Waiting
로그인 처리 중...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

وصلات الألياف من منطقة السيارات التكميلية إعادة النظر: منهجية تشريح الألياف، وزارة التجارة والصناعة، وثلاثة الأبعاد وثائق

Published: May 23, 2017 doi: 10.3791/55681
Automatic Translation
1, 2, 3, 4, 1, 5, 1, 6, 1
1Department of Neurosurgery, University of Minnesota, 2Department of Neurosurgery, Barrow Neurological Institute, St. Josephs Hospital and Medical Center, 3Department of Radiology, University of Alabama at Birmingham, 4Department of Radiology, University of Minnesota, 5Department of Neurosurgery, Tepecik Training and Research Hospital, 6Department of Neurosurgery, Cerrahpasa Medical School, University of Istanbul

Summary

والغرض من هذه الدراسة هو إظهار كل خطوة من تقنية تشريح الألياف على العقول الجاذبة الإنسان، وثائق 3D من هذه التشريحات، والتصوير الموتر نشر مسارات الألياف تشريح تشريحيا.

Abstract

والغرض من هذه الدراسة هو عرض منهجية لفحص ارتباطات المادة البيضاء لمجمع المجال التكميلي (سما) (ما قبل سما و سما السليم) باستخدام مزيج من تقنيات تشريح الألياف على العينات الجادرية والرنين المغناطيسي (مر ) تراكتوغرافي. وسوف يصف البروتوكول أيضا إجراء تشريح المادة البيضاء من الدماغ البشري، ونشر التصوير توتير تنسخ، وثلاثية الأبعاد الوثائق. تم إجراء تشريح الألياف على العقول البشرية والوثائق 3D في جامعة مينيسوتا، جراحة المجهرية ومختبر علم الأعصاب، قسم جراحة المخ والأعصاب. تم إعداد خمسة عينات من الدماغ البشري بعد الوفاة واثنين من رؤساء كاملة وفقا لطريقة كلينغلر. تم تشريح نصف الكرة المخية خطوة بخطوة من الوحشي إلى الإنسي ووسطي إلى الوحشي تحت المجهر التشغيل، وتم التقاط الصور 3D في كل مرحلة. تم دعم جميع نتائج تشريح بواسطة الموتر نشرالتصوير. تم إجراء تحقيقات على الوصلات بما يتماشى مع تصنيف ماينرت للألياف الليفية، بما في ذلك ألياف الربط (مسافات قصيرة، متفوقة طولية، طولي، مسطح أمامي)، وألياف إسقاطية (قشرية، قشرية مخاطية، سينغولوم، و فرونتستريتاتال)، وألياف صواري (ألياف كالوسال) كما أجريت.

Introduction

من بين المناطق الأمامية ال 14 التي رسمها برودمان، كانت منطقة بريموتور و بريفرونتال التي تقع أمام القشرة الحركية قبل المحورية تعتبر منذ فترة طويلة وحدة صامتة، على الرغم من حقيقة أن الفص الجبهي يلعب دورا هاما في الإدراك والسلوك والتعلم، ومعالجة الكلام. بالإضافة إلى مجمع منطقة المحرك التكميلي (سما)، ويتألف من ما قبل سما و سما السليم (برودمان المنطقة؛ با 6) التي تمتد بشكل عام، وحدة ما قبل المحرك / أمامي يشمل الجبهي الظهراني الوحشي (با 46، 8، و 9)، فرونتوبولار (با 10)، والبطني الأمامي الجبهي (با 47) القشور، وكذلك جزء من القشرة المدارية الجبهية (با 11) على السطح الجانبي للدماغ 1 ، 2 .

مجمع سما هو منطقة التشريحية الهامة التي يتم تعريفها من خلال وظائفها والاتصالات. يؤدي استئصال هذه المنطقة وتلفها إلى عجز سريري كبير يعرف باسم سمامتلازمة. متلازمة سما هي حالة سريرية هامة لوحظت بشكل خاص في حالات الورم الجبهي التي تحتوي على مجمع سما 3 . مجمع سما لديه اتصالات مع النظام الحوفي، العقد القاعدية، المخيخ، المهاد، المقابل سما، الفص الجداري متفوقة، وأجزاء من الفص الجبهي عبر الألياف. التأثير السريري للأضرار التي لحقت هذه الاتصالات المادة البيضاء قد تكون أكثر شدة من القشرة. وذلك لأن عواقب إصابة القشرة يمكن تحسينها مع مرور الوقت بسبب اللدونة القشرية عالية 4 ، 5 ، 6 ، 7 ، 8 ، 9 ، 10 ، 11 ، 12 ،. لذلك، ينبغي أن يكون تشريح الإقليمية سما والمسارات المادة البيضاء ديبلفهمت، لا سيما لجراحة الورم الدبقي.

فهم شامل لتشريح مسارات المادة البيضاء مهم لعلاج واسعة الطيف من الآفات العصبية. وقد استخدمت الدراسات الحديثة للتوثيق ثلاثي الأبعاد للنتائج التشريحية التي تم الحصول عليها في الجراحة المجهرية للحصول على فهم أفضل للتشريح الطوبوغرافي والعلاقة المتبادلة لمسارات المادة البيضاء في الدماغ 13 ، 14 . لذلك، كان الغرض من هذه الدراسة فحص وصلات المادة البيضاء لمجمع سما (قبل سما و سما السليم) باستخدام مزيج من تقنيات تشريح الألياف على العينات الجادرية والتصوير بالرنين المغناطيسي (مري) تراكتوغرافي وشرح جميع الأساليب ومبادئ كل من التقنيات ووثائقها التفصيلية.

تخطيط واستراتيجية الدراسة

قبل إجراء التجارب، لترالبحث عن المبادئ الأساسية لتشريح الألياف، والإجراءات التي تحتاج إلى تطبيقها على العينات قبل وأثناء التشريح، وجميع الاتصالات بين مناطق سما التي تم الكشف عنها مع تشريح و دتي أجريت. تم استعراض الدراسات السابقة على التوطين التشريحي وفصل ما قبل سما و سما المناطق الصحيحة وعلى التشريح الطبوغرافي من صلاتهم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ويدرج المتوفى هنا كمجموعة سكانية، على الرغم من أن الأشخاص المتوفين ليسوا أشخاصا من الناحية الفنية؛ يتم تعريف البشر من قبل 45 سف 46 باسم "الكائنات الحية 15 ، 16 ".

