corpus callosum (CC) je primární komisura spojuje obě mozkové hemisféry mozku. Proto, zatímco termín commissurotomy není nesprávné popsat tzv. „split-brain“, a je přísně správné pro původní lidské chirurgické operace, v níž všechny commissures byly odděleny (Gazzaniga et al., 1967), pozdější operace přerušily pouze CC, čímž se začal používat termín „callosotomie“, který v těchto případech zůstává jako vhodnější termín (např., 1996, 2000).
z evolučního hlediska je CC nedávný vývoj pozorovaný pouze u placentárních savců (Katz et al ., 1983; Mihrshahi, 2006). Funkce poskytované CC je myšlenka být předcházely, alespoň v části, přední komisury (AC), jak bylo pozorováno v non-placentární savců, jako jsou vačnatci (Heath a Jones, 1971; Ashwell et al., 1996). I když některé zbytkové dráhy AC jsou stále přítomny v lidském mozku, jeho připojení a struktura zůstává understudied v současné literatuře a řídké nálezy jsou poněkud v rozporu (Lasco et al., 2002; Patel et al., 2010; Choi a kol., 2011). Například nálezy založené na zobrazování magnetickou rezonancí (MRI)jsou smíšené, zda má AC podobnou velikost u žen a mužů (Lasco et al ., 2002; Patel et al., 2010). V relativně nedávné studii využívající in-vivo techniku difúzního tenzorového zobrazování (DTI), která těží z difúze molekul vody v axonech, Patel et al. (2010) studoval osm subjektů a úspěšně izoloval vlákna AC u pěti subjektů. Mezi nálezy byly u jednoho subjektu velký podíl vláken v zadní části AC cestování bilaterálně do parietálních oblastech, kde většina z nich ukončena, s menší svazek končí ve konvoluce čelního laloku, a ještě další svazek vstupující do spánkového laloku. Takové individuální rozdíly byly nalezeny u všech účastníků, ale většina subjektů vykazovala bilaterální projekce na orbitofrontální, parietální, a temporální kůry,na které CC jasně neprojevuje. Společně zjištění naznačují, že AC má primární i zbytkové projekce do neokortikálních oblastí, kde CC neprojevuje, jak navrhli i jiní (Di Virgilio et al ., 1999; Patel a kol., 2010).
podle našeho názoru AAA spoléhá na činnost mozkové kůry sítě a připojení s subkortikální struktury jako jsou bazální ganglia a thalamus (mimo jiné, není diskutována konkrétně v našem návrhu) (Franz, 2012). Tím pádem, jakýkoli evoluční vývoj zahrnující AC může mít také určitou roli v modelu AAA. Našli jsme však malou literaturu, která by se konkrétně zabývala touto možnou vazbou.
úloha AC byla studována v úkolech, které pravděpodobně vyžadují formy pozornosti, jako jsou ty, které zahrnují vizuální pozornost. Například je dobře známo, že akallosální populace byly studovány v kontextu úkolů zahrnujících vizuální integraci (Gazzaniga et al ., 1962, 1965; Sperry, 1968; Levy et al., 1972). Více nedávno, Corballis (1995) se snažil řešit vizuální integraci a pozornost ve snaze vysvětlit předchozí nesrovnalosti v acallosal výzkumu. Corballis navrhl systém dichotomické vizuální pozornosti; jedna část (zahrnující formu) je automatická a lokalizovaná na každé polokouli a druhá (zahrnující pohyb a umístění) je dobrovolná a subkortikální. Model AAA může stavět na tomto pozorování a řešit nesrovnalosti pozorované v literatuře. Na základě našeho navrhovaného modelu, na více úrovních pozornosti existují jiné cesty než CC, které by mohly zprostředkovat přenos informací mezi hemisférami. Jedna možnost zahrnuje obvody bazálních ganglií, které navrhujeme, jsou potenciálně kritické při zprostředkování sdílení pozornosti mezi hemisférami (Franz, 2012). Přechodem CC je přímý přenos pozornosti kortikálními cestami do značné míry zrušen(pokud ovšem AC nehraje záložní roli). Přesto by integrace vizuální informace založená na pozornosti mohla být stále zprostředkována subkortikálními cestami a / nebo AC. Tímto způsobem by mohl být přítomen dvoudílný systém pozornosti pozorovaný Corballisem (1995) díky zprostředkování vizuální integrace pomocí AC (a/nebo bazálních ganglií a zapojených obvodů: Franz, 2012).
studie zahrnující zrak a pozornost nemusí být posuzovány zcela odděleně od systému regulujícího motorické působení. Na základě vlastních poznatků (Franz, 2004; Franz a Pacman, 2004), různé formy pozornost (vizuální a vnitřní-nevizuální) jsou úzce spjaty s motorem akce, a to dá rozum, že možný klíč k pochopení potenciální pozornost roli AC spočívá ve spojení mezi akce, vizi a pozornost. V dřívější studii Franz (2004) nechal normální účastníky kreslit kruhy bimanuálně pod různými manipulacemi vizuální zpětné vazby nebo vnitřní pozornosti každé ruky. Velikost kruhů natažený ruce obdržení forma vnitřní pozornosti se stal větší podobným způsobem, jako účinky, které se vyskytly s přítomností vizuální zpětnou vazbu, že ruce (vzhledem k žádné pozornosti/vizuální zpětnou vazbu). Naše AAA model implikuje pozornost jako klíčový prvek v regulaci výkonu motoru (stejně jako výběr z toho, co motorových akce je plánována), a pokud předložit důkazy, nemůžeme vyloučit AC vykonává úlohu v této funkci. Přímý test role AC v jakémkoli kognitivním úkolu však není triviální.
Testování, zda se AC účastní kognitivních funkcí je téměř nemožné v neuropsychologického výzkumu vzhledem k tomu, že účastníci s lokalizované AC není snadné najít (a víme, že nikdo). Proto by mohlo být mnohem intuitivnější posoudit neurologické rozdíly v normálním AC a korelovat neurologická data s údaji o chování. Prezentované metody traktografie (objasnění AC), může být použita poměrně snadno přes velké vzorky normální populace, a v ideálním případě může být v kombinaci s výkonem (na základě úkolů prováděných během samostatné testování relací z MPO kolekce) z těch jednotlivců, kteří používají pro tento účel navržený kognitivní úkoly. Zde prokazujeme, že DTI lze provádět a může přinést použitelné výsledky na malém vzorku lidí z neurologicky normální populace. Obecným návrhem by bylo provádět podobné metody na větší velikosti vzorku a (jak bylo navrženo výše) korelovat nálezy (například proxy měření hustoty AC) s proměnnými na kognitivním úkolu.
Na Obrázku Figure11 ukážeme výsledky DTI sledování na data získaná z 10 ženských účastníků, získaná z veřejné DTI dataset na Johns Hopkins University (viz Poděkování na plný zdroj). Průměrný věk byl 22 let (SD = 2,5). Snímky byly zpracovány pomocí FSL Diffusion Toolbox (Smith et al., 2004; Woolrich et al., 2009; Jenkinson a kol., 2012) a postupy používané v předchozích studiích na jiných vláknech (FDT; Behrens et al. , 2003a, b, 2007; Johansen-Berg et al., 2004). Stručně řečeno, obrázky byly nejprve zřetězeny do svazků 4d pro každého účastníka a lebky byly odstraněny pomocí nástroje pro extrakci mozku FSL (BET; Smith, 2002; Jenkinson et al., 2005). Extrahované obrazy byly korigovány pro menší pohyb hlavy a vířivé proudy generované změnami směru pole. Difuzní tenzory byly namontovány pro generování obrázků, které zobrazují primární směry difúze a úrovně FA na každém voxelu, které mají být použity pro barevné mapy během maskování. Bayesovský odhad rozptylu parametrů získané pomocí metody odebírání vzorků s křížením vláken (BEDPOSTX; „X“, což znamená křížení vláken) byla provedena pro vytvoření rozložení difúze velikost a směr, což představuje dvě křížení vláken na pozdější chování traktografie přes difúzní voxelů.
v Průměru výsledky sledování přes 10 kontrolních účastníků obložil na standardní T1-váženého MR obrazu s 2 mm izotropní voxelů pro anatomické reference.
v Průměru výsledky sledování všech 10 kontrolních účastníci byli pak obložil na standardní T1-váženého MR obrazu s 2 mm izotropní voxelů pro anatomické reference. Průměrný poměr FA ve skupině byl 0,3146 (SD = 0,0472). Tyto výsledky traktografie odhalit, co je důležitější, že struktura AC může být objasněn, a proto má potenciál pro další studie korelující výkon skóre na behaviorální úkoly s FA hodnoty pomocí větší velikost vzorku.
stručně řečeno, v současné době, řídké literatuře existuje, a z dostupné literatury nikdo konkrétně odkazy na AC, aby procesy související s AAA model, který je středem naší dřívější cíl článku (Franz, 2012). Pomocí postup podobný tomu, který navrhuje v tomto dokumentu, je možné vyzkoušet větší velikosti vzorku běžné populace, a korelovat hodnoty FA pro DTI výsledky (například) s konkrétní závislé proměnné získané z účelu vyvinuté úkol pozornost k akci (postupy, které jsou na pokračující vývoj v naší laboratoři).