Frontallapperne Anders Gade http://gade.psy.ku.dk Gade

Phineas Gage Ulykken 13. september 1848 side 398-399 Gade

Phineas Gage Free Soil Union, Ludlow, Vermont, 20. sept. 1948 Gade

Hans fysiske tilstand er god, og jeg er tilbøjelig til at mene at han er rask ... men ligevægten eller balancen mellem hans intellektuelle evner og hans dyriske tendenser synes at være ødelagt. Han er ustabil, hensynsløs og hengiver sig til tider til grovheder (hvilket ikke før var hans vane). Han viser ringe agtelse for andre og er utålmodig over for råd og vejledning, når det går imod hans ønsker. Samtidig er han lunefuld og vægelsindet. Han lægger mange planer, men opgiver dem hurtigt for andre. .... Før han kom til skade, var han ligevægtig og blev af dem, der kendte ham, anset for at være klog, energisk og vedholdende i udførelsen af sine gøremål og planer. På det punkt er hans sind radikalt forandret, så hans venner og bekendte sagde, at han var "ikke længere Gage". (Harlow, 1868). Gade

Frontallapperne: Disposition Lidt anatomi Principper og modeller Neurologiske sygdomme med præfrontal læsion Dorsolateral: Styringsfunktioner Arbejdshukommelse Orbitofrontal/ventromedial Medial / gyrus cingularis ant./ frontostriatale kredsløb Gade

H. L. Teuber, (1962). The riddle of frontal lobe function in man H.L.Teuber, (1962). The riddle of frontal lobe function in man. (Genoptryk: Neuropsychol. Rev. (2009), 19, 25-46) Gade

Inddeling af hjernen efter Arkitektoniske kort Inddeling af hjernen efter cellearkitektoniske kriterier Brodmann, 1909 Gade

2 dimensioner: kognitiv abstrakt konkret emotionel Mesulam 1985 Gade

Reciprokke projektioner mellem frontallap og posteriore områder – hierarkisk organisation Tegning baseret på Jones & Powell, 1970 Eksempel: Somato-sensorisk kortex Gade

Perception-handling cyklen Joaquín Fuster, 1997 Perception-handling cyklen Inklusive ”efferent kopi” og ”corollary discharge” Gade

Tim Shallice, 1982 SAS-model: Contention scheduling og supervisory attentional control Gade

Disposition Lidt anatomi Principper og modeller Neurologiske sygdomme med præfrontal læsion Dorsolateral præfrontal kortex: Styringsfunktioner Arbejdshukommelse Orbitofrontal/ventromedial kortex Medial / gyrus cingularis ant. Gade

Hyppige årsager til præfrontale skader Traumatisk hjerneskade (kontusioner) Courville, 1950 Gade

Orbitofrontal traumatisk læsion MR T1 T2 Forstyrrelser i: arbejdshukommelse opmærksomhedskontrol ’indstillings-skift’ Eslinger & Geder, 2000, p.226-7 Gade

Frontotemporal demens (og andre degenerative hjernesyg- domme) Gade

Multipel sklerose og andre sygdomme med ændringer i hvid substans Gade

Ændringer i personlighed og hukommelse Eslinger & Geder, 2000, p.231 Bilaterale mediale præfrontale læsioner efter 2 aneurysmer og infarcering. Ændringer i personlighed og hukommelse Eslinger & Geder, 2000, p.231 Gade

Christian Jungersen Du forsvinder Gyldendal, 2012 Gade

Disposition Lidt anatomi Principper og modeller Neurologiske sygdomme med præfrontal læsion (Dorso)lateral præfrontal kortex: Styringsfunktioner Arbejdshukommelse Orbitofrontal/ventromedial kortex Medial / gyrus cingularis ant. Gade

Styringsfunktioner omfatter: Fleksibilitet (i tanke og adfærd) Lateral præfrontal kortex og eksekutive funktioner (”styringsfunktioner”) Styringsfunktioner omfatter: Fleksibilitet (i tanke og adfærd) Planlægning og prospektiv huk. Adfærdskontrol og –monitorering Dømmekraft Brug af feedback Selv-monitorering (skift/opdatering/hæmning) Gade

