REV NEUROL 2000; 31 (6): 566-577

A. ESTÉVEZ­GONZÁLEZ, ET AL

566

Recibido: 05.04.00. Aceptado tras revisión externa sin modificaciones: 10.04.00.a Departamento de Psiquiatría y Psicobiología Clínica. Universitat de Bar-celona. b Servicio de Neurología. Escola de Neurologia 1882. Hospital Uni-versitari de la Sta. Creu i Sant Pau. Barcelona, España.

Correspondencia: Dr. A. Estévez­González. Departament de Psiquiatria iPsicobiologia Clínica. Universitat de Barcelona. Passeig de la Vall d’He-bron, 171. E-08035 Barcelona.

2000, REVISTA DE NEUROLOGÍA

El interés por el estudio de los lóbulos frontales se remonta a treshistóricas aportaciones. La primera cuando, a principios del sigloXIX, Gall y Spurzheim sospecharon que podían ser los responsa-bles del habla y del cálculo; la segunda cuando, ya en 1863, Brocadescribió diversos casos de ‘afemia’ tras lesión en el giro frontalinferior del lado izquierdo; y la tercera, en 1868, cuando Harlow(‘Recovery from the passage...’) relató el caso de Phineas Gage(Fig. 1), quien sufrió una herida penetrante en la región frontalcausada por una barra de hierro, la cual, tras atravesar áreas bila-terales, produjo gravísimas secuelas emocionales que privaron

totalmente al enfermo del control sobre su conducta [1]. Siguien-do con estos cambios conductuales, Jastrowitz y Oppenheim, afinales del siglo XIX, nos hicieron notar que lesiones frontalesorbitales causaban un síndrome de euforia con tendencia a bromas‘banales’, jocosas, etc. y pérdida de autocrítica. Los estudios lle-vados a cabo por autores como Kleist, Goldstein, Denny­Brown,Freeman y Watts, en los años 30, 40 y 50 del siglo XX, volvierona hacer hincapié en la perturbación que provocaban las lesionesfrontales (prefrontales) en las formas complejas de la conductaracional activa, el trastorno de las relaciones abstractas, del pen-samiento categorial, la imposibilidad de conservar un objetivo, deser consciente de uno mismo o de pronosticar las consecuenciasde nuestros actos.

Todos estos cambios comportamentales y de la conducta másracional y abstracta pusieron de relieve que los lóbulos frontalespodían gestionar privilegiadamente ‘lo que uno es y cómo es’,además de ser el asiento anatómico del lenguaje articulado o deencontrarse, por las zonas más cercanas a la cisura central, elcórtex motor, que ya en 1870 habían descrito Fritsch e Hitzig al

REVISIÓN

Los lóbulos frontales: el cerebro ejecutivo

A. Estévez­González a, C. García­Sánchez b, Ll. Barraquer­Bordas b

FRONTAL LOBES: THE EXECUTIVE BRAIN

Summary. Objective. To describe the current basic functional neuroanatomy of the frontal lobes and complex cognitiveprocesses associated with this wide brain zone. Development. We reviewed recent studies with neurofunctional interest. Westructured the frontal zones and the cognitive functions more specifically humans, named ‘executive functions’. We classifiedthe frontal syndrome into more specific syndromes; and, we reviewed the fronto­cortical and subcortical connections, whichare the basis of the frontal zones and functions. Conclusions. The frontal lobe is not a single anatomical and functionalbrain region. Regions and fronto­cortical and subcortical circuits within the frontal lobe are associated with motorfunctions and cognitive processes highly specialized, which may be differently affected. [REV NEUROL 2000; 31: 566-77][http://www.revneurol.com/3106/j060566.pdf]Key words. Executive functions. Frontal. Frontal circuits. Frontal syndrome. Frontobasal system. Prefrontal cortex.

LA EPIDEMIA DE NEUROPATÍA EN CUBA:OCHO AÑOS DE ESTUDIO Y SEGUIMIENTO

Resumen. Introducción. Los autores exponen lo acontecido duranteocho años a partir de la aparición en Cuba de una epidemia queafectó principalmente al sistema nervioso, en especial al nervio ópticoy los nervios periféricos. Dicha epidemia se ha considerado como lamayor que haya afectado al sistema nervioso en este siglo, a pesarde la sospecha de un posible grado de sobrediagnóstico. Su causa hasido muy discutida, pero fundamentalmente se considera debida a undesequilibrio nutricional y elementos tóxicos sobreañadidos en al-gunos casos. Actualmente, la continua pero baja notificación decasos la convierte en una endemia. Desarrollo. En este trabajo seabordan los aspectos clínicos y electrofisiológicos que caracterizanla enfermedad, el grado de afectación, la evolución, la incidencia yseguimiento anual de los casos desde 1992 hasta la fecha, así comosu diagnóstico diferencial. Se describe el programa nacional deatención para el control de la enfermedad en Cuba, las accionesencaminadas a disminuir el número de pacientes, gran parte de losresultados de las investigaciones clínicas y epidemiológicas, así comolas posibles causas. Además, se discute la hipótesis fisiopatológicaque parece ser la más acertada. [REV NEUROL 2000; 31: 549-66][http://www.revneurol.com/3106/j060549.pdf]Palabras clave. Ambliopía nutricional. Atrofia óptica. Endemia.Epidemia. Neuropatía periférica. Neuropatía tropical.

A EPIDEMIA DE NEUROPATIA EM CUBA:OITO ANOS DE ESTUDO E SEGUIMENTO

Resumo. Introducción. Em este artigo expõe-se o acontecimento,durante oito anos a partir do surto em Cuba, de uma epidemia queafectou principalmente o sistema nervoso, em especial o nervo óp-tico e os nervos periféricos. Essa epidemia foi considerada a maiorque neste século tenha afectado o sistema nervoso, apesar da suspei-ta de um possível grau de sobrediagnóstico. A sua causa foi muitodiscutida, mas fundamentalmente é devida a um desequilíbrio nutri-cional, aos quais por vezes se acrescentaram elementos tóxicos.Actualmente, a contínua, mas baixa, notificação de casos converte-a numa endemia. Desenvolvimento. Neste trabalho abordam-se osaspectos clínicos e electrofisiológicos que caracterizam a doença, ograu de interesse, a evolução, a incidência e o seguimento anual doscasos desde 1992 até à data, assim como o seu diagnóstico diferen-cial. Descreve-se o programa nacional de atenção para o controloda doença em Cuba, as acções tomadas para reduzir o número dedoentes, grande parte dos resultados das investigações clínicas eepidemiológicas, assim como as possíveis causas. Além disso, é dis-cutida a hipótese fisiopatológica que parece ser a mais adequada.[REV NEUROL 2000; 31: 549-66] [http://www.revneurol.com/3106/j060549.pdf]Palavras chave. Ambliopia nutricional. Atrofia óptica. Endemia.Epidemia. Neuropatia periférica. Neuropatia tropical.

LÓBULOS FRONTALES

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estimular eléctricamente el cerebro del perro. Los efectos del dañofrontal (prefrontal) nos hacen dudar del cogito ergo sum de Des-cartes cuando nuestros pacientes llegan a ‘existir sin pensar’ [3].

Hoy en día, conocemos que la importancia de los lóbulosfrontales reside precisamente en proporcionarnos capacidad deautocrítica, proyectos y conductas activas y autónomas que de-penden de procesos cognitivos, considerados como los más huma-namente superiores y evolutivamente desarrollados, a los quedenominamos ‘funciones ejecutivas’. Con ellas transformamosnuestros pensamientos en decisiones, planes y acciones. Por ello,la evolución no podía dotar a la especie humana de una estructuracerebral sencilla y automática, sino de la más amplia y complejazona cerebral, a la que conocemos como lóbulos frontales y cuyaanatomía y funcionalidad se revisan en este artículo.

NEUROANATOMÍA BÁSICADE LOS LÓBULOS FRONTALES

El lóbulo frontal corresponde a una amplia porción del córtexdelimitado por el polo anterior del cerebro, la cisura central deRolando y una prolongación artificiosa que, desde el final de estacisura, llega hasta la cisura de Silvio (Fig. 2a). Las cisuras frontalsuperior y frontal inferior delimitan de arriba abajo las circunvo-luciones frontal superior, frontal media y frontal inferior. Unacisura precentral marca, con la cisura central, los márgenes de lacircunvolución precentral. La base frontal se denomina zona or-bital. En su cara medial, los márgenes son más imprecisos (Fig. 2b)y debemos guiarnos por la cisura callosa y por ramas marginalesde las cisuras del cíngulo y del cuerpo calloso.

Brodmann y revisiones posteriores parcelaron el córtex fron-tal en 15 áreas citoarquitectónicas (Fig. 3), sin guardar una rela-ción morfométrica exacta con las cisuras y circunvoluciones men-cionadas. Quizás, el área que mejor mantiene ciertos límites mor-fométricos sea el área 4, a la que prácticamente se hace equivalera la circunvolución precentral, delimitada por las cisuras centraly precentral. En otras áreas, como la 44 y 45, que, junto a la 47 deBrodmann, deberían equivaler, respectivamente, a la pars oper-cularis, triangularis y orbitalis de la circunvolución frontal infe-rior, no coinciden con exactitud sus bordes citoarquitectónicos

con los límites que marcan las cisuras [5]. Para compensar estadificultad se han elaborado diversas cartografías de correspon-dencia entre la morfología anatómica y las parcelaciones citoar-quitectónicas, con el fin de facilitar la localización de lesiones yfunciones en soportes obtenidos con técnicas de neuroimagen.Una de estas correspondencias morfométricas –recogida y sinte-tizada en la figura 4– es la elaborada por Rademacher et al [6], lacual viene a sumarse a las mostradas por Damasio y Damasio [7],Damasio [8] y Caviness et al [9], y constituye, junto a los minu-ciosos atlas estereotáxicos, útiles guías planimétricas.

Las áreas de Brodmann no son la única parcelación citoarqui-tectónica que puede realizarse en el córtex frontal. Extremando eldetalle en la capa cortical IV, el córtex frontal puede dividirse endos amplias zonas citoarquitectónicas [10]: aquella con una capa IVrudimentaria o ausente (corteza frontal agranular) y otra con unbuen desarrollo de dicha capa (corteza frontal granular). La posi-ble correspondencia con las zonas frontales y las áreas de Brod-mann se ilustra en la figura 5.

PARCELACIONES NEUROFUNCIONALES

Numerosas revisiones, estudios clínicos y de experimentaciónanimal [6,7,11­14] indican la necesidad de parcelar la corteza

Figura 1. a) Impacto lesional sobre los lóbulos frontales en el caso dePhineas Gage, paciente de J. Harlow; b) Tamaño proporcional de la barrapunzante. (Fuente de ambas ilustraciones Filley [2]). c) Reconstruccióntridimensional del impacto lesional sobre los lóbulos frontales en el casode este paciente [1].

Rama marginal Cisura centralParacentral

Circunv. frontalsuperior (F1)

Cisura superiorrostral

Circunv. recta

← Polo frontal

Circunv. frontalsuperior (F1)

Cisura frontal superiorCisura precentral

Cisura central

Circunv.precentral

(FA)

Ramaascendentede la cisura

de Silvio

Cisurade Silvio

Rama anteriorde la cisura de

Silvio

Circunv.frontal inferior

(F3)

Circunvolucionesorbitales

Circunv. frontalmedia (F2)

a

b

Figura 2. a) Vista sagital superficial del hemisferio izquierdo donde resaltael lóbulo frontal; O, T y Ob indican, respectivamente, las pars opercularis,pars triangularis y pars orbitalis de la circunvolución frontal inferior. b) Vistasagital medial del hemisferio izquierdo en la cual resalta el lóbulo frontal.

