Фронтални режањ (чеони режањ) је највећи режањ мозга кичмењака и најанетериорнији (најпредњи) режањ можданих хемисфера. Анатомски жлеб познат као централна бразда одваја фронтални режањ од паријеталног режња, док дубљи анатомски жлеб звани латерална бразда одваја фронтални режањ од темпоралног режња. Најпредњи вентрални, орбитални крај фронталног режња познат је као фронтални пол, који је један од три пола великог мозга.
Спољашња, вишеструко избраздана површина фронталног режња назива се фронтални кортекс. Као и свако кортикално ткиво, фронтални кортекс је танак слој сиве масе који чини спољашњи део мозга. Фронтални кортекс се даље дели на неколико анатомских и функционалних структура, укључујући оне моторног кортекса (премоторни кортекс, непримарни моторни кортекс, примарни моторни кортекс) и префронталног кортекса (нпр. дорзолатерални префронтални кортекс).
У фронталном режњу се такође налазе четири главне вијуге (гируса). Прецентрална вијуга се налази непосредно испред централне бразде, пружа се паралелно са њом и садржи примарни моторни кортекс, који контролише вољне покрете специфичних делова тела. Три остале фронталне вијуге, хоризонтално распоређене, јесу горња фронтална вијуга, средња фронтална вијуга и доња фронтална вијуга. Доња фронтална вијуга се даље дели на орбитални део, троугласти део и оперкуларни део, а функционално је позната као вентролатерални префронтални кортекс.
Фронтални режањ такође садржи већину допаминергичких неурона у кори великог мозга. Допаминергички путеви су повезани са награђивањем, пажњом, краткорочним памћењем, планирањем и мотивацијом. Допамин има тенденцију да ограничава и бира сензорне информације које долазе из таламуса у предњи мозак.
Структура 200px|мини|десно|Фронтални режањ (црвено) леве мождане хемисфере Фронтални режањ је највећи режањ мозга и чини око трећине површине сваке хемисфере. На дорзалној површини сваке хемисфере, централна бразда одваја фронтални режањ од паријеталног режња. Латерална бразда одваја фронтални режањ од темпоралног режња.
Фронтални режањ се може поделити на латерални, поларни, орбитални (изнад очне дупље; такође се назива базални или вентрални) и медијални део. Сваки од ових делова састоји се од одређене вијуге: Латерални део: латерални део горње фронталне вијуге, средње фронталне вијуге и доње фронталне вијуге. Поларни део: фронтополарни кортекс, попречне фронтополарне вијуге, фронтомаргинална вијуга. Орбитални део: латерална орбитална вијуга, предња орбитална вијуга, задња орбитална вијуга, медијална орбитална вијуга и права вијуга (лат. ). Медијални део: медијални део горње фронталне вијуге, цингуларна вијуга.
Вијуге су одвојене браздама (сулкусима). На пример, прецентрална вијуга се налази испред централне бразде, а иза прецентралне бразде. Горња и средња фронтална вијуга су раздвојене горњом фронталном браздом. Средња и доња фронтална вијуга су раздвојене доњом фронталном браздом.
Људски фронтални режањ достиже пуну зрелост тек након 30. године — штавише, префронтални кортекс наставља да сазрева дубоко у трећој деценији живота. Мања количина атрофије је, међутим, нормална у фронталном режњу код особа које старе. Фјел и сарадници (2009), проучавајући стопу атрофије мозга током времена међу 142 здраве одрасле особе старости 60–91 године у поређењу са 122 пацијента са Алцхајмеровом болешћу, показали су да постоји изражен волуметријски пад код оних са Алцхајмером и много мањи пад (у просеку 0,5%) у здравој групи на једногодишњем праћењу. Ови налази понављају резултате Кофија и сарадника (1992), који су такође показали да се волумен фронталног режња смањује за приближно 0,5–1% годишње.
