Faserverbindungen des Ergänzungsmotorenbereichs Revisited: Methodik der Faserdissektion, DTI und Dreidimensionale Dokumentation
Summary
Der Zweck dieser Studie ist es, jeden Schritt der Faserdissektionstechnik auf menschlichen kadaverischen Gehirnen, die 3D-Dokumentation dieser Sektionen und die Diffusions-Tensor-Bildgebung der anatomisch sezierten Faserwege zu zeigen.
Abstract
Der Zweck dieser Studie ist es, die Methodik für die Untersuchung der weißen Materie Verbindungen des ergänzenden motor Bereich (SMA) -Komplex (vor-SMA und SMA richtig) mit einer Kombination von Faser-Dissektion Techniken auf kadaverischen Proben und Magnetresonanz (MR ) Traktographie Das Protokoll beschreibt auch das Verfahren für eine weiße Materie Dissektion eines menschlichen Gehirns, Diffusion Tensor Traktographie Bildgebung und dreidimensionale Dokumentation. Die Faserdissektionen auf menschlichen Gehirnen und die 3D-Dokumentation wurden an der Universität von Minnesota, Mikrochirurgie und Neuroanatomy Laboratory, Abteilung für Neurochirurgie durchgeführt. Fünf postmorme menschliche Gehirnproben und zwei ganze Köpfe wurden nach Klinglers Methode hergestellt. Gehirn-Hemisphären wurden Schritt für Schritt von lateral nach medial und medial nach lateral unter einem Operationsmikroskop seziert und 3D-Bilder wurden in jeder Phase erfasst. Alle Dissektionsergebnisse wurden durch Diffusionstensor unterstütztBildgebung Untersuchungen über die Verbindungen im Einklang mit der Fasertrakt-Klassifikation von Meynert, einschließlich Assoziationsfasern (kurzer, überlegener Längsfasciculus I und frontaler Asphaltstraßen), Projektionsfasern (kortikospinales, klaustrokortikales, Cingulum und frontostriatale Traktate) und Kommissurfasern (Kallusalfasern) Auch durchgeführt.
Introduction
Unter den 14 von Brodmann abgegrenzten Vorstufengebieten ist das vorläufige und präfrontale Gebiet, das vor der präzisen motorischen Kortex liegt, längst als stummes Modul betrachtet worden, obwohl der Stirnlappen eine wichtige Rolle bei Kognition, Verhalten, Lernen, Und Sprachverarbeitung. Neben dem komplementären Motorbereich (SMA) -Komplex, bestehend aus dem vor-SMA und dem SMA-Areal (Brodmann Area; BA 6), das sich medial erstreckt, umfasst das vormotorische / frontale Modul die dorsolaterale Vorfront (BA 46, 8, Und 9), frontopolare (BA 10) und ventrolaterale präfrontale (BA 47) -Kortizes sowie ein Teil des orbitofrontalen Kortex (BA 11) auf der lateralen Oberfläche des Gehirns 1 , 2 .
Der SMA-Komplex ist ein bedeutender anatomischer Bereich, der durch seine Funktionen und seine Verbindungen definiert ist. Die Resektion und die Schädigung dieser Region verursacht erhebliche klinische Defizite, die als SMA bekannt sindSyndrom. Das SMA-Syndrom ist ein wichtiger klinischer Zustand, der besonders bei frontalen Gliomfällen, die den SMA-Komplex enthalten, beobachtet wird. Der SMA-Komplex hat Verbindungen mit dem limbischen System, Basalganglien, Kleinhirn, Thalamus, kontralateralen SMA, überlegenem Parietallappen und Teilen der Frontallappen über Faserbahnen. Die klinische Wirkung der Schädigung dieser weißen Substanzverbindungen kann stärker sein als der Kortex. Dies liegt daran, dass die Folgen einer Verletzung der Kortex im Laufe der Zeit aufgrund der hohen kortikalen Plastizität 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 , Daher sollten die SMA-Regionalanatomie und die weißen Materiewege deepl seinVerstanden, insbesondere für die Gliomchirurgie.
Ein umfassendes Verständnis der Anatomie der weißen Materiewege ist für die breitbandige Behandlung von neurochirurgischen Läsionen wichtig. Jüngste Studien über die dreidimensionale Dokumentation der anatomischen Ergebnisse, die in der Mikrochirurgie erhalten wurden, wurden verwendet, um ein besseres Verständnis der topographischen Anatomie und der Wechselbeziehung der Gehirn-Weiß-Materie Wege 13 , 14 zu gewinnen. Daher war der Zweck dieser Studie, die weißen Substanzverbindungen des SMA-Komplexes (vor SMA und SMA richtig) unter Verwendung einer Kombination von Faserdissektionstechniken auf kadaverischen Proben und Magnetresonanztomographie (MRT) -Traktographie zu untersuchen und alle Methoden zu erläutern Und Prinzipien der beiden Techniken und ihre ausführliche Dokumentation.
Planung und Strategie der Studie
Vor der Durchführung der Experimente, ein LiterAture-Suche nach den Grundprinzipien der Faserdissektionen, die Verfahren, die auf Proben vor und während der Sektionen angewendet werden müssen, und alle Verbindungen zwischen SMA-Regionen, die mit Dissektion und DTI aufgedeckt wurden, wurden durchgeführt. Die bisherigen Studien zur anatomischen Lokalisation und Trennung von Prä-SMA- und SMA-richtigen Regionen und zur topographischen Anatomie ihrer Verbindungen wurden überprüft.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die Bedeutung von und Study Techniken für die White Matter Pathways
Die Hirnrinde wird als eine primäre neuronale Struktur akzeptiert, die mit 2,5 Millionen Jahren menschlichen Lebens verbunden ist. Etwa 20 Milliarden Neuronen haben sich in verschiedene Teile auf der Grundlage morphologischer und zellulärer Spezifikation getrennt. Die Architektur jedes dieser kortikalen Teile ist funktionell subgruppiert, wie sensomotorischer Sinn und Bewegung, emotionales Erlebnis und komplexe Argumentation…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Daten wurden zum Teil vom Human Connectome Project, dem WU-Minn-Konsortium (Principal Investigators: David Van Essen und Kamil Ugurbil, 1U54MH091657), gefördert von den 16 NIH Instituten und Zentren, die den NIH Blueprint für Neuroscience Research unterstützen, Und durch das McDonnell Center für Systems Neuroscience an der Washington University. Die Fig. 2A und 2D wurden mit Genehmigung aus der Rhoton-Sammlung 57 (http://rhoton.ineurodb.org/?page=21899) wiedergegeben.
Materials
| %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 100mm 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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