→Polo frontalT O

Cisura frontal inferior

Ob

CínguloCíngulo Cíngulo

Cuerpo calloso

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Figura 3. Parcelaciones del córtex frontal en áreas citoarquitectónicas deBrodmann. (Basado en Kolb y Whishaw [4]).

Circunv. frontal superiorCircunv. precentral

Circunv.frontal media

Polo frontal

Zona frontorbital

Circunvoluciónfrontal inferior

Área motorasuplementaria

Paracingulado

Giro orbital

Zona frontomedialZona subcallosa

Cingulado anterior

Figura 4. Superposición de zonas morfométricas y las áreas de Brodmann.Diversas áreas comparten una misma superposición.

←

←Corteza agranular

Corteza granular

Figura 5. Corteza frontal agranular y granular. Nótese cómo las zonasinferiores de las áreas 47 y 11 son agranulares en contraposición a lassuperiores que son granulares. (Basado en Preuss [10]).

frontal en, al menos, cinco zonas funcionalmente especializa-das: 1. El córtex motor o área primaria motora; 2. El córtex pre-motor; 3. El operculum frontal; 4. La zona prefrontal o córtex

Figura 6. El área 4 en el cerebro del mono (figura superior) y del hombre(figura inferior) [12].

LÓBULOS FRONTALES

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asociativo frontal, y 5. La zona paraolfatoria o subcallosa (área 25).Por su interés clínico, las cuatro primeras son merecedoras de uncomentario más detallado. Indicaremos con un asterisco (*) aque-llas áreas o zonas que han sido incluidas en más de una de estasparcelaciones neurofuncionales.

El córtex motor se refiere preferentemente al área 4 deBrodmann o M1 (Fig. 6). Considerada como el área primariamotora, se corresponde al área FA de Von Bonin y Bailey. Esuna zona encargada del control de los movimientos aprendi-dos; en su capa V es rica en células gigantes de Betz y tienerepresentación somatotópica de los movimientos (el ‘homún-culo’ motor de Penfield).

El córtex premotor, con funciones motoras y cognitivas máscomplejas, también es más complejo en su descripción. Incluye a

la región premotora por antonomasia que es el área 6 de Brodmanny a la zona denominada córtex arqueado (arcuate). El córtex ar-cuate o zona de los ‘campos frontales cefalógiros’ se tendía aequiparar al área 8* y partes de las áreas 9* y 45*, sin embargo,revisiones y estudios recientes [15,16] tienden a localizarlo haciael área 6 en la vecindad de la cisura precentral. En cualquier cir-cunstancia, estos campos frontales controlan los movimientos ocu-lares: sacádicos, voluntarios y, en parte, aquellos necesarios en elseguimiento o búsqueda de objetos [17]. Por su parte, el área 6 noes en realidad una única área, sino que, al menos, se parcela en unasuperficie lateral y otra mesial. La superficie lateral es el áreapremotora que selecciona los movimientos y puede realizar apren-dizajes motores y visuomotores. La zona medial es reconocidacomo ‘área motora suplementaria’ (AMS), cuyo final rostral cons-tituiría un campo ocular frontal suplementario. El AMS colaboraen la selección de los movimientos, pero está posiblemente muycapacitada para iniciar el habla y secuenciar temporalmente mo-vimientos múltiples [18]. Golberg [19] insistió en el papel crucialque el AMS desempeña para formar y especificar las secuenciasmotoras, tanto durante la preparación como en su ejecución, quedeterminan, pues, el ‘cómo’ se llevará a cabo un acto motor.

Los estudios de Halsband et al [20,21], en pacientes con lesio-nes que afectaban al córtex premotor y AMS, no sólo han mostra-do la implicación de estas zonas en el aprendizaje motor condicio-nado, sino que además han evidenciado el importante papel deestas zonas para recuperar de la memoria motora los movimientosya aprendidos y disponerlos secuencialmente siguiendo un plantemporal motor muy preciso. Las lesiones impedían a sus pacien-tes reproducir de memoria ritmos motores que exigían la alternan-cia de movimientos de ambas manos; si estas lesiones se centra-ban en el AMS del lado izquierdo, el fracaso se acentuaba.

Por sí misma, el AMS parece estar lejos de ser identificadacomo una área única. Así pues, estaría constituida por dos áreas[18,22­25], situadas ambas en la parte medial del córtex frontalagranular: un área motora pre­suplementaria (pre­AMS) equivalen-te a la F6 de Von Economo, a la 6aβ de Vogt y Vogt, a la FC de VonBonin y Bailey o a la MII de Barbas y Pandya [26], con accióninhibitoria sobre el movimiento y que decide qué movimientosefectuar; y, un área AMS ‘propiamente dicha’ involucrada en laejecución motora y equivalente a la F3 de Von Economo, a la 6aα

Figura 7. División citoarquitectónica del área motora suplementaria (AMS).AMSc: zona caudal; AMSr: zona rostral; Pre­AMS: área motora pre-suple-mentaria; CP: comisura posterior; CA: comisura anterior. (Adaptado deVorobiev et al [25]).

Gato Perro

HumanoMono Rhesus

Figura 8. El córtex prefrontal comparado. (Basado en Springer y Deutsch[36]).

Orbitofrontal

Dorsolateral Frontomedial

Figura 9. Ilustración de las divisiones funcionales del lóbulo prefrontal [2].

Cisura central

A4AMSc

AMSR

Pre-AMS

CP CA

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de Vogt y Vogt o a la FB de Von Bonin yBailey [26]. Incluso convendría distinguiren esta última AMS ‘propiamente dicha’:una zona rostral (AMSr), que se activa alimaginarse los movimientos, y una zonacaudal (AMSc), que se activa no al imaginarsino al ejecutar los movimientos (Fig. 7) [25].