Функција Фронтални режањ, који обухвата неколико анатомских и функционалних структура, подржава, између осталог, циљано понашање и апстрактне менталне репрезентације (нпр. феноменалну људску способност да превазиђе непосредни просторно-временски контекст замишљањем себе у будућности). Погрешно је веровати да је примарна функција фронталног режња акција — да је у потпуности посвећен, на пример, расуђивању, а тиме и регулацији сензорних феномена као што су емоције или афект.
Психолошки тестови који мере функционални интегритет структура које припадају фронталном режњу укључују тапкање прстима, Висконсин тест сортирања карата и мере језика, нумеричких вештина, као и доношења одлука.
Клинички значај
Оштећење Оштећење фронталног режња може настати на више начина и резултирати многим различитим последицама. Транзиторни исхемијски атаци (ТИА), познати и као мини-мождани удари, као и мождани удари, чести су узроци оштећења фронталног режња код старијих особа (65 година и више). Ови мождани и мини-мождани удари могу настати услед блокаде протока крви до мозга или као резултат пуцања анеуризме у можданој артерији. Други начини на које може доћи до повреде укључују трауматске повреде мозга настале након несрећа, дијагнозе као што су Алцхајмерова болест или Паркинсонова болест (које изазивају симптоме деменције) и епилепсију фронталног режња (која се може јавити у било ком узрасту). Веома често, оштећење фронталног режња се препознаје код особа са пренаталном изложеношћу алкохолу.
Симптоми Уобичајени ефекти оштећења фронталног режња су разноврсни. Пацијенти који су доживели трауму фронталног режња могу знати одговарајућу реакцију на неку ситуацију, али показују неприкладне одговоре на те исте ситуације у стварном животу . Слично томе, емоције које се осећају можда неће бити изражене на лицу или у гласу. На пример, неко ко се осећа срећним можда се неће осмехнути, а глас би му био лишен емоција. Са друге стране, особа такође може показивати прекомерно, неоправдано испољавање емоција. Депресија је честа код пацијената са можданим ударом. Такође је чест губитак или смањење мотивације. Особа можда неће желети да обавља нормалне дневне активности и неће се осећати „способном за то”. Они који су блиски особи која је доживела оштећење могу приметити промене у понашању. Случај Финијаса Гејџа дуго се сматрао примерним за ове симптоме, иако су новија истраживања сугерисала да су извештаји о промени његове личности слабо доказани. Фронтални режањ је део мозга који је одговоран за извршне функције као што су планирање будућности, расуђивање, вештине доношења одлука, распон пажње и инхибиција. Ове функције могу бити умањене код особе чији је фронтални режањ оштећен.
Последице које се ређе виђају такође су разноврсне. Конфабулација је можда најчешће навођени „ређи” ефекат. У случају конфабулације, особа даје лажне информације задржавајући уверење да је то истина. Код малог броја пацијената може се приметити нетипична веселост. Овај ефекат се најчешће виђа код пацијената са лезијама на десном фронталном делу мозга.
Још један редак ефекат је редупликативна парамнезија, при којој пацијенти верују да је локација на којој тренутно бораве реплика неке друге локације. Слично томе, они који искусе Капграсов синдром након оштећења фронталног режња верују да је идентична „замена” преузела идентитет блиског пријатеља, рођака или друге особе и да се представља као та особа. Овај последњи ефекат се најчешће виђа код пацијената са шизофренијом који такође имају неуролошки поремећај у фронталном режњу.
Оштећење ДНК У људском фронталном кортексу, одређени скуп гена пролази кроз смањену експресију након 40. године живота, а посебно након 70. године. Овај скуп укључује гене који имају кључне функције у синаптичкој пластичности важној за учење и памћење, везикуларном транспорту и функцији митохондрија. Током старења, оштећење ДНК је значајно повећано у промотерима гена који показују смањену експресију у фронталном кортексу. У култивисаним људским неуронима, ови промотери су селективно оштећени оксидативним стресом.
Особе са неурокогнитивним поремећајима повезаним са ХИВ-ом акумулирају оштећења једарне и митохондријске ДНК у фронталном кортексу.