Wisconsin Card Sorting Test Wisconsin kortsortering Wisconsin Card Sorting Test (Original udgave ”Milner” 128 kort Modificeret udgave ”Nelson” 64 kort) Sammenligning af tre versioner: Stuss et al. (2000), Neuropsychologia, 38: 388-402 Reaktiv fleksibilitet: Ændret adfærd ved ændrede krav Spontan fleksibilitet: fx fluency-opgaver Gade

S-81 test-retest reliabilitet Eksekutive test - S-81 test-retest reliabilitet Sorteringsprøve r: .37 WCST, antal fejl i alt r: .45 Forskningsformål: CANTAB-batteriet Gade

Planlægning, prospektiv hukommelse og multitasking Dorsolateral præfrontal kortex: Styringsfunktioner Planlægning, prospektiv hukommelse og multitasking Patienten var Penfields egen søster, som godt et år tidligere havde fået fjernet al præfrontal kortex på højre side på grund af infiltrerende tumor: Hun havde planlagt et enkelt måltid for én gæst [Penfield] og fire familiemedlemmer. Hun så frem til det med glæde og havde hele dagen til at forberede det... Da maden skulle serveres, var hun i køkkenet. Al maden var der, der var én eller to ting på komfuret, men salaten var ikke færdig, kødet var ikke startet endnu, og hun var ked af det og forvirret over sin lange frustrerende anstrengelse. Det var klart, at hun aldrig ville være i stand til at få det hele færdigt på én gang. (Penfield & Evans, 1935, p. 131). Gade

Reys komplekse figur Gade

Normal 82-årig B) Alzheimers sygdom C) Vaskulær demens CLOX 1-EXIT25 r: -.83 CLOX 2-MMSE r: .85 (Royall et al., 1998) FReJA test-retest r: CLOX 1: .51 / .22 / -.29 CLOX 2: .25 / .35 / .00 # d383b Gade

Tower of London Shallice, 1982 Gade

Planlægning – tower tests Tower of London Stockings of Cambridge Gade

Multiple Errands Test og Six Elements Test Shallice & Burgess (1991). Brain, 114: 727-741 Multiple Errands Test og Six Elements Test Burgess et al., 1996 Modified Six Elements Test (del af BADS) Burgess et al., 2007 Gade

Pearson Gade

Gilbert et al. (2006) Gade

Dorsolateral præfrontal kortex: Styringsfunktioner Spontan fleksibilitet, fx Ordmobiliseringsopgaver: Kategori-fluency: fx dyr Fonologisk fluency, fx ord på S Design fluency ”tegn så mange forskellige abstrakte figurer, som du kan … ” Normal forsøgsperson Patient med frontal læsion Gade

Fluency prøver Design fluency a.m. Regard 5-punktsprøve Test-retest reliabilitet (FReJA): .80 / .74 / .78 Gade

Ordmobilisering / fluency prøver Test-retest r Leksikal/fonologisk s-ord .48 / .48 / .56 d-ord .67 / .53 / .58 Semantisk dyr .66 / .73 / .72 frugt & grønt .31 / .62 / .52 Z-score fluency (inkl. Design) .87 / .82 / .80 Gade

Dorsolateral præfrontal kortex: Styringsfunktioner Abstrakt tænkning og dømmekraft Ordsprogsfortolkning: ”Man skal ikke kaste med sten, når man selv bor i et glashus” Humor, analogier, underforståethed, etc. mest højresidige frontale læsioner Gade

Kognitive estimationer, eksempel: Hvor højt er Rundetårn? Gade

Arbejdshukommelse - to traditioner Baddeleys model Delayed Response Slavesystem Central eksekutiv- funktion Slavesystem Baddeley & Hitsch, 1974 Jacobsen, 1936 Gade

Arbejdshukommelse Letter-Number Sequencing (WAIS-III) Øvelsesserie L-2 2-L …. T-9-A-3 3-9-A-T M-4-E-7-Q-2 2-4-7-E-M-Q -> W-8-H-5-F-3 -> 4-5-8-F-H-W Gade

Gade

Responskontrol Gade

Adfærdskontrol og -monitorering Raichle et al., 1994 Gade

Stroop interferensopgave - neutral XXX Gade

Stroop interferensopgave - kongruent blå grøn rød gul Gade

Stroop interferensopgave - inkongruent gul rød blå grøn Gade

Stroop interferensopgave - tid gul rød blå grøn sekunder Ravnkilde et al., 2002 Gade

