Lóbulo frontal: localización, anatomía y funciones
El lóbulo frontal es el mayor lóbulo de los cuatro que existen en el cerebro de los mamíferos. Está localizado en la parte frontal de cada hemisferio cerebral y controla importantes funciones cognitivas, como la expresión emocional memoria, solución de problemas, lenguaje, control de impulsos, comportamiento social y sexual, espontaneidad o control muscular. El lóbulo frontal izquierdo afecta a los músculos de la parte derecha del cuerpo, y los del lóbulo frontal derecho controlan los músculos de la parte izquierda del cuerpo.
El lóbulo frontal es el área cerebral que más nos distingue a los humanos del resto de los animales. Por ello ha suscitado especial interés en los investigadores, que han realizado múltiples estudios sobre sus funciones y su mecanismo de funcionamiento.
Esta región está ampliamente relacionada con funciones tan importantes como el lenguaje, el control de las acciones motoras y las funciones ejecutivas, de manera que, si es lesionado, la persona puede sufrir graves problemas de los que hablaremos también en este artículo.
Índice del artículo
- 1 Localización
- 2 Anatomía
- 3 Conexiones del lóbulo frontal
- 4 La corteza prefrontal
- 5 Funciones del lóbulo frontal
- 6 Funciones ejecutivas
- 7 Disfunciones del lóbulo frontal
- 8 Referencias
El cerebro se compone de áreas corticales y estructuras subcorticales. La corteza cerebral se encuentra dividida en lóbulos, separados por surcos, los más reconocidos son el frontal, el parietal, el temporal y el occipital, aunque algunos autores postulan que también existe el lóbulo límbico.
La corteza está dividida a su vez en dos hemisferios, el derecho y el izquierdo, de manera que los lóbulos están presentes de forma simétrica en ambos hemisferios, existiendo un lóbulo frontal derecho y otro izquierdo, un lóbulo parietal derecho e izquierdo, y así sucesivamente.
Los hemisferios cerebrales están divididos por la cisura interhemisférica mientras que los lóbulos están separados por diferentes surcos.
El lóbulo frontal llega desde la parte más anterior del cerebro hasta la cisura de Rolando (o cisura central) donde comienza el lóbulo parietal y, por los lados, hasta la cisura de Silvio (o cisura lateral) que lo separa el lóbulo temporal.
En cuanto a la anatomía del lóbulo frontal humano, cabe decir que es muy voluminoso y tiene forma de pirámide. Puede ser dividido en corteza precentral y prefrontal:
Está compuesta por la corteza motora primaria (área 4 de Brodmann), la corteza premotora y la motora suplementaria (área 6 de brodmann). Esta zona es básicamente motora y controla los movimientos fásicos del cuerpo (programación e iniciación del movimiento), así como los movimientos necesarios para producir el lenguaje y la postura y la orientación corporal.
Es la zona de asociación, se compone de corteza dorsolateral, ventrolateral y orbitofrontal, y sus funciones están relacionadas con el sistema ejecutivo, como el control y manejo de las funciones ejecutivas.
El lóbulo frontal, y en especial la corteza prefrontal, es el área cortical más ampliamente conectada con el resto del cerebro. Las conexiones principales son las siguientes:
Recibe y envía información al resto de lóbulos. Las más importantes son las conexiones frontotemporales, que están relacionadas con la actividad audioverbal y las frontoparietales, relacionadas con el control y regulación de la sensibilidad cutaneo-cinestésica y el dolor.
Conexiones fronto-talámicas
- Núcleos talámicos centrolaterales que conectan con el córtex precentral.
- Núcleo talámico dorsomedial que conecta con la corteza prefrontal, relacionada de alguna forma con la memoria.
- Núcleo talámico ventral anterior que conecta con el córtex frontal límbico (área cingulada).
Conexiones fronto-límbicas
Facilitan la regulación emocional y afectiva a través de secreciones neuroendocrinas y neuroquímicas.
Circuitos fronto-basales
En estos circuitos se conectan algunas secciones del lóbulo frontal con el estriado, el globo pálido y el tálamo:
- Circuito motor, relacionado con el control de los movimientos.
- Circuito oculomotor, relacionado con la asociación entre nuestros movimientos y la posición de los objetos identificada a través de la vista.
- Circuito prefrontal dorsolateral, relacionado con las funciones ejecutivas.