1. إعداد العينات

  1. دراسة 5 العقول الثابتة الفورمالين (10 نصفي الكرة) و 2 رؤساء البشرية بأكملها.
  2. إصلاح العينات في حل الفورمالين 10٪ لمدة 2 أشهر على الأقل وفقا لطريقة كلينغلر 17 .
  3. تجميد جميع العينات في -16 درجة مئوية لمدة 2 أسابيع وفقا لطريقة كلينغر 17 .
  4. ذوبان الجليد العينات تحت ماء الصنبور.
  5. إجراء توسيع القحف الأمامي الصدغي الصدغي على رأس الجدة لفضح الدماغ.
    1. وضع رئيس الجرأة في المشبك الجمجمة ثلاثة دبوس ( جدول المواد ).
    2. جعل شق الجلد فرونتوتيمبورال مع مشرط.
    3. إزالة الجلد والعضلات باستخدام مشرط، ملقط، ومقص.
    4. جعل واحد أو أكثر من الثقوب لدغ في الجمجمة حتى يتم التوصل إلى الأم الجافية. استخدام الحفر مع مخفض السرعة المدمجة و 14 ملم مرفق ثقب الجمجمة في 79،000 دورة في الدقيقة ( جدول المواد ).
    5. قطع رفرف العظام وفتح الجمجمة باستخدام 2 مم × 15.6 مم راوتر مخدد مع 2.1 ملم على شكل دبوس مرفق لدغ بسرعة الحفر من 80،000 دورة في الدقيقة ( جدول المواد ).
  6. إزالة الجافية، العنكبوتية، و بيا الأم وتشريح باستخدام ميكروديسكتور تحت المجهر في 6X إلى 40X التكبير 5 ، 18 ( الجدول المواد ).

2. الألياف تشريح تقنية

ملاحظة: تنفيذ جميع التشريح تحت 6X إلى 40X التكبير على المجهر الجراحي.

  1. إجراء تشريح الألياف بطريقة تدريجية على كل هميسفمن، جانبي، حتى، عادي، أيضا، عادي، حتى، جانبي.
    1. ديكورتيكات القشرة الدماغية باستخدام بانفيلد ديسكتور ( جدول المواد ) وإزالة جميع الأنسجة القشرية الجبهي لفضح قصيرة الألياف الألياف الجمعيات، والتي هي ألياف U أو الألياف بين الأجيال التي تربط جيري المجاورة 5 ، 13 .
    2. إزالة الألياف ارتباط قصيرة مع مشفر بانفيلد وربط الجراحية الصغيرة عن طريق تقليم بلطف تحت المجهر ( الجدول المواد ) للوصول وفضح الألياف جمعية طويلة، والتي تربط المناطق البعيدة في نفس نصف الكرة الأرضية.
    3. الذهاب في عمق الألياف جمعية طويلة لإزالة الألياف جمعية سطحية باستخدام هوك الصغير الجراحية ومضخم بانفيلد. إزالة كل حزمة الألياف تحت المجهر ( جدول المواد ) لفضح الألياف صواري الإسقاط.
    4. عرض كل من اتصالات مجمع سماوفقا للتشريح الطبوغرافي الذي سبق تعريفه في الأدب 2 ، 8 ، 18 ، 19 ، 20 ، 21 .
  2. الحفاظ على جميع العينات (رؤساء كاملة والعقول) التي استخدمت خلال تشريح في محلول الفورمالديهايد 10٪ ( الجدول المادي ) بين فترات تشريح.

3. 3D تقنية التصوير الفوتوغرافي

  1. استخدام منصة اللون الأسود أثناء التصوير من العينات.
  2. اتبع تقنية التصوير ثلاثي الأبعاد 22 .
    1. ضع كل عينة في منصة اللون الأسود مصممة.
    2. حدد مشهد مع عرض كامل أمامي للعينة واتخاذ لقطة واحدة من خلال التركيز الكاميرا على أي نقطة على عينة قريبة من نقطة الوسط على شاشة الكاميرا (علامة التبويب أداةلو). استخدم عدسة من سلر مقاس 18- إلى 55 ملم f / 3.5-5.6 أو عدسة ماكرو f / 2.8L 100 مم وقم بتعيين الفتحة على F29، إسو 100.
    3. قم بتدویر الکامیرا للیسار إلی أن تصبح النقطة الأکثر حقیقي علی شاشة الکامیرا نفس نقطة الترکیز أعلاه. حرك الكاميرا إلى اليمين حتى يتداخل نقطة الوسط على الشاشة نقطة التركيز الأصلية على العينة. ركز الكاميرا على هذه النقطة وأخذ لقطة أخرى.
    4. الحفاظ على المسافة ومحور الكاميرا إلى العينة التي يتم تصويرها في القيم الثابتة.
  3. إنشاء صورة 3D باستخدام برنامج مولد صورة 3D (جدول المواد).
    1. افتح برنامج 3D.
    2. اختر "فتح صور ستريو من ملف".
    3. حدد الصورتين (اليسار واليمين) وتأكد من أن الصورة اليسرى في الفتحة اليسرى والصورة الصحيحة في الفتحة اليمنى.
    4. حدد الخيار "نصف لون نقش رل / 2" وتوليد النقش في شكل جبيغ.