48 normale forsøgspersoner (kontrolgruppe til depressive) t-værdier 7.3 6.8 6.2 5.4 5.0 4.6 Inkongruent Stroop minus kongruent Stroop 48 normale forsøgspersoner (kontrolgruppe til depressive) Ravnkilde et al., 2002

Stroop inkongruent (sekunder) minus Stroop kongruent (sekunder) Stroop subtraktion = Stroop inkongruent (sekunder) minus Stroop kongruent (sekunder) ”Test-retest reliability coefficients were high for standard … Stroop tasks when reliability was measured using response latencies alone. However, test-retest coefficients were unacceptably low when reliability estimates were calculated using difference scores” Strauss et al., 2005 (Stroop kongruent r .71; inkongruent .79; subtraktion .46) AGENDA Stroop inkongruent r .81 / .80 Stroop subtraktion r .65 / .60 Gade

Responskontrol Gade

Gade

”Findings demonstrated modest reliability Eksekutive test ”Findings demonstrated modest reliability of individual EF measures but very high stability of a latent EF construct”. Ettenhofer et al., 2006 Gade

Eksekutive tests - AGENDA r alle placebo Ordmobilisering – S .48 .42 Ordmobilisering – dyr .69 .84 Bogstav-tal sekvensering .50 .57 Stroop inkongruente .81 .80 Eksekutive faktor .79 .84 Gade

Eksekutive tests - FReJA test-retest r N 29 / 24 / 20 GDA .71 / .71 / .67 Letter-number seq. .46 / .64 / .49 WAIS billedordning .75 / .25 /.55 5 fluency prøver gn.snit .58 / .62 / .63 Kognitive estimationer .78 / .60 / .73 Eksekutiv faktor .89 / .72 / .80 Gade

Pearson Gade

2002 2007 Gade

Disposition Lidt anatomi Principper og modeller Neurologiske sygdomme med præfrontal læsion Dorsolateral præfrontal kortex: Styringsfunktioner Arbejdshukommelse Orbitofrontal/ventromedial kortex Medial / gyrus cingularis ant. Gade

Bechara et al., 1998 #a342d Gade

Teorien om somatiske markører og sociale og moralske valg Damasio, 1995 Dansk udgave ca. 1998 Descartes’ fejl Teorien om somatiske markører og sociale og moralske valg Gade

Christian Jungersen Du forsvinder Gyldendal, 2012 Gade

Orbitofrontal og ventromedial kortex Damasio: Somatiske markører Rolls: Primære og sekundære forstærkere Gade

Iowa Gambling Task Reliabilitet: Agenda test-retest r: .63 Validitet omdiskuteret; er sensitiv; ikke specifik Gade

Hvad er attraktivt er relativt Smag og belønning: Hvad er attraktivt er relativt Watanaba, 1999 Gade

Changes in reward values (this case: Chain smoking; other cases: sweets) Gade

Medial division: belønning;. Lateral division: straf Medial division: belønning; Lateral division: straf Posterior-anterior gradient: fra primære forstærkere til sekundære, mere abstrakte Kringelbach, 2005 Gade

Obsessive Compulsive Disorder Gade

2011 Frydenlund Gade

2006 Gade

TICS, 2012, 16:147-156 #a240c Bechara et al., 1998 #a342d Gade

Gade

Disposition Lidt anatomi Principper og modeller Neurologiske sygdomme med præfrontal læsion Dorsolateral præfrontal kortex: Styringsfunktioner Arbejdshukommelse Orbitofrontal/ventromedial kortex Medial PFC/gyrus cingularis ant./frontostriatale kredsløb Gade

Forstyrrelser i motivation og målrettet adfærd Kapitel 14 Forstyrrelser i motivation og målrettet adfærd Gade

Disposition Frontostriatale kredsløb / dopamin Apati Akinetisk mutisme; akinesi ved PD Frontostriatale kredsløb / dopamin Apati Perseveration og stereotypier Utilization adfærd Gade