Генетика Извештај Националног института за ментално здравље наводи да је варијанта гена за катехол-О-метилтрансферазу (COMT), која смањује активност допамина у префронталном кортексу, повезана са слабијим перформансама и неефикасним функционисањем тог региона мозга током задатака радне меморије, као и са благо повећаним ризиком од шизофреније.
Историја
Психохирургија Почетком 20. века, медицински третман за менталне болести, који је први развио португалски неуролог Егас Мониз, укључивао је оштећење путева који повезују фронтални режањ са лимбичким системом. Фронтална лоботомија (понекад називана фронтална леукотомија) успешно је смањивала стрес, али по цену честог отупљивања емоција, воље и личности пацијента. Неселективна употреба ове психохируршке процедуре, у комбинацији са њеним тешким нежељеним ефектима и стопом смртности од 7,4 до 17 посто, донела јој је лошу репутацију. Фронтална лоботомија је углавном изумрла као психијатријски третман. Прецизније психохируршке процедуре се и даље користе, иако ретко. Оне могу укључивати предњу капсулотомију (билатералне термалне лезије предњих кракова унутрашње капсуле) или билатералну цингулотомију (која укључује лезије предњих цингуларних вијуга) и могу се користити за лечење иначе неизлечивих опсесивних поремећаја или клиничке депресије.
Теорије функције Теорије о функцији фронталног режња могу се поделити у четири категорије: Теорије једног процеса, које предлажу да је „оштећење једног процеса или система одговорно за низ различитих дизегзекутивних симптома”(Burgess, 2003, p. 309). Теорије више процеса, које предлажу „да се извршни систем фронталног режња састоји од низа компоненти које обично раде заједно у свакодневним радњама (хетерогеност функције)”(Burgess, 2003, p. 310). Теорије вођене конструктом, које предлажу да се „већина, ако не и све фронталне функције могу објаснити једним конструктом (хомогеност функције) као што су радна меморија или инхибиција”(Stuss, 1999, p. 348; cf. Burgess & Simons, 2005). Теорије једног симптома, које предлажу да је специфичан дизегзекутивни симптом (нпр. конфабулација) повезан са процесима и конструктом основних структура.(cf. Burgess & Simons, 2005).
Остале теорије укључују: Стас (1999) предлаже диференцијацију у две категорије према хомогености и хетерогености функције. Графманов приступ управљачких јединица знања (MKU) / структурираног комплекса догађаја (SEC) (упореди Wood & Grafman, 2003) Милерова и Коенова интегративна теорија префронталног функционисања (нпр. Miller & Cohen, 2001). Ролсов приступ стимулус-награда и Стасове предње функције пажње (Burgess & Simons, 2005; Burgess, 2003; Burke, 2007).
Може се истаћи да се гореописане теорије разликују у свом фокусу на одређене процесе/системе или мале конструкте. Стас (1999) примећује да питање хомогености (један конструкт) или хетерогености (више процеса/система) функције „може представљати проблем семантике и/или непотпуне функционалне анализе, а не нерешиву дихотомију” (стр. 348). Међутим, даља истраживања ће показати да ли ће бити доступна јединствена теорија функције фронталног режња која у потпуности објашњава разноврсност функција.
Остали примати Многи научници су сматрали да је фронтални режањ непропорционално увећан код људи у поређењу са другим приматима. Сматрало се да је ово важна карактеристика људске еволуције и виђено је као примарни разлог зашто се људска спознаја разликује од оне код других примата. Међутим, ово гледиште у вези са човеколиким мајмунима од тада је доведено у питање студијама неуроимиџинга. Коришћењем магнетне резонанције за одређивање запремине фронталног кортекса код људи, свих постојећих врста човеколиких мајмуна и неколико врста мајмуна, утврђено је да људски фронтални кортекс није био релативно већи од кортекса других великих човеколиких мајмуна, али је био релативно већи од фронталног кортекса малих човеколиких мајмуна и осталих мајмуна. Сматра се да је виша спознаја људи уместо тога повезана са већом повезаношћу коју пружају неурални путеви који не утичу на запремину кортекса. Ово је такође евидентно у путевима језичке мреже који повезују фронтални и темпорални режањ.
Види још