- Circuito prefrontal cingulado, relacionado con las respuestas emocionales.
Se podría decir que el lóbulo frontal recibe inputs de las zonas encargadas del procesamiento sensorial de la información y envía outputs a las zonas encargadas de dar una respuesta, sobre todo motoras.
La corteza prefrontal es la última zona en desarrollarse del lóbulo frontal y del cerebro en general. Este área es especialmente importante porque cumple funciones sin las cuales no seríamos eficaces en nuestro día a día, como planificar y organizar las conductas futuras.
Tiene forma de pirámide, al igual que el lóbulo frontal, y tiene una cara interna, otra externa y otra interior. En cuanto a las conexiones que establece con el resto de estructuras, hay tres circuitos principales:
Va hasta la zona dorso-lateral del núcleo caudado. Desde aquí se conecta con el globo pálido dorso-medial y con la sustancia negra. Estos proyectan a los núcleos talámicos dorso-medial y ventral-anterior, y de ahí vuelven a la corteza prefrontal.
Proyecta al núcleo caudado ventromedial, después al globo pálido y a la sustancia negra ventro-medial, de ahí pasa a los núcleos talámicos ventral-anterior y dorso-medial y finalmente vuelve a la corteza prefrontal.
Proyecta al cuerpo estriado ventral, este tiene conexiones con el globo pálido, el área tegmental ventral, la habénula, el hipotálamo y la amígdala. Finalmente vuelve a la corteza prefrontal.
A esta zona se le atribuye las funciones de estructurar, organizar y planificar la conducta. El paciente sufre los siguientes fallos si se lesiona esta área:
- Fallos en la capacidad selectiva.
- Fallos en la actividad sostenida.
- Déficits en la capacidad asociativa o en la formación de conceptos.
- Déficits en la capacidad de planificación.
El lóbulo frontal cumple múltiples funciones que se pueden resumir en:
- Simulación virtual de la conducta a realizar a través de experiencias y previas y del aprendizaje vicario.
- Fijación de una meta y de los pasos que hay que seguir para completarla.
- Planificación, coordinación y puesta en marcha de las conductas necesarias para alcanzar el objetivo.
- Mantenimiento de los objetivos a lo largo de todo el proceso hasta alcanzar la meta. Aquí están involucradas la memoria de trabajo y la atención sostenida.
- Inhibición del resto de estímulos que no tengan que ver con la meta y que puedan interferir con ellas.
- Coordinación de todos los sistemas necesarios para realizar las acciones necesarias, como el sensorial, el cognitivo y el conductual.
- Análisis de los resultados obtenidos y, si es necesario, modificación de los patrones de conducta en base a estos resultados.
- Inferencia de las intenciones y pensamiento de los demás. Esta capacidad se denomina teoría de la mente.
- Reflexión acerca de nuestros conocimientos e intereses y capacidad para comunicarlos.
- Control de los estímulos reforzadores para motivarnos a realizar las conductas y procesos cognitivos que debamos realizar.
- Regulación de los impulsos.
- Consciencia de las emociones.
- Secuenciación, coordinación y ejecución de las conductas motoras.
- Habilidad para entender el lenguaje de los demás y producir el nuestro propio.
A continuación se describirá con mayor profundidad las funciones ejecutivas por su gran importancia en los humanos.
Las funciones ejecutivas podrían definirse como el último paso en el control, regulación y dirección de la conducta humana. Este concepto surge por primera vez de la mano de A.R. Luria en 1966 en su libro Higher Cortical Function in Man.
Lezak popularizó este término en la psicología americana. Esta autora destaca la diferencia entre funciones ejecutivas y cognitivas, afirmando que, aunque las funciones cognitivas sufran daños si las funciones ejecutivas funcionan correctamente, la persona continuará siendo independiente, constructivamente autosuficiente y productiva.
Las funciones ejecutivas están formadas por cuatro componentes:
Es el proceso por el cual se determinan las necesidades, que es lo que se quiere y de que es capaz para conseguir lo que se quiere. Si una persona tiene alterada esta función no puede pensar lo que debe hacer y presenta dificultades en el inicio de actividades.
Puede presentarse estas alteraciones sin necesidad de daño cerebral, simplemente con una mala organización en el lóbulo prefrontal.
Se encarga de determinar y organizar los pasos necesarios para llevar a cabo una intención.