    4. تقنية دتي

    1. الحصول على بيانات نشر معالجتها مسبقا باستخدام البيانات نشر مشروع كونكتوم الإنسان 23 عن طريق تحميله من الموقع المشار إليه.
      ملاحظة: يتم تحميل البيانات المعالجة مسبقا وتتألف من الإجراءات التالية: تم الحصول على البيانات نشر في المتطوعين العاديين باستخدام جهاز تعديل 3 T مري (جدول الصك) باستخدام تسلسل صدى مستو صدى مستو (إيبي) تسلسل مع متعددة-- باند إيماج أسليراتيون 24 ، 25 ، 26 ، 27 ، 28 . وتشمل معلمات التتابع ذات الصلة: تر = 5،520 مس؛ تي = 89.5 مللي ثانية؛ فوف = 210 × 180 مم؛ ماتريكس = 168 x 144؛ شريحة سمك = 1.25 مم (حجم فوكسل 1.25 × 1.25 × 1.25 مم)؛ عامل متعدد النطاقات = 3؛ و b-فالويس = 1،000 s / مم 2 (95 اتجاه)، 2000 s / مم 2 (96 اتجاه)، و 3،000 s / مم2 (97 اتجاه). ثم تمت معالجة البيانات باستخدام فريسورفر 29 و فسل 30 ؛ وشملت العملية تصحيح الدوامة الحالية، وتصحيح الحركة، b0 كثافة التطبيع، حساسية تصحيح التشويه، والتدرج اللاخطي تصحيح 28 ، 31 ، 32 ، 33 . يتم تضمين المقابلة T1 المرجحة مب-ريج الصور أيضا في حزمة التحميل. يتم توثيق الإجراءات في دليل إجراءات مشروع كونكتوم الإنسان 23 .
    2. بعد عملية نشر البيانات باستخدام التصوير الطيف الانتشار (دسي) ستوديو 34 لتوليد وظيفة توزيع التوجه توزيع فوكسل الحكيم (أودف) توظيف خوارزمية تصوير العينات العامة (غوي) 35 خوارزمية.
      1. تحميل مجموعة البيانات التي تم تحميلها في البرنامج من قبل سيلإكتينغ "STEP1: الصور مفتوحة المصدر" واختيار الملف data.nii.gz.
      2. حدد الزر "STEP2: إعادة الإعمار". بعد التحقق من قناع الدماغ، انتقل إلى "الخطوة 2" وحدد "غوي" كطريقة إعادة الإعمار. حدد "r ^ 2 الترجيح" مع "نسبة الطول" من "1.0". اترك التحديدات المتبقية كإعداد افتراضي.
      3. حدد "تشغيل إعادة الإعمار".
    3. وضع البذور المناسبة للمناطق من الفائدة لتبسيط تتبع الألياف.
      1. في "نافذة المنطقة"، انقر فوق الزر "أطلس" لوضع البذور على الحزمة الطولية متفوقة (سلف) I. حدد "برودمان" وإضافة "المنطقة 6" و "المنطقة 7." في نافذة المنطقة، تعيين نوع "المنطقة 6" إلى "البذور" و "المنطقة 7" نوع إلى "منطقة من الادراج" (روي).
        1. حدد "منطقة جديدة" في نافذة المنطقة ورسم عائد الاستثمار يدويافي الجانب الخلفي أكثر من التلفيف الجبهي العلوي في الطائرة الاكليلية. أداء تتبع الألياف كما هو موضح في الخطوة 4.4.
      2. وضع البذور ل سلف إي بطريقة مماثلة باستخدام "منطقة جديدة" في نافذة المنطقة ورسم "البذور" المنطقة في الجانب الخلفي من التلفيف الأمامي الأمامي المادة البيضاء في الطائرة الاكليلية. اختيار عائد الاستثمار باستخدام "أطلس" (كما هو الحال في الخطوة 4.3.1) و برودمان مناطق 9 و 10 و 46 و 39 و 19. أداء تتبع الألياف كما هو موضح في الخطوة 4.4.
      3. وضع البذور للصف الثالث مع منطقة "البذور" باستخدام "أطلس" (كما في الخطوة 4.3.1) في نافذة المنطقة واختيار "المنطقة 40" من أطلس برودمان والعائد على الاستثمار من "أطلس ..." في "المنطقة 40 "و" المنطقة 44. " أداء تتبع الألياف كما هو موضح في الخطوة 4.4.
      4. وضع بذور للألياف كالوسال باستخدام "منطقة جديدة" في نافذة المنطقة ورسم "البذور" في المستوى السهمي تشمل ثe كوربوس كالوسوم. أداء تتبع الألياف كما هو موضح في الخطوة 4.4.
      5. وضع البذور للألياف الحزامية باستخدام "منطقة جديدة" في نافذة المنطقة ورسم منطقة "البذور" في التلفيف منتصف سينغولات على وجهة نظر الاكليلية. استخدام "منطقة جديدة" لرسم اثنين من روي، واحدة في سينغولات أكثر الأمامي واحد في التلفيف سينغولات الخلفي تحت رأي الاكليلية. أداء تتبع الألياف كما هو موضح في الخطوة 4.4.
      6. وضع بذور للألياف كلوستيروكورتيكال باستخدام "منطقة جديدة" في نافذة المنطقة ورسم "البذور" في كلوستروم مع عائد الاستثمار في الإشعاع الهالة باستخدام وظيفة "أطلس ...". حدد الأطلس باسم "جو-وايتماتر-لابيلز-1mm."
        1. حدد وأضف "Anterior_corona_radiata" و "posterior_corona_radiata" و "سوبيريور_corona_radiata". رسم منطقة من تجنب لجميع الألياف التي تمر عبر طائرة أدنى من مستوى كلوستروم في الطائرة المحورية باستخدام "منطقة جديدة"في نافذة المنطقة.تتبع تتبع الألياف كما هو موضح في الخطوة 4.4.
      7. وضع البذور للقناة القشرية النخاعية باستخدام "البذور" من وظيفة "أطلس ..." في نافذة المنطقة. حدد "جو-وايتماتر-لابيلز-1mm" وأضف منطقة "Corticospinal_tract". أداء تتبع الألياف كما هو موضح في الخطوة 4.4.
      8. وضع بذور المسالك الصاعدة الأمامية (فات) باستخدام منطقة "البذور" من وظيفة "أطلس ..." في نافذة المنطقة واختيار أطلس برودمان و "المنطقة 6" عوائد الاستثمار في "المنطقة 44" و "المنطقة 45. " أداء تتبع الألياف كما هو موضح في الخطوة 4.4.
      9. وضع البذور للقناة فرونستوسترياتال (فست) مع "البذور" في "المنطقة 6" باستخدام وظيفة "أطلس ...". إدراج مناطق جديدة في "المذنبة"، "بوتامن"، و "غلوبوس باليدوس" من أطلس "هارفاردوكسفوردسوب" وتعيين نوع في نافذة المنطقة إلى "نهاية."
        ملاحظة: سيتم تنفيذ تتبع الألياف ل فست عن طريق اختيار بذور المنطقة 6 و واحد فقط من البذور تحت القشرية في كل دورة تتبع ( أي المنطقة 6 و الذيلية، تليها المنطقة 6 و بوتامن، وأخيرا المنطقة 6 و غلوبوس الشاحبة).
        1. أداء تتبع الألياف كما هو موضح في الخطوة 4.4 لكل تركيبة.
    4. أداء تتبع الألياف لكل من المجموعات المذكورة أعلاه.
      1. في إطار "خيارات"، تعيين معلمات التتبع كما: مؤشر إنهاء كا من 0.08، عتبة الزاوي من 75، خطوة حجم 0.675، تمهيد من 0.2، الحد الأدنى لطول 20 مم، والحد الأقصى لطول 200 ملم. حدد التوجه البذور باسم "جميع"، موقف البذور باسم "سوبوكسيل"، وعشوائية البذر باسم "على". استخدام الاستكمال الداخلي ثلاثي الاتجاه مع تبسيط (يولر) تتبع خوارزمية. لكل مجموعة من المناطق أعلاه، اختر "تشغيل التتبع" في صفحة & #34؛ الألياف مساحات "نافذة.
        ملاحظة: نظرا للطبيعة العشوائية للتتبع، يتم تحديد "ألياف كاذبة" واضحة وإزالتها بشكل انتقائي، مع مناطق التجنب المسحوبة يدويا ك "منطقة جديدة".
    5. أفين تسجيل استخراج الدماغ T1 المرجحة 3D مب-ريج المستخرج من الدماغ المنصوص عليها في البيانات البشرية كونيكتوم المشروع تعيين البيانات نشر باستخدام "شرائح -> إدراج T1 / T2 صور" وظيفة دسي ستوديو. توليد سطح تقديم الدماغ عن طريق اختيار "شرائح -> إضافة إيسوسورفاس." استخدم "عتبة" من 665.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

يقع مجمع سما في الجزء الخلفي من التلفيف الجبهي العلوي. حدود مجمع سما هي التلم خلف المحور الخلفي، التلم الجبهي العلوي السفلي - أفقيا، و التلم سينغولات السفلي - الإنسي 18 . يتكون مجمع سما من جزأين: ما قبل سما الأمامي و سما المناسب الخلفي 18 . هناك اختلافات من حيث الاتصالات المادة البيضاء وظيفة بين هذين الجزئين 18 ( الشكل 1A و B ). نحن درس القشرية وشبه القشرية اتصالات من هذين الجزءين باستخدام تشريح الألياف وتقنيات وزارة التجارة والصناعة وأظهرت لهم في الصور 3D.

