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Neurociência

再考された補助的なモータ領域のファイバ接続：ファイバ解剖、DTI、および3次元文書の方法論

Published: May 23, 2017
doi:
10.3791/55681
, , , , , , , ,
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

この研究の目的は、人間の死体の脳に対する繊維解剖技術の各段階、これらの解剖の3D文書、および解剖学的に解剖された繊維経路の拡散テンソル画像を示すことである。

Abstract

本研究の目的は、死体標本に対する磁気共鳴画像法（MRC）と磁気共鳴画像法（MR）の組み合わせを用いて、補助運動領域（SMA）複合体（プレSMAおよびSMA固有）の白質結合の検査のための方法論を示すことである。 ）牽引。このプロトコールでは、ヒトの脳の白質解剖、拡散テンソルトラクトグラフィーイメージング、および三次元のドキュメンテーションの手順も説明します。人間の脳のファイバー解剖および3Dドキュメンテーションは、ミネソタ大学、脳神経外科および脳神経外科研究室で行われました。 5人の死後のヒト脳標本および2頭の全頭をKlinglerの方法に従って調製した。脳半球を手術用顕微鏡下で側方から内側および内側から外側に段階的に解剖し、各段階で3D画像を捕捉した。すべての解剖結果は拡散テンソルイメージング。会合繊維（短い、上縦靱帯Iおよび前側斜面枝）、投射繊維（皮質脊髄、大腿骨、前線条体）および交連繊維（口腔繊維）を含む、Meynertの線維分類と一致する接続に関する調査は、また行った。

Introduction

ブロンドマンによって描写された14の正面領域のうち、前頭前野運動野の前に位置する前頭前庭および前頭前庭領域は、前頭葉が認知、行動、学習などにおいて重要な役割を果たすにもかかわらず、音声処理が含まれます。運動前/前側モジュールは、内側に延びる前SMAおよびSMAの適切な部分（Brodmann Area; BA 6）からなる補足運動領域（SMA）複合体に加えて、背側前頭葉（BA 46,8、脳の外側表面上の眼窩前核（BA 11）の一部と同様に、前頭葉（BA 10）および前側前頭前（BA 47）の皮質を含む。

SMA複合体は、その機能およびその結合によって定義される重要な解剖学的領域である。この領域の切除および損傷は、SMAとして知られている重大な臨床的障害を引き起こす症候群。 SMA症候群は、SMA複合体3を含む前頭神経膠症症例において特に観察される重要な臨床状態である。 SMA複合体は、辺縁系、基底核、小脳、視床、対側SMA、上頭頂葉、および繊維路を介した前頭葉の部分との接続を有する。これらの白質結合への損傷の臨床効果は、皮質よりも重症である可能性がある。これは、皮質の傷害の結果が、皮質の塑性が高いので、経時的に改善され得るからである（4,5,6,7,8,9,10,11,12 、…） 。したがって、SMAの地域的解剖学および白質経路はディープルでなければならない特に神経膠腫手術のために理解されている。

白質経路の解剖学的構造の包括的な理解は、神経外科的病変の広いスペクトル治療にとって重要である。顕微手術で得られた解剖学的結果の3次元文書化に関する最近の研究は、地形の解剖学的構造および脳白質経路の相互関係をよりよく理解するために用いられた13,14。したがって、本研究の目的は、死体標本および磁気共鳴画像法（MRI）による線維切開法を組み合わせたSMA複合体（SMA前およびSMA前庭）の白質結合を調べ、すべての方法を説明することであった技術とそれらの詳細な文書の両方の原則。

研究の計画と戦略

実験を行う前に、解剖の前と最中に標本に適用する必要がある手順、および解剖およびDTIで明らかにされたSMA領域間のすべての接続を実施した。以前のSMAおよびSMA適合領域の解剖学的定位および分離に関する研究ならびにそれらの接続の地形学的解剖学的構造について検討した。

Protocol

故人は技術的に人間の被験者ではありませんが、死人はここでは人口として含まれています。ヒトの被験者は45C446によって「生きている人間15,16 」と定義されている。 1.標本の作成ホルマリン固定した5頭の脳（10個の半球）と2頭の人間の頭部を調べます。 Klinglerの方法17に従って、少なくとも2ヶ月間10％ホルマリン溶液…

Representative Results

SMA複合体は上前頭回の後部に位置する。 SMA複合体の境界は、前中心側溝、後頭側十二指腸、十二指腸十二指腸、十二指腸十二指腸下十字弓である。 SMA複合体は2つの部分から構成されています：前SMA前部および後部SMA適切18 。これらの2つの部分18 （ 図1AおよびB ）の間の白質の接続および機能に関して相?…

Discussion

ホワイトマター・パスウェイの重要性と研究手法

大脳皮質は250万年の人間生活に関連する主要な神経構造として受け入れられている。およそ200億個のニューロンが、形態学的および細胞仕様40に基づいて様々な部分に分かれている 。これらの皮質部分のそれぞれのアーキテクチャは、感覚運動の感覚や動き、感情的な経験、複雑な推論な…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

データは、ヒューマンコネクトプロジェクト、WU-Minnコンソーシアム（主任研究者：David Van EssenおよびKamil Ugurbil; 1U54MH091657）によって提供され、NIH青写真脳科学研究を支援する16のNIH研究所およびセンターが資金を提供した。ワシントン大学でシステム・ニューロサイエンスのためのマクドネル・センター（McDonnell Center for Systems Neuroscience）図2Aおよび2Dは、Rhotonコレクション57 （http://rhoton.ineurodb.org/?page=21899）の許可を得て再現された。

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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Referências

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Fiber ConnectionsSupplementary Motor AreaFiber DissectionDTI3D DocumentationWhite Matter AnatomyIn Vivo Fiber TrackingPreoperative PlanningBrain Tumor SurgeryGeneralized Q-sampling ModelingKlingler’s MethodCadaveric DissectionU-fibersIntergyral Fibers
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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).
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