El operculum frontal se refiere a la parsopercularis (área 44), triangularis (área 45*)y orbitalis (área 47*) de la circunvoluciónfrontal inferior, partes y áreas que quedanmorfométricamente delimitadas y separadaspor las ramas anteriores ascendente y hori-zontal de la cisura de Silvio (Figs. 2a y 3).Las áreas 44 (o FCBm de Von Economo yKoskinas) y 45* constituyen en el hemisfe-rio izquierdo el área de Broca del lenguaje,aunque debe remarcarse que es el área 44 laque esencialmente corresponde al área deBroca [27]. Esta área de Broca es, en reali-dad, una zona asociativa motora que integralos aspectos activadores (límbicos) del len-guaje, los aspectos semánticos (con sus co-nexiones posteriores) y los aspectos de pla-nificación motora involucrados en la inicia-ción del lenguaje y del habla [28]. Noobstante, recientes investigaciones [29] hanrebajado el papel crítico del área de Broca enla planificación articulatoria, en beneficiode la ínsula izquierda y del córtex premotor.

La zona equivalente en el cerebro delmono al área humana de Broca podría ser laF5, que se activa tanto cuando se ejecutauna acción como cuando se observa unaacción similar realizada por otro mono opor el propio investigador [30]. En el he-misferio derecho, la zona equivalente al áreade Broca del hemisferio izquierdo propor-ciona la prosodia del lenguaje y los gestosemocionales [31]; si bien es verdad que ellado derecho no goza de absoluta superio-ridad prosódica, ya que se necesita prefe-rentemente el lado izquierdo para, por ejem-plo, comprender los contrastes tonales o elestrés lexical [32].

En la mayor parte de los sujetos dies-tros, tanto la pars opercularis (área 44)como la pars triangularis (área 45) del ladoizquierdo presentan un desarrollo mayor; esta asimetría puedefaltar o ser inversa en sujetos zurdos [33,34]. Si bien otros estudios[5] cuestionan que la asimetría izquierda sea superior a la derechapara el área 45.

El ‘córtex prefrontal’ es posiblemente la zona cerebral dife-rencialmente más desarrollada en humanos respecto a especiesinferiores, incluidos los primates no humanos (Fig. 8). Se defineprimordialmente por aquellas zonas del lóbulo frontal que recibenproyecciones del núcleo dorsomedial del tálamo [35], aunquetambién recibe proyecciones del núcleo ventral anterior, pulvinarmedial y complejo nuclear suprageniculado-limitante; carece deconexiones especiales con las áreas motoras y sensoriales prima-rias, y tampoco envía proyecciones a la médula espinal [10].

Tal como ilustran la tabla I y la figura 9, tres son las zonas en lasque, como mínimo, conviene dividir al córtex prefrontal: dorsola-teral, orbitofrontal y frontomedial. La zona dorsolateral integra a lasáreas 9*, 10 y 46, junto a porciones de otras áreas; es una zona ricaen conexiones con áreas asociativas parietales, occipitales y tempo-rales; está implicada en funciones como el razonamiento y la forma-ción de conceptos, la generación de acciones voluntarias o el pro-ceso de la memoria de trabajo (working memory); el área 10 queocupa la zona frontopolar es por sí misma necesaria en importantesprocesos cognitivos de razonamiento y planificación, como los in-volucrados para manejar en mente objetivos mientras exploramosy procesamos objetivos secundarios [37]. La zona orbitofrontal oventral incluye las porciones inferiores de las áreas 11*, 12* y 47*,

26% 59%

15%

DorsalMesialOrbital

26% 58%

16%

DorsalMesialOrbital

29%

17%

54%

DorsalMesialOrbital

31%

11%

58%

DorsalMesialOrbital

29%

17%

54%

DorsalMesialOrbital

25%

15%

60%

DorsalMesialOrbital

Humano Chimpancé Gorila

MacacoGibónOrangután

Figura 11. Representación gráfica del porcentaje de parcelaciones del lóbulo frontal en diferentesprimates. (Adaptado de Semendeferi et al [42]).

Cisuraprincipal

Cisuraarcuate

Cisuracentral

Cisuraprecentral

Cisuraprincipal

Cisuracentral

Cisura frontalsuperior

Cisura frontalinferior

Cer

ebr

ode

lm

ono

Cer

ebro

hum

ano

Figura 10. Córtex prefrontal: correspondencia entre el cerebro humano y el cerebro del mono.(Adaptado de Eichenbaum et al [40]).

Vista lateral Vista medial Vista orbital

LÓBULOS FRONTALES

571REV NEUROL 2000; 31 (6): 566-577

así como la región proisocortical más orbital que se ha denominadoáreas 13 y 14; esta zona orbitofrontal parece estar implicada enprocesos emotivos y en la selección de objetivos. El cinguladoanterior (áreas 24, 32 y 33) es la principal estructura del córtex fron-tomedial. Su integridad permite la ‘curiosidad’ (motivación) y sudaño nos vuelve apáticos e inertes, pues utilizamos un lenguaje derespuestas monosilábicas y fracasamos en pruebas de atención (tipoGo/No Go y de atención sostenida); a diferencia del cinguladoposterior (granular), el cingulado anterior (agranular) puede consi-derarse como una auténtica región ejecutiva [38]. Tanto las zonasfrontomediales (especialmente el área 24) como las orbitales (espe-cialmente el área 13) mantienen íntimas conexiones con las estruc-turas límbicas de la región temporal medial [39] y pueden contribuiral proceso de la memoria declarativa [40]. También las zonas dor-solaterales, en conjunción con zonas mediales temporales, se hanmostrado particularmente activas y modalmente lateralizadas en lafase de codificación (encoding) de la memoria a largo plazo, presu-miblemente por la necesidad de tener que utilizar diferentes estra-tegias de codificación [41].

