The anatomo-functional organization of the hyperdirect cortical pathway to the subthalamic area using in vivo structural connectivity imaging in humans.

e

Abstract:

:The subthalamic nucleus (STN) receives direct cortical inputs which constitute the so-called hyperdirect pathway. In monkeys, motor cortices innervate the whole extent of the STN whereas limbic cortices innervate only its anteromedial part extending more medially outside the nucleus. Tractography studies in humans have also identified motor cortical inputs to the STN, but little is known about the associative and limbic cortical projections. Therefore, the aim of this study was to investigate the anatomo-functional organization of the cortical projections to the STN and to the adjacent medial subthamic region (MSR). We used diffusion-weighted imaging-based tractography acquired from 30 subjects from the Human Connectome Project. We performed a whole-brain probabilistic tractography using MRTrix and extracted streamlines of interest between 39 cortical masks and both the STN and the MSR to provide track-density maps. Agglomerative clustering method was used to classify the voxels of the regions of interest. We found that the STN receives major inputs from the sensorimotor cortices and few inputs from the limbic cortices. On the other hand, the MSR receives mainly cortical limbic projections and few from the sensorimotor cortices. Weak connections were found between the associative cortices and both the STN and the MSR. We found a dominant motor cluster located in the posterolateral STN, a limbic cluster located medially in the MSR, and an intermediate motor-limbic cluster in between. Our findings show that the hyperdirect pathway is anatomo-functionally organized with a poor participation of associative cortices.

使用人体体内结构连接成像的超直接皮质通路到丘脑底区的解剖功能组织。

c

摘要:

: 丘脑底核 (STN) 接受直接皮层输入,构成所谓的超直接通路。在猴子中,运动皮质支配 STN 的整个范围,而边缘皮质只支配其向前内侧部分,更多地向核外延伸。人类的纤维束成像研究也确定了 STN 的运动皮质输入,但对联想和边缘皮质投射知之甚少。因此,本研究的目的是研究皮层投射到 STN 和邻近内侧亚皮层区 (MSR) 的解剖功能组织。我们使用了从人类连接体项目的 30 例受试者中获得的基于扩散加权成像的纤维束成像。我们使用 MRTrix 进行了全脑概率纤维束成像,并提取了 39 个皮质掩模与 STN 和 MSR 之间的感兴趣的流线,以提供轨迹密度图。采用凝聚聚类法对感兴趣区域的体素进行分类。我们发现 STN 接收来自感觉运动皮质的主要输入,来自边缘皮质的输入很少。另一方面,MSR 主要接受皮质边缘投射,很少来自感觉运动皮质。在联合皮质与 STN 和 MSR 之间发现了弱连接。我们发现一个位于后外侧 STN 的优势运动簇,一个位于 MSR 内侧的边缘簇,以及中间的运动-边缘簇。我们的研究结果表明,超直接通路在解剖功能上是有组织的,结合皮质的参与较差。

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Brain Structure & Function

研究方向:医学-解剖学与形态学
IF:3.27
IF值的bai意思是影响因子。是汤森路透(duThomson Reuters)出品的期刊引证报告zhi(Journal Citation Reports,JCR)中的一项数据。 影响因子dao目前的计算方法是:IF=C/(M+N)。以2017年IF的计算为例,M为该期刊2015年发表的文章数量,N为该期刊2016年发表的文章数量,C为该期刊2015和2016年两年发表的文章在2017年这一年被引用的
出版周期: GERMANY
中科院分区:Q4 来稿接收率:约 % 审稿周期:平均8月
4.50%
YES
2007
1863-2653
出版地区: CiteScore:

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Brain Structure & Function 期刊简介

英文简介:

Brain Structure & Function offers free color in print and online for all its papers! Brain Structure & Function publishes research that provides insight into brain structure−function relationships. Studies published here integrate data spanning from molecular, cellular, developmental, and systems architecture to the neuroanatomy of behavior and cognitive functions. BS&F does not publish purely clinical or neuropathological papers except in cases where the work actually contributes to the understanding of normal brain structure and function. Research on the peripheral nervous system is not the focus of BS&F. Studies of the mammalian nervous system are central to the journal, yet coverage may range beyond this taxon. Methodologies include modern tracing, immunocytochemistry and neuroimaging as well as genetic methods, neuroinformatics (atlases, databases and internet tools), statistical techniques that support the integration of cellular and systems-level anatomical and functional data, and genetic/molecular/electrophysiological approaches to understanding brain organization. The journal publishes full-length papers, short communications (maximum five printed pages including figures and references), reviews and letters to the editors that foster a vivid discussion of current topics. Methods papers that fit into the mission of the journal are also welcome.

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中文简介

大脑结构和功能提供免费的彩色印刷和在线为其所有的论文! 《大脑结构与功能》发表研究报告,深入探讨大脑结构与功能之间的关系。在这里发表的研究整合了从分子、细胞、发育和系统架构到行为和认知功能的神经解剖学的数据。BS&F不发表纯粹的临床或神经病理学论文,除非该工作实际上有助于理解正常的大脑结构和功能。外周神经系统的研究并不是BS&F研究的重点。 对哺乳动物神经系统的研究是该杂志的核心内容,但研究范围可能超出这个分类单元。方法包括现代追踪、免疫细胞化学和神经成像以及遗传学方法、神经信息学(地图册、数据库和互联网工具)、支持细胞和系统级解剖和功能数据一体化的统计技术以及理解大脑组织的遗传/分子/电生理方法。 该杂志出版长篇论文,简短的交流(最多五页印刷,包括图表和参考文献),评论和给编辑的信件,促进了对当前话题的生动讨论。 我们也欢迎符合期刊宗旨的论文发表。

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