رابطة الألياف من مجمع سما

إزالة القشرة من الفص الجبهي كشف ألياف الارتباط قصيرة، رانه ما يسمى U- الألياف، والتي تربط جيري المجاورة 18 ( الشكل 1C ). ألياف رابطة قصيرة من مجمع سما توفر اتصالات بين مجمع سما والقشرة الحركية الخلفي وبين مجمع سما وقشرة ما قبل الجبهي الأمامي 18 ( الشكل 2B ). كما أنها توفر اتصالات بين ما قبل سما و سما السليم في مجمع سما. الألياف السطحية الأكثر سطحية طويلة هي الساق الطولية متفوقة إي (سلف إي) والجزء الأمامي الجزء العلوي من سلف الثالث 13 ، 36 ( الشكل 2A ). أزلنا سلف الثاني و سلف الثالث فقط أمام التلم قبل المركزي لفضح القناة الأسفلية الأمامية (فات)، الذي يربط التلفيف الأمامي متفوقة والتلفيف الجبهي السفلي ( الشكل 2B ). و فات هي الألياف الرابطة السطحية التي تنشأ عن ما قبل سما و بارس أوبيرcularis.

خلال تشريح فات، من الأهمية بمكان أن تشريحيا تشريح الدهون من الألياف شعاع كورونا، التي تعمل بالتوازي في الطائرة العمودية. كما تشير الأدب، والألياف فات السفر بشكل غير مباشر من منطقة سما إلى جيري الجبهي السفلي وتصبح سطحية في بارس أوبركولاريس 2 . ومع ذلك، والأشعة الهالة الأخرى والألياف كلوستوسترتيكال تعمل بعمق إلى العقد القاعدية دون أن تكون سطحية 18 ( الشكل 2C ، 3C ، 3D ).

آخر جمعية الألياف الرابطة من مجمع سما هو سلف الأول، الذي يربط الفص الجداري متفوقة إلى الفص الجبهي العلوي (سما معقدة) والقشرة الحزامية الأمامية على الجانب الإنسي من نصف الكرة الأرضية 18 ، 36 . تم إجراء تشريح سلف الأول أنا إنسي إلى لاتثر بعد تقشير سطح وسطي من نصف الكرة الأرضية ( الشكل 2A ، 3A ، و 3 B).

الألياف المركبة من مجمع سما

مسار الألياف الصواري الرئيسي هو الألياف كالوسال، والتي تربط مجمع سما مع مجمع سما المقابل. يتم وضع الألياف كالوسال بين إشعاع الهالة، و سينغولوم، والألياف سلف الأول وعبور إلى خط الوسط عبر الجسم الثفني للوصول إلى المقابل سما معقدة ( الشكل 2A ، 4A ، و 4 B ).

ألياف الإسقاط من مجمع سما

تتكون ألياف الإسقاط من 4 مجموعات مختلفة من الألياف ذات الصلة بمجمع سما: ألياف سينغولوم، ألياف كلوستروكورتيكال، مسالك فرونتوسيترياتال، والجهاز القشري النخاعي. الألياف السنية تنشأ من سطح وسطي من نصف الكرة الأرضية لتشكيل سينغولوم وتشغيل داخل التلفيف سينغولات. وظيفة هذه الألياف هو توفير اتصالات بين مجمع سما والنظام الحوفي 18 ( الشكل 2A و 4 C ).

توزيع الحدود الألياف كلوستيروكورتيكال هي الحافة الأمامية لل ما قبل سما الأمامي والجزء الخلفي من الفص الجداري الخلفي ( الشكل 2D و 4 D ). ولذلك، فإن الألياف الناشئة من كلوستروم تنتهي في جميع مناطق معقدة سما (ما قبل سما و سما السليم) 37 .

يربط الجهاز الأمامي الأمامي (فست) مجمع سما والمخطط الظهري ( أي نواة الذيلية و بوتامن) ويسافر بين الجهازي الخارجي والداخليأبسولز 18 ( الشكل 3C و 3D ). ومن الصعب التمييز بين فست من ألياف الكبسولة الداخلية الأخرى (على سبيل المثال، الديدان المهادية، والألياف فرونتوبونتين، وما إلى ذلك)، وكذلك من الألياف الأخرى في الطائرة العمودية (على سبيل المثال، فات وغيرها من الألياف الإشعاعية كورونا)، عند استخدام الألياف تقنية تشريح. ومع ذلك، غراند وآخرون. استخدام تقنية دتي لإثبات أن الألياف فست التي تنشأ عن سما معقدة إنهاء في كل من الكبسولات الخارجية والداخلية 18 . ما يقرب من 10٪ من الألياف القشرية في العمود الفقري القناة تنشأ من سما السليم وينتهي في الحبل الشوكي، ولكن هذه الألياف لا تنشأ من قبل سما 38 ( الشكل 4E ).

شكل 1
الشكل 1: الجانبي وإنسي، سطح، بسبب، اليسار، جبهي، لب، حظ. تصور الرسوم التوضيحية 2D مرافقة كل التوضيح 3D على الجانب الأيسر. نصف الكرة الأيسر عرض الجانبي: سما السليم (الأرجواني) وقبل سما (الأخضر). ويقع مجمع سما في الجزء الخلفي من التلفيف الجبهي العلوي، فقط أمام التلفيف بريسنترال ( A ). اليسار، نصف الكرة، إنسي، فيو. خط عمودي وهمي على مستوى الصوار الأمامي، عمودي على الخط الذي يقع بين الصوار الأمامي والخلفي، هو الحدود بين سما السليم (الأرجواني) و ما قبل سما (الأخضر) ( ب ) 39 . بعد عرض ديكورتيكاتيون. ويكشف تقشير الألياف قصيرة الارتباط، ودعا "ألياف U". U الألياف ربط جيري المجاورة لبعضها البعض، مثل ما قبل سما إلى سما السليم و سما المناسبة للقشرة الحركية ( C ). الرجاء الضغط هنالعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

شكل 1
الشكل 2: الجانبي إلى وسطي تشريح الألياف. تصور الرسوم التوضيحية 2D مرافقة كل التوضيح 3D على الجانب الأيسر. منظر جانبي؛ و سف الثاني يمتد بين التلفيف الزاوي والتلفيف الأمامي الأوسط وينتهي في بارس أوبيركولاريس و بارس تريانغولاريس. و سف 3 يربط التلفيف سوبرامارجينال و بارس تريانغولاريس في أوبركولوم الجبهي. منظر وسطي؛ و سلف الأول يربط الفص الجداري العلوي إلى القشرة الحزامية الأمامية والسطح وسطي من التلفيف الجبهي العلوي، والذي يتضمن مجمع سما ( A ). بعد إزالة جزء من سلف الثاني على المستوى الاكليلي، تعرضت فات ( B ). الألياف فات السفر بشكل غير مباشر من منطقة سما إلى جيري الجبهي السفلي وتصبح سطحيةفي بارس أوبيركولاريس. ألياف كورونا رادياتا أخرى تعمل عميقا في العقد القاعدية دون أن تكون سطحية ( C ). عينة أخرى تظهر خط الحدود المكشوفة من توزيع الألياف كلوستيروكورتيكال على المنطقة القشرية، وهو ما بين الجزء الأمامي من ما قبل سما والجزء الخلفي من الفص الجداري ( D ). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

