Summary
この研究の目的は、人間の死体の脳に対する繊維解剖技術の各段階、これらの解剖の3D文書、および解剖学的に解剖された繊維経路の拡散テンソル画像を示すことである。
Abstract
本研究の目的は、死体標本に対する磁気共鳴画像法（MRC）と磁気共鳴画像法（MR）の組み合わせを用いて、補助運動領域（SMA）複合体（プレSMAおよびSMA固有）の白質結合の検査のための方法論を示すことである。 ）牽引。このプロトコールでは、ヒトの脳の白質解剖、拡散テンソルトラクトグラフィーイメージング、および三次元のドキュメンテーションの手順も説明します。人間の脳のファイバー解剖および3Dドキュメンテーションは、ミネソタ大学、脳神経外科および脳神経外科研究室で行われました。 5人の死後のヒト脳標本および2頭の全頭をKlinglerの方法に従って調製した。脳半球を手術用顕微鏡下で側方から内側および内側から外側に段階的に解剖し、各段階で3D画像を捕捉した。すべての解剖結果は拡散テンソルイメージング。会合繊維（短い、上縦靱帯Iおよび前側斜面枝）、投射繊維（皮質脊髄、大腿骨、前線条体）および交連繊維（口腔繊維）を含む、Meynertの線維分類と一致する接続に関する調査は、また行った。
Introduction
ブロンドマンによって描写された14の正面領域のうち、前頭前野運動野の前に位置する前頭前庭および前頭前庭領域は、前頭葉が認知、行動、学習などにおいて重要な役割を果たすにもかかわらず、音声処理が含まれます。運動前/前側モジュールは、内側に延びる前SMAおよびSMAの適切な部分（Brodmann Area; BA 6）からなる補足運動領域（SMA）複合体に加えて、背側前頭葉（BA 46,8、脳の外側表面上の眼窩前核（BA 11）の一部と同様に、前頭葉（BA 10）および前側前頭前（BA 47）の皮質を含む。
SMA複合体は、その機能およびその結合によって定義される重要な解剖学的領域である。この領域の切除および損傷は、SMAとして知られている重大な臨床的障害を引き起こす症候群。 SMA症候群は、SMA複合体3を含む前頭神経膠症症例において特に観察される重要な臨床状態である。 SMA複合体は、辺縁系、基底核、小脳、視床、対側SMA、上頭頂葉、および繊維路を介した前頭葉の部分との接続を有する。これらの白質結合への損傷の臨床効果は、皮質よりも重症である可能性がある。これは、皮質の傷害の結果が、皮質の塑性が高いので、経時的に改善され得るからである（4,5,6,7,8,9,10,11,12 、...） 。したがって、SMAの地域的解剖学および白質経路はディープルでなければならない特に神経膠腫手術のために理解されている。
白質経路の解剖学的構造の包括的な理解は、神経外科的病変の広いスペクトル治療にとって重要である。顕微手術で得られた解剖学的結果の3次元文書化に関する最近の研究は、地形の解剖学的構造および脳白質経路の相互関係をよりよく理解するために用いられた13,14。したがって、本研究の目的は、死体標本および磁気共鳴画像法（MRI）による線維切開法を組み合わせたSMA複合体（SMA前およびSMA前庭）の白質結合を調べ、すべての方法を説明することであった技術とそれらの詳細な文書の両方の原則。
研究の計画と戦略
実験を行う前に、解剖の前と最中に標本に適用する必要がある手順、および解剖およびDTIで明らかにされたSMA領域間のすべての接続を実施した。以前のSMAおよびSMA適合領域の解剖学的定位および分離に関する研究ならびにそれらの接続の地形学的解剖学的構造について検討した。
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Protocol
故人は技術的に人間の被験者ではありませんが、死人はここでは人口として含まれています。ヒトの被験者は45C446によって「生きている人間15,16 」と定義されている。
1.標本の作成
- ホルマリン固定した5頭の脳（10個の半球）と2頭の人間の頭部を調べます。
- Klinglerの方法17に従って、少なくとも2ヶ月間10％ホルマリン溶液中に試料を固定する。
- Klingerの方法17に従って-16℃で2週間凍結する。
- 水道水で標本を解凍する。
- 脳を露出させるために、死体頭部に拡張前頭側頭頭蓋切開術を行う。
- 死体頭部を3ピンの頭蓋骨クランプ（ 材料テーブル ）に置きます。
- メスを使って前頭側頭皮膚切開を行う。
- メス、ピンセット、はさみを使用して皮膚と筋肉を除去します。
- 硬膜に達するまで、頭蓋骨に1つ以上の穴をあけます。コンパクトな減速機と79,000 rpmで14 mmの頭蓋穿孔器アタッチメント（ 材料表 ）を備えたドリルを使用してください。
- 骨のフラップを切って、2 mm x 15.6 mmの縦溝流路付きルータを使用し、2.1 mmのピン形状のバリを取り付け、ドリルスピードを80,000 rpm（ 材料表 ）にします。
- 硬膜、くも膜下腔、および皮質を除去し、顕微鏡下で6〜40倍の倍率でマイクロダイセクターを使用して解剖する。5,18（ 材料表 ）。
2.繊維解体技術
注：手術顕微鏡で6倍から40倍の倍率ですべての切開を行います。
- 各半球に段階的に繊維切開を行う内側から外側に、内側から外側に向かって順に並んでいる。
- 扇場ディセクター（ 材料表 ）を使用して大脳皮質を摘出し、すべての前頭皮質組織を除去して、隣接する線条体を相互接続するU-線維または肋間線維である短い会合線維腔を露出させる。
- 同じ半球の遠隔領域を相互接続する長い会合繊維に到達してそれを露出させるために、顕微鏡（ 材料表 ）下で穏やかにトリミングすることにより、短い会合繊維をpanfield解剖器具および外科用マイクロフックで除去する。
- 外科用マイクロフックとパンフィールドディセクタを使用して、表面結合繊維を除去するために、長い結合繊維に深く入ります。顕微鏡下で各繊維束を取り除き（ 材料表 ）、投影交連繊維を露出させる。
- SMAコンプレックスの各接続を表示する文献2,8,18,19,20,21で以前に定義された地形学的解剖学によれば、
- 解剖の間に使用されたすべての標本（全頭部および脳）を、解剖期間の間に10％ホルムアルデヒド溶液（ 材料表 ）に入れておく。
3. 3D写真技術
- 標本の撮影中は黒色のプラットフォームを使用してください。
- 3D写真技術に従ってください22 。
- 各標本を設計された黒色のプラットフォームに置きます。
- 標本を正面から見た場面を選択し、カメラ画面上の中心点に近い標本上の任意の点にカメラを合わせてワンショットを撮る（計測器タブル）。 18〜55 mm f / 3.5-5.6 SLRレンズまたは100 mm f / 2.8 Lマクロレンズを使用し、絞りをF29、ISO 100に設定します。
- カメラ画面の一番右の点が上記の合焦点と同じになるまで、カメラを少し左に回します。画面上の中点が標本の元の合焦点と重なるまで、カメラを右にスライドさせます。カメラをこの点に集中させて、もう一度撮影してください。
- カメラの距離と軸を一定値で撮影した標本に維持する。
- 3D画像生成プログラム（Material Table）を使用して3D画像を作成します。
- 3Dソフトウェアプログラムを開きます。
- 「ファイルからステレオ画像を開く」を選択します。
- 2つのイメージ（左右）を選択し、左のイメージが左のスロットにあり、右のイメージが右のスロットにあることを確認します。
- 「Half color anaglyph RL / 2」オプションを選択し、アナグリフをjpeg形式で生成します。
4. DTIテクニック
- 参照されたウェブサイトからヒューマンコネクトプロジェクト拡散データ23をダウンロードして、前処理された拡散データを取得する。
注：データは前処理されてダウンロードされ、以下の手順で構成されています。拡散データは、マルチボルテージシステムを使用したスピンエコーエコープラナーイメージング（EPI）シーケンスを使用する修正3T MRIデバイス（機器テーブル）バンド画像加速24,25,26,27,28を含む。関連する配列パラメーターには以下が含まれる：TR = 5,520ms; TE = 89.5ms; FOV = 210×180mm;マトリックス= 168×144;スライス厚さ= 1.25mm（ボクセルサイズ1.25×1.25×1.25mm）。マルチバンド係数= 3; b値= 1000s / mm 2 （95方向）、2,000s / mm 2 （96方向）、および3000s / mm 22 （97方向）。その後、データはFreeSurfer 29とFSL 30を使用して処理されました 。プロセスは、渦電流補正、動き補正、b0強度正規化、磁化率歪み補正、および勾配非線形性補正28,31,32,33を含んでいた。対応するT1加重MP-RAGEイメージもダウンロードパッケージに含まれています。手順は、Human Connectome Projectの手引書23に文書化されています。 - 一般化qサンプリング・イメージング（GQI）アルゴリズム35を使用して推定ボクセル拡散拡散分布関数（ODF）を生成するために、拡散スペクトル画像化（DSI）スタジオ34を使用して拡散データを後処理する。
- ダウンロードしたデータセットをselでソフトウェアにロードする「STEP1：オープンソースイメージ」を開き、data.nii.gzファイルを選択します。
- "STEP2：Reconstruction"ボタンを選択します。脳マスクを確認した後、「ステップ2」に進み、再構成方法として「GQI」を選択します。 「長さ比」が「1.0」の「r ^ 2重み付け」を選択します。残りの選択はデフォルトのままにしておきます。
- 「再構築を実行」を選択します。
- 関心領域の適切なシードを配置して、ファイバートラッキングを合理化します。
- "Region Window"で、 "Atlas"ボタンをクリックして、上縦骨束（SLF）のシードを配置します。I. "Brodmann"を選択し、 "Region 6"と "Region 7"を追加します。リージョンウィンドウで、「Region 6」タイプを「seed」に、「Region 7」タイプを「region-of-inclusions」（ROI）に設定します。
- 領域ウィンドウで[新しい領域]を選択し、手動でROIを描画します冠状面における上前頭回の最後面に存在する。手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。
- 領域ウィンドウの「新しい領域」を使用し、冠状面内の中前頭回白質の後面に「種」領域を描くことによって、同様の方法でSLF IIの種を配置する。 「Atlas」（手順4.3.1のように）とBrodmann領域9,10,46,39、および19を使用してROIを選択します。手順4.4で説明したようにファイバートラッキングを実行します。
- リージョンウィンドウで "Atlas"（手順4.3.1のように）を使用し、Brodmannアトラスの "Region 40"と "Region 40"の "Atlas ..."からのROIを使用して、SLF IIIのシードを「シード」リージョンと置きます"および" Region 44 "手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。
- 領域ウィンドウで「新しい領域」を使用し、thを含む矢状面に「種」を描くことにより、鼻腔繊維の種を配置する電子コーパス。手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。
- 領域ウインドウに「New Region」を使用して、帯状線維のシードを配置し、コロナルビューの中で帯状回の中間に「種」領域を描きます。 「新しい領域」を使用して、2つのROIを描きます.1つは、より前部の帯状疱疹に、もう1つは、冠状視野の下で後部帯状回に現れます。手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。
- 地域ウィンドウで「新しい地域」を使用し、アトラス...機能を使用してコロナ・ラジャータ内のROIを使用してクロー石の中に「種」を描くことで、大嚢胞性線維の種を配置します。アトラスを「JHU-WhiteMatter-labels-1mm」として選択します。
- "Anterior_corona_radiata"、 "Posterior_corona_radiata"、 "Superior_corona_radiata"を選択して追加します。 「新しい領域」を使用して軸平面内のクローストームのレベルよりも劣る平面を通過するすべてのファイバーの回避領域を描きます領域ウィンドウで、ステップ4.4で説明したようにファイバートラッキングを実行します。
- 領域ウインドウの "Atlas ..."機能からの "seed"を使用して、皮質脊髄路の種を配置する。 「JHU-WhiteMatter-labels-1mm」を選択し、「Corticospinal_tract」領域を追加します。手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。
- 領域ウインドウの "Atlas ..."機能の "seed"領域を使用し、 "Region 44"と "Region 45"でBrodmannアトラスと "Region 6" ROIを選択して、正面斜面路（FAT）のシードを配置します。 "手順4.4で説明したようにファイバトラッキングを実行します。
- "Atlas ..."機能を使用して、 "地域6"に "シード"を持つ前線条体（FST）の種を配置します。 "HarvardOxfordSub"アトラスから "caudate"、 "putamen"、 "globus pallidus"に新しいリージョンを挿入し、リージョンウィンドウのタイプを "end"に設定します。"
注：FSTのためのファイバートラッキングは、追跡セッション（ すなわち、領域6および尾状体、続いて領域6および被殻、最後に領域6および顆粒球）に対して、領域6の種子および皮質種子のうちの1つのみを選択することによって行われるパリダス）。- 各組み合わせについて、ステップ4.4で説明したようにファイバートラッキングを実行します。
- "Region Window"で、 "Atlas"ボタンをクリックして、上縦骨束（SLF）のシードを配置します。I. "Brodmann"を選択し、 "Region 6"と "Region 7"を追加します。リージョンウィンドウで、「Region 6」タイプを「seed」に、「Region 7」タイプを「region-of-inclusions」（ROI）に設定します。
- 上記の各組み合わせに対してファイバートラッキングを実行します。
- [オプション]ウィンドウで、qaの終了インデックス0.08、角度のしきい値75、ステップサイズ0.675、平滑0.2、最小長20 mm、最大長200 mmのトラッキングパラメータを設定します。シードの向きを「すべて」、シードの位置を「サブボクセル」、シードを「オン」にランダム化します。流線（オイラー）トラッキングアルゴリズムを使用して三線式の方向補間を使用します。上記の領域の組み合わせごとに、＆＃34; Fiber Tracts」ウィンドウ。
注：追跡のランダム化された性質のため、明確な「偽の繊維」が識別され、選択的に除去され、回避領域が手で「新しい領域」として描かれます。
- [オプション]ウィンドウで、qaの終了インデックス0.08、角度のしきい値75、ステップサイズ0.675、平滑0.2、最小長20 mm、最大長200 mmのトラッキングパラメータを設定します。シードの向きを「すべて」、シードの位置を「サブボクセル」、シードを「オン」にランダム化します。流線（オイラー）トラッキングアルゴリズムを使用して三線式の方向補間を使用します。上記の領域の組み合わせごとに、＆＃34; Fiber Tracts」ウィンドウ。
- Affineは、DSI-Studioの "Slices - > Insert T1 / T2 Images"機能を使用して、Human Connectome Projectデータセットで提供された脳抽出T1加重3D MP-RAGEスキャンを拡散データに登録します。 「スライス - >アイソサーフェスを追加」を選択して、脳のサーフェスレンダリングを生成します。 665の「閾値」を使用する。
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Representative Results
SMA複合体は上前頭回の後部に位置する。 SMA複合体の境界は、前中心側溝、後頭側十二指腸、十二指腸十二指腸、十二指腸十二指腸下十字弓である。 SMA複合体は2つの部分から構成されています：前SMA前部および後部SMA適切18 。これらの2つの部分18 （ 図1AおよびB ）の間の白質の接続および機能に関して相違がある。我々は、繊維解剖およびDTI技術を用いてこれら2つの部分の皮質および皮質下の連結を研究し、それらを3D画像で示した。
SMAコンプレックスの関連繊維
前頭葉の皮質を除去することにより、短い会合繊維、t彼は、隣接するグリル18 （ 図1C ）を相互接続する、いわゆるU-繊維と呼ばれる。 SMA複合体の短い会合繊維は、SMA複合体と運動皮質との間の後方およびSMA複合体と前頭前野皮質との間の接続を提供する（ 図2B ）。また、SMAプレSMAとSMAコンプレックス内のSMA固有の間の接続も提供します。最も表面的な長い会合繊維は、上縦筋層II（SLF II）およびSLF III 13,36（ 図2A ）の前頭葉部分である。 SLF IIおよびSLF IIIを前中心溝の直前で除去して、上前頭回と下前頭回を相互接続する前頭斜面（FAT）を露出させた（ 図2B ）。 FATは、プレ-SMAおよびパリスオペレーションから生じる表面結合繊維である腺腫。
FAT解剖の間、FATを垂直面内で平行に走るコロナラジエータ繊維と解剖学的に区別することが重要である。文献に示されているように、FAT繊維はSMA領域から下前頭回に斜めに進み、動脈瘤2において表在する。しかし、他のコロナラジャータと大麻痺線維は、表在18ではなく、基底核に深くまで達する（ 図2C 、 3C 、および3D ）。
SMA複合体の別の会合繊維路はSLF Iであり、上頭頂葉を上半側葉（SMA複合体）に接続し、前帯状皮質を半球18,36の内側に接続する。 SLF Iの切開は、髄内（ 図2A 、 3Aおよび3B ）。
SMAコンプレックスのコミッションファイバー
主要な交連繊維経路は、SMA複合体と反対側のSMA複合体を連結する鉤状線維である。鼻腔繊維は、コロナ放射、膣、およびSLF I繊維の間に配置され、反対側のSMA複合体（ 図2A 、 4Aおよび4B ）に達するように、脳梁を介して正中線に交差する。
