Dans le cerveau des mammifères, le lobe préfrontal est le plus grand des quatre lobes principaux et est situé à l’avant de chaque hémisphère cérébral. Le lobe préfrontal est séparé du lobe pariétal par le sillon central et divisé longitudinalement du lobe temporal par un sillon plus profond. Cette structure anatomique unique fait du lobe préfrontal la zone la plus importante du cerveau, responsable d'une variété de fonctions que les humains ne peuvent ignorer.
La partie avant lisse du lobe préfrontal est appelée pôle antérieur, qui est l'un des trois pôles du cerveau et contient de nombreuses structures neuronales importantes liées à l'action et à la planification.
Le lobe préfrontal occupe environ un tiers de la surface de chaque hémisphère, et sa division structurelle peut nous fournir une compréhension plus approfondie des fonctions neuronales. La face latérale du lobe préfrontal est séparée du lobe pariétal par le sillon central et du lobe temporal par le sillon latéral. Le lobe préfrontal peut être divisé en parties latérale, polaire, orbitale et médiane, chacune avec ses propres gyri spécifiques.
Par exemple, la partie latérale contient le gyrus frontal supérieur, le gyrus frontal moyen et le gyrus frontal inférieur. La partie polaire contient le cortex frontopolaire et le gyrus frontolimbique, et la partie orbitaire contient plusieurs gyri.
Le lobe préfrontal humain n’atteint pas sa pleine maturité avant la vingtaine, ce qui est étroitement lié à la maturité cognitive atteinte à l’âge adulte. À mesure que nous vieillissons, un léger rétrécissement dans la plage normale est inévitable. L'étude a noté que les participants en bonne santé âgés de 60 à 91 ans étaient significativement différents de ceux atteints de la maladie d'Alzheimer, montrant moins de changement dans la perte de volume dans le cortex préfrontal.
L'ensemble du cortex préfrontal est considéré comme un « cortex d'action » qui se concentre sur une variété d'actions, notamment les mouvements squelettiques, les mouvements oculaires, le contrôle de la parole et l'expression émotionnelle. La plus grande partie du cortex préfrontal, le PFC, est principalement responsable de l’action mentale intentionnelle intrinsèque, y compris le raisonnement rationnel et la planification des conséquences futures. Le cortex préfrontal est également responsable de l’inhibition des réponses socialement inappropriées et nous aide à intégrer les souvenirs à long terme provenant de différentes sources.
Importance clinique DommageDes tests psychologiques sont souvent utilisés pour évaluer la fonction préfrontale, notamment le test de tapotement des doigts et le test de tri de cartes du Wisconsin, qui démontrent la fonction exécutive du lobe préfrontal.
Les lésions du lobe préfrontal peuvent survenir de diverses manières et entraîner diverses conséquences. Les facteurs courants chez les personnes âgées comprennent les accidents ischémiques transitoires (AIT) et les accidents vasculaires cérébraux, qui peuvent tous deux endommager le lobe préfrontal. De plus, les traumatismes crâniens ou les maladies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer et la maladie de Parkinson sont des facteurs de risque potentiels. Les personnes atteintes de ces troubles présentent différents types de lésions du cortex préfrontal résultant de l’exposition du fœtus à l’alcool.
SymptômesAprès une lésion du lobe frontal, le patient peut présenter des réactions comportementales inappropriées. Par exemple, une personne peut comprendre la réponse appropriée à une situation particulière, mais sa réalité peut ne pas correspondre à cette réponse. Les expressions émotionnelles courantes peuvent être incohérentes et parfois trop émotionnelles. La perte de motivation et les symptômes dépressifs sont également assez fréquents chez ces patients, ce qui les empêche d’accomplir leurs activités quotidiennes normales.
Un groupe de gènes du cortex préfrontal voit son expression diminuer chez les personnes de plus de 40 ans, cette diminution étant particulièrement prononcée chez les individus de plus de 70 ans. Ces gènes sont essentiels à des fonctions telles que l’apprentissage et la mémoire, la plasticité synaptique, etc. Le vieillissement s’accompagne d’une augmentation significative des dommages à l’ADN, étroitement liée au déclin de la fonction du lobe préfrontal.
Au début du XXe siècle, les médecins ont tenté de traiter les maladies mentales par le biais de la psychochirurgie, comme la lobotomie. Bien que cette intervention puisse soulager les symptômes à court terme, elle peut causer des dommages à long terme aux émotions et à la personnalité du patient. Cependant, les recherches actuelles ont montré que la fonction du cortex préfrontal n’est pas un processus unique et simple, mais qu’elle est composée de multiples systèmes en interaction. Cette diversité de perspectives a incité les scientifiques à continuer d’explorer des théories plus complètes pour comprendre les fonctions uniques du cortex préfrontal.
Autres études sur les primatesAlors que les premiers scientifiques pensaient que les lobes préfrontaux des humains étaient surdéveloppés par rapport à ceux des autres primates, des études de neuroimagerie ultérieures ont remis en question ce point de vue, en constatant que les cortex préfrontaux des humains ne sont pas particulièrement proportionnels par rapport à ceux des autres grands singes. Aujourd’hui, les scientifiques accordent davantage d’attention à la complexité des connexions neuronales, qui constituent l’un des facteurs clés qui distinguent les humains des autres primates en termes de capacité cognitive.
Comment le lobe frontal, avec une structure et une fonction aussi vaste et complexe, affecte-t-il notre pensée et notre comportement ?