Conexiones de Fibra del Área de Motor Suplementario Revisited: Metodología de la Dissección de Fibra, DTI, y Documentación Tridimensional
Summary
El propósito de este estudio es mostrar cada paso de la técnica de disección de fibra sobre el cerebro de cadáver humano, la documentación en 3D de estas disecciones y la imagen de tensor de difusión de las vías de fibras anatómicamente disecadas.
Abstract
El objetivo de este estudio es mostrar la metodología para el examen de las conexiones de materia blanca del complejo de área motora suplementaria (SMA y SMA) utilizando una combinación de técnicas de disección de fibra sobre especímenes de cadáveres y resonancia magnética (MR ) Tractografía. El protocolo también describirá el procedimiento para una disección de la sustancia blanca de un cerebro humano, una tractografía de tensor de difusión y una documentación tridimensional. Las disecciones de fibra en el cerebro humano y la documentación en 3D se realizaron en la Universidad de Minnesota, Microcirugía y Neuroanatomía del Departamento de Neurocirugía. Se prepararon cinco especímenes de cerebro humano postmortem y dos cabezas enteras de acuerdo con el método de Klingler. Los hemisferios cerebrales fueron disecados paso a paso de lateral a medial y medial a lateral bajo un microscopio de funcionamiento, y las imágenes 3D fueron capturadas en cada etapa. Todos los resultados de la disección fueron apoyados por tensor de difusiónImágenes Las investigaciones sobre las conexiones en línea con la clasificación de las fibras de Meynert, incluidas las fibras de asociación (fascículo corto superior, fascículo superior superior I y tracto frontal aslante), fibras de proyección (corticospinal, claustrocortical, cingulum y tracto frontostriatal) y fibras comisurales También realizado.
Introduction
Entre las 14 áreas frontales delimitadas por Brodmann, el área premotora y prefrontal que se encuentra frente a la corteza motora precentral ha sido considerada como un módulo silencioso, a pesar de que el lóbulo frontal desempeña un papel importante en la cognición, el comportamiento, el aprendizaje, Y procesamiento del habla. Además del complejo de área motora suplementaria (SMA), que consiste en el pre-SMA y el SMA propiamente dicho (área de Brodmann, BA 6) que se extiende medialmente, el módulo pre-motor / frontal incluye el prefrontal dorsolateral (BA 46,8, Y 9), frontopolar (BA 10), ventrolateral prefrontal (BA 47), así como parte de la corteza orbitofrontal (BA 11) en la superficie lateral del cerebro 1 , 2 .
El complejo SMA es un área anatómica significativa que se define por sus funciones y sus conexiones. La resección y el daño de esta región causa deficiencias clínicas significativas conocidas como SMAsíndrome. El síndrome de SMA es una condición clínica importante que se observa particularmente en los casos de glioma frontal que contienen el complejo SMA 3 . El complejo SMA tiene conexiones con el sistema límbico, los ganglios basales, cerebelo, tálamo, SMA contralateral, lóbulo parietal superior y porciones de los lóbulos frontales a través de los tractos de fibra. El efecto clínico del daño a estas conexiones de la sustancia blanca puede ser más severo que a la corteza. Esto se debe a que las consecuencias de la lesión de la corteza se pueden mejorar con el tiempo debido a la alta plasticidad cortical 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 , 12 ,. Por lo tanto, la anatomía regional SMA y las vías de la materia blanca debe ser deeplY entendido, en particular para la cirugía de glioma.
Una comprensión integral de la anatomía de las vías de la materia blanca es importante para el tratamiento de amplio espectro de lesiones neuroquirúrgicas. Recientes estudios de la documentación tridimensional de los resultados anatómicos que se obtuvieron en microcirugía se utilizaron para obtener una mejor comprensión de la anatomía topográfica y la interrelación de las vías de la sustancia blanca del cerebro [ 13 , 14] . Por lo tanto, el propósito de este estudio fue examinar las conexiones de la sustancia blanca del complejo SMA (pre-SMA y SMA propiamente dicho) utilizando una combinación de técnicas de disección de fibra sobre especímenes de cadáveres y tractografía por resonancia magnética (MRI) y explicar todos los métodos Y los principios de ambas técnicas y su documentación detallada.
Planificación y Estrategia de Estudio
Antes de realizar los experimentos, un litroLos procedimientos que deben aplicarse a los especímenes antes y durante las disecciones, y todas las conexiones entre las regiones SMA que se han revelado con disección y DTI. Se revisaron los estudios previos sobre localización y separación anatómica de las regiones pre-SMA y SMA-propias y sobre la anatomía topográfica de sus conexiones.
Protocol
Representative Results
Discussion
La importancia y las técnicas de estudio para los caminos de la materia blanca
La corteza cerebral se acepta como una estructura neuronal principal asociada con 2,5 millones de años de vida humana. Aproximadamente 20 mil millones de neuronas se han separado en varias partes basadas en la especificación morfológica y celular 40 . La arquitectura de cada una de estas partes corticales ha sido funcionalmente sub-agrupadas, tales como sentido sensorimotor y movimiento, e…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los datos fueron proporcionados en parte por el Proyecto Connectome Humano, WU-Minn Consortium (Investigadores Principales: David Van Essen y Kamil Ugurbil; 1U54MH091657), financiado por los 16 Institutos NIH y Centros que apoyan el NIH Blueprint for Neuroscience Research; Y por el McDonnell Center for Systems Neuroscience en la Universidad de Washington. Las Figuras 2A y 2D fueron reproducidas con permiso de la colección Rhoton 57 (http://rhoton.ineurodb.org/?page=21899).
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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