SMAコンプレックスの投影線
投射繊維は、SMA複合体に関連する4つの異なる繊維群からなる：膣線維、大腰皮繊維、前膣線条および皮質脊髄路。シンギュラー繊維は、半球の内側表面に由来し、膣を形成し、帯状回の中を走る。これらの繊維の機能は、SMA複合体と辺縁系18 （ 図2Aおよび図4C ）との間の接続を提供することである。
大脳皮質繊維の境界線の分布は、前SMAの前縁と後頭部の頭頂葉の後部である（ 図2Dおよび4D ）。したがって、クローストustrumに由来する繊維は、すべてのSMA複合体領域（pre-SMAおよびSMA proper） 37で終結する。
前線条体（FST）は、SMA複合体と背側線条体（ すなわち、尾状核および被殻）とを連結し、外部cと内部cとの間を移動するapsules 18 （ 図3Cおよび3D ）。 FSTおよび他のコロナラジエータ繊維などの垂直面内の他のファイバと同様に、他の内部カプセル型ファイバ（ 例えば、視床斑点、前庭繊維など）とFSTを区別することは困難である。ファイバー解剖技術。それにもかかわらず、Grande et al。 DTI技術を使用して、SMA複合体から生じるFST繊維が外部および内部カプセル18の両方で終結することを実証した。皮質脊髄路繊維の約10％はSMA本体から生じ、脊髄で終結するが、これらの繊維はSMA前の38から生じない（ 図4E ）。
図 1： 側面および左前頭葉ビューの内側表面。ラベル付き2Dイラストは、左側の各3Dイラストに付随しています。左半球の側面図：SMA固有（紫色）およびプリSMA（緑色）。 SMA複合体は前頭葉回（ A ）の直前の上前頭回の後部に位置する。左半球内側ビュー。前交連のレベルの仮想垂直線は、前交連と後交連の間にある線に垂直であり、SMA本来（紫色）とpre-SMA（緑色）（ B ） 39との間の境界である。デコレーションビューの後。このデコレーションは、「U繊維」と呼ばれる短い会合繊維を露出させる。 Uファイバは、SMA前のSMAとモータの皮質に適切なSMA（ C ）のように、隣接するグリスを互いに接続します。 ここをクリックしてくださいこの図のより大きなバージョンを表示します。
図 2： 側方から内側のファイバの解剖。ラベル付き2Dイラストは、左側の各3Dイラストに付随しています。側面図。 SLF IIは、角状回と中前頭回との間に延在し、動脈瘤および三角形枝で終わる。 SLF IIIは、前顎骨の鉤頭の上顎骨回と腹三角筋をつなぐ。内側のビュー; SLF Iは、上頭頂葉を前帯状皮質およびSMA複合体（ A ）を含む上前頭回の内側表面に接続する。冠動脈レベルでSLF IIの一部を除去した後、FATを露出させた（ B ）。 FAT繊維は、SMA領域から下前頭回に斜めに移動し、表面的になるパリのオペラキュラで。他のコロナ・ラジャータ線維は、表面的ではなく基底核に深くまで延びている（ C ）。他の標本は、前SMAの前部と頭頂葉の後部（ D ）との間にある皮質領域上の大食皮質繊維分布の露出した境界線を示す別の標本である。 この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。
図 3 ：SMA接続のDTI調査 DTIの矢状断面（ A ）および冠状断面（ B ）に見られるSLF繊維。 SLF I（黄色）; SLF II（オレンジ）; SLF III（ターコイズ）。 FAT（緑）とFST（青）サジタル（ C ）およびコロナル（ D この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。
図 4 ：SMA接続のDTI調査 DTIでは、コラールスライス（ A ）および矢状スライス（ B ）に見られる歯根繊維。 DTIの矢状断面図に見られるように、シンギュラーファイバー（赤色）（ C ）、大理石繊維（オレンジ色）（ D ）、および皮質脊髄路（紫色）（ E ）。 この図の拡大版を見るには、ここをクリックしてください。
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Discussion
ホワイトマター・パスウェイの重要性と研究手法
大脳皮質は250万年の人間生活に関連する主要な神経構造として受け入れられている。およそ200億個のニューロンが、形態学的および細胞仕様40に基づいて様々な部分に分かれている 。これらの皮質部分のそれぞれのアーキテクチャは、感覚運動の感覚や動き、感情的な経験、複雑な推論など、機能的にサブグループ化されています。霊長類のすべての行動は、神経系の皮質および皮質下の領域を通って地形学的に分布したユニークな生体機能的接続および領域によって形成されていることが判明した。大脳皮質は詳細に研究されているが、異なる領域をつなぐ神経系の白質経路に関する知識がまだ不足している。セントラムセミオベルやコロナラジャータなどの領域は、以前は巨視的な視野の下で吟味されていた。 1800年代、研究者はミエリン色素とオートラジオグラフィー法を用いてサルの肉眼的解剖を行い、アミノ酸の助けを借りて白質線維系を理解した。いくつかの主要な会合繊維（例えば、CingulumおよびUncinate Fasciculus）が同定され、これらの研究によって命名された。一方、弧状の筋層/上縦隔壁や下縦隔壁のような他の白質経路の同定は、文献41,42,43,44,45では依然として矛盾している。
白質構造の理解は、高レベルの行動の解剖学的プロセスおよび大脳の構造および機能に関する詳細を提供するために非常に重要である。 A白質経路の深い理解は、臨床目的にとっても重要です。多くの疾患は、白質経路に影響を及ぼす病変によって引き起こされる。以前は、放射線イメージング技術の改善にもかかわらず、繊維経路を記述するために使用することができるユニークかつ適切な技術はなかった。最も古い技法である死体解剖技術は、若い神経外科医の神経解剖学教育のための理想的な方法であり、拡散テンソルイメージング、MRトラクトグラフィー、拡散スペクトルトラクトグラフィー、およびオートラジオグラフィーに基づくトラクトグラフィー技術の中で最も優れた標準であった。線維輪は 、MRIを用いてインビボで視覚化することができる。しかしながら、この技術の欠点は、繊維経路の終結および起点を決定することが困難であることである。オートラジオグラフィー技術は、実験動物においてのみ使用することができる。ファイバートラクトの解剖学の知識は、認知的な、psycのより良い理解を得るために重要です多発性硬化症などの白質障害後の肥満、肥満、および運動症状が含まれる。
可塑性は灰白質に存在するが、白質には存在しない。手術中の白質への損傷は、患者の不可逆的な障害を引き起こす（Schmahmann ら ）。これは、神経外科手術46において、繊維経路の解剖学的構造をより価値のあるものにする46 。軸内病変の除去のための術前外科的計画中に、成功した外科手術のために、弓状筋、光線、および皮質脊髄路などの重要な繊維経路の位置および変位を考慮する必要がある。解剖学的知識は、術前MR牽引と併せて、各患者の健全な評価と手術計画を提供する。その間に、手術顕微鏡下で死体ファイバー解剖を行うことは、外科医の手技を改善するのに役立ち、複雑なbrのより深い理解を提供する3次元での解剖学。これらの利益を達成するためには、外科医は顕微手術研究室で時間を費やす必要があります。彼/彼女は、彼/彼女が見たいと思うよりむしろ解剖の間に繊維路にのみ焦点を合わせるべきです。一方、今日、DTIイメージング技術の改良により、正常な脳およびファイバーシステムが影響を受ける臨床状況の両方において、 インビボで主要なファイバー経路を同定することが可能になった。当初、この方法は主要な繊維束の開始領域および終了領域に関する情報を提供せず、拡張の定義においてのみ有効であった。しかし、MRトラクトグラフィーと拡散スペクトルイメージング（DSI）の開発では、インビボおよび臨床研究47,48,49 における正常な脳の解剖学的構造を理解するための主要なステップが取られている。近年、白質経路のマッピング術後の赤字を防ぐには非常に重要です。重要な皮質構造とその機能を保護するために、白質の術中電気的マッピングを行うことも有用である（ 50,51） 。したがって、正面神経膠腫手術のために、前頭領域および白質経路の解剖学的構造を完全に理解する必要があります。
解剖学的特徴およびSMA複合体の臨床的意義
前SMAとSMAの間のマクロ解剖学的境界線は、前交連18,39のレベルを通過する垂直の想像線として受け入れられる。また、プリSMAとSMAプリセットは機能面で違いがあります。 SMAの身体には身体検査のタスクがありますが、プレSMAには体性感覚の組織があります19 。基本的には、SMAの担当者は、運動の活性化、制御、および生成を促進する一方で、プレSMAは認知および非運動の仕事を担っている8 。
プレSMAの病変を有する患者は、発語（ すなわち、ムーミズム）を開始できないことから軽度の変化した流暢に至るまで、さまざまな程度の言語障害を呈する。神経外科的電気刺激データによって予測されるように、SMA複合体への切除または損傷は、運動機能および発語機能において負の運動反応を生じ、最終的にSMA症候群をもたらす。 SMA症候群は、運動失調症などの発作および運動発作の全損失から自発的な運動および発語の減少までの複雑な神経外科的症候群である18,53。したがって、SMA複合体の皮質下線維連結は、手術計画において重要な役割を果たす。
