroon verdubbeld was. Mensen met een frontal lobe laesie, zijn hierin verslechterd. De oogbewegingen zijn
ook anders bij mensen met een frontal lobe laesie, en bijvoorbeeld: staren meer naar een foto en kijken naar
random punten.
Corollary discharge
