stringtranslate.com

Веретенообразная извилина

Веретенообразная извилина , также известная как латеральная затылочно-височная извилина , [1] [2] является частью височной доли и затылочной доли в области Бродмана 37 . [3] Веретенообразная извилина расположена между язычной извилиной и парагиппокампальной извилиной вверху и нижней височной извилиной внизу. [4] Хотя функциональность веретенообразной извилины до конца не изучена, она связана с различными нервными путями, связанными с распознаванием. Кроме того, это связано с различными неврологическими явлениями, такими как синестезия , дислексия и прозопагнозия .

Анатомия

Анатомически веретенообразная извилина является крупнейшей макроанатомической структурой вентральной височной коры , которая в основном включает в себя структуры, участвующие в зрении высокого уровня . [5] [6] Термин веретенообразная извилина (букв. «веретенообразная извилина») относится к тому факту, что форма извилины шире в центре, чем на концах. Этот термин основан на описании извилины Эмилем Хушке в 1854 г. [6] (см. также раздел по истории). Веретенообразная извилина расположена на базальной поверхности височной и затылочной долей и очерчена коллатеральной бороздой (CoS) и затылочно-височной бороздой (OTS) соответственно. [2] OTS отделяет веретенообразную извилину от нижней височной извилины (расположенной латерально по отношению к веретенообразной извилине), а CoS отделяет веретенообразную извилину от парагиппокампальной извилины (расположенной медиально по отношению к веретенообразной извилине).

Нижний вид веретенообразной извилины.
  • Веретенообразная извилина и все прилегающие к ней извилины на 3D-печатном мозге здорового взрослого человека. Когда мы смотрим на мозг снизу, правое полушарие находится в левой части изображения.
    Веретенообразная извилина и прилегающие к ней извилины. веретенообразная извилина ; нижняя височная извилина ; парагиппокампальная извилина ; язычная извилина ; нижняя затылочная извилина .
  • Веретенообразная извилина со всеми основными бороздами, ограничивающими ее, на 3D-печатном мозге здорового взрослого человека. Когда мы смотрим на мозг снизу, правое полушарие находится в левой части изображения.
    Веретенообразная извилина и разграничивающие борозды. веретенообразная извилина ; затылочно-височная борозда (ОТС) ; коллатеральная борозда (CoS) ; срединная веретенообразная борозда (СФС) .

Веретенообразную извилину можно дополнительно разделить на латеральную и медиальную части, поскольку в середине она разделена относительно неглубокой срединной веретенообразной бороздой (MFS). [7] [8] [9] Таким образом, латеральная веретенообразная извилина очерчена OTS латерально и MFS медиально. Аналогично, медиальная веретенообразная извилина ограничена MFS латерально и CoS медиально.

Важно отметить, что срединная веретенообразная борозда служит макроанатомическим ориентиром для веретенообразной области лица (FFA), функциональной субобласти веретенообразной извилины, которая, как предполагается, играет ключевую роль в обработке лица. [5] [10]

История

Веретенообразная извилина имеет спорную историю, которая недавно была прояснена. Этот термин был впервые использован в 1854 году Эмилем Хушке из Йены, Германия , который назвал веретенообразную извилину «Spindelwulst» (буквально «выпуклость веретена»). Он выбрал этот термин из-за сходства, которое соответствующая мозговая извилина имеет с формой веретена или свирели, из-за ее более широкой центральной части. [6] Сначала исследователи обнаружили веретенообразную извилину и у других млекопитающих, не принимая во внимание различия в грубой организации мозга других видов. Сегодня веретенообразную извилину считают специфичной для гоминоидов . Это подтверждается исследованиями, показывающими только три височные извилины и отсутствие веретенообразной извилины у макак. [8]

Первое точное определение срединной веретенообразной борозды было дано Густавом Ретциусом в 1896 году. Он был первым, кто описал sulcus sagittalis gyri fusiformis (сегодня: срединная веретенообразная борозда) и правильно определил, что борозда делит веретенообразную извилину на латеральные. и медиальные перегородки. В. Джулиус Микл упомянул среднюю веретенообразную борозду в 1897 году и попытался прояснить связь между височными бороздами и веретенообразной извилиной, назвав ее «внутриизвилистой бороздой веретенообразной дольки». [6]

Функция

Точная функциональность веретенообразной извилины до сих пор оспаривается, но существует относительный консенсус относительно ее участия в следующих путях:

Обработка цветовой информации

В 2003 году В.С. Рамачандран сотрудничал с учеными из Института биологических исследований Солка, чтобы определить потенциальную роль веретенообразной извилины в пути обработки цвета в мозге. Исследуя взаимоотношения внутри этого пути, особенно в случаях синестезии, Рамачандран обнаружил, что синестеты в среднем имеют более высокую плотность волокон, окружающих угловую извилину . Угловая извилина участвует в более высокой обработке цветов. [11] Волокна передают информацию о форме от веретенообразной извилины к угловой извилине, чтобы вызвать ассоциацию цветов и форм в графемно-цветовой синестезии. [11] Перекрестная активация между угловой и веретенообразной извилинами наблюдалась в среднем мозге, что означает, что веретенообразная извилина регулярно взаимодействует со зрительными путями. [12]

Распознавание лица и тела

Части веретенообразной извилины имеют решающее значение для распознавания лица и тела.

Распознавание слