Chức năng trí tuệ cao của vùng não liên hợp trước trán

2021-12-06 12:01 PM

Chức năng trí tuệ bị giới hạn, tuy nhiên vùng trước trán vẫn có những chức năng trí tuệ quan trọng. Chức năng được lý giải tốt nhất khi mô tả điều sẽ xảy ra khi bệnh nhân tổn thương vùng trước trán.

Biên tập viên: Trần Tiến Phong

Đánh giá: Trần Trà My, Trần Phương Phương

Trong nhiều năm, chúng ta được dạy rằng vùng vỏ não trước trán là vị trí của vùng trí tuệ cao cấp (“higher intellect”), chủ yếu là bởi vì khác biệt chính giữa não khỉ và não người là sự nhô ra của vùng trước trán ở người. Những nỗ lực để chỉ ra rằng vỏ não trước trán quan trọng hơn những phần khác của vỏ não trong chưc năng trí tuệ cao cấp đã không thành công. Thực vậy, sự phá hủy vùng hiểu ngôn ngữ ở thùy thái dương sau trên (vùng Wernicke) và vùng kề sát hồi góc ở bán cầu não ưu thế gây ra tổn hại trí tuệ nhiều hơn sự phá hủy vùng trước trán. Mặc dù chức năng trí tuệ bị giới hạn đi, tuy nhiên vùng trước trán vẫn có những chức năng trí tuệ quan trọng. Chức năng được lý giải tốt nhất khi mô tả điều sẽ xảy ra khi bệnh nhân tổn thương vùng trước trán, như dưới đây.

Một vài thập kỷ trước đây, trước khi có những thuốc hiện đại điều trị bệnh tâm thần, người ta đã khám phá ra ở một vài bệnh nhân có thể giảm nhẹ đáng kể suy nhược tinh thần bằng việc cắt đứt liên hệ thần kinh giữa vùng trước trán với phần còn lại của vỏ não bởi kỹ thuật gọi là phẫu thuật trước trán (prefrontal lobotomy). Kỹ thuật này được tiến hành bằng cách lồng vào kim (blunt), một dao lưỡi mỏng qua đường mở nhỏ ở phía bên xương trán ở mỗi bên và cắt mô não ở bờ sau thùy trước trán từ chóp xuống đáy. Nó gây ra những thay đổi tâm thần ở bệnh nhân như sau:

1. Bệnh nhân mất khả năng giải quyết các vấn đề phức tạp.

2. Họ không thể xâu chuỗi được chuỗi bài tập thành một ý nghĩa phức tạp.

3. Họ không thể học được những bài tập tương đương trong cùng một thời gian.

4. Mức độ hưng phấn giảm bớt, đôi lúc rất rõ rệt, và họ thường mất khát vọng bản thân.

5. Những đáp ứng xã hội thường không thích hợp, bao gồm đánh mất đạo đức và giảm khả năng tình dục và hoạt động bài tiết.

6. Bệnh nhân có thể vẫn nói và hiểu được, nhưng không thể hoàn thành bất cứ dòng suy nghĩ dài hạn nào, và có sự thay đổi tâm trạng nhanh chóng từ dịu dàng sang phẫn nộ, vui vẻ, tức giận.

7. Bệnh nhân cũng có thể vẫn thực hiện được đa phần chức năng vận động thông thường trong cuộc sống nhưng thường không có chủ đích.

Từ những thông tin này, chúng ta hãy thử liên kết lại những hiểu biết về chức năng của vùng liên hợp trước trán

Giảm tính hưng phấn và đáp ứng xã hội không phù hợp

Gần như chắc chắn điều này là hậu quả từ sự mất phần bụng của thùy trán ở não bộ phần phía dưới. Vùng này là một phần của vỏ não liên hợp viền (limbic association cortex) hơn là vỏ não liên hợp trước trán (prefrontal association cortex). Hệ viền giúp điều khiển ứng xử.

Vị trí của các khu vực liên kết chính của vỏ não

Hình. Vị trí của các khu vực liên kết chính của vỏ não, cũng như các khu vực vận động và cảm giác sơ cấp và thứ cấp.

Bản đồ các khu vực chức năng cụ thể trong vỏ não

Hình. Bản đồ các khu vực chức năng cụ thể trong vỏ não, hiển thị các khu vực đặc biệt của Wernicke và Broca để hiểu ngôn ngữ và giọng nói, 95% tất cả mọi người nằm ở bán cầu não trái.

Không có khả năng tiến tới mục tiêu hoặc thực hiện qua các suy nghĩ tuần tự

Vùng liên hợp trước trán có khả năng gọi thông tin từ những vùng rộng của não và sử dụng những thông tin này để thực hiện sâu hơn thể thức ý nghĩ cho tới khi đạt được mục tiêu.

Mặc dù một người không có vỏ não trước trán vẫn có thể suy nghĩ, nhưng sẽ bị giảm sự phối hợp suy nghĩ logic trong nhiều hơn một vài giây hoặc một phút hay lâu hơn trong đa số trường hợp. Vì thế, người không có vỏ não trước trán dễ bị phân tâm so với chủ đề trung tâm của suy nghĩ, trong khi một người có chức năng của võ não trước trán có thể tự điều chỉnh để hoàn thành mục tiêu ý nghĩ không bị ảnh hưởng bởi điều phiền nhiễu.

Sự tạo thành suy nghĩ, biểu hiện và sự tạo thành chức năng trí tuệ cao cấp của vùng trước trán-Khái niệm và trí nhớ “Hoạt động bộ nhớ”

Một chức năng khác của vùng trước trán là tạo thành suy nghĩ, nghĩa là tăng độ sâu và tính trừu tượng của những suy nghĩ khác nhau đưa vào cùng nhau từ nhiều nguồn thông tin. Các test tâm lý cho thấy động vật bậc thấp bị cắt thùy trước trán bộc lộ những mảnh hoàn thiện của các lỗi thông tin cảm giác để giữ lại những mẩu này ngay cả trong trí nhớ tạm thời, có lẽ bởi vì chúng bị phân tâm quá dễ dàng mà không thể giữ những suy nghĩ đủ dài để việc lưu trữ trí nhớ diễn ra.

Khả năng của vùng trước trán giữ lại nhiều mẩu thông tin đồng thời và gợi lại chúng ngay lập tức khi cần thiết cho những suy nghĩ theo sau được gọi là “Hoạt động bộ nhớ”, nó giải thích được nhiều chức năng của não bộ khi liên kết với chức năng trí tuệ cao cấp. Tóm lại, vùng trước trán được chia thành những đoạn riêng rẽ để lưu trữ những loại trí nhớ tạm thời khác nhau, ví dụ như một vùng để lưu trữ hình dạng của một đối tượng hay một phần cơ thể và số khác cho việc lưu trữ các động tác.

Nhờ kết hợp tất cả các mẩu tạm thời của hoạt động bộ nhớ, chúng ta có khả năng (1) dự báo; (2) lên kế hoạch cho tương lai; (3) hoạt động trì hoãn trong đáp ứng với tín hiệu cảm giác để thông tin cảm giác có thể được cân nhắc cho tới khi đáp ứng tốt nhất được quyết định; (4) cân nhắc kết quả của hành động trước khi nó được thực hiện; (5) làm sáng tỏ các vấn đề toán học, pháp luật hay triết học phức tạp; (6) so sánh tương quan tất cả các thông tin trong chẩn đoán bệnh hiếm; và (7) điều khiển hoạt động của con người phù hợp với đạo đức, pháp luật.

Bài viết cùng chuyên mục

Hormone parathyroid (tuyến cận giáp)

Tuyến cận giáp của con người trưởng thành, chứa chủ yếu là các tế bào chính và một số lượng nhỏ đến trung bình các tế bào oxyphil, nhưng tế bào oxyphil vắng mặt ở nhiều loài động vật cũng như ở người trẻ.

Vỏ não thị giác: sáu lớp sơ cấp phân khu

Vỏ não thị giác được tổ chức cấu trúc thành hàng triệu cột dọc của tế bào thần kinh, mỗi cột có đường kính từ 30 đến 50 micromet. Tổ chức cột dọc tương tự cũng được tìm thấy trên khắp vỏ não chi phối các giác quan khác.

Sinh lý nội tiết tuyến giáp

Tuyến giáp nằm trước khí quản, dưới sụn giáp, nặng 20-25g, gồm 2 thùy, có eo ở giữa, cao 6cm, rộng 3cm, dày 2cm. Cấu trúc gồm nhiều nang giáp, trong chứa đầy dịch keo, xen lẫn hệ thống mạch máu rất phong phú (1% lưu lượng tim), ở đây tổng hợp và dự  trữ hormon T3, T4.

Hiệu quả của hệ thống điều hòa cơ thể

Nếu xem xét sự tự nhiên của điều hòa ngược dương tính, rõ ràng điều hòa ngược dương tính dẫn đến sự mất ổn định chức năng hơn là ổn định và trong một số trường hợp, có thể gây tử vong.

Điều hòa glucose máu

Khi lượng đường trong máu tăng lên đến một nồng độ cao sau bữa ăn và insulin tiết ra cũng tăng lên, hai phần ba lượng đường hấp thu từ ruột là gần như ngay lập tức được lưu trữ dưới dạng glycogen trong gan.

Hormone tăng trưởng (GH) gây các ảnh hưởng lên chuyển hóa

Hormone tăng trưởng GH tác động trên sự phát triển cơ thể, tác dụng trên phức hợp chuyển hóa, gồm tăng tạo protein, tăng huy động các acid béo từ mô mỡ, làm giảm sử dụng glucose toàn cơ thể.

Cơ chế co cơ trơn

Một đặc tính quan trọng khác của cơ trơn, đặc biệt là loại cơ trơn đơn nhất nội tạng của nhiều cơ quan rỗng, là khả năng quay trở lại gần như lực co bóp ban đầu của nó vài giây hoặc vài phút sau khi nó bị kéo dài hoặc rút ngắn.

Kiểm soát mức độ chính xác của co cơ: sự điều hòa ngược của hệ thống cảm giác thân thể tới vỏ não vận động

Tủy sống có thể gây ra các chương trình phản xạ vận động cụ thể có tính cố định. Nhiều những chương trình như vậy cũng có vai trò quan trọng khi các neuron vận động ở sừng trước của tủy sống bị kích thích.

Điểm nhiệt chuẩn trong điều nhiệt cơ thể

Điểm nhiệt chuẩn tới hạn của vùng dưới đồi, mà ở đó ở dưới mức run cơ và trên mức bắt đầu đổ mồ hôi, được xác định chủ yếu bởi hoạt động của receptor càm nhận nhiệt trong vùng trước thị-trước dưới đồi.

Chức năng cảm giác thân thể: một số khía cạnh đặc biệt

Bên cạnh các tín hiệu cảm giác thân thể dẫn truyền từ ngoại vi về não, các tín hiệu corticofugal được dẫn truyền theo hướng ngược lại từ vỏ não đến trạm chuyển tiếp cảm giác thấp hơn của đồi thị, hành não và tủy sống.

Receptor: sự thích nghi và chức năng dự báo receptor tốc độ

Sự thích ứng của các loại thụ thể khác nhau cho thấy sự thích nghi nhanh chóng của một số thụ thể và sự thích ứng chậm của những thụ thể khác.

Vòng phản xạ thần kinh: tín hiệu đầu ra liên tục

Các nơ-ron, giống các mô bị kích thích khác, phóng xung lặp đi lặp lại nếu mức điện thế màng kích thích tăng lên trên một ngưỡng nào đó. Điện thế màng của nhiều nơ-ron bình thường vẫn cao đủ để khiến chúng phóng xung liên tục.

