Нижняя лобная извилина: структура, функции и роль в речи и контроле

Введение

Часть префронтальной коры головного мозга. Нижняя лобная извилина (IFG), (gyrus frontalis inferior), является самой низко расположенной извилиной лобной коры, лобной доли, и входит в состав префронтальной коры. Её верхняя граница – нижняя лобная борозда (которая отделяет её от средней лобной извилины), нижняя граница – боковая борозда (которая отделяет её от верхней височной извилины), а задняя граница – нижняя прецентральная борозда. Над ней располагается средняя лобная извилина, позади неё – прецентральная извилина. В нижней лобной извилине находится область Брока, которая участвует в обработке языка и речи.

Функция

Нижний лобной извилина выполняет ряд функций, включая обработку речи и языка в области Брока. Нейронные цепи связывают различные участки, воспринимающие стимулы, с другими областями, отвечающими за реакцию, включая другие подразделения и другие лобные извилины. Повреждение этой области часто приводит к неплавной афазии, известной как афазия Брока. Область Брока состоит из оперкулярной части и треугольной части, обе из которых вносят вклад в речевую беглость, но каждая имеет свой специфический вклад. Оперкулярная часть (BA44) участвует в порождении речи и фонологической обработке благодаря своим связям с моторными областями рта и языка. Треугольная часть (BA45) участвует в семантической обработке. Характерные признаки афазии Брока включают аграмматическую речь, относительно хорошее понимание языка, затрудненное повторение и трудности в речи, проявляющиеся в основном в коротких предложениях, состоящих преимущественно из существительных. Считается также, что левая ИФГ играет роль в процессах торможения, включая тенденцию подавлять обучение на основе нежелательной информации. Например, было показано, что транскраниальная магнитная стимуляция левой ИФГ ослабляет это торможение, повышая способность к обучению на основе нежелательной информации. Правая оперкулярная часть ИФГ (BA44) была вовлечена в задачи типа "Go/No Go". В этих задачах участник выполняет предварительное задание (например, многократное нажатие кнопки), а затем должен прекратить его выполнение при появлении сигнала "No Go", что позволяет оценить уровень контроля импульсов посредством подавления доминирующего ответа. Похоже, что эта же область также связана с избеганием риска: исследование показало, что более высокая степень избегания риска коррелирует с более высокой активностью в ИФГ. Это можно объяснить как сигнал торможения, препятствующий принятию рискованного решения. Нарушение активности этой области с помощью транскраниальной стимуляции постоянным током (tDCS) приводит к изменению отношения к риску, что проявляется в поведении при выборе рискованных исходов.

The inferior frontal gyrus has a number of functions including the processing of speech and language in Broca's area. Neural circuitry has been shown to connect different sites of stimulus to other regions of response including other subdivisions and also other frontal gyri. Damage to this region often results in a type of non fluent aphasia known as Broca's aphasia. Broca's area is made up of the pars opercularis and the pars triangularis, both of which contribute to verbal fluency, but each has its own specific contribution. The pars opercularis (BA44) is involved in language production and phonological processing due to its connections with motor areas of the mouth and tongue. The pars triangularis (BA45) is involved in semantic processing. Characteristics of Broca's aphasia include agrammatic speech, relatively good language comprehension, poor repetition, and difficulty speaking mostly uttering short sentences made up mostly of nouns. The left IFG has also been suggested to play a role in inhibitory processes, including the tendency to inhibit learning from undesirable information. For example, transcranial magnetic stimulation to the left IFG has been shown to release such inhibition, increasing the ability to learn from undesirable information. The right opercular part of the IFG, (BA44) has been implicated in go/no go tasks. In these tasks, the participant encounters a preliminary task (for instance repeatedly pressing a button), and then must halt this task whenever a "no go" signal is presented, ultimately measuring a level of impulse control through inhibition of a prepotent response. It seems that the same area is also implicated in risk aversion: a study found that higher risk aversion correlated with higher activity at IFG. This might be explained as an inhibition signal to accept a risky option. Disruption of activity of this area with transcranial direct current stimulation (tDCS) leads to change in risk attitudes, as behaviorally demonstrated by choices over risky outcomes.