Modul 4 - Högre kognitiva funktioner

Kurs: Basvetenskap 4

Modulen täcker kortikal organisation och associationscortex, uppmärksamhet, minne, emotioner, motivation/beslutsfattande, tal och språk, samt neuropsykiatri och neuropsykofarmakologi.

Kortikal organisation och associationscortex

• Associativ hjärnbark – kortikala områden som integrerar information från flera sensoriska modaliteter
• Cortex prefrontalis – involverad i exekutiva funktioner, planering och beteendekontroll
• Dorsolaterala prefrontala cortex – central för arbetsminne, planering och kognitiv kontroll
• Cortex orbitofrontalis – involverad i beslutsfattande, belöningsvärdering och impulskontroll
• Orbitofrontala cortex – (samma region) kopplad till emotionell reglering och social kognition
• Anteriora cingulum cortex – involverad i konfliktdetektion, felmonitorering och emotionell bearbetning
• Posteriora cingulum – del av default mode network, kopplad till självreferens och minne
• Default mode network – hjärnnätverk aktivt i vila/självreferentiellt tänkande, minskar vid uppgiftsfokuserad aktivitet
• Wada-test – klinisk metod för att lateralisera språk- och minnesfunktion inför neurokirurgi
• EEG – registrerar kortikal elektrisk aktivitet, används för att bedöma medvetandegrad och epilepsi
• Koma – tillstånd av djupt nedsatt medvetande utan uppvaknande, orsakat av utbredd kortikal/hjärnstamsskada

Uppmärksamhet

• Uppmärksamhet – kognitiv funktion som selektivt prioriterar bearbetning av viss information
• Kontralateralt neglekt syndrom – nedsatt uppmärksamhet för motsatt (oftast vänster) synfält efter skada, ofta i höger parietallob

Minne

• Arbetsminne – kortvarigt, kapacitetsbegränsat minne för aktiv bearbetning av information, kopplat till prefrontal cortex
• Deklarativt och icke-deklarativt minne – medvetet (episodiskt/semantiskt) minne kontra omedvetet (procedurellt) minne
• Amnesi – minnesförlust, kan vara anterograd och/eller retrograd, ofta kopplad till hippocampusskada
• Hippocampus – central struktur för konsolidering av deklarativt minne och spatial navigation
• Alzheimers sjukdom – neurodegenerativ demenssjukdom med tidig hippocampusatrofi, amyloid- och tau-patologi

Tenta-fokus

Bilateral hippocampusskada (klassiskt patienten H.M.) ger svår anterograd amnesi för deklarativt minne men bevarat procedurellt/icke-deklarativt minne - visar att dessa minnessystem är anatomiskt separerbara.

Emotioner

• Emotioner – subjektiva och fysiologiska tillstånd som styr beteende, medieras av limbiska kretsar
• Amygdala – central struktur för rädsloreaktioner, emotionell inlärning och emotionellt minne
• Limbiska systemet – nätverk av strukturer (amygdala, hippocampus, cingulum m.fl.) som medierar emotion och motivation

Motivation och beslutsfattande

• Nucleus accumbens – central belöningsstruktur, del av mesolimbiska dopaminsystemet
• Area tegmentalis ventralis – dopaminerg kärna, upphov till mesolimbiska/mesokortikala belöningsbanan
• Klassisk och operant betingning – grundläggande inlärningsformer via association mellan stimuli/beteende och konsekvens
• Substansbrukssyndrom – beroendetillstånd med kompulsivt substansbruk trots negativa konsekvenser, kopplat till belöningssystemet
• Alkoholberoende – beroendetillstånd med toleransutveckling och abstinens vid alkoholbruk
• Nikotin – stimulerar nikotinerga acetylkolinreceptorer, hög beroendepotential via dopaminfrisättning
• Kokain – blockerar återupptag av dopamin, noradrenalin och serotonin, hög beroendepotential

Tal och språk

• Afasi – förvärvad språkstörning orsakad av hjärnskada, klassiskt Brocas (expressiv) och Wernickes (impressiv) afasi
• Fasciculus arcuatus – vit substans-bana som förbinder Brocas och Wernickes area, skada ger konduktionsafasi
• Fasciculus uncinatus – bana som förbinder frontal- och temporalloben, kopplad till semantisk bearbetning
• Fasciculus longitudinalis superior – associationsbana mellan frontal-, parietal- och occipitalloben
• Fasciculus longitudinalis inferior – associationsbana mellan occipital- och temporalloben, kopplad till visuell igenkänning
• Dyslexi – specifik läs- och skrivsvårighet trots normal kognitiv förmåga
• Agnosi – oförmåga att känna igen/tolka sensoriska stimuli trots intakta sinnesorgan

Klinisk pärla

Brocas afasi (expressiv, icke-flytande tal, bevarad förståelse) och Wernickes afasi (impressiv, flytande men innehållslöst tal, nedsatt förståelse) lokaliseras klassiskt till gyrus frontalis inferior respektive gyrus temporalis superior i dominant hemisfär.

Neuropsykiatri och neuropsykofarmakologi

• Schizofreni – psykossjukdom med positiva och negativa symtom, kopplad till dopaminerg dysreglering
• Depression – förstämningssyndrom kopplat till bl.a. monoaminerg dysfunktion
• Bipolär sjukdom – förstämningssyndrom med episoder av mani/hypomani och depression
• PTSD – posttraumatiskt stressyndrom med återupplevande, undvikande och hyperarousal efter trauma
• ADHD – neuropsykiatrisk funktionsnedsättning med ouppmärksamhet och/eller hyperaktivitet-impulsivitet
• Antipsykotika – dopamin(D2)-receptorantagonister/partiella agonister, används vid psykossjukdom
• SSRI – selektiva serotoninåterupptagshämmare, förstahandsval vid depression och ångestsyndrom
• SNRI – hämmar återupptag av serotonin och noradrenalin, används vid depression och kronisk smärta
• TCA – tricykliska antidepressiva, hämmar återupptag av serotonin/noradrenalin men med bredare receptorprofil och mer biverkningar
• Bensodiazepiner – förstärker GABA-A-receptorns effekt, används vid ångest, sömnbesvär och epilepsi
• Benzodiazepiner (verkningsmekanism) – positiv allosterisk modulering av GABA-A-receptorn, ökar kloridinflödets frekvens
• Hypnotika och sedativa läkemedel – läkemedel som främjar sömn/lugn, ofta via GABAerg förstärkning
• Ketamin – NMDA-receptorantagonist, används vid behandlingsresistent depression och anestesi
• Dygnsrytm – endogen ~24-timmarsrytm som styr sömn-vakenhet, styrs av suprachiasmatiska kärnan och melatonin
• Orexin – hypotalamisk neuropeptid som främjar vakenhet, brist kopplad till narkolepsi

Exekutiva funktioner

• Exekutiva funktioner – högre kognitiva processer (planering, arbetsminne, impulskontroll) medierade av prefrontal cortex
• Dorsala och ventrala vägen – ‘var’-vägen (dorsal) respektive ‘vad’-vägen (ventral) i visuell/kognitiv bearbetning

Ytterligare begrepp

• Amfetamin (Farmakokinetik) – centralstimulantia som ökar frisättning av dopamin/noradrenalin, hög beroendepotential
• Litium – stämningsstabiliserande läkemedel, förstahandsval vid bipolär sjukdom
• Tal och språk – kognitiva funktioner för produktion och förståelse av språk, medierade av bl.a. Brocas och Wernickes områden