背外側前頭前野
背外側前頭前野は長い成熟変化を遂げるが、背外側前頭前野が認知を早期に進歩させたとされる変化のひとつは、背外側前頭前野の神経伝達物質ドーパミンのレベルが上昇することである。
成体オマキザルのドーパミン受容体をブロックした研究では、サルはA-not-B課題において、まるで背外側前頭前野を完全に取り除いたかのような欠損を示した。マカクに背外側前頭前野のドーパミンレベルを低下させるMPTPを注射しても、同様の状況が見られた。皮質下領域におけるコリン作動性作用の関与に関する生理学的研究はまだないが、行動学的研究から、神経伝達物質アセチルコリンが背外側前頭前野のワーキングメモリ機能に不可欠であることが示されている。
強いストレスにさらされることも、背外側前頭前野の損傷に関係している可能性がある。具体的には、急性ストレスは、ワーキングメモリとして知られる高次認知機能に悪影響を及ぼす。
ある実験で、研究者らは機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて、ストレス環境下で課題に参加した健常者の神経活動を記録した。ストレスが被験者にうまく影響した場合、被験者の神経活動は、背外側前頭前野におけるワーキングメモリ関連の活動の低下を示した。これらの知見は、ストレスと背外側前頭前野の重要性を示すだけでなく、背外側前頭前野が他の精神疾患においても、ある役割を果たしている可能性を示唆している。例えば、心的外傷後ストレス障害(PTSD)患者では、右背外側前頭前野反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)を周波数10Hzで毎日行ったところ、より効果的な治療結果が得られた。
背外側前頭前野は成熟期が長く、成人期まで続く。解剖学的構造ではなく、機能的構造である。
ヒトの中前頭回(すなわち、ブロドマン野(BA)9と46の外側部分)にある。マカクザルでは、主溝周辺(つまりブロドマン野46)にある。他の資料では、背外側前頭前野は解剖学的にBA9と46、BA8、9、10に帰属すると考えられている。
背外側前頭前野は眼窩前頭皮質だけでなく、視床、大脳基底核の一部(特に背側尾状核)、海馬、新皮質の一次および二次連合野(後側頭、頭頂、後頭部を含む)とつながっている。また、刺激とどのように相互作用するかに関係する、背側経路の終点でもある。
その重要な機能は、ワーキングメモリ、認知的柔軟性、計画、抑制、抽象的推論などの実行機能である。しかし、背外側前頭前野は実行機能だけを担っているわけではない。すべての複雑な精神活動には、背外側前頭前野とつながっている皮質および皮質下回路がさらに必要である。また、運動計画、組織化、調節に関与する最高皮質領域でもある。