El lóbulo frontal es el más grande de los cuatro lóbulos principales del cerebro en los mamíferos y está ubicado en la parte frontal de cada hemisferio cerebral (delante del lóbulo parietal y del lóbulo temporal ). Está separado del lóbulo parietal por un surco entre tejidos llamado surco central y del lóbulo temporal por un surco más profundo llamado surco lateral (cisura de Silvio). La parte redondeada más anterior del lóbulo frontal (aunque no está bien definida) se conoce como polo frontal, uno de los tres polos del cerebro . [1]
El lóbulo frontal está cubierto por la corteza frontal . [2] La corteza frontal incluye la corteza premotora y la corteza motora primaria , partes de la corteza motora . La parte frontal de la corteza frontal está cubierta por la corteza prefrontal . La corteza motora no primaria es una porción funcionalmente definida del lóbulo frontal.
Hay cuatro circunvoluciones principales en el lóbulo frontal. La circunvolución precentral está directamente anterior al surco central , discurriendo paralelamente a él y contiene la corteza motora primaria, que controla los movimientos voluntarios de partes corporales específicas. Tres subsecciones dispuestas horizontalmente de la circunvolución frontal son la circunvolución frontal superior , la circunvolución frontal media y la circunvolución frontal inferior . La circunvolución frontal inferior se divide en tres partes: la parte orbital , la parte triangular y la parte opercular . [3]
El lóbulo frontal contiene la mayoría de las neuronas dopaminérgicas de la corteza cerebral . Las vías dopaminérgicas están asociadas con la recompensa , la atención , las tareas de memoria a corto plazo , la planificación y la motivación . La dopamina tiende a limitar y seleccionar la información sensorial que llega desde el tálamo al prosencéfalo . [4]
El lóbulo frontal es el lóbulo más grande del cerebro y constituye aproximadamente un tercio de la superficie de cada hemisferio. [3] En la superficie lateral de cada hemisferio, el surco central separa el lóbulo frontal del lóbulo parietal. El surco lateral separa el lóbulo frontal del lóbulo temporal .
El lóbulo frontal se puede dividir en una parte lateral, una parte polar, una parte orbital (por encima de la órbita ; también llamada basal o ventral ) y una parte medial . Cada una de estas partes consta de una circunvolución particular :
Las circunvoluciones están separadas por surcos . Por ejemplo, la circunvolución precentral está delante del surco central y detrás del surco precentral . Las circunvoluciones frontales superior y media están divididas por el surco frontal superior . Las circunvoluciones frontales media e inferior están divididas por el surco frontal inferior .
En los seres humanos, el lóbulo frontal alcanza su madurez completa solo después de los 20 años (la corteza prefrontal, en particular, continúa madurando hasta la segunda y tercera décadas de la vida [5] ), que, a partir de entonces, marca la madurez cognitiva asociada con la edad adulta. Sin embargo, una pequeña cantidad de atrofia es normal en el lóbulo frontal de la persona que envejece. Fjell, en 2009, estudió la atrofia del cerebro en personas de 60 a 91 años. Los 142 participantes sanos fueron escaneados mediante resonancia magnética . Sus resultados se compararon con los de 122 participantes con enfermedad de Alzheimer . Un seguimiento un año después mostró que había habido una marcada disminución volumétrica en aquellos con Alzheimer y una disminución mucho menor (con un promedio de 0,5%) en el grupo sano. [6] Estos hallazgos corroboran los de Coffey, quien en 1992 indicó que el lóbulo frontal disminuye en volumen aproximadamente un 0,5-1% por año. [7]
La corteza frontal en su totalidad puede considerarse la "corteza de acción", de la misma manera que la corteza posterior se considera la "corteza sensorial". Está dedicada a la acción de un tipo u otro: movimiento esquelético, movimiento ocular, control del habla y expresión de emociones. En los humanos, la parte más grande de la corteza frontal, la corteza prefrontal (CPF), es responsable de la acción mental interna y intencionada, comúnmente llamada razonamiento o síntesis prefrontal .
