Dorsolaterální prefrontální kůra
Obsah boxu
Šablona:Infobox Anatomická struktura
Dorsolaterální prefrontální kůra (zkratka DLPFC) představuje jednu z nejvyspělejších a evolučně nejmladších oblastí lidské mozkové kůry. Nachází se v horní (dorzální) a boční (laterální) části čelního laloku, anatomicky odpovídá především Brodmannovým oblastem (BA) 9 a 46.
DLPFC je klíčovým uzlem tzv. **centrální exekutivní sítě** (Central Executive Network). Je to místo, kde dochází k integraci smyslových informací s vnitřními cíli, což nám umožňuje potlačit automatické instinkty a jednat na základě logiky a dlouhodobého plánování. Je zodpovědná za to, co psychologie nazývá **"chladnou kognicí"** (cold cognition) – tedy procesy, které nejsou primárně řízeny emocemi, ale daty a pravidly.
Její správné fungování je nezbytné pro udržení informací v pracovní paměti, přepínání mezi různými mentálními úkoly (kognitivní flexibilita) a potlačování rušivých vlivů. DLPFC dozrává jako jedna z posledních struktur mozku (až kolem 25. roku života), což vysvětluje vyšší impulzivitu a horší plánování u dospívajících. Naopak její degradace je spojena s kognitivním poklesem ve stáří a řadou psychických poruch, zejména se schizofrenií.
👔 DLPFC pro laiky: Generální ředitel mozku
Představte si svůj mozek jako obří korporaci s tisíci zaměstnanci.
- **Amygdala a Limbický systém:** To jsou oddělení emocí a pudů. Jsou rychlá, hlasitá a chtějí všechno hned.
- **Somatosenzorická kůra a zraková kůra:** To jsou datoví analytici. Neustále dodávají zprávy o tom, co se děje venku.
- **Dorsolaterální prefrontální kůra (DLPFC):** To je **Generální ředitel (CEO)**. Sedí v nejvyšší kanceláři, má nadhled a jako jediný zná dlouhodobý strategický plán firmy.
Funkce v praxi: Odolání pokušení
Jste na dietě a vidíte v lednici dort. 1. **Emoční oddělení (Nucleus accumbens):** "Dort! Cukr! Chci ho hned!" 2. **Ředitel (DLPFC):** "Stop. Máme plán zhubnout 5 kilo. Dort teď sice chutná, ale zítra budeme litovat. Zavři lednici." Bez DLPFC bychom byli otroky svých okamžitých impulzů. Byli bychom jako zvířata, která reagují na podnět automaticky. DLPFC nám dává "vteřinu ticha" mezi podnětem a reakcí, během které se můžeme rozhodnout.
Mentální pracovní plocha
DLPFC je jako operační paměť (RAM) vašeho počítače. Když se snažíte spočítat $17 \times 24$ z hlavy, DLPFC drží ta čísla "online", provádí s nimi operace a ukládá mezivýsledky. Jakmile vás někdo vyruší, tabule se smaže a ředitel ztratí nit.
🏛️ Anatomická struktura a zapojení
DLPFC není izolovaný ostrov; je to křižovatka, kde se setkávají "vysokoúrovňové" informace z celého mozku.
Klíčové spoje
- **S parietálním lalokem:** Tvoří frontoparietální síť, která řídí zaměřenou pozornost. Zatímco parietální lalok říká "kde" věci jsou, DLPFC rozhoduje, "které" z nich jsou důležité pro náš úkol.
- **S bazálními ganglii:** Skrze tyto okruhy DLPFC filtruje a vybírá, který motorický program se má provést. Pomáhá nám "neudělat" nevhodný pohyb.
- **S Hipokampem:** DLPFC řídí vyvolávání vzpomínek z hipokampu. Když se úporně snažíte vzpomenout na jméno herce, vaše DLPFC prohledává databázi v hipokampu.
- **S Thalamem:** Thalamus filtruje smyslové vstupy, aby DLPFC nebyla zahlcena nepodstatnými detaily.
Neurochemie: Dilema dopaminu
Fungování DLPFC je kriticky závislé na dopaminu, konkrétně na **receptorech typu D1**. Vztah mezi hladinou dopaminu a kognitivním výkonem má tvar **obráceného U**.
- **Příliš málo dopaminu:** (Únava, deprese, ADHD). DLPFC je "líná", neumí udržet pozornost, člověk je rozptýlený.
- **Optimální hladina:** Maximální soustředění, skvělá pracovní paměť.
- **Příliš mnoho dopaminu:** (Extrémní stres, předávkování stimulanty). Dojde k "přehřátí" systému, kognitivní rigiditě a neschopnosti přepnout úkol.
⚙️ Hlavní kognitivní funkce
1. Exekutivní funkce (Řízení)
Zahrnují schopnost iniciovat akci, plánovat kroky a monitorovat chyby. Pokud se rozhodnete postavit dům, DLPFC je ta část, která rozvrhne harmonogram od základů po střechu.
2. Kognitivní flexibilita (Set Shifting)
Schopnost změnit pravidla nebo strategii, když se změní podmínky.