Vùng chi phối vận động chuyên biệt trên vỏ não

Một số ít các vùng vận động được biệt hóa cao ở vỏ não chi phối những chức năng vận động đặc trưng. Những vùng này được định vị bằng kích thích điện hoặc bởi sự mất chức năng vận động nhất định.

Cặp kích thích co cơ tim: chức năng của ion canxi và các ống ngang

Sức co bóp của cơ tim phụ thuộc rất lớn vào nống độ ion canxi trong dịch ngoại bào, một quả tim đặt trong một dung dịch không có canxi sẽ nhanh chóng ngừng đập.

Chức năng gan của trẻ sơ sinh

Bởi vì gan của trẻ sơ sinh thiếu hình thành các protein huyết tương, nồng độ protein huyết tương giảm trong những tuần đầu ít hơn trẻ lớn. Thỉnh thoảng nồng độ protein máu giảm đến mức thấp gây phù.

Kiểm soát cục bộ lưu lượng máu đáp ứng nhu cầu của mô

Lưu lượng máu đến da quyết định sự thải nhiệt từ cơ thể, giúp kiểm soát nhiệt độ cơ thể. Ngoài ra sự vận chuyển đầy đủ máu đến thận cho phép thận lọc và bài tiết các chất thải của cơ thể, điều chỉnh thể tích dịch cơ thể và chất điện giải.

Sự thay đổi lưu lượng tuần hoàn trong luyện tập

Lúc bắt đầu luyện tập tín hiệu không chỉ truyền từ não đến cơ gây ra quá trình co cơ mà còn tác động lên trung tâm vận mạch thông qua hệ giao cảm đến các mô.

Chức năng của tuyến tùng trong kiểm soát sinh sản theo mùa ở một số động vật

Tuyến tùng chỉ là một phần thoái hóa không có chức năng, nhưng một số phát hiện trong những năm trở lại đây cho thấy nó đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát hoạt động sinh dục và sinh sản.

Tổn thương cơ tim: dòng điện tim bất thường

Phần tim bị tổn thương mang điện âm vì đó là phần đã khử cực và phát điện âm vào dịch xung quanh, trong khi những vùng còn lại của tim trung tính hoặc dương điện.

Chức năng sinh lý nội tiết của thận

Erythropoietin có tác dụng kích thích tế bào đầu dòng sinh hồng cầu, erythroid stem cell, chuyển thành tiền nguyên hồng cầu,proerythroblast, và làm tăng sinh hồng cầu.

Cảm giác: phân loại các loại cảm giác thân thể

Các cảm giác thân thể là các cơ chế thần kinh tập hợp tất cả những thông tin cảm giác từ mọi vị trí của cơ thể. Các cảm giác này khác với những cảm giác đặc biệt như thị giác, thính giác, khứu giác, vị giác và cảm giác về sự cân bằng.

Phối hợp các chức năng của cơ thể qua chất dẫn truyền hóa học

Hormone được vận chuyển trong hệ tuần hoàn đến các tế bào đích trong cơ thể, gồm cả tế bào trong hệ thần kinh, tại nơi chúng gắn vào các receptor và tạo ra sự phản hồi của tế bào.

Dẫn truyền xung động từ tận cùng thần kinh tới sợi cơ vân: Khớp thần kinh cơ

Điện thế hoạt động bắt đầu lan truyền trong các sợi cơ vân bởi các xung thần kinh đi theo cả hai hướng về phía tận cùng sợi cơ.

Sự phát triển của điện thế hoạt động

Yếu tố nào đó làm tăng đôi chút điện thế màng từ -90mV hướng tới mức bằng không, điện thế tăng cao sẽ gây ra việc mở một số kênh natri có cổng điện thế.

Vai trò của vùng dưới đồi điều hòa nhiệt độ cơ thể

Nhiệt độ của cơ thể được điều chỉnh hầu như hoàn toàn bởi cơ chế điều khiển thần kinh, và hầu hết mọi cơ chế này tác dụng thông qua trung tâm điều hòa nhiệt nằm ở vùng dưới đồi.