Der Frontallappen, auch Stirnlappen genannt, ist die größte Hirnstruktur des Menschen und nimmt den gesamten vorderen Teil des Cortex bis zur Zentralfurche ein. Er wird oft als "Regisseur im Gehirn" oder "Wiege der Kultur" bezeichnet und mit Superlativen geschmückt. Der vorderste Bereich des Frontallappens, der präfrontale Cortex (PFC), spielt eine wichtige Rolle bei Aufmerksamkeit, Nachdenken, Entscheidung und Planung und gilt als Sitz der Persönlichkeit. Ein wichtiger Bestandteil des Frontallappens ist das frontale Augenfeld, das für die Steuerung bewusster Augenbewegungen zuständig ist.
Anatomie des Frontallappens
Um die Funktion des frontalen Augenfelds besser zu verstehen, ist es wichtig, die Anatomie des Frontallappens zu betrachten:
- Primärer motorischer Cortex (M1): Liegt direkt vor der Zentralfurche und ist maßgeblich an der willentlichen Bewegung beteiligt. Er ist somatotop aufgebaut, wobei Gesicht, Lippen, Zunge und Hand einen auffallend großen Raum einnehmen.
- Prämotorischer Cortex: Schließt sich an den primären motorischen Cortex an und ist an komplexen Bewegungsabläufen beteiligt. Der mediale prämotorische Cortex scheint mehr an geplanten Bewegungen beteiligt zu sein, während der laterale Bereich eher auf sensorische Signale reagiert.
- Supplementär-motorisches Areal: Liegt direkt vor dem prämotorischen Cortex und ist an der Entwicklung des Bewegungsplans beteiligt.
- Frontales Augenfeld (FEF): Steuert die bewussten Augenbewegungen. Es liegt im prämotorischen Cortex (Brodmann-Areal 8).
- Broca-Areal: Befindet sich im Gyrus frontalis inferior (Brodmann-Areal 44) und ist für die Sprachmotorik zuständig. Es kommt üblicherweise nur in der linken Hemisphäre vor.
- Präfrontaler Cortex (PFC): Der vorderste Bereich des Frontallappens, der für höhere kognitive Funktionen wie Aufmerksamkeit, Nachdenken, Entscheidung und Planung verantwortlich ist. Er lässt sich in den dorsolateralen Präfrontalcortex und den orbitofrontalen Cortex unterteilen.
Funktion des frontalen Augenfelds
Das frontale Augenfeld (FEF) spielt eine entscheidende Rolle bei der Steuerung willkürlicher Augenbewegungen, insbesondere der Sakkaden. Sakkaden sind schnelle, ruckartige Augenbewegungen, die dazu dienen, den Blickpunkt schnell von einem Objekt zum anderen zu verlagern. Die Hauptfunktion von Augenbewegungen ist es, durch stabile Positionierung der Abbilder der visuellen Welt auf der Netzhaut einen ungestörten Sehvorgang und eine konstante Raumwahrnehmung zu ermöglichen.
Das FEF steuert mehrere Kerngebiete im Zwischenhirn und Mittelhirn, die den motorischen Augenmuskelkern steuern, welcher wiederum die äußeren Augenmuskeln steuert. Es ist an der Planung und Initiierung von Sakkaden beteiligt, einschließlich der Bestimmung von Richtung, Amplitude und Geschwindigkeit.
Das supplementäre Augenfeld (SEF) ist ebenfalls an der Steuerung und Überprüfung der Augenbewegung beteiligt. Es liefert Informationen darüber, ob eine Augenbewegung korrekt, fehlerhaft (ohne Korrektur) oder fehlerhaft (mit Korrektur) ist.
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Die Augenbewegungssysteme umfassen:
- Das sakkadische System: Ermöglicht die schnelle Erfassung neuer Blickziele durch Zentrierung der Fovea auf ein bestimmtes Sehobjekt.
- Das Augenfolgesystem ("Smooth pursuit"): Ermöglicht das Verfolgen und die Stabilisierung eines bewegten Objektes auf der Fovea.
- Der optokinetische Nystagmus (OKN): Stabilisiert großflächige visuelle Bewegungsreize auf der Retina.
- Vestibulär induzierte Augenbewegungen (VOR): Ermöglichen die schnelle kompensatorische Blickstabilisierung bei Kopf- bzw. Augenbewegungen.
