Dorsolateraler präfrontaler Cortex

Die Bedeutung des DLPFC wurde vor allem durch Läsionsstudien, elektrophysiologische Untersuchungen und funktionelle Bildgebung (z.B. fMRT) beschrieben. Er moduliert Top‑down‑Prozesse, mit denen Verhalten flexibel an interne Ziele und externe Anforderungen angepasst wird. Im Vergleich zu medialen oder orbitofrontalen präfrontalen Arealen ist seine Funktion weniger affektiv, sondern primär kognitiv-regulatorisch geprägt.

Der DLPFC liegt an der dorsolateralen Oberfläche des Frontallappens. Er umfasst überwiegend Anteile des Gyrus frontalis superior und des Gyrus frontalis medius. Zytoarchitektonisch wird er vor allem den Brodmann-Arealen 9 und 46 zugeordnet.

Aufgrund fließender Übergänge zu benachbarten präfrontalen Regionen ist der DLPFC anatomisch nicht scharf abgrenzbar und wird primär funktionell über Aktivitätsmuster definiert.

Der DLPFC ist in ein komplexes kortikales und subkortikales Netzwerk eingebunden. Wichtige Verbindungen bestehen zu parietalen Assoziationskortizes, insbesondere zum posterioren Parietalkortex, sowie über frontostriatale Schleifen zu den Basalganglien. Zudem projiziert er in den mediodorsalen Thalamuskern und steht funktionell mit limbischen Strukturen wie Hippocampus und Amygdala in Verbindung. Diese Verschaltungen ermöglichen die Integration kognitiver, mnestischer und motivationaler Informationen.

Der dorsolaterale präfrontale Cortex wird als zentrale Struktur hinsichtlich veränderter Bewusstseinszustände diskutiert, wie sie z.B. im Rahmen einer Hypnose auftreten. fMRTs zeigen, dass hypnotische Zustände mit veränderten Aktivitätsmustern des DLPFC einhergehen. Dabei lässt sich unter anderem eine verminderte Top-Down-Regulation exekutiver Prozesse beobachten, was als Zeichen einer erhöhten Aufmerksamkeitsfokussierung und verminderter kritischer Evaluation hypnotischer Suggestionen interpretiert wird.

Der DLPFC ist an exekutiven Kontrollprozessen beteiligt. Zu seinen zentralen Funktionen zählen insbesondere:

• Aufrechterhaltung und Manipulation von Informationen im Arbeitsgedächtnis
• Steuerung von Aufmerksamkeit und zielgerichtetem Verhalten
• Planung und Organisation komplexer Handlungssequenzen
• Kognitive Flexibilität und Regelwechsel
• Inhibition automatisierter oder inadäquater Reaktionen

Er fungiert dabei als übergeordnete Kontrollinstanz, die andere neuronale Systeme moduliert.

Funktionsstörungen des DLPFC werden mit verschiedenen neuropsychiatrischen Erkrankungen assoziiert. Besonders gut untersucht sind Veränderungen im Zusammenhang mit Schizophrenie, bei denen eine verminderte Aktivierung des DLPFC mit Defiziten des Arbeitsgedächtnisses und der kognitiven Kontrolle assoziiert ist. Auch bei depressiven Störungen, Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätsstörungen sowie bei Demenzen mit frontaler Beteiligung wurden veränderte Aktivitätsmuster beschrieben.

Läsionen des DLPFC können klinisch zu einem dysexekutiven Syndrom führen, das sich u.a. durch Planungsstörungen, Perseverationen und eingeschränkte kognitive Flexibilität äußert.

Therapeutisch ist der DLPFC unter anderem Ziel der repetitiven transkraniellen Magnetstimulation.

• Miller und Cohen, An integrative theory of prefrontal cortex function, Annu Rev Neurosci, 2001
• D'Esposito und Postle, The cognitive neuroscience of working memory, Annu Rev Psychol, 2015
• Jiang H, White MP, Greicius MD, Waelde LC, Spiegel D. Brain Activity and Functional Connectivity Associated with Hypnosis. Cereb Cortex. 2017;27(8):4083–4093.