白质束和连接

白质由有髓轴突组成，连接神经系统的不同部分。这些纤维束成束，将皮层区域相互连接，连接两个半球，并在皮层、皮层下核团和脊髓之间传递信息，形成大脑区域之间通信的“线路”。

Definition

白质束是有组织的、有髓轴突束，连接中枢神经系统的各个区域；连接性是指由此产生的结构连接网络，越来越多地被描述和量化为大脑的连接组。

Scope

本主题涵盖大脑白质纤维的三种类型——联络纤维、连合纤维和投射纤维——以及诸如弓状束和胼胝体等命名通路，以及结构连接和连接组的概念。它还涵盖了弥散成像如何可视化这些纤维束。本内容属于解剖学和方法学参考，不提供临床指导。

Core questions

• 大脑白质如何组织成联络纤维、连合纤维和投射纤维？
• 哪些主要命名通路连接大脑的各个区域？
• 结构连接性如何被测量并描述为一个网络？

Key concepts

• 联络纤维
• 连合纤维（胼胝体）
• 投射纤维（内囊、皮质脊髓束）
• 髓鞘形成
• 弥散各向异性与纤维束成像
• 结构连接性与连接组
• 图论网络测量

Mechanisms

白质束分为三类：连接同一半球内区域的联络纤维；连接两个半球的连合纤维，如胼胝体；以及连接皮层与下部结构的投射纤维，如皮质脊髓束。由于水优先沿着有髓轴突的方向弥散，弥散磁共振成像（diffusion MRI）可以测量这种各向异性并推断纤维方向（Pierpaoli & Basser, 1996），从而使主要纤维束得以重建并映射到标准空间中（Hua et al., 2008）。将区域视为节点，将纤维束视为连接，可以通过图论工具分析连接性，将大脑描述为一个具有枢纽和模块的网络（Bullmore & Sporns, 2009）。小血管供血的白质弥漫性损伤也可以通过影像学检测出来（Wardlaw et al., 2013）。

Clinical relevance

白质解剖结构和连接性为理解大脑区域如何连接以及如何对这些“线路”进行成像提供了框架。本条目是关于结构和方法的参考背景；它不提供诊断阈值或治疗建议。

History

主要的纤维束在活体大脑中可见之前很久，就已经通过经典解剖学方法进行了描述。弥散张量成像和定量各向异性测量（Pierpaoli & Basser, 1996）的引入使得纤维束在体内可见和可测量，从而产生了概率性纤维束图谱（Hua et al., 2008）。随后的连接组框架将这些通路重新定义为可量化的网络，适用于图分析（Bullmore & Sporns, 2009）。

Debates

纤维束成像如何忠实地重建真实的解剖纤维束？

基于弥散的纤维束成像通过水弥散模式间接推断通路，可能产生虚假或缺失的连接，因此重建的纤维束与真实轴突解剖结构匹配的紧密程度仍然是一个活跃的方法学问题。

Key figures

• Peter Basser
• Carlo Pierpaoli
• Edward Bullmore
• Olaf Sporns

Seminal works

• pierpaoli-1996
• hua-2008
• bullmore-2009

Frequently asked questions

白质纤维的三种主要类型是什么？

联络纤维连接同一半球内的区域，连合纤维（如胼胝体）连接两个半球，投射纤维连接皮层与更深层的结构和脊髓。

如何在活体人中对白质束进行成像？

弥散磁共振成像测量水沿着有髓轴突的方向性运动，而纤维束成像利用这些信息重建和映射主要纤维通路。