Тракты белого вещества головного мозга и ассоциативные волокна

Ассоциативные волокна — это тракты белого вещества, которые соединяют корковые области в пределах одного полушария, варьируя от коротких U-образных волокон, соединяющих соседние извилины, до длинных пучков, охватывающих доли. Основные длинные ассоциативные пучки включают верхний продольный пучок и его дугообразный компонент, нижний продольный и нижний лобно-затылочный пучки, крючковидный пучок и поясной пучок. Эти внутриполушарные связи формируют структурный каркас для распределенных корковых сетей.

Definition

Церебральные ассоциативные волокна — это тракты белого вещества, аксоны которых соединяют различные корковые области в пределах одного полушария, включая короткие подкорковые U-образные волокна между соседними извилинами и длинные пучки, связывающие отдаленные доли.

Scope

Данная статья охватывает внутриполушарные ассоциативные волоконные системы головного мозга, как короткие, так и длинные, а также методы, используемые для их определения путем препарирования и трактографии, рассматриваемые как справочная анатомия. Она не охватывает комиссуральные или проекционные системы, которые рассматриваются в родственных статьях, а также клиническое ведение синдромов разобщения.

Key concepts

• Ассоциативные волокна по сравнению с комиссуральными и проекционными волокнами
• Короткие (U-образные) и длинные ассоциативные тракты
• Верхний продольный и дугообразный пучок
• Нижний продольный и нижний лобно-затылочный пучки
• Крючковидный пучок и поясной пучок
• Виртуальная диссекция in vivo (трактография)
• Распределенные корковые сети

Mechanisms

Ассоциативные волокна группируются по длине и траектории. Короткие ассоциативные (U-образные) волокна изгибаются под корой, соединяя соседние извилины, в то время как длинные пучки связывают отдаленные области: верхний продольный пучок и его дугообразный компонент соединяют лобную кору с височной и теменной корой, нижний продольный пучок проходит между затылочной и височной долями, нижний лобно-затылочный пучок соединяет лобную и затылочную кору, крючковидный пучок изгибается между лобной и передней височной долями, а поясной пучок проходит в пределах поясной области. Катан и коллеги использовали трактографию для реконструкции этих пучков в виде виртуальных диссекций in vivo и для определения затылочно-височных связей, а Шмахманн и коллеги сравнивали диффузионно-спектральную томографию ассоциативных путей с авторадиографическим трассированием у приматов, подтверждая соответствие между реконструированными трактами и классической анатомией, отмечая при этом, где методы расходятся. Соединяя разделенные корковые области, эти тракты обеспечивают анатомический субстрат крупномасштабных функциональных сетей.

Clinical relevance

Поскольку длинные ассоциативные тракты связывают корковые области, которые сотрудничают в таких функциях, как язык и зрительно-пространственная обработка, их прерывание может разобщить эти области, что является принципом, лежащим в основе классических представлений о разобщении. Эта статья описывает анатомию и методы для справки и не является клиническим руководством.

Evidence & guidelines

Ассоциативные тракты были впервые определены путем грубого препарирования и гистологии миелина, а у приматов — с помощью трассерных исследований. In vivo диффузионная МРТ-трактография реконструирует их как виртуальные диссекции, и сравнительные исследования с авторадиографическим трассированием подтверждают основные пучки, одновременно подчеркивая ограничения трактографии в точках пересечения и ветвления.

History

Длинные ассоциативные пучки были описаны путем грубого препарирования классическими анатомами и анатомами XIX века, а позднее исследования трассеров у приматов подробно описали их корковые связи. С начала 2000-х годов диффузионная трактография реконструировала те же пучки в живом человеческом мозге, при этом Катан и коллеги популяризировали подход виртуальной диссекции, а Шмахманн и коллеги валидировали трактографию по отношению к авторадиографии.

Debates

Насколько точно трактография реконструирует реальные ассоциативные тракты?

Диффузионная трактография реконструирует основные пучки и в целом согласуется с анатомией, полученной путем препарирования и трассирования, но она может создавать ложные или неполные пути там, где волокна пересекаются, ветвятся или проходят рядом друг с другом, поэтому реконструкции интерпретируются в сравнении с классической анатомией, а не принимаются за абсолютную истину.

Key figures

• Marco Catani
• Jeremy Schmahmann
• Deepak Pandya

Seminal works

• catani2003
• schmahmann2007
• catani2008

Frequently asked questions

Чем ассоциативные волокна отличаются от комиссуральных волокон?

Ассоциативные волокна соединяют корковые области в пределах одного полушария, тогда как комиссуральные волокна пересекают срединную линию, чтобы соединить два полушария; оба отличаются от проекционных волокон, связывающих кору с подкорковыми и спинальными центрами.

Что такое дугообразный пучок?

Это дугообразная часть верхнего продольного пучка, которая соединяет лобную кору с задними височными и теменными областями и традиционно ассоциируется с языковой связностью.