Дугообразный пучок - Arcuate fasciculus

Дугообразный пучок
Рассечение дугообразного пучка и трактография.png
Дугообразный пучок соединяет две важные области использования языка: Площадь Брока и Площадь Вернике.
Arcuate Fasciculus.jpg
Трактография показывает дугообразный пучок
подробности
ОтПлощадь Брока из Лобная доля
ЧтобыПлощадь Вернике из височная доля
Идентификаторы
латинскийfasciculus arcuatus
TA98A14.1.09.557
TA25599
FMA260714
Анатомические термины нейроанатомии

В дугообразный пучок (AF) представляет собой пучок аксоны что обычно связывает Площадь Брока и Площадь Вернике в мозг. Это ассоциативное волокно тракт соединение каудальный височная кора и низший Лобная доля.[1] Fasciculus arcuatus на латыни означает изогнутый пучок.

Структура

Дугообразный пучок - это белое вещество тракт, идущий параллельно верхний продольный пучок. Из-за их близости некоторые исследователи называют их взаимозаменяемыми. Их можно отличить по расположению и функции их конечных точек во фронтальной коре. Дугообразный пучок оканчивается в районе Брока (в частности, BA 44 ), что связано с обработкой сложного синтаксиса. Однако верхний продольный пучок заканчивается в премоторной коре, которая участвует в акустико-моторном картировании.[2]

Подключение

Исторически сложилось так, что дугообразный пучок соединяет две важные области использования языка: Площадь Брока в нижняя лобная извилина и Площадь Вернике в задней части верхняя височная извилина. Большинство ученых считают это чрезмерным упрощением; однако эта модель все еще используется, поскольку удовлетворительная замена не была разработана.[3] Топографические взаимосвязи между независимыми измерениями белого вещества и целостности серого вещества предполагают, что богатые взаимодействия с развитием или окружающей средой влияют на структуру и функции мозга. Наличие и сила таких ассоциаций может пролить свет на патофизиологические процессы, влияющие на такие системы, как язык и двигательное планирование.

Как техника диффузная МРТ улучшилось, это стало проверяемой гипотезой. Исследования показывают более диффузное окончание дугообразных волокон, чем считалось ранее. В то время как основным каудальным источником волокнистого тракта, по-видимому, является задняя верхняя височная кора, ростральные окончания в основном находятся в премоторная кора, часть Площадь Бродмана 44.[4][5][6]

Различия в развитии

Миелинизация - это процесс, при котором аксоны покрываются защитным веществом, называемым миелин что резко увеличивает сигнальную эффективность нейрона.[7] В мозге здорового взрослого человека дугообразный пучок сильно миелинизирован. Было обнаружено, что плотность этой миелинизации предсказывает точность и скорость, с которой человек может понимать предложения. Однако дугообразный пучок новорожденных немиелинизирован. В детстве процесс миелинизации происходит постепенно; Было показано, что плотность миелина увеличивается в возрасте от 3 до 10 лет. Исследование, сравнивающее группу 6-летних детей с группой 3-летних, показало, что у 6-летних детей более сильная функциональная связность дугообразных пучок. Дугообразный пучок также не развит у нечеловеческих приматов, таких как шимпанзе и макаки. Это подтверждает теорию о том, что дугообразный пучок является важным компонентом языка.[2]

Спинной поток

В Двухпотоковая модель языка предполагает, что существует два потока, с помощью которых мозг обрабатывает языковую информацию: спинной и вентральные потоки. Основа этой модели общепринята, однако детали ее весьма спорны.[8] Дорсальный путь состоит из множества волоконных трактов, одним из которых является дугообразный пучок. Дорсальный путь в целом вовлечен в сенсорно-моторное отображение и обработка сложного синтаксиса.[2]

Роль в языке

Синтаксис

Синтаксис относится к набору правил, по которым мы упорядочиваем слова в языке. Некоторые исследователи утверждают, что синтаксис - это то, что отличает язык как уникальную способность человека. Хотя точная функция дугообразного пучка все еще обсуждается, преобладающая теория состоит в том, что он участвует в обработке сложных последовательностей синтаксиса. Исследования показывают, что по мере созревания дугообразного пучка и миелинизации происходит соответствующее увеличение способности обрабатывать синтаксис. Кроме того, повреждения дугообразного пучка часто приводят к проблемам с синтаксисом. Исследователи обнаружили, что, когда испытуемые сталкиваются со сложными синтаксическими структурами, наблюдается высокая синхронность между левой лобной и теменной областями из-за их соединения дугообразным пучком. Это исследование также подтверждает, что дугообразный пучок является ключевым компонентом человеческого языка.[2]

Латерализация

Дугообразный пучок - двусторонняя структура; это означает, что он присутствует как в правом, так и в левом полушария мозга. Эти тракты волокон асимметричны; левый дугообразный пучок сильнее правого. В то время как левый дугообразный пучок считается тем, который участвует в синтаксической обработке, правый дугообразный пучок участвует в обработке синтаксиса. просодия обработка.[2][9] Исследования также предполагают, что правый дугообразный пучок связан со способностью распознавать эмоции по выражению лица человека.[10]

Клиническое значение

Афазия проводимости

Исторически дугообразный пучок был связан с афазия проводимости, что обычно является результатом повреждения нижняя теменная долька который распространяется в подкорковое белое вещество и нарушает дугообразный пучок.[11] Этот тип афазия характеризуется трудностью повторения и преобладанием фонематические парафазии. В остальном пациенты демонстрируют относительно нормальный контроль над речью. Симптомы афазия проводимости предполагают, что связь между задней височной корой и лобной корой играет жизненно важную роль в кратковременной памяти слов и звуков речи, которые являются новыми или только что услышанными. Дугообразный пучок является основным связующим звеном между этими двумя областями. Исследования, которые ставят под сомнение утверждение о том, что дугообразный пучок ответственен за повторение, цитируют, что в некоторых случаях повреждения дугообразного пучка не являются тотальными. агенезия производят афазию проводимости.[3]

Прогрессирующая афазия

Прогрессирующая афазия это тип афазии, который со временем медленно ухудшается. Это может повлиять как на производство, так и на понимание языка. Пациенты с прогрессирующей афазией, страдающие поражения в их дугообразных пучках особенно не хватало способностей к обработке синтаксиса. Ухудшение обработки синтаксиса коррелировало со степенью деградации дугообразного пучка.[2]

Тональная глухота

У девяти из десяти человек с тональная глухота верхний дугообразный пучок в правом полушарии не может быть обнаружен, что указывает на разрыв между задней верхней височной извилиной и задней нижней лобной извилиной. Исследователи предположили, что причиной заболевания была задняя верхняя височная извилина.[12]

Заикание

В заика дугообразный пучок, по-видимому, имеет двусторонний дефицит, который уменьшает его на треть или более по сравнению с теми, кто не заикается.[13] Однако по поводу вклада каждого полушария продолжаются споры. Доказательства различий между заикающимися и контрольной группой, основанные на диффузии, не изолированы от дугообразного пучка.

Специфические языковые нарушения

Конкретные языковые нарушения заболевание, при котором дети не могут нормально развивать речь. Эти дети особенно плохо разбираются в синтаксических и иерархических структурах языка. Повреждение дугообразного пучка считается возможной причиной определенных языковых нарушений, однако для подтверждения этого утверждения требуются дополнительные данные. [2]

Дислексия

Дислексия это расстройство, которое в первую очередь характеризуется дефицитом чтения. Исследования показали, что снижение целостности дугообразного пучка совпадает с ухудшением навыков чтения у субъектов с дислексией.[9]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Карлсон, Н. (2012). Физиология поведения. (11-е изд.). Пирсон.
  2. ^ а б c d е ж г Фридеричи, Анджела (2017). Язык в нашем мозгу: истоки уникальных человеческих способностей. Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN  9780262036924.
  3. ^ а б Дик, Энтони Стивен; Бернал, Байрон; Трембле, Паскаль (15 декабря 2013 г.). «Языковой коннектом». Нейробиолог. 20 (5): 453–467. Дои:10.1177/1073858413513502.
  4. ^ CATANI, M; THIEBAUT DE SCHOTTEN, M (1 сентября 2008 г.). «Атлас трактографии с тензорной диффузией для виртуальных рассечений in vivo». Кора. 44 (8): 1105–1132. Дои:10.1016 / j.cortex.2008.05.004.
  5. ^ Bernal, B .; Ардила, А. (18 августа 2009 г.). «Роль дугообразного пучка в афазии проводимости». Мозг. 132 (9): 2309–2316. Дои:10.1093 / мозг / awp206. PMID  19690094. Получено 5 октября 2013.
  6. ^ Бернал, Байрон; Альтман, Нолан (1 февраля 2010 г.). «Связность верхнего продольного пучка: исследование DTI трактографии». Магнитно-резонансная томография. 28 (2): 217–225. Дои:10.1016 / j.mri.2009.07.008. PMID  19695825.
  7. ^ Snaidero, N .; Саймонс, М. (14 июля 2014 г.). «Миелинизация с первого взгляда». Журнал клеточной науки. 127 (14): 2999–3004. Дои:10.1242 / jcs.151043.
  8. ^ Дик, А. С .; Тремблей, П. (2012-12-01). «За пределами дугообразного пучка: консенсус и разногласия в анатомии связи языка». Мозг. 135 (12): 3529–3550. Дои:10.1093 / мозг / aws222. ISSN  0006-8950.
  9. ^ а б Вандермостен, Мааике; Боутс, Барт; Воутерс, Ян; Гескьер, Поль (1 июля 2012 г.). «Качественный и количественный обзор исследований визуализации тензора диффузии при чтении и дислексии». Неврология и биоповеденческие обзоры. 36 (6): 1532–1552. Дои:10.1016 / j.neubiorev.2012.04.002. ISSN  0149-7634.
  10. ^ Накадзима, Рихо; Йорданова, Йорданка Н .; Даффо, Хьюг; Хербе, Гийом (июль 2018 г.). «Нейропсихологические доказательства решающей роли правого дугообразного пучка в сети ментализации на основе лица: анализ разъединения». Нейропсихология. 115: 179–187. Дои:10.1016 / j.neuropsychologia.2018.01.024.
  11. ^ Адамс, Р. Д. Анатомия механизмов памяти в мозге человека. В "Патологии памяти" под редакцией Г. А. Талланда и Н. К. Во. Нью-Йорк: Academic Press, 1969.
  12. ^ Луи, П; Олсоп, Д; Шлауг, S (2009). «Глухота тона: новый синдром разрыва связи?». Журнал неврологии. 29 (33): 10215–10220. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.1701-09.2009. ЧВК  2747525. PMID  19692596.
  13. ^ Cieslak, M; Ingham, R; Ingham, J; Графтон, С (2015). «Аномальная морфология белого вещества у заикающихся взрослых». Журнал исследований речи, языка и слуха. 58 (2): 268–277. Дои:10.1044 / 2015_JSLHR-S-14-0193. ЧВК  4675119. PMID  25635376.

внешние ссылки