La función del CPF implica la capacidad de proyectar las consecuencias futuras que resultan de las acciones actuales. Las funciones del CPF también incluyen la anulación y supresión de respuestas socialmente inaceptables, así como la diferenciación de tareas.
El lóbulo frontal también desempeña un papel importante en la integración de recuerdos más largos no relacionados con tareas almacenados en todo el cerebro. Estos suelen ser recuerdos asociados con emociones derivadas de la información del sistema límbico del cerebro . El lóbulo frontal modifica esas emociones, generalmente para ajustarlas a normas socialmente aceptables. [ cita requerida ]
Las pruebas psicológicas que miden la función del lóbulo frontal incluyen el golpeteo de los dedos (ya que el lóbulo frontal controla el movimiento voluntario), la Prueba de clasificación de tarjetas de Wisconsin y medidas del lenguaje , las habilidades numéricas [8] y la toma de decisiones [9] , todas las cuales están controladas por el lóbulo frontal.
El daño al lóbulo frontal puede ocurrir de varias maneras y dar como resultado muchas consecuencias diferentes. Los ataques isquémicos transitorios (AIT), también conocidos como miniaccidentes cerebrovasculares, y los accidentes cerebrovasculares son causas comunes de daño al lóbulo frontal en adultos mayores (65 años o más). Estos accidentes cerebrovasculares y miniaccidentes cerebrovasculares pueden ocurrir debido al bloqueo del flujo sanguíneo al cerebro o como resultado de la ruptura de un aneurisma en una arteria cerebral . Otras formas en las que pueden ocurrir lesiones incluyen lesiones cerebrales traumáticas sufridas después de accidentes, diagnósticos como la enfermedad de Alzheimer o la enfermedad de Parkinson (que causan síntomas de demencia ) y la epilepsia del lóbulo frontal (que puede ocurrir a cualquier edad). [10] Muy a menudo, el daño al lóbulo frontal se reconoce en aquellos con exposición prenatal al alcohol .
Los efectos comunes de un daño en el lóbulo frontal son variados. Los pacientes que han sufrido un traumatismo en el lóbulo frontal pueden saber cuál es la respuesta adecuada a una situación, pero mostrar respuestas inapropiadas a esas mismas situaciones en la "vida real". De manera similar, las emociones que se sienten pueden no expresarse en el rostro o la voz. Por ejemplo, alguien que se siente feliz no sonreiría y su voz estaría desprovista de emoción. Sin embargo, en la misma línea, la persona también puede mostrar muestras excesivas e injustificadas de emoción. La depresión es común en pacientes con accidente cerebrovascular. También es común la pérdida o disminución de la motivación. Alguien puede no querer realizar actividades diarias normales y no sentirse "con ganas de hacerlo". [10] Aquellos que están cerca de la persona que ha sufrido el daño pueden notar cambios en el comportamiento. [11] Este cambio de personalidad es característico del daño en el lóbulo frontal y se ejemplificó en el caso de Phineas Gage . El lóbulo frontal es la misma parte del cerebro que es responsable de las funciones ejecutivas , como la planificación para el futuro, el juicio, las habilidades para la toma de decisiones, la capacidad de atención y la inhibición. Estas funciones pueden disminuir drásticamente en alguien cuyo lóbulo frontal está dañado. [10]
Las consecuencias que se observan con menos frecuencia también son variadas. La confabulación puede ser el efecto "menos común" indicado con más frecuencia. En el caso de la confabulación, alguien da información falsa mientras mantiene la creencia de que es la verdad. En un pequeño número de pacientes, se puede notar una alegría inusual. Este efecto se observa principalmente en pacientes con lesiones en la porción frontal derecha del cerebro. [10] [12]
Otro efecto poco frecuente es el de la paramnesia reduplicativa , en la que los pacientes creen que el lugar en el que residen actualmente es una réplica de uno ubicado en otro lugar. De manera similar, quienes padecen el síndrome de Capgras después de una lesión en el lóbulo frontal creen que un "reemplazo" idéntico ha tomado la identidad de un amigo cercano, pariente u otra persona y se hace pasar por esa persona. Este último efecto se observa principalmente en pacientes esquizofrénicos que también tienen un trastorno neurológico en el lóbulo frontal. [10] [13]