شكل 1
الشكل 3 : دراسة وزارة التجارة والصناعة لتوصيلات سما. الألياف سلف ينظر على شريحة سهمي ( A ) وشريحة الاكليلية ( B ) على دتي. سلف I (يلو)؛ سلف الثاني (البرتقالي). سلف الثالث (الفيروز). علاقة الدهون (الأخضر) و فست (الأزرق) السهمي ( C ) والإكليلية ( D الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

شكل 1
الشكل 4 : دراسة وزارة التجارة والصناعة لتوصيلات سما. ألياف كالوسال ينظر على شريحة الاكليلية ( A ) وشريحة السهمي ( B ) على دتي. الألياف السينية (الحمراء) ( C )، والألياف كلوستوكرتيكال (البرتقالي) ( D )، والجهاز القشري النخاعي (الأرجواني) ( E )، كما رأينا على شرائح سهمي على دتي. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

أهمية وتقنيات الدراسة لمسارات المواد البيضاء

يتم قبول القشرة المخية باعتبارها البنية العصبية الرئيسية المرتبطة 2.5 مليون سنة من حياة الإنسان. وقد انفصل ما يقرب من 20 مليار خلية عصبية إلى أجزاء مختلفة استنادا إلى المواصفات المورفولوجية والخلوية 40 . بنية كل من هذه الأجزاء القشرية تم تجميعها وظيفيا الفرعية، مثل الحس الحسي والحركة، تجربة عاطفية، والتفكير المعقدة. وقد تقرر أن جميع السلوكيات في الرئيسيات قد شكلت من خلال اتصالات أناتومو وظيفية فريدة والمناطق توزع جغرافيا من خلال المناطق القشرية وشبه القشرية من النظام العصبي. على الرغم من أن القشرة المخية قد بحثت بالتفصيل، لا يزال هناك نقص في المعرفة على مسارات المادة البيضاء من النظام العصبي التي تربط مناطق مختلفة. مناطق مثل سينتروم سيميوفال و كورونا رادياتا كانت sتوديد قبل قبل وجهة نظر ماكروسكوبيك. خلال 1800s، أجرى الباحثون تشريح الإجمالي من القرود باستخدام مواد التلوين المايلين وأساليب التصوير الذاتي الذاتي التي تم تطبيقها بمساعدة الأحماض الأمينية لفهم نظام الألياف المادة البيضاء. وقد تم التعرف على بعض الألياف الرابطة الرئيسية، مثل سينغولوم و فاسيناتيكوس أونسين، واسمه مع هذه الدراسات. من ناحية أخرى، فإن تحديد مسارات المادة البيضاء الأخرى، مثل فاسيكولوس المقوسة / متفوقة طولية فاسيكولوس وحزم طولية أدنى، لا يزال متناقضا في الأدب 41 ، 42 ، 43 ، 44 ، 45 .

فهم هياكل المادة البيضاء مهم جدا لتقديم تفاصيل عن العمليات التشريحية للسلوك رفيع المستوى وهيكل ووظيفة المخ. افهم أعمق للمسارات المادة البيضاء أمر بالغ الأهمية أيضا للأهداف السريرية. العديد من الأمراض الناجمة عن الآفات التي تؤثر على مسارات المادة البيضاء. في السابق، لم تكن هناك تقنية فريدة وسليمة يمكن استخدامها لوصف مسارات الألياف، على الرغم من التحسينات في تقنيات التصوير الإشعاعي. تقنية تشريح الألياف الجديئة، وهي أقدم التقنيات، كانت الطريقة المثلى للتعليم العصبي العصبي لجراحي الأعصاب الشباب وأفضل معايير بين تقنيات التشريح بناء على تصوير الموتر المنتشر، التصوير بالرنين المغناطيسي، نشر الطيف التراكتي، والتصوير الإشعاعي الذاتي. يمكن تصور مساحات الألياف في الجسم الحي مع التصوير بالرنين المغناطيسي. ومع ذلك، فإن عيب هذه التقنية هو صعوبة في تحديد إنهاء وأصل مسارات الألياف. لا يمكن استخدام تقنية أوتوراديوغرافيك إلا في الحيوانات التجريبية. معرفة علم التشريح الألياف المسالك أمر بالغ الأهمية للحصول على فهم أفضل للمعرفية، بيكسيكوالطفولة، والمظاهر الحركية بعد اضطرابات المادة البيضاء مثل التصلب المتعدد.

اللدونة موجودة في المادة الرمادية، ولكن ليس في المادة البيضاء. فإن أي تلف في الجراحة البيطرية يؤدي إلى عجز لا رجعة فيه في المريض (شهمهان وآخرون ). وهذا يجعل تشريح مسارات الألياف أكثر قيمة في جراحة المخ والأعصاب 46 . أثناء التخطيط الجراحي قبل الجراحة لإزالة الآفات داخل المحوري، ينبغي أن تؤخذ في الاعتبار موقع وتشريد مسارات الألياف الهامة، مثل الحزمة المقوسة، والإشعاعات البصرية، والجهاز القشري النخاعي لعملية جراحية ناجحة. المعرفة التشريحية، جنبا إلى جنب مع الجراحة مر قبل الجراحة، وتوفير تقييم سليم والتخطيط الجراحي لكل مريض. في هذه الأثناء، أداء تشريح الألياف الجرأة تحت المجهر التشغيل يساعد على تحسين المهارات اليدوية للجراح ويوفر فهم أعمق من بر المعقدةعين التشريح في ثلاثة أبعاد. لتحقيق هذه المكاسب، يجب على الجراح قضاء بعض الوقت في المختبر المجهرية. وينبغي له أن يركز فقط على المسالك الليفية أثناء التشريح، بدلا من ما يود أن يرى. من ناحية أخرى، اليوم، والتحسينات في تقنيات التصوير دتي جعلت من الممكن لتحديد مسارات الألياف الرئيسية في الجسم الحي ، سواء في الدماغ العادي وفي الحالات السريرية حيث يتأثر نظام الألياف. في البداية، لم توفر هذه الطريقة أي معلومات عن مناطق البداية والانتهاء من حزم الألياف الرئيسية وكانت فعالة فقط في تعريف التمديدات. ومع ذلك، مع تطور تراكتوغرافي مر ونشر التصوير الطيف (دسي)، وقد اتخذت خطوات رئيسية لفهم التشريح الدماغ العادي في الجسم الحي والدراسات السريرية 47 ، 48 ، 49 . في السنوات الأخيرة، وقد اقترح أن رسم خرائط للمسارات المادة البيضاءهو حرج جدا لمنع العجز بعد العملية الجراحية. ومن المفيد أيضا لإجراء رسم الخرائط الكهربائية أثناء العملية من المادة البيضاء للمساعدة في حماية الهياكل تحت القشرية كبيرة ووظائفها 50 ، 51 . لذلك، ينبغي أن يفهم تشريح المنطقة الأمامية ومسارات المادة البيضاء بدقة لجراحة الورم الجبهي.