- **Test:** Wisconsin Card Sorting Test. Pacient třídí karty podle barvy. Najednou se pravidlo změní a má třídit podle tvaru. Člověk s poškozenou DLPFC bude stále třídit podle barvy (perseverace), i když mu říkáte, že dělá chybu. Ví to, ale jeho mozek nedokáže "přepnout".
3. Pracovní paměť
DLPFC drží informace v aktivním stavu pomocí tzv. **trvalé neuronální palby** (persistent firing). Neurony v této oblasti nepřestávají vysílat signály ani poté, co podnět zmizel, čímž ho udržují ve vědomí.
4. Inhibice a sebekontrola
Schopnost neudělat první věc, která nás napadne. Spolupracuje s přední cingulární kůrou (ACC) při řešení konfliktů. Typickým příkladem je **Stroopův test** (máte říct barvu písma slova "MODRÁ", které je vytištěno červeně). DLPFC musí potlačit automatické čtení slova a vynutit si pozornost na barvu.
📉 Patologie: Když ředitel selže
Schizofrenie a Hypofrontalita
U pacientů se schizofrenií je často pozorována tzv. **hypofrontalita** – stav, kdy se DLPFC nedokáže dostatečně aktivovat při kognitivní zátěži. To vede k "negativním příznakům": poruchám myšlení, ztrátě motivace, neschopnosti plánovat a chudé sociální interakci. Souvisí to s dysfunkcí NMDA receptorů na inhibičních interneuronech v této oblasti.
Deprese a Asymetrie
Výzkumy ukazují, že u deprese existuje funkční asymetrie mezi levou a pravou DLPFC.
- **Levá DLPFC:** Je spojena s pozitivními emocemi a motivací k přístupu. U deprese bývá **hypoaktivní**.
- **Pravá DLPFC:** Je spojena s negativními emocemi a vyhýbavým chováním. U deprese a úzkosti bývá **hyperaktivní**.
Právě proto se dnes k léčbě rezistentní deprese používá **rTMS** (repetitivní transkraniální magnetická stimulace), která se snaží pomocí magnetického pole "nahodit" levou DLPFC.
ADHD a Výkonná dysfunkce
U dětí i dospělých s ADHD dozrává DLPFC pomaleji nebo má nižší metabolickou aktivitu. Výsledkem je neschopnost udržet nit, zapomínání instrukcí uprostřed úkolu a neschopnost organizovat si čas.
Dysexekutivní syndrom
Poškození DLPFC (např. úrazem, nádorem nebo mrtvicí) vede k dramatické změně osobnosti. Člověk může být fyzicky zdravý, mít v pořádku řeč i paměť, ale je neschopen samostatného života. Stává se pasivním, nebo naopak nevhodně impulzivním, ztrácí schopnost řešit problémy a jeho chování postrádá cíl.
🔬 Vztah k morálce a sociálnímu chování
Zatímco ventromediální prefrontální kůra (vmPFC) řeší morálku skrze pocity a empatii, DLPFC řeší morálku skrze **pravidla a spravedlnost**.
- **Ultimátum Game:** V tomto ekonomickém experimentu vám někdo nabídne nespravedlivě malou částku peněz (např. 10 % z celku).
- Pokud vám někdo ochromí DLPFC (např. pomocí magnetické stimulace), přijmete i nespravedlivou nabídku, protože nedokážete potlačit čistě racionální výpočet ("Pořád lepší něco než nic").
- Zdravá DLPFC vám umožní nabídku odmítnout, aby "potrestala" nespravedlnost, i když na tom finančně tratíte. DLPFC zde prosazuje sociální normu nad okamžitým ziskem.
🛡️ Jak DLPFC posílit?
DLPFC je jedním z nejvíce plastických míst v mozku. Lze ji "trénovat" podobně jako sval.
- **Kognitivní trénink:** Úlohy jako N-back nebo Dual N-back prokazatelně zvyšují aktivitu v DLPFC a hustotu dopaminových receptorů.
- **Meditace (Všímavost):** Dlouhodobá meditace posiluje spojení mezi DLPFC a amygdalou, což vede k lepší emoční regulaci (logika lépe krotí strach).
- **Fyzické cvičení:** Aerobní aktivita zvyšuje hladinu BDNF v čelním laloku, což podporuje růst nových synapsí.
- **Spánek:** Jediná noc bez spánku dramaticky snižuje prokrvení v DLPFC. Proto jsme při nevyspání kognitivně "pomalí" a děláme špatná rozhodnutí.
Zdroje
- Miller, E. K., & Cohen, J. D. (2001). An integrative theory of prefrontal cortex function. Annual Review of Neuroscience
- Baddeley, A. (2012). Working memory: theories, models, and controversies. Nature Reviews Neuroscience
- Petrides, M. (2000). The mid-dorsolateral prefrontal cortex and active mnemonic retrieval
- Scientific American - Brain Stimulation for Depression (rTMS)
- Bechara, A. (2000). Decision Making and Impulse Control: A Neurocognitive Perspective