Senere, specielt i forbindelse med angst: ACC og dens forbindelser til andre limbiske strukturer Kapitel 2 (pp. 45-105) Angstens neuropsykologi Gade

Akinetisk mutisme …ikke noget at sige…ingen vilje.. Gade Damasio, A. R. & Van Hoesen, G. W. (1983). Emotional disturbances associated with focal lesions of the limbic frontal lobe. In K.M.Heilman & P. Satz (Eds.), Neuropsychology of human emotion (pp. 85-110). New York: Guilford Gade

Apati /abuli (psykisk akinesi, amotivationel tilstand) Bathia & Marsden, 1994: Hyppigste adfærdsforstyrrelse ved læsion i basalganglierne – især nukleus caudatus Nukleus caudatus Globus pallidus / pallidum (Habib, 2004) Bhatia, K. P. & Marsden, C. D. (1994). The behavioural and motor consequences of focal lesions of the basal ganglia in man. Brain, 117, 859-876. Gade

Gade

Kronesnit (coronarsnit; tværsnit) acc Basalganglierne / Nukleus caudatus, putamen , n. accumbens (neostriatum) og globus pallidus Gade

Horisontalsnit Basalganglierne : Nukleus caudatus, putamen og globus pallidus Gade

Motoriske frontostriatale kredsløb - læsion giver mangel på bevægelser: akinesi Limbiske frontostriatale kredsløb - læsion giver mangel på motivation: apati - Ved OCD: ”overaktivitet” og ”forkert indlæring” Gade

Gade

(”forstærker-signal”) Nukleus accumbens input Det limbiske system - hjernens emotionssystem VTA (dopamin) (”forstærker-signal”) .. Affektiv overbevisning om, hvad der er ”virkeligt, sandt og vigtigt” MacLean, 1970 Gade

”Nautas sløjfe” Amygdala-forbindelsen: .. Affektiv overbevisning om, hvad der er ”virkeligt, sandt og vigtigt” Gade

Apati ved kliniske syndromer Gade

Alzheimers sygdom FDG-PET Forskelle mellem ptt. med og uden apati Marshall et al., 2007 Gade

Skizofreni Tim Crow, 1980/1982 Negative symptomer: Fåmælthed, psykomotorisk retardering, emotionel fladhed, anhedoni, passiv og apatisk social tilbagetrækning Positive symptomer: vrangforestillinger og hallucinationer Gade

Glostrup: 32 førstegangs-skizofrene - ubehandlede Biol. Psychiatry (2012), 71, 898-905; & Arch.Gen. Psychiatry (2012), 69, 1195-1204 Gade

Skizofreni N: 175 + 177 MR: Voxel-baseret morfometri (VBM) - Opdelt i grupper efter de dominerende symptomer: rød: negative grøn: positive blå: disorganisation Koutsouleris et al. (2008) NeuroImage 39: 1600-12 Gade

Skizofreni: Disorganisation Kraepelin, 1919, om disorganisation og de kognitive forstyrrelser: ”et orkester uden dirigent” Gade

Disorganisation Kraepelin, 1919, om disorganisation Yoon et al. (2008) Am.J.Psychiatry, 165, 1006-1024 Konnektivitets-analyse af fMRI-data ved AX- CPT-opgave – nedsat signal i DLPFC ved BX – grad af nedsat DLPFC- parietal konnektivitet korrelerer med grad af disorganisation Kraepelin, 1919, om disorganisation og de kognitive forstyrrelser: ”et orkester uden dirigent” Gade

Perseveration og stereotypier Gade

Tegn en cirkel .. Luria, 1966 Gade

Værnengene 31. oktober 2004 Der er godt nok mange kreaturer ude så sent på året, synes du ikke? Gade

Utilization adfærd Lhermitte, 1983, 1986a, 1986b - Extension of bilateral manual grasping behaviour (magnetic apraxia) Gade

76-årig kvinde. Højresidige hyperaktive reflekser og øget tonus; paralyse højre ben. Højre arm ”egen vilje”. Den greb efter genstande omkring hende, fx sengetøjet og hendes krop. Huden på højre ben var revet. Undersøger: ”Er det svært for dig at børste håret med højre hånd”. Goldberg & Bloom, 1990 Gade

Goldberg & Bloom, 1990 Gade

Gade

Gade

Gade