En la corteza frontal humana, un conjunto de genes experimenta una expresión reducida después de los 40 años y especialmente después de los 70. [14] Este conjunto incluye genes que tienen funciones clave en la plasticidad sináptica, importantes para el aprendizaje y la memoria, el transporte vesicular y la función mitocondrial . Durante el envejecimiento , el daño del ADN aumenta notablemente en los promotores de los genes que muestran una expresión reducida en la corteza frontal. En neuronas humanas cultivadas, estos promotores son dañados selectivamente por el estrés oxidativo. [14]
Las personas con trastornos neurocognitivos asociados al VIH acumulan daños en el ADN nuclear y mitocondrial en la corteza frontal. [15]
Un informe del Instituto Nacional de Salud Mental dice que una variante genética de (COMT) que reduce la actividad de la dopamina en la corteza prefrontal está relacionada con un peor desempeño y un funcionamiento ineficiente de esa región del cerebro durante la memoria de trabajo, las tareas y con un riesgo ligeramente mayor de esquizofrenia . [16]
A principios del siglo XX, un tratamiento médico para las enfermedades mentales , desarrollado por primera vez por el neurólogo portugués Egas Moniz , implicaba dañar las vías que conectaban el lóbulo frontal con el sistema límbico . Una lobotomía frontal (a veces llamada leucotomía frontal) redujo con éxito la angustia, pero a costa de embotar a menudo las emociones, la voluntad y la personalidad del sujeto . El uso indiscriminado de este procedimiento psicoquirúrgico , combinado con sus graves efectos secundarios y una tasa de mortalidad del 7,4 al 17 por ciento, [17] le valió una mala reputación. La lobotomía frontal ha desaparecido en gran medida como tratamiento psiquiátrico. Todavía se utilizan procedimientos psicoquirúrgicos más precisos, aunque rara vez. Pueden incluir la capsulotomía anterior (lesiones térmicas bilaterales de las extremidades anteriores de la cápsula interna ) o la cingulotomía bilateral (que involucra lesiones de los giros cingulados anteriores) y podrían usarse para tratar trastornos obsesivos o depresión clínica que de otro modo no tendrían tratamiento .
Las teorías sobre la función del lóbulo frontal se pueden dividir en cuatro categorías:
Otras teorías incluyen:
Cabe destacar que las teorías descritas anteriormente difieren en su enfoque sobre ciertos procesos/sistemas o constructos. [ Aclaración necesaria ] Stuss (1999) señala que la cuestión de la homogeneidad (un solo constructo) o heterogeneidad (múltiples procesos/sistemas) de la función "puede representar un problema de semántica y/o análisis funcional incompleto en lugar de una dicotomía irresoluble" (p. 348). Sin embargo, investigaciones futuras mostrarán si estará disponible una teoría unificada de la función del lóbulo frontal que explique completamente la diversidad de funciones.
Muchos científicos habían pensado que el lóbulo frontal estaba desproporcionadamente agrandado en los humanos en comparación con otros primates. Se pensaba que esto era una característica importante de la evolución humana y se consideraba la razón principal por la que la cognición humana difiere de la de otros primates. Sin embargo, esta visión en relación con los grandes simios ha sido cuestionada desde entonces por estudios de neuroimagen . Utilizando imágenes de resonancia magnética para determinar el volumen de la corteza frontal en humanos, todas las especies de simios existentes y varias especies de monos , se descubrió que la corteza frontal humana no era relativamente más grande que la corteza de otros grandes simios , sino que era relativamente más grande que la corteza frontal de los simios menores y los monos. [22] En cambio, se ve que la cognición superior de los humanos se relaciona con una mayor conectividad dada por los tractos neuronales que no afectan el volumen cortical. [22] Esto también es evidente en las vías de la red del lenguaje que conectan los lóbulos frontal y temporal. [23]