En el cerebro del mono, el córtex prefrontal se halla por delantede la cisura arqueada (arcuate). Los intentos de delimitar la corres-pondencia exacta con zonas prefrontales humanas han sido numero-sos (uno de ellos se ilustra en la figura 10). Complementando estosintentos, en la figura 11 también se muestra una representación por-centual de las subdivisiones del lóbulo frontal en diversos primates.

Finalmente, se incluye una visión gráfica de las cinco princi-pales subdivisiones del lóbulo frontal, tanto en el cerebro humanocomo en el del primate no humano, en las figuras 12 y 13, respec-tivamente. En la figura 14 se recoge el mapa ontogénico de mie-linización de todo el córtex, incluidas las zonas que integran ellóbulo frontal; su observación muestra que la zona más anterior ypolar es la que ontogenéticamente tarda más en madurar.

Córtexparalímbico

Paraolfatorio(subcalloso)

Orbitofrontal

Prefrontaldorsolateral

Córtexpremotor Área motora

Giro cingulado

Orbitofrontal

Área 44

Figura 12. El córtex frontal. (Basado en Mesulam [11], Damasio [43] yDamasio y Anderson [44]).

Figura 13. División del córtex frontal del macaco. (Tomado de Wise et al[45]). M1: córtex motor primario que es rostral a la cisura central; PM: áreaspremotoras (PMv: ventral, PMd: dorsal, PMM: medial: Pmm o SMA –motora suplementaria–); FEF: campo ocular frontal en la rama rostral dela cisura arqueada (arcuate); SEF: campo ocular suplementario; PF: córtexprefrontal (Pfo: orbitofrontal, Pfv: ventrolateral, Pfdl: dorsolateral, Pfd: dorsal,Pfm: medial, Pfp: polar).

Figura 14. Mapa ontogenético del córtex cerebral humano, según Flech-sig y modificado por von Bonin, donde se indica el orden de mielinizaciónde las áreas. Las áreas primarias sensoriales y motoras aparecen másmarcadas [46].

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572

LAS GRANDES FUNCIONES DEL LÓBULOFRONTAL: FUNCIONES EJECUTIVAS

Las funciones frontales pueden resumirse en cinco importantes gru-pos: a) El movimiento voluntario; b) El lenguaje expresivo o ha-bla y la prosodia motora; c) Los procesos cognitivos necesariospara el cálculo, la atención y la memoria; d) El ‘comportamiento’,la motivación y cierta inclinación inconsciente que puede guiar laconducta [47] y que llamamos la intuición, y e) Las denominadasfunciones ejecutivas, consideradas como aquellas que hacen de loslóbulos frontales la zona más evolucionada en la especie humana.Estas funciones ejecutivas se asientan en su mayor parte en zonasconsideradas prefrontales. La importancia de estas funciones pro-pias del lóbulo frontal y la preponderancia de este asiento prefrontal,especialmente dorsolateral, han hecho relegar a un segundo planoal resto de funciones y zonas frontales hasta el punto de que, en laactualidad, se emplea de forma extendida la terminología ‘frontal’o ‘funciones frontales’ para, en realidad, referirse preferentementea la zona prefrontal y a sus funciones ejecutivas.

Las funciones ejecutivas han sido caracterizadas por diversosautores [2,11,13, 48­53] como aquellas que muestran la capacidadde transformar los pensamientos en acción y se manifiestan comola habilidad para iniciar, modular o inhibir la atención y la activi-dad mental; la habilidad para interactuar productivamente conotros en discusiones y conversaciones, y la habilidad para plani-ficar y controlar la conducta dirigida al resultado. Así pues, loslóbulos frontales, a través de las funciones ejecutivas, no sola-mente programan la conducta sino que, siguiendo las propuestasde Pribram, también comprueban lo que se ha hecho [54,55]. Lasfunciones ejecutivas seleccionan, planifican y organizan tempo-ralmente los procesos cognitivos, y dotan a la conducta de unacronología, de su ‘estructura temporal’ [35]. Lesiones prefronta-les pueden obstaculizar el aprendizaje procedimental al interrum-pir precisamente esta estructura temporal necesaria, lo cual resaltael papel prefrontal en la memoria de tipo no declarativa [56].

Las funciones ejecutivas son operaciones mentales que estáncríticamente involucradas en la propia adaptación a situacionesnuevas. Son, en sí mismas, procesos cognitivos que orquestan uorganizan las ideas, movimientos o acciones relativamente sim-

Tabla II. Funciones ejecutivas específicas. (Basada en Mesulam [11], Fus-ter [35], Benton [51], Dennis [52], Brody y Pribram [57], Brown [58], Sha-llice y Burgess [59], Rezai et al [60], Levin [61], Smith y Jonides [62]).

Atención focalizada sobre estímulos relevantes e inhibición de los irrele-vantes (paradigma estándar: paradigma de Stroop)

Flexibilidad de pasar de una tarea a otra; flexibilidad de respuesta apropia-da a las demandas de un contexto variable que no admite respuestas derutina

Planificación de tareas dirigidas a un objetivo

Previsión

Monitorizar

La información (working memory)

La ejecución

Codificación para el tiempo y lugar. Organizar la conducta temporalmentepara alcanzar los objetivos

Resolución de problemas

Localizar recursos, curiosidad­motivación

Formular conceptos abstractos

Autoconsciencia, conducta moral

Discurso social como habilidad para interactuar productivamente con otrosen discusiones y conversaciones

Tabla III. Relación de ejemplos exploratorios de funciones ejecutivas.

Función Exploración

Formación de conceptos Twenty Questions Testy solución de problemas

Wisconsisn Card Sorting Test

Flexibilidad mental Wisconsisn Card Sorting Test

Trail Making Test

Abstracción­razonamiento Wisconsisn Card Sorting Test

Test de Raven

Comprensión de proverbios

Planificación Torre de Londres

Fluencia verbal Controlled Oral Word Association

Fluencia de diseños Invention of Design

Design Fluency Test

Five­Point Test

Memoria California Verbal Learning Test

Modulación­inhibición Go/No­Go paradigmde respuestas

Stroop Test

Control mental Contar hacia atrás, etc.