SMA複合体のファイバートラップ
本研究では、文献で定義されている死体繊維解剖およびDTI技術を用いて、FAT、FST、短鎖会合繊維、SLF I、鉤状線維、棘状線維、および大脳皮質線維のようなSMA複合体の全ての連結を研究した。近年8,13,18。我々は、DTIを介して繊維解剖の結果を示し、支持した。しかし、解剖学的解剖を介して、他のコロナ放射ファイバー束からのFSTおよび皮質脊髄路（CST）などの投影白質経路のいくつかを分離することは困難である。したがって、我々は、DTIを介して、これらの2本の繊維束の地形的解剖学的構造をより効果的に示すことができた。さらに、 インビトロで研究し、深部繊維束を詳細に表示する能力は、DTI研究の他の利点である。
SLF Iは、プレミューナス（上頭頂葉）とSMA複合体と帯状皮質とを接続する長い会合繊維である。 SLF Iは、上頭頂葉13,18,36,54に接続することにより、前頭頭皮質と接続することにより辺縁系および運動系に関連する機能を有する。
上部および下部前頭回の後部は、DTI技術2を用いて新たに定義されたFATからなる直接システムと相互接続し、その後、繊維解剖技術18を用いて相互接続する。この経路の投影は、上前頭回のSMA前およびSMA前にあり、下前頭回18の小丘の中にある。 Ford et al。 SMAとSMAの機能的役割をスピーチ処理の皮質としてサポートする初めてのBrocaセンター55 。 SLF Iに加えて、FATは、この研究の結果によって示されるように、腹腔鏡手術と前部帯状回および前SMAとを結ぶ直接経路である。 Catani et al。原発性進行失調症患者におけるSMA複合体（SMA前およびSMA前部）および前帯状部のFAT接続領域の皮質萎縮が言語流暢障害46になることが報告されている46 。これまでの研究では、FATは発語開始の困難や発声の流暢性の機能不全に関連している可能性がある22 。
FSTは、プレSMAおよび線条体（ すなわち、尾状核および被殻）を接続する突出繊維からなる。これまでの研究では、基礎GAにおけるFSTの終点ngliaはあまり明確ではなかった。しかし、最近の包括的DTI研究では、FSTはプレSMAに由来し、内部被膜および被殻20,21,22の外側表面で終結することが示された。これに加えて、別のDTI研究では、FSTは被殻18の外側表面と内側表面の両方で終わることが示されている。機能的には、Duffau et al。フィラメントの術中直接電気刺激中に麻酔および/または運動の停止が示され、その機構はFST21の肩甲介の接続を通して可能性が最も高い。
皮質脊髄路は、SMAの適切な運動皮質と一次運動皮質を脊髄に接続するが、プレSMAは、皮質脊髄路の繊維を有しない。 Duffaoによる電気刺激試験
大棘皮繊維は、中心コアの骨盤と前SMAの前縁と頭頂葉13の後部との間の広い領域との間を接続する。機能的には、大脳皮質の繊維は、視覚皮質領域、辺縁系および体性感覚および運動皮質から来る情報を意識し調整する役割を果たすと考えられている27 。したがって、SMA複合体とクローストustrumとの間の大脳皮質繊維束は、より高いモーターおよびスピーチ制御の実行において役割を果たしていると考えられていた> 18。
最近の解剖学的研究では、SMA複合体とCynular gyrusとの接続が短い会合繊維を介しているという以前の研究では述べられているが、これらの接続はCynular Fiber 18によって直接提供されることが分かった。機能的には、この経路は、SMAと辺縁皮質との間の負の感情刺激の運動処理において役割を果たすと主張されている18 。
近年、SMA複合体の臨床的重要性（ 例えば、 SMA症候群および負の運動反応）は、電気刺激研究の数が増加することによって明らかになった。したがって、地形学的解剖学的構造およびSMAの皮質下連結の重要性が徐々に強調された。特に3D解剖学的研究を通して、トポグラフィ解剖学的構造のより良い理解を得ること、およびこれらの接続の臨床的特徴を使用して手術を計画することが重要である。
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Disclosures
著者らは競合する金銭的利益はなく、資金調達や支援の源泉はないと宣言している。
Acknowledgments
データは、ヒューマンコネクトプロジェクト、WU-Minnコンソーシアム（主任研究者：David Van EssenおよびKamil Ugurbil; 1U54MH091657）によって提供され、NIH青写真脳科学研究を支援する16のNIH研究所およびセンターが資金を提供した。ワシントン大学でシステム・ニューロサイエンスのためのマクドネル・センター（McDonnell Center for Systems Neuroscience）図2Aおよび2Dは、Rhotonコレクション57 （http://rhoton.ineurodb.org/?page=21899）の許可を得て再現された。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| %4 Paraformaldehyde Solution | AFFYMETRIX, Inc. | 2046C208 | used to fixation |
| Freezer | INSIGNA | NS-CZ70WH6 | used to freez |
| Panfield Dissector | AESCULAP | FD305 | used to dissection |
| Surgical Micro Scissor | W. Lorenz | 04-4238 | used to miscrodissection |
| Surgical Micro Hook | V. Mueller | NL3785-009 | used to miscrodissection |
| MICRO VESSEL STRETCHER/DILATOR | W. Lorenz | 04-4324 | used to miscrodissection |
| Emax2 SC 2000 Electric Console | Anspach Companies | SC2102 | used to craniatomy |
| Drill Set | Anspach Companies | NS-CZ70WH6 | used to craniatomy |
| 20-1000 operating microscope | Moeller-Wedel,Germany | FS 4-20 | used to miscrodissection |
| Canon EOS 550D 18 MP CMOS APS-C Digital SLR Camera | Canon Inc. | DS126271 | used to take photos |
| EF 100 mm f/2.8L IS USM Macro Lens | Canon Inc. | 4657A006 | used to take photos |
| MR-14EX II Macro Ring Lite (Flash) | Canon Inc. | 9389B002 | used to take photos |
| Tripod | Lino Manfrotto | 322RC2 | used to take photos |
| MAYFIELD Infinity Skull Clamp | Integra Inc. | A0077 | used to fix the head |
| Modified Skrya 3T "Connectome" Scanner | Siemens Company, Inc. | A911IM-MR-15773-P1-4A00 | used to scan DTI |
| XstereO Player | Yury Golubinsky | Version 3.6(22) | used to create anaglyphs |
| EF-S 18-55mm f/3.5-5.6 IS II SLR Lens | Canon Inc. | 2042B002 | used to take photos |
| Scalpel | 6B INVENT | 7-104-L | used to make incision |
| Compact Speed Reducer | Anspach Companies | CSR60 | used to make burr hole |
| 14 mm Cranial Perforator | Anspach Companies | CPERF-14-11-3F | used to make burr hole |
| 2 mm x 15.6 mm Fluted Router | Anspach Companies | A-CRN-M | used to make craniotomy |
| 2.1 mm Pin-shaped Burrs | Anspach Companies | 03.000.130S | used to make craniotomy |
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