- Vergenzbewegung: Zentriert beide Foveae auf einem Objekt, wenn es sich in der Raumtiefe bewegt.
- Fixation: Eine aktive Leistung, die die Stabilität der visuellen Wahrnehmung unter verschiedenen Bedingungen gewährleistet.
Schädigung des frontalen Augenfelds
Eine Schädigung des frontalen Augenfelds kann zu einer Reihe von okulomotorischen Störungen führen, darunter:
- Verlust willkürlicher Augenbewegungen: Patienten können Schwierigkeiten haben, ihre Augen willentlich in eine bestimmte Richtung zu bewegen.
- Konjugierte Blickrichtungsabweichung: Die Augen können sich unwillkürlich zur Seite der Schädigung bewegen.
- Veränderungen der Sakkaden: Sakkaden können verlangsamt, ungenau oder in ihrer Amplitude verändert sein.
Untersuchung von Augenbewegungsstörungen
Die klinische Untersuchung von Augenbewegungsstörungen umfasst mehrere Schritte:
- Spontane Augenstellung: Beurteilung der Primärposition von Augen- und Kopfhaltung, Vorliegen eines Exophthalmus, konjugierte Blick- oder Kopfdeviationen und diskonjugierte Augenfehlstellungen (Strabismus).
- Allgemeine Bulbusmotilität: Prüfung mit geführten Fingerfolgebewegungen bis in die 8 möglichen Extrempositionen, um Fehlstellungen und Bewegungseinschränkungen zu erkennen.
- Prüfung auf Lähmungsschielen (paretischer Strabismus): Unterscheidung von frühkindlichem Strabismus concomitans, Beurteilung des Schielwinkels in Abhängigkeit von der Blickrichtung und Ermittlung des betroffenen Muskels durch den Abdecktest.
- Beurteilung von Blickparesen: Prüfung der konjugierten Wendung beider Bulbi in verschiedene Richtungen.
- Analyse von Fixationsstörungen: Unterteilung in sakkadische Oszillationen und Nystagmusphänomene.
- Sakkadenuntersuchung: Beurteilung von Latenz, Zielsicherheit (Metrik) und Geschwindigkeit der Sakkaden.
Das Frontallappensyndrom
Schäden des Frontallappens können zu einem breiten Spektrum von Symptomen führen, die unter dem Begriff "Frontallappensyndrom" zusammengefasst werden. Diese Symptome können kognitive, emotionale und Verhaltensänderungen umfassen, wie z.B.:
- Kognitive Defizite: Beeinträchtigungen der Aufmerksamkeit, Planung, Problemlösung, des Arbeitsgedächtnisses und der exekutiven Funktionen.
- Emotionale Veränderungen: Apathie, Antriebslosigkeit, Reizbarkeit, Impulsivität, emotionale Labilität und Verlust sozialer Kompetenzen.
- Verhaltensänderungen: Unangemessenes Verhalten, Enthemmung, Schwierigkeiten bei der Entscheidungsfindung und mangelnde Einsicht.
Bedeutung des präfrontalen Cortex
Der präfrontale Cortex (PFC) ist ein wesentlicher Bestandteil des Frontallappens und spielt eine entscheidende Rolle bei höheren kognitiven Funktionen. Er ist maßgeblich an der Top-Down-Verarbeitung beteiligt, also an kognitiven Prozessen, die durch interne Zustände wie Zielsetzungen angetrieben werden.
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Der PFC moduliert eine Vielzahl von Funktionen, darunter:
- Selektive Aufmerksamkeit
- Arbeitsgedächtnis
- Planung
- Impulskontrolle
- Emotionsregulation
- Aufmerksamkeitssteuerung
- Selbstkorrekturprozesse
Schädigungen des PFC können zu gravierenden Persönlichkeitsveränderungen und kognitiven Verlangsamungen führen.
Gedächtnistraining für das Augenfeld
Obwohl es keine spezifischen Übungen ausschließlich für das frontale Augenfeld gibt, können Gedächtnistrainings, die Bewegung, Konzentration und Wahrnehmung umfassen, dazu beitragen, die allgemeineFunktion des Gehirns und somit auch die des frontalen Augenfelds zu unterstützen.
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