Problemas en la vida cotidiana Behavioral Assessment ofpor trastornos ejecutivos the Dysexecutive System (BADS)

Tabla I. División del córtex prefrontal o córtex asociativo frontal.

Zona Irrigación Áreas incluidas

Dorsolateral a Arteria cerebral Dorsolateral posterior: 8 b

media (y anterior)Frontopolar: A10 a

Dorsolateral medio:A9 a,b, A46 a

47 b (parte superior)

11 b (parte superior)

12 b (parte superior)

Orbitofrontal a Arteria cerebral Giro orbital:o ventral media (y anterior) A11 a,b (parte inferior),

A12 a,b (parte inferior)

A47 a,b (parte inferior)

Proisocortical: A13, A14

Frontal medial a Arteria cerebral Cingulado anterior a

o paralímbico anterior (A24 a, A32 a, A33 a)o frontal límbico

a Áreas con mayor importancia funcional en cada subdivisión; b Áreas o zonas quehan sido incluidas en más de una de las parcelaciones neurofuncionales frontales.

LÓBULOS FRONTALES

573REV NEUROL 2000; 31 (6): 566-577

ples en comportamientos complejos y dirigidos hacia un fin. Estasfunciones son primordiales en todos los comportamientos necesa-rios para mantener la autonomía personal; asimismo, fundamen-tan la personalidad y el mantenimiento del comportamiento: laconciencia, la empatía y la sensibilidad social.

En las tablas II y III, se recogen de forma más específica fun-ciones consideradas ejecutivas, así como exploraciones que sir-ven de ejemplo para su evaluación.

No existe un límite exacto que circunscriba una función comoejecutiva y que sea distinta de aquellos procesos cognitivos fron-tales que subyacen en el cálculo, la atención, la memoria o elpropio ‘comportamiento’. Podemos sentenciar que zonas dorso-

Tabla IV. Principales etiologías causantes de síndrome frontal (prefrontal).(Basado en Filley [2] y Stuss et al [75]).

Traumatismo craneoencefálico

Accidente cerebrovascular

Infarto cerebral

Arteria cerebral media

Arteria cerebral anterior

Arteria de Heubner

Hemorragia cerebral o hematoma subdural

Tumor frontal

Meningioma

Glioma

Enfermedad de Pick y otras demencias frontotemporales

Parálisis supranuclear progresiva

Enfermedad de Huntington

Neurosífilis

Esclerosis múltiple

Leucotomía prefrontal

Figura 16. Circuitos fronto­subcorticales especializados funcionalmente.(Basado en Alexander et al [28,81,82], Cummings [70] y Darvesh y Freed-man [84]). Esta ilustración se completa con la tabla IX. AMS: área motorasuplementaria; Put.: putamen; CM: centromedial; DM: dorsomedial; Lat.:lateral; VA: ventral anterior; VL: ventral lateral; VM: ventral medial.

Figura 15. Prototipo de circuito fronto-subcortical. (Basado en Cummings [70]).

laterales frontales están especialmente capacitadas para realizarcálculos exactos [63,64], del mismo modo que podemos decir quelas habilidades ejecutivas dorsolaterales nos permiten efectuarcálculos exactos.

SÍNDROME FRONTAL [2,11,13, 65­72]

El síndrome frontal es el conjunto de alteraciones debidas a unalesión frontal, que implique a la zona prefrontal, y sus consecuen-cias sobre el córtex motor, el premotor y otras áreas con las quemantiene estrechas relaciones. Por ello, puede incluir desde tras-tornos motores y de los movimientos oculares, así como trastor-nos específicos que afectan al cálculo, lenguaje, atención y me-moria, hasta trastornos conductuales y de las funciones ejecutivas.El paciente frontal puede mostrar el síndrome de dependencia delambiente de Lhermitte, caracterizado por las conductas de imita-ción, como reflejo de lo que el explorador realiza, y de utilizacióncuando, ante la presencia de un objeto, lo interpreta como una‘orden’ de utilizarlo [73,74].

Las principales etiologías del síndrome frontal se recogen enla tabla IV, entre las cuales destacan: los traumatismos craneoen-cefálicos, los accidentes cerebrovasculares, tumores, enfermeda-des y trastornos degenerativos e infecciosos. Por regla general, laslesiones unilaterales ocasionan trastornos de menor gravedad com-parados con las ‘dramáticas’ consecuencias derivadas de lesionesbilaterales [11].

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En realidad no existe un único síndrome frontal, sino que, deacuerdo con las subdivisiones neurofuncionales del lóbulo frontalcomentadas anteriormente, resulta más apropiado hablar de sín-dromes frontales dorsolaterales, orbitofrontales, etc., tal como serecoge en la tabla V. El daño dorsolateral ocasionaría una impor-tante disfunción centrada en las funciones ejecutivas y conferiríaal paciente un alto grado de desorganización; el daño orbitofrontalpuede transformar a un sujeto normalmente discreto en un pacien-te desinhibido, impulsivo, fatuo y antisocial; por último, el dañomedial sobre el cingulado anterior y otras estructuras hará perderla iniciativa, de manera que predomine la desmotivación, la apa-

Síndrome frontal dorsolateral

Característica principal: predominio de los trastornos cognitivos (sín-drome prefrontal disejecutivo)

Caracterización del paciente: ‘desorganizado’

Trastorno principal: de las funciones ejecutivas, especialmente de lasque impliquen planificación, seguimiento o mantenimiento de objetivosy flexibilidad

Trastornos predominantes

Perseverancia

Conducta estímulo­dirigida: ecopraxia, conducta de imitación­utili-zación de Lhermitte [76]

Trastorno de las fluencias verbal y no verbal

Trastorno de la programación motora

Otros trastornos

Trastorno de la resolución problemas (acalculia secundaria)

Desmotivación

Si hay lesión en el hemisferio izquierdo, afasia transcortical motora

Si hay lesión en el hemisferio derecho, aprosodia transcortical motora

Etiologías causantes

Trastornos degenerativos

Accidente cerebrovascular, demencia vascular

Esclerosis múltiple

Tumor, etc.

Síndrome frontal orbitofrontal

Característica principal: predominio de los trastornos de personalidad

Caracterización del paciente: desinhibido y con ‘falta de responsabilidad’

Trastorno principal: desinhibición­impulsividad (‘sociopatía adquirida’),conducta antisocial y sexualmente inapropiada (conducta indiscreta-indecencia)

Trastornos predominantes

Moria, afecto inapropiado (irritable, lábil, euforia fatua, jocoso),indiferencia afectiva, cambios de humor

Alteración del juicio (toma de decisiones sin estimar sus consecuen-cias)

Distractibilidad: incapacidad de esfuerzo sostenido

Síndrome frontal orbitofrontal

Otros trastornos: alteraciones olfatorias (anosmia)

Etiologías

Traumatismo craneoencefálico

Accidente cerebrovascular

Aneurisma de la arteria cerebral anterior

Tumor

Infección

Síndrome frontal medial o del cingulado anterior

Característica principal: pérdida de espontaneidad e iniciativa

Caracterización del paciente: ‘apático’, falto de voluntad-motivación

Trastorno principal: apatía o abulia (apatía extrema) o pasividad o inerciao falta iniciativa: (‘no pide nada­no hace nada’)

Trastornos predominantes

Trastorno del lenguaje

Si hay afectación del área motora suplementaria del hemisferio iz-quierdo, afasia motora transcortical

Si hay apatía extrema, mutismo acinético (con daño bilateral):no habla espontáneamente y responde con monosílabos

Paresis en extremidades inferiores y alteraciones de la marcha

Conducta de imitación­utilización de Lhermitte [76]

Pruebas alteradas de atención­inhibición (paradigmas de Stroop yGo­No Go)

Otros trastornos: incontinencia

Otros

Alteraciones olfatorias

Trastornos motores (especialmente en lesiones laterales): desorganiza-ción motora, adinamia frontal y defectos en la programación de movi-mientos (en especial, si existe lesión en el área motora suplementaria)

Negligencia motora

Grasping

Automatismos motores no reprimidos (‘andar continuo’, girar encírculo’, etc.)

Trastornos perceptivos­movimientos oculares: pérdida de estrategiade la mirada, búsqueda visual, pérdida de exploración visual(especialmente en lesiones en áreas 8 y 9)

Tabla V. Síndromes frontales.

tía, la pasividad o la inercia. La extensión del daño frontal puedealcanzar a las esferas motora y olfatoria, ocasionando trastornosen una y otra modalidad.

CONEXIONES CORTICALES: CIRCUITOSCÓRTICO­FRONTALES (PREFRONTALES)

Dado que el córtex prefrontal presenta una alta capacidad paramanipular de alguna manera la información almacenada en otraspartes del córtex cerebral [13], es lógico que se halle conectado através de conexiones córtico-corticales con todas las áreas del

LÓBULOS FRONTALES

575REV NEUROL 2000; 31 (6): 566-577

Tabla VI. Conexiones frontales: principales conexiones corticales. (Basa-do en Damasio y Anderson [44]).

Aferencias Eferencias

Temporal (giro temporal Temporalsuperior, giro temporal medio,giro temporal inferior)

Occipital (zona lateral periestriada)

Parietal (lóbulo parietal inferior, Parietal (lóbulo parietal inferior)córtex parietal posterior)

Córtex olfatorio Límbico (córtex cingulado)

Tabla VII. Conexiones frontales: principales conexiones subcorticales.(Basado en Damasio y Anderson [44]).

Aferencias Eferencias

Tálamo (especialmente Tálamo (especialmente núcleosdesde el núcleo dorsomedial) dorsomedial, pulvinar

e intralaminares)

Hipotálamo Hipotálamo

Amígdala (especialmente Amígdala (especialmente desdea la zona frontal orbital) zonas orbitales y mediales)

Hipocampo (especialmente Hipocampo (especialmente desdea la zona frontal orbital) zonas orbitales y mediales)

Estriado (a caudado y putamen,especialmente desde el girocingulado y el área motorasuplementaria)

Claustrum

Región subtalámica

Septum

Mesencéfalo

Tabla VIII. Conexiones prefrontales. Principales conexiones ‘parceladas’.(Basado en Cummings [80]).

Parcelación Conexiones corticales Conexiones subcorticales

Dorsolateral Orbitofrontal Núcleo subtalámico

Frontomedial Tálamo(cingulado)

Córtex asociativos parietal,temporal y occipital

Giro parahipocámpico

Orbitofrontal Dorsolateral Amígdala

Polo temporal Núcleo accumbens

Frontomedial Dorsolateral Amígdala(cingulado

Pálido ventral-anterior)sustantia nigra

Tabla X. Trastornos ligados a patología prefrontal. (Basado en Preuss [10]).

Procesos degenerativos

Envejecimiento

Enfermedad de Parkinson

Enfermedad de Huntington

Cuadros de desarrollo

Trastornos de atención e hiperactividad

Procesos tóxico­metabólicos

Síndrome Wernicke­Korsakoff

Cuadros neuropsiquiátricos

Depresión

Esquizofrenia

Trastorno obsesivo­compulsivo

Manía

Tabla IX. Circuitos fronto­subcorticales. (Basado en Alexander et al[28,81,82], Cummings [70] y Darvesh y Freedman [84]). El contenido deesta tabla se completa con la figura 16.

Circuito Función Patología

Motor Inicio, ejecución y fuerza Enfermedad de Parkinson,del movimiento, etc. Enfermedad de Wilson, etc.

Oculomotor Fijación visual, etc. Movimientos ocularesanormales

Dorsolateral Working memory, Déficits cognitivos,cognición, programación demencia subcortical,motora, etc. depresión,esquizofrenia, etc.

Orbitofrontal ‘Equilibrio’ Desinhibición,manía,lateral conductual, etc. depresión,esquizofrenia,

trastornoobsesivo­compulsivo, etc.

Cingulado ‘Motivación’, etc. Apatía, trastornoanterior obsesivo­compulsivo, etc.o circuito límbico

neocórtex [60], especialmente aquellas que lo unen con otras áreascorticales asociativas (Tabla VI).

Los circuitos de conexiones frontocorticales sustentan víascorticales de gran interés; por ejemplo, los de las vías visualescorticales del ‘qué’ y ‘dónde’, que, partiendo de zonas occipita-

les, se dirigen a zonas inferotemporales y parietales, respectiva-mente, y desde éstas alcanzan las regiones frontales, confluyen-do en zonas prefrontales [77]. Estos circuitos también son apro-vechados por procesos atencionales y las memorias de trabajo(working memory) de tipo objetual y visuoespacial, respectiva-mente [78,79].

CONEXIONES SUBCORTICALES: CIRCUITOSFRONTO­SUBCORTICALES (O FRONTOBASALES)

El córtex frontal establece íntimas conexiones con regiones sub-corticales y límbicas, entre ellas destacan las que mantiene con losganglios basales, tálamo, amígdala, córtex entorrinal e hipocam-po (Tablas VII y VIII).

Las conexiones fronto­subcorticales (o frontobasales) puedensintetizarse en un circuito prototipo (esquematizado en la figu-

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El circuito de conexiones fronto­subcorticales puede estar enrealidad diferenciado en, al menos, cinco circuitos funcionalmen-te especializados [28,70,81­84]: motor, oculomotor, dorsolateral,orbitofrontal y frontomedial (cingulado anterior) (Fig. 16). El dañoen estos circuitos funcionalmente especializados ocasionaría pa-tologías diferenciales, tal como se recoge en la tabla IX. Estoscircuitos no tan sólo realzan aquellas parcelaciones que del lóbulofrontal, especialmente de su zona prefrontal, hemos comentado,

sino que justifican que cuadros considerados como neurológicos(procesos neurodegenerativos, etc.) o, al menos en parte, clásica-mente psiquiátricos (esquizofrenia, etc.) se adscriban a una pato-logía frontal o prefrontal (Tabla X) [10].

CONCLUSIONES

Los lóbulos frontales son el asiento anatomofisiológico de proce-sos cognitivos altamente especializados en la especie humana,llevados a cabo por una red de circuitos córtico-corticales yfronto­subcorticales. Esta complejidad funcional ha motivado quelos lóbulos frontales hayan dejado de ser considerados como unaúnica estructura y sea necesario parcelarlos neurofuncionalmen-te. El estudio detallado de cada uno de los córtex ‘frontales’ queintegran el lóbulo frontal ha permitido adentrarse en un mejorconocimiento de los trastornos cognitivos presentes no sólo en losindividuos considerados clásicamente como pacientes frontales,sino también en aquellos otros que padecen alteraciones y enfer-medades de índole subcortical y psiquiátrica, de manera que se‘entrecruzan’ la Neurología y la Psiquiatría [85].

Lejos de haberse terminado la parcelación funcional frontal,ésta no ha hecho más que comenzar. Los lóbulos frontales son unaregión excesivamente amplia para constituir sólo una única uni-dad neural, pero suficientemente extensa para albergar procesosmotores y procesos cognitivamente complejos.

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LOS LÓBULOS FRONTALES: EL CEREBRO EJECUTIVO

Resumen. Objetivo. Describir la neuroanatomía funcional básica yactual de los lóbulos frontales y los diferentes procesos cognitivoscomplejos que gestiona esta amplia zona del cerebro. Desarrollo.Revisamos trabajos recientes de interés neurofuncional; estructura-mos las parcelaciones frontales y las funciones cognitivas más espe-cíficamente humanas, denominadas ‘funciones ejecutivas’; clasifi-camos el síndrome frontal en síndromes más específicos, y revisamoslas conexiones frontocorticales y subcorticales que fundamentan lasparcelaciones y las funciones frontales. Conclusiones. El lóbulo fron-tal no es una única región cerebral anatómica y funcional. Regionesy circuitos frontocorticales y subcorticales están asociados a funcio-nes motoras y procesos cognitivos altamente especializados, quepueden verse diferencialmente afectados. [REV NEUROL 2000; 31:566-77] [http://www.revneurol.com/3106/j060566.pdf]Palabras clave. Circuitos frontales. Córtex prefrontal. Frontal.Funciones ejecutivas. Síndrome frontal. Sistema frontobasal.

OS LOBOS FRONTAIS: O CÉREBRO EXECUTIVO

Resumo. Objectivo. Descrever a neuroanatomia funcional básica eactual dos lobos frontais e os diferentes processos cognitivos com-plexos que esta ampla zona do cérebro gere. Desenvolvimento.Revimos trabalhos recentes de interesse neurofuncional. Estruturá-mos as subdivisões frontais e as funções cognitivas mais especifica-mente humanas, denominadas ‘funções executivas’. Classificámos asíndroma frontal em síndromas mais específicas, e revimos as cone-xões corticais frontais e subcorticais que fundamentam as subdivi-sões e as funções frontais. Conclusões. O lobo frontal não é umaúnica região cerebral anatómica e funcional. Regiões e circuitoscorticais frontais e subcorticais estão associados a funções motorase a processos cognitivos altamente especializados, que podem ver-se diferencialmente afectados. [REV NEUROL 2000; 31: 566-77][http://www.revneurol.com/3106/j060566.pdf]Palavras chave. Circuitos frontais. Córtex pré-frontal. Frontal.Funções executivas. Síndroma frontal. Sistema frontobasal.