Este proceso requiere capacidades determinadas como: conceptualizar los cambios en las circunstancias presentes, verse desarrollada a sí misma en el entorno, ver el entorno objetivamente, capaz de concebir alternativas, llevar a cabo elecciones y desarrollar una estructura para llevar a cabo el plan.
Se interpreta como la acción de iniciar, mantener, cambiar y para secuencias de conductas complejas de una manera integral y ordenada.
Es la valoración en función de los objetivos y los recursos utilizados para conseguir esos objetivos.
El sistema de enseñanza es muy importante para la correcta configuración de las funciones ejecutivas, puesto que estas funciones empiezan a desarrollarse en la infancia, desde el primer año de vida, y no maduran hasta la pubertad o incluso más adelante.
Las funciones ejecutivas están relacionadas principalmente con el córtex prefrontal, pero algunos estudios realizados con PET (tomografía por emisión de positrones) indican que, cuando la actividad se vuelve rutinaria, otra parte del cerebro toma el relevo en la actividad para dejar “libre” al córtex prefrontal y que este pueda ocuparse de realizar otras funciones.
Las técnicas más empleadas para la evaluación del sistema ejecutivo son:
- Wisconsin Card Sorting Test. Prueba en la que el paciente tiene que clasificar una serie de tarjetas de varias maneras, usando una categoría diferente cada vez. Los fallos en esta prueba implicarían problemas en la formación de conceptos que podrían ser debidos a lesiones en el lóbulo frontal izquierdo.
- La torre de Hanoi-Sevilla. Esta prueba se usa para examinar las habilidades complejas de resolución de problemas.
- Pruebas de laberinto. Estas pruebas aportan datos sobre los niveles más altos de funcionamiento cerebral que requieren planificación y previsión.
- Juguetes de construcción. Estas son pruebas poco estructuradas y se usan para evaluar las funciones ejecutivas.
El lóbulo frontal puede dañarse como consecuencia de traumatismos, infartos, tumores, infecciones o por el desarrollo de algunos trastornos como los neurodegenerativos o los trastornos del desarrollo.
Las consecuencias del daño del lóbulo frontal van a depender de la zona dañada y de la magnitud de la lesión. El síndrome, debido a daños en el lóbulo frontal, más conocido es el síndrome prefrontal que se describirá a continuación.
La primera descripción bien documentada de un caso de este síndrome fue la realizada por Harlow (1868) sobre el caso de Phineas Gage, a lo largo del tiempo se ha seguido estudiando este caso y hoy en día es uno de los más conocidos en el campo de la psicología (citado en León-Carrión & Barroso, 1997).
Phineas estaba trabajando en las vías de un tren cuando tuvo un accidente mientras compactaba pólvora con una barra de hierro. Parece ser que una chispa llegó a la pólvora y esta exploto lanzando la barra de hierro directamente a su cabeza. Phineas sufrió una lesión en el lóbulo frontal izquierdo (concretamente en la región orbital medial) pero siguió vivo, aunque le quedaron secuelas.
Los cambios más significativos debidos a la lesión que sufrió fueron aumento de los impulsos, incapacidad para controlarse y dificultades para planear y organizarse.
Las personas con el córtex prefrontal lesionado presentan cambios en la personalidad, en la motricidad, en la atención, en el lenguaje, en la memoria y en las funciones ejecutivas.
Cambios de personalidad
Según Ardila (citado en León-Carrión & Barroso, 1997) existen dos formas o vertientes para describir los cambios en la personalidad causados por este síndrome:
- Cambios en la activación para la acción. Los pacientes suelen sentir apatía y desinterés, por lo tanto, todo lo realizan con desgana y son poco proactivos.
- Cambios en el tipo de respuesta. La respuesta que da el paciente no es adaptativa, no se corresponde con el estímulo que se le presenta. Por ejemplo, pueden tener un examen y ponerse a elegir la ropa que se van a poner durante demasiado tiempo en vez de estudiar.
Cambios en la motricidad
Entre los cambios de la motricidad podemos encontrarnos con:
- Reflejos neonatales. Parece como si los pacientes involucionaran y volvieran a tener los reflejos que tienen los bebés y se van perdiendo con el desarrollo. Los más usuales son:
- Reflejo de Babinski. Extensión tónico dorsal del dedo gordo del pie.
- Reflejo de prensión. Cerrar la palma de la mano cuando algo la toca.