الخصائص التشريحية والأهمية السريرية لمجمع سما

يتم قبول خط الحدود التشريحي الكلي بين ما قبل سما و سما السليم كخط وهمي عمودي يمر عبر مستوى الصوار الأمامي 18 ، 39 . أيضا، ما قبل سما و سما السليم لها اختلافات من حيث وظائفها. على الرغم من أن سما السليم لديه المهام الجسدية، و ما قبل سما لديها منظمة الحسية الجسدية 19 . في الأساس، سما السليم هو المسؤول عن ثe تفعيل، والتحكم، وتوليد الحركة، في حين أن ما قبل سما هو المسؤول عن المهام المعرفية وغير الحركية 8 .

المرضى الذين يعانون من آفات ما قبل سما الحاضر مع درجات مختلفة من ضعف الكلام، بدءا من عدم القدرة الكلية على بدء الكلام ( أي التطفل) إلى الطلاقة تغيير طفيف 52 . كما هو متوقع من قبل بيانات التحفيز الكهربائي للجراحة العصبية، استئصال أو تلف مجمع سما ينتج استجابة المحرك السلبية في وظائف المحرك والكلام، ويؤدي في نهاية المطاف إلى متلازمة سما. متلازمة سما هي متلازمة عصبية معقدة من البدء الذي يتراوح من خسارة إجمالية في إنتاج المحرك والكلام، مثل التماثل الحركي، إلى تقلص الحركات العفوية والكلام 18 ، 53 . ولذلك، فإن وصلات القشرة تحت القشرية من مجمع سما تلعب دورا هاما في التخطيط الجراحي.

مساحات الألياف من مجمع سما

في هذه الدراسة، درسنا جميع الاتصالات من مجمع سما، مثل فات، فست، ألياف رابطة قصيرة، سلف الأول، الألياف كالوسال، الألياف سينغولوم، والألياف كلوستوسترتيكال باستخدام تشريح الألياف الجادري وتقنيات وزارة التجارة والصناعة التي تم تعريفها في الأدب في السنوات الأخيرة 8 ، 13 ، 18 . أظهرنا ودعمنا نتائج تشريح الألياف لدينا عن طريق وزارة التجارة والصناعة. ومع ذلك، فإنه من الصعب فصل بعض المسارات المادة البيضاء الإسقاط، مثل فست والجهاز القشري النخاعي (ست) من حزم الاكليل مشعة الألياف الأخرى عن طريق تشريح التشريحية. لذلك، كنا قادرين على إظهار التشريح الطوبوغرافي من هذه حزم الألياف اثنين أكثر فعالية عبر وزارة التجارة والصناعة. بالإضافة إلى ذلك، القدرة على الدراسة في المختبر وعرض حزم الألياف العميقة في التفاصيل هي المزايا الأخرى لدراسة دتي.

و سلف الأول هو الألياف جمعية طويلة التي تربط بروسونيوس (الفص الجداري العلوي) إلى سما معقدة والقشرة الحزامية. سلف I لديه وظائف تتعلق كل من النظام الحوفي، من خلال ربط مع القشرة الحزامية الأمامية، ونظام المحرك، من خلال ربط مع الفص الجداري متفوقة 13 ، 18 ، 36 ، 54 .

الأجزاء الخلفية من التلفيف الجبهي العلوي والسفلي تربط مع نظام مباشر يتكون من فات، والذي تم تعريفه حديثا باستخدام تقنيات دتي 2 ثم مع تقنيات تشريح الألياف 18 . إسقاط هذا المسار هو في ما قبل سما و سما السليم في التلفيف الجبهي العلوي و بارس أوبيركولاريس في التلفيف الجبهي السفلي 18 . فورد وآخرون. أظهرت الاتصال الهيكلي بين سما ومركز بروكا للمرة الأولى، ودعم الدور الوظيفي لل سما كقشرة معالجة الكلام 55 . بالإضافة إلى سلف الأول، فات هو مسار مباشر يربط بارس أوبيركولاريس مع سينغولات الأمامي وقبل سما، كما هو مبين في نتائج هذه الدراسة. كاتاني إت آل. تعريف الدهون من خلال وزارة التجارة والصناعة وأفادت أن ضمور القشرية من مناطق الاتصال فات على مجمع سما (قبل سما والجزء الأمامي من سما السليم) والحزامية الأمامية في المرضى الذين يعانون من فقدان القدرة على الكلام التقدمي الأولي قد يؤدي إلى اضطرابات الطلاقة اللفظية 46 . وقد أشارت الدراسات السابقة أن فات قد تترافق أيضا مع صعوبات بدء الكلام واختلال الطلاقة في الكلام 22 .

يتكون فست من ألياف الإسقاط التي تربط ما قبل سما والمخطط ( أي نواة الذيلية و بوتامن). في الدراسات السابقة، ونقاط إنهاء فست في القاعدية غانغليا لم تكن واضحة جدا. ومع ذلك، فقد تبين أيضا في الدراسات الشاملة مؤخرا دتي أن فست ينبع من ما قبل سما وينتهي في الكبسولة الداخلية وفي السطح الجانبي لل بوتامين 20 ، 21 ، 22 . وبالإضافة إلى ذلك، في دراسة أخرى لمبادرة التجارة الحرة، فقد تبين أن فست ينتهي على حد سواء في السطوح الجانبية والوسطية من بوتامين 18 . وظيفيا، دوفاو وآخرون. أظهرت أنارتريا و / أو وقف الحركة أثناء العملية التحفيز الكهربائي المباشر من بوتامين، والآلية التي هي على الأرجح من خلال اتصالات بوتامينال من فست 21 .

الجهاز القشري النخاعي يربط سما المناسبة والقشرة الحركية الأولية إلى الحبل الشوكي، ولكن ما قبل سما لا يوجد لديه ألياف من الجهاز القشري النخاعي 24 . في دراسة كهربية بواسطة دوفاو > وآخرون. ، لوحظ اعتقال الحركة من خلال تحفيز منطقة سما في الطرف العلوي المقابل. كان يعتقد أن هذا قد يحدث بسبب اتصال سما مع الحبل الشوكي من قبل الجهاز القشري والنقي المقابل سما بواسطة الألياف كالوسال 18 ، 56 .

