前頭前野は日常生活において、動作遂行のための大まかな手順を計画することに関与しています。今回、前頭前野の役割と高次脳機能障害についてまとめていきたいと思います。

前頭前野の役割と高次脳機能障害

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前頭前野とは

前頭前野について、

前頭前野はヒトをヒトたらしめ,思考や創造性を担う脳の最高中枢であると考えられている。

前頭前野は系統発生的にヒトで最もよく発達した脳部位であるとともに,個体発生的には最も遅く成熟する脳部位である。

一方老化に伴って最も早く機能低下が起こる部位の一つでもある。

この脳部位はワーキングメモリー、反応抑制、行動の切り替え、プラニング、推論などの認知・実行機能を担っている。

また、高次な情動・動機づけ機能とそれに基づく意思決定過程も担っている。

さらに社会的行動、葛藤の解決や報酬に基づく選択など、多様な機能に関係している。

https://bsd.neuroinf.jp/wiki/%E5%89%8D%E9%A0%AD%E5%89%8D%E9%87%8E

とあります。

前頭前野は他の呼び方として前頭前皮質、前頭連合野などがあります。

みなさんがよく知っている「公文式」ですが、学習療法において、活性化する脳の部位が前頭前野であるとしています。

認知症高齢者などで、読み書きや計算をすることで日常生活に好影響を与えるというのも、前頭前野の活性化によるものだとされています。

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前頭前野と脳画像上における特定

前頭前野を脳画像上で特定したいと思います。

前頭前野は、上・中・下前頭回に渡る広い範囲に位置しています。

まず、中心溝を見つけます。

これは、逆「Ω」(手指運動野)を見つけることで同定できます。

中心溝のすぐ上が一次運動野になります。

赤の線で囲った部分になります。

その上に、補足運動野があります。

補足運動野は、「補足運動野」と「前補足運動野」に分かれます。

図を見ると、

青色の線で囲った部分が補足運動野、

水色の線で囲った部分が前補足運動野になります。

運動前野は、図を見ると、補足運動野と前補足運動野の隣で、外側に位置しています。

黄色の線で囲った部分になります。

その上に位置しているのが前頭前野になります。

緑の線で囲った部分になります。

次に松果体レベルでのスライスを見ます。

上前頭回は大脳縦列の外側で、青色の線で囲った部分になります。

中前頭回は赤色の線で囲った部分になります。

下前頭回は黄緑色の線で囲った部分になります。

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ADLやIADLにおける動作遂行と前頭前野の役割

前頭前野は目的のある動作遂行において、おおまかな計画を立てる役割があります。

前頭前野は、特に新規課題を遂行する際によく働くことがわかっています。

前頭前野は、後頭葉、側頭葉、頭頂葉からの様々な情報が全て伝えられ(入力され)、その情報を統合し、行動の目標設定や行動の選択などが行われます。

ここで、おおまかな計画が立てることができない場合に、どうなるかを具体例を挙げながら考えていきたいと思います。

高齢者の方で、骨密度が低下している方によく使用されているものに「フォルテオ®」があります。

このフォルテオ®ですが、手順が多く、間違えずに動作遂行するにはかなりレベルが高い活動と言えます。

フォルテオ®のおおまな動作手順は以下のようになります。このときの、下の丸数字が前頭前野により手順が計画されます。

①注射器の取り付け

②注射

③注射針の取り外し

④廃棄、保管と後片付け

なお、上記の丸数字のそれぞれのおおまかな手順には、さらに細かい動作手順があります。

①注射器の取り付け
a カートリッジ先端のゴム栓をアルコール綿でふく。
b 注射針の保護シールをはがす。
c 注射針を取り付ける。
d 針ケースを引っ張って取り外し、その後針キャップを引っ張って取り外す。

②注射
a 黒い注入ボタンを止まるところまで引っ張る。
b 注射する場所を消毒する。
c 注射をする。

③注射針の取り外し
a 針ケースは奥までまっすぐ差し込む。
b 右手に持った針ケースをギュッと押し込みながら、自然にゆるむまで手前に回す。
c針ケースの太い部分を持ってまっすぐ抜く。

④廃棄、保管と後片付け
a白いキャップを付け、すぐに冷蔵庫に保管する。

このさらに細かな動作手順については、補足運動野や運動前野で具体的な動作手順が組み立てられます。

ここで、前頭前野の話に戻ります。

前頭前野に機能低下が起こると、フォルテオ®を例にとると、おおまかな動作手順①〜④のどれか、または複数を忘れてしまうことがあると考えられます。

動作手順を忘れてしまうということは、前途しましたがプランニングの問題が考えられます。

また、①〜④それぞれにおける下位項目の中の動作手順を忘れてしまっている場合にも、前頭前野が深く関与しているワーキングメモリの問題が関与している可能性もあります。

ワーキングメモリが適切に働くことにより、動作手順を忘れていないかを確認できたり、また違った手順に移ろうとした場合にその動作を止めることにつながります。

前頭前野は、特定のモダリティー情報の処理のみに関わるわけではなく、必要に応じてさまざまなモダリティー情報の処理に関わる。

また、さまざまな領域で行われている情報処理を監視し、全体の活動を目的の方向に向かわせるために、必要に応じて必要な信号を必要な場所に出力してそこでの活動を制御する機能が担われている、と考えることができる。

舟橋新太郎「前頭前野とワーキングメモリ」Clinical Neuroscience 23, 619-622, 2005

このようなことから、前頭前野の監視機能により、動作遂行がよりスムーズに行われていることが推測できます。

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