Zerebrale weiße Substanzbahnen und Assoziationsfasern

Assoziationsfasern sind die Bahnen der weißen Substanz, die kortikale Regionen innerhalb derselben Hemisphäre miteinander verbinden, von kurzen U-förmigen Fasern, die benachbarte Gyri verbinden, bis hin zu langen Faszikeln, die die Lappen überspannen. Zu den wichtigsten langen Assoziationsbündeln gehören der Fasciculus longitudinalis superior und seine arcuaten Komponenten, der Fasciculus longitudinalis inferior und der Fasciculus frontooccipitalis inferior, der Fasciculus uncinatus und das Cingulum. Diese intrahemisphärischen Verbindungen bilden das strukturelle Gerüst für verteilte kortikale Netzwerke.

Definition

Zerebrale Assoziationsfasern sind Bahnen der weißen Substanz, deren Axone verschiedene kortikale Regionen innerhalb derselben Hemisphäre verbinden, bestehend aus kurzen subkortikalen U-Fasern zwischen benachbarten Gyri und langen Faszikeln, die entfernte Lappen miteinander verbinden.

Scope

Dieser Eintrag behandelt die intrahemisphärischen Assoziationsfasersysteme des Großhirns, sowohl kurze als auch lange, und die Methoden, die zu ihrer Definition mittels Dissektion und Traktographie verwendet werden, behandelt als Referenzanatomie. Er behandelt weder die Kommissuren- noch die Projektionssysteme, die in verwandten Einträgen behandelt werden, noch die klinische Behandlung von Diskonnektionssyndromen.

Key concepts

• Assoziationsfasern versus Kommissuren- und Projektionsfasern
• Kurze (U-Faser) und lange Assoziationsbahnen
• Fasciculus longitudinalis superior und arcuatus
• Fasciculus longitudinalis inferior und Fasciculus frontooccipitalis inferior
• Fasciculus uncinatus und Cingulum
• Virtuelle In-vivo-Dissektion (Traktographie)
• Verteilte kortikale Netzwerke

Mechanisms

Assoziationsfasern werden nach Länge und Verlauf gruppiert. Kurze Assoziationsfasern (U-förmig) wölben sich unterhalb des Kortex, um benachbarte Gyri zu verbinden, während lange Faszikel entfernte Regionen verbinden: Der Fasciculus longitudinalis superior und seine arcuaten Komponenten verbinden den frontalen mit dem temporalen und parietalen Kortex, der Fasciculus longitudinalis inferior verläuft zwischen dem Okzipital- und Temporallappen, der Fasciculus frontooccipitalis inferior verbindet den frontalen und okzipitalen Kortex, der Fasciculus uncinatus hakt sich zwischen dem frontalen und anterioren Temporallappen ein, und das Cingulum verläuft innerhalb der cingulären Region. Catani und Kollegen verwendeten die Traktographie, um diese Bündel als virtuelle In-vivo-Dissektionen zu rekonstruieren und okzipito-temporale Verbindungen zu definieren, und Schmahmann und Kollegen verglichen die Diffusionsspektrum-Bildgebung von Assoziationsbahnen mit der autoradiographischen Tracer-Methode bei Primaten, was die Übereinstimmung zwischen rekonstruierten Bahnen und klassischer Anatomie stützt, während sie auf Abweichungen der Methoden hinweisen. Durch die Verbindung getrennter kortikaler Bereiche bilden diese Bahnen das anatomische Substrat großräumiger funktionaler Netzwerke.

Clinical relevance

Da lange Assoziationsbahnen kortikale Regionen verbinden, die bei Funktionen wie Sprache und visuell-räumlicher Verarbeitung zusammenarbeiten, kann ihre Unterbrechung diese Regionen trennen, ein Prinzip, das klassischen Diskonnektionsmodellen zugrunde liegt. Dieser Eintrag beschreibt die Anatomie und Methoden als Referenz und ist keine klinische Leitlinie.

Evidence & guidelines

Die Assoziationsbahnen wurden zuerst durch stumpfe makroskopische Dissektion und Myelinhistologie definiert, und bei Primaten durch Tracer-Studien. In vivo rekonstruiert die Diffusions-MRT-Traktographie sie als virtuelle Dissektionen, und Vergleichsstudien mit autoradiographischer Tracer-Methode unterstützen die Hauptbündel, während sie die Grenzen der Traktographie an Kreuzungs- und Verzweigungspunkten hervorheben.

History

Die langen Assoziationsfasern wurden durch makroskopische Dissektion von klassischen und neunzehnten Jahrhundert Anatomen beschrieben, und Primaten-Tracer-Studien detaillierten später ihre kortikalen Verbindungen. Ab den frühen 2000er Jahren rekonstruierte die Diffusionstraktographie dieselben Bündel in lebenden menschlichen Gehirnen, wobei Catani und Kollegen den Ansatz der virtuellen Dissektion populär machten und Schmahmann und Kollegen die Traktographie anhand der Autoradiographie validierten.

Debates

Wie getreu rekonstruiert die Traktographie reale Assoziationsbahnen?

Die Diffusionstraktographie rekonstruiert die Hauptfasern und stimmt weitgehend mit der Dissektions- und Tracer-Anatomie überein, kann aber falsche oder unvollständige Bahnen erzeugen, wo Fasern sich kreuzen, verzweigen oder nebeneinander verlaufen, sodass Rekonstruktionen im Vergleich zur klassischen Anatomie interpretiert werden, anstatt als absolute Wahrheit angesehen zu werden.

Key figures

• Marco Catani
• Jeremy Schmahmann
• Deepak Pandya

Seminal works

• catani2003
• schmahmann2007
• catani2008

Frequently asked questions

Was unterscheidet Assoziationsfasern von Kommissurenfasern?

Assoziationsfasern verbinden kortikale Regionen innerhalb derselben Hemisphäre, während Kommissurenfasern die Mittellinie überqueren, um die beiden Hemisphären zu verbinden; beide unterscheiden sich von Projektionsfasern, die den Kortex mit subkortikalen und spinalen Zentren verbinden.

Was ist der Fasciculus arcuatus?

Es ist der bogenförmige Teil des Fasciculus longitudinalis superior, der den frontalen Kortex mit posterioren temporalen und parietalen Regionen verbindet und klassischerweise mit der Sprachkonnektivität in Verbindung gebracht wird.