الألياف كلوستيروكورتيكال الاتصال بين كلوستروم في النواة المركزية ومنطقة واسعة بين الحافة الأمامية للما قبل سما والجزء الخلفي من الفص الجداري 13 . وظيفيا، ويعتقد أن الألياف كلوستروكورتيكال تلعب دورا في الوعي وتنسيق المعلومات القادمة من المنطقة القشرية البصرية، ونظام الحواف، والقشور الحسية الجسدية والحركية 27 . لذلك، كان يعتقد أن حزم الألياف كلوستوكرورتيكال بين مجمع سما و كلوستروم قد تلعب دورا في تنفيذ أعلى المحرك والكلام كونترو> 18.

على الرغم من أن قد ذكرت في الدراسات السابقة أن اتصال سما معقدة مع التلفيف التاجي هو عن طريق الألياف جمعية قصيرة، في دراسة تشريحية الأخيرة، وجد أن هذه الاتصالات يتم توفيرها مباشرة من الألياف السنجابية 18 . وظيفيا، ادعى أن هذا المسار له دور في معالجة المحرك من التحفيز العاطفي السلبي بين سما والقشرة الحوفي 18 .

في السنوات الأخيرة، وكشفت الأهمية السريرية للمجمع سما (على سبيل المثال، متلازمة سما والاستجابة الحركية السلبية) من قبل عدد متزايد من الدراسات إلكتروستيمولاتيون. لذلك، تم تسليط الضوء على أهمية التشريح الطوبوغرافي والاتصالات تحت القشرية من سما تدريجيا. ومن الأهمية بمكان الحصول على فهم أفضل للتشريح الطوبوغرافي، لا سيما من خلال الدراسات التشريحية 3D، واستخدام المظاهر السريرية لهذه الاتصالات إلى تخطيط الجراحة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ويعلن المؤلفان عدم وجود مصالح مالية متنافسة ولا مصادر تمويل ودعم، بما في ذلك أي معدات أو أدوية.

Acknowledgments

وقد وفرت البيانات جزئيا من قبل مشروع كونكتوم الإنسان، وو-مين كونسورتيوم (المحققين الرئيسيين: ديفيد فان إسن وكامل أوغوربيل؛ 1U54MH091657)، بتمويل من المعاهد والمراكز المعاهد الوطنية للصحة 16 التي تدعم مخطط المعاهد الوطنية للصحة لبحوث علم الأعصاب. ومركز ماكدونيل للأنظمة علم الأعصاب في جامعة واشنطن. تم نسخ الأرقام 2A و 2D بإذن من مجموعة روتون 57 (http://rhoton.ineurodb.org/؟page=21899).

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Nieuwenhuys, R., Voogd, J., Huijzen, C. V. The Human Central Nervous System. , 4th edi, 620-649 (2008).
  2. Catani, M., Acqua, F., Vergani, F., Malik, F., Hodge, H. Short frontal lobe connections of the human brain. Cortex. 48, 273-291 (2012).
  3. Duffau, H., Capelle, L. Preferential brain locations of low-grade gliomas. Cancer. 100 (12), 2622-2626 (2004).
  4. Yasargil, M. G., Türe, U., Yasargil, D. C. Impact of temporal lobe surgery. J Neurosurg. 101 (05), 725-738 (2004).
  5. Türe, U., Yasargil, M. G., Friedman, A. H., Al-Mefty, O. Fiber dissection technique: lateral aspect of the brain. Neurosurgery. 47 (2), 417-427 (2000).
  6. Burger, P. C., Heinz, E. R., Shibata, T., Kleihues, P. Topographic anatomy and CT correlations in the untreated glioblastoma multiforme. J Neurosurg. 68 (5), 698-704 (1998).
  7. New concepts in surgery of WHO grade II gliomas: Functional brain mapping, connectionism and plasticity-a review. J Neurooncol. 79 (1), 77-79 (2006).
  8. White matter connections of the supplementary motor area in humans. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 85 (12), 1377-1385 (2014).
  9. Luppino, G., Matelli, M., Camarda, R., Rizzolatti, G. Corticocortical connections of area F3(SMA-proper) and area F6(pre-SMA)in the macaque monkey. J. Comp.Neurol. 338, 114-140 (1993).
  10. Akkal, D., Dum, R. P., Strick, P. L. Supplementary motor area and presupplementary motor area: targets of basal ganglia and cerebellar output. J. Neurosci. 27, 10659-10673 (2007).
  11. Behrens, T. E. Non-invasive mapping of connections between human thalamus and cortex using diffusion imaging. Nat. Neurosci. 6, 750-757 (2003).
  12. Potgieser, A. R. E., de Jong, B. M., Wagemakers, M., Hoving, E. W., Groen, R. J. M. Insights from the supplementary motor area syndrome in balancing movement initiation and inhibition. Frontiers in Human Neuroscience. 28 (8), 960 (2014).
  13. Yagmurlu, K., Vlasak, A. L., Rhoton Jr, A. L. Three-Dimensional Topographic Fiber Tract Anatomy of the Cerebrum. Neurosurgery. 2, epub 274-305 (2015).
  14. Fernández-Miranda, J. C., Rhoton Jr,, L, A., Álvarez-Linera, J., Kakizawa, Y., Choi, C., de Oliveira, E. P. Three-dimensional microsurgical and tractographic anatomy of the white matter of the human brain. Neurosurgery. 62 (6 Suppl 3), 989-1026 (2008).
  15. Couzin, J. Crossing a frontier: Research on the dead. Science. 299 (5603), 29-30 (2003).
  16. University of Minnesota. Research Ethics. , Available from: https://www.ahc.umn.edu/img/assets/26104/Research Ethics/pdf (2016).
  17. Ludwig, E., Klingler, J. Der innere Bau des Gehirns dargestellt auf Grund makroskopischer Präparate. The inner structure of the brain demonstrated on the basis of macroscopical preparations. Atlas cerebri humani. , 1-36 (1956).
  18. Bozkurt, B. The Microsurgical and Tractographic Anatomy of the Supplementary Motor Area Complex in Human. J World Neurosurg. 95, 99-107 (1956).
  19. Lehericy, S. 3-D diffusion tensor axonal tracking shows distinct SMA and pre-SMA projections to the human striatum. Cereb Cortex. 14, 1302-1309 (2004).
  20. Duffau, H. Intraoperative mapping of the cortical areas involved in multiplication and subtraction: an electrostimulation study in a patient with a left parietal glioma. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 73 (6), 733-738 (2002).
  21. Kinoshita, M. Role of fronto-striatal tract and frontal aslant tract in movement and speech: an axonal mapping study. Brain Struct Funct. 220 (6), 3399-3412 (2015).
  22. Shimizu, S. Anatomic dissection and classic three-dimensional documentation: a unit of education for neurosurgical anatomy revisited. Neurosurgery. 58 (5), E1000 (2006).
  23. Connectome Database. , Available from: https://db.humanconnectome.org (2016).
  24. Moeller, S. Multiband multislice GE-EPI at 7 tesla, with 16-fold acceleration using partial parallel imaging with application to high spatial and temporal whole-brain fMRI. Magn Reson Med. 63 (5), 1144-1153 (2010).
  25. Feinberg, D. A. Multiplexed Echo Planar Imaging for sub-second whole brain fMRI and fast diffusion imaging. PLoS One. 5, e15710 (2010).
  26. Setsompop, K. Blipped-controlled aliasing in parallel imaging for simultaneous multislice echo planar imaging with reduced g-factor penalty. Magn Reson Med. 67 (5), 1210-1224 (2012).
  27. Xu, J. Highly accelerated whole brain imaging using aligned-blipped-controlled-aliasing multiband EPI. In Proceedings of the 20th Annual Meeting of ISMRM. 20, 2306 (2012).
  28. Glasser, M. F. The minimal preprocessing pipelines for the Human Connectome Project. Neuroimage. 80, 105-124 (2013).
  29. Free Surfer Software Suite. Harvard University. , Available from: http://surfer.nmr.mgh.harvard.edu (2016).
  30. FSL. Software Library. , Available from: http://fsl.fmrib.ox.ac.uk (2016).
  31. Jenkinson, M., Bannister, P. R., Brady, J. M., Smith, S. M. Improved optimization for the robust and accurate linear registration and motion correction of brain images. NeuroImage. 17 (2), 825-841 (2002).
  32. Andersson, J. L., Skare, S., Ashburner, J. How to correct susceptibility distortions in spin-echo echo-planar images: application to diffusion tensor imaging. NeuroImage. 20 (2), 870-888 (2003).
  33. Andersson, J., Xu, J., Yacoub, E., Auerbach, E., Moeller, S., Ugurbil, K. A comprehensive Gaussian process framework for correcting distortions and movements in diffusion images. In Proceedings of the 20th Annual Meeting of ISMRM. 20, 2426 (2012).
  34. DSI Sudio. , Available from: http://dsi-studio.labsolver.org (2016).
  35. Yeh, F. C., Wedeen, V. J., Tseng, W. Y. Generalized q-sampling imaging. IEEE Trans Med Imaging. 29 (9), 1626-1635 (2010).
  36. Makris, N. Segmentation of subcomponents within the superior longitudinal fascicle in humans: a quantitative, in vivo DT-MRI study. Cereb Cortex. 15 (6), 854-869 (2005).
  37. Fernández-Miranda, J. C., Rhoton, A. L. Jr, Kakizawa, Y., Choi, C., Alvarez-Linera, J. The claustrum and its projection system in the human brain: a microsurgical and tractographic anatomical study. J Neurosurg. 108 (4), 764-774 (2008).
  38. Maier, M. A., Armand, J., Kirkwood, P. A., Yang, H. W., Davis, J. N., Lemon, R. N. Differences in the corticospinal projection from primary motor cortex and supplementary motor area to macaque upper limb motoneurons:an anatomical and electrophysiological study. Cereb. Cortex. 12, 281-296 (2002).
  39. Picard, N., Strick, P. L. Imaging the premotor areas. Curr. Opin. Neurobiol. 11, 663-672 (2001).
  40. Pakkenberg, B., Gundersen, H. J. G. Neocortical neuron number in humans: effect of sex and age. Journal of Comparative Neurology. 384 (2), 312-320 (1997).
  41. Geschwind, N. Disconnexion syndromes in animals and man. Brain. 88 (3), 237-294 (1965).
  42. Geschwind, N. Disconnexion syndromes in animals and man. Brain. 88 (3), 585-644 (1965).
  43. Goldman-Rakic, P. S. Topography of cognition: parallel distributed networks in primate association cortex. Annu Rev Neurosci. 11 (1), 137-156 (1988).
  44. Mesulam, M. M. From sensation to cognition. Brain. 121 (6), 1013-1052 (1998).
  45. Mesulam, M. Large-scale neurocognitive networks and distributed processing for attention, language, and memory. Ann Neurol. 28 (5), 597-613 (1990).
  46. Schmahmann, J. D., Pandya, D. N. Fiber pathways of the brain. 8, Oxford University Press. Oxford. 393-409 (2006).
  47. Bammer, R., Acar, B., Moseley, M. E. In vivo MR tractography using diffusion imaging. Eur J Radiol. 45 (3), 223-234 (2003).
  48. Catani, M., Howard, R. J., Pajevic, S., Jones, D. K. Virtual in vivo interactive dissection of white matter fasciculi in the human brain. Neuroimage. 17 (1), 77-94 (2002).
  49. Lin, C. P., Wedeen, V. J., Chen, J. H., Yao, C., Tseng, W. Y. I. Validation of diffusion spectrum magnetic resonance imaging with manganese-enhanced rat optic tracts and ex vivo phantoms. Neuroimage. 19 (3), 482-495 (2003).
  50. Bello, L., Acerbi, F., Giussani, C., Baratta, P., Taccone, P., Songa, V. Intraoperative language localization in multilingual patients with gliomas. Neurosurgery. 59 (1), 115-125 (2006).
  51. Bernstein, M. Subcortical stimulation mapping. J Neurosurg. 100 (3), 365 (2004).
  52. Ackermann, H., Riecker, A. The contribution(s) of the insula to speech production: a review of the clinical and functional imaging literature. Brain Struct Funct. 214, 419-433 (2010).
  53. Krainik, A. Role of the healthy hemisphere in recovery after resection of the supplementary motor area. Neurology. 62, 1323-1332 (2004).
  54. Ford, A., McGregor, K. M., Case, K., Crosson, B., White, K. D. Structural connectivity of Broca's area and medial frontal cortex. Neuroimage. 52, 1230-1237 (2010).
  55. Catani, M., Mesulam, M. M., Jakobsen, E., Malik, F., Martersteck, A., Wieneke, C., Thompson, C. K., Thiebaut de Schotten, M., Dell'Acqua, F., Weintraub, S., Rogalski, E. A novel frontal pathway underlies verbal fluency in primary progressive aphasia. Brain. 136, 2619-2628 (2013).
  56. Rech, F., Herbet, G., Moritz-Gasser, S., Duffau, H. Disruption of bimanual movement by unilateral subcortical electrostimulation. Human Brain Mapping Annual Meeting. 35 (7), 3439-3445 (2014).
  57. The Rhoton Collection. Login page. , Available from: http://rhoton.ineurodb.org/?page=21899 (2016).

Tags

علم الأعصاب، العدد 123، منطقة السيارات التكميلية، تشريح الألياف، تراكتوغرافي نشر الانتشار، وثائق ثلاثية الأبعاد، مسارات المادة البيضاء، ألياف الجمعيات، ألياف صائغي، ألياف الإسقاط
وصلات الألياف من منطقة السيارات التكميلية إعادة النظر: منهجية تشريح الألياف، وزارة التجارة والصناعة، وثلاثة الأبعاد وثائق
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Bozkurt, B., Yagmurlu, K.,… More

Bozkurt, B., Yagmurlu, K., Middlebrooks, E. H., Cayci, Z., Cevik, O. M., Karadag, A., Moen, S., Tanriover, N., Grande, A. W. Fiber Connections of the Supplementary Motor Area Revisited: Methodology of Fiber Dissection, DTI, and Three Dimensional Documentation. J. Vis. Exp. (123), e55681, doi:10.3791/55681 (2017).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter