Frontal-subcortical circuitry and behavior

Dialogues Clin Neurosci. 2007;9(2):141-51.

Abstract

The neuropsychiatric manifestations of neurodegenerative diseases are closely linked to neurocircuitry defects. Frontal-subcortical circuits, in particular, are effector mechanisms that allow the organism to act on its environment. In this paper, we present the three main frontal-subcortical circuits: the dorsolateral prefrontal circuit allows the organization of information to facilitate a response; the anterior cingulate circuit is required for motivated behavior; and the orbitofrontal circuit allows the integration of limbic and emotional information into behavioral responses. Impaired executive functions, apathy, and impulsivity are hallmarks of frontal-subcortical circuit dysfunction. A variety of other neuropsychiatric disorders, such as Tourette's syndrome, Huntington's disease, obsessive-compulsive disorder, attention-deficit/hyperactivity disorder, schizophrenia, and mood disorders may result from disturbances that have a direct or indirect impact on the integrity or functioning of these loops.

Las manifestaciones neuropsiquiátricas de las enfermedades neurodegenerativas están íntimamente relacionadas con los defectos en los neurocircuitos. Los circuitos fronto-subcorticales son especialmente mecanismos efectores que permiten que el organismo actúe en su ambiente. En este artículo se presentan los tres principales circuitos fronto-subcorticales: el circuito prefrontal dorsolateral que permite organizar la información para facilitar una respuesta; el circuito angulado anterior que necesario para la conducta con motivación y el circuito órbito-frontal que permite la integración de la información límbica y emocional en respuestas conductuales. Las funciones ejecutivas deterioradas, la apatía y la impulsividad son distintivas de la disfunción del circuito fronto-subcortical. Una variedad de otros trastornos neuropsiquiátricos, como el Síndrome de la Tourette, la Enfermedad de Huntingon, el trastorno obsesivo-compulsivo, el trastorno por déficit de atención con hiperactividad, la esquizofrenia y los trastornos del ánimo pueden deberse a alteraciones que tengan un impacto directo o indirecto en la integridad o el funcionamiento de estos circuitos.

Les manifestations neuropsychiatriques des maladies neurodégénératives sont étroitement liées aux anomalies des circuits neuronaux. Les circuits sous-corticaux-frontaux en particulier, sont des mécanismes effecteurs qui permettent à l'organisme d'agir sur son environnement. Les trois principaux circuits fronto-sous-corticaux sont présentés dans cet article : le circuit dorsolatéral préfrontal permet à l'information de s'organiser pour obtenir une réponse ; le circuit cingulaire antérieur est sollicité pour le comportement motivé et le circuit orbito-frontal intègre l'information limbique et émotionnelle dans les réponses comportementales. L'altération des fonctions exécutives, l'apathie et l'impulsivité sont les marques de la dysfonction des circuits sous-corticaux-frontaux. Des perturbations directes ou indirectes de l'intégrité du fonctionnement de ces circuits peuvent entraîner d'autres troubles neuropsychiatriques comme le syndrome de Gilles de la Tourette, la maladie de Huntington, les troubles obsessionnels compulsifs, les troubles de l'attention/hyperactivité, la schizophrénie et les troubles de l'humeur.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Animals
  • Brain Diseases / complications*
  • Brain Diseases / physiopathology
  • Brain Diseases / psychology*
  • Emotions / physiology
  • Gyrus Cinguli / anatomy & histology
  • Gyrus Cinguli / physiology*
  • Humans
  • Limbic System / anatomy & histology
  • Limbic System / physiology
  • Mental Disorders / etiology*
  • Mental Disorders / physiopathology
  • Mood Disorders / etiology
  • Mood Disorders / physiopathology
  • Neural Pathways / anatomy & histology
  • Neural Pathways / physiology*
  • Prefrontal Cortex / anatomy & histology
  • Prefrontal Cortex / physiology*