- Reflejo de succión.
- Reflejo palmomentoniano. Tocar la palma de la mano desencadena movimientos en el mentón.
- Repetir las acciones del examinador.
- Reaccionan de forma exagerada ante los estímulos.
- Desorganización de la conducta.
- Repetir el mismo movimiento una y otra vez.
Cambios en la atención
Los principales cambios se dan en la respuesta de orientación, los pacientes tienen déficits para orientarse ante los estímulos que deberían en casa momento y al seguir las instrucciones del examinador.
Cambios del lenguaje
Los más característicos son:
- Afasia motora transcortical. El lenguaje está muy limitado y se reduce a frases cortas.
- Lenguaje subvocal. Cambios en el aparato fonador, probablemente debido a la afasia, de manera que la persona pronuncia de forma extraña.
- Comisión de errores de denominación, como perseverar y responder antes fragmentos del estímulo y no el estímulo en global.
- Responden mejor ante estímulos visuales que verbales debido a que tienen un pobre control de la conducta mediante el lenguaje.
- No pueden mantener un tema central de conversación.
- Falta de elementos de conexión para dar formas y hacer el lenguaje lógico.
- Concretismo. Dan información concreta sin ponerla en contexto, lo cual puede dificultar el entendimiento de su interlocutor.
Cambios en la memoria
Los lóbulos frontales juegan un importante papel en la memoria, sobre todo en la memoria a corto plazo. Los pacientes con lesiones en el lóbulo frontal presentan problemas en el almacenamiento y la retención de la memoria. Las alteraciones más frecuentes son:
- Organización temporal de la memoria. Los pacientes presentan problemas para ordenar los acontecimientos en el tiempo.
- Amnesias, especialmente por lesiones producidas en la zona orbital.
Cambios en las funciones ejecutivas
Las funciones ejecutivas son las más perjudicadas en los pacientes con lesiones frontales dado que para su correcta realización es necesario una elaboración compleja y la integración y coordinación de varios componentes.
Las personas con un síndrome frontal son incapaces de formarse una meta, planear, llevar a cabo las acciones de manera ordenada y analizar los resultados obtenidos. Estos déficits les impiden llevar a cabo una vida normal ya que interfieren con sus tareas laborales/escolares, familiares, sociales…
Aunque los síntomas descritos son los más comunes sus características no son universales y van a depender tanto de variables del paciente (edad, ejecución premórbida…), como de la lesión (localización concreta, magnitud…) y del curso del síndrome.
La categoría de síndromes frontales es muy amplia y engloba otra serie de síndromes que se diferencian según la zona lesionada. Cummings (1985), describe tres síndromes (citado en León-Carrión & Barroso, 1997):
- Síndrome orbitofrontal (o de desinhibición). Se caracteriza por desinhibición, impulsividad, labilidad emocional, juicio pobre y distraibilidad.
- Síndrome de la convexidad frontal (o apático). Se caracteriza por apatía, indiferencia, retardo psicomotor, pérdida de impulso, abstracción y categorización pobre.
- Síndrome medio frontal (o akinético del lóbulo frontal). Se caracteriza por escasez de gestos espontáneos y movimientos, debilidad y pérdida de sensibilidad en las extremidades.
Imbriano (1983) añade dos síndromes más a la clasificación elaborada por Cummings (citado en León-Carrión & Barroso, 1997):
- Síndrome polar. Producido por lesiones en la zona orbital. Se caracteriza por alteraciones de la capacidad intelectual, desorientación temporo-espacial y falta de autocontrol.
- Síndrome esplenial. Producido por lesiones mediales izquierdas. Caracterizado por alteraciones de las expresiones faciales afectivas e indiferencia afectiva, trastornos del pensamiento y alteraciones del lenguaje.
- Carmona, S., & Moreno, A. (2014). Control ejecutivo, toma de decisiones, razonamiento y resolución de problemas. En D. Redolar, Neurociencia Cognitiva (págs. 719-746). Madrid: Médica Panamericana S.A.
- León-Carrión, J., & Barroso, J. (1997). Neuropsicología del Pensamiento. Sevilla: KRONOS.
- Redolar, D. (2014). Lóbulos frontales y sus conexiones. En D. Redolar, Neurociencia Cognitiva (págs. 95-101). Madrid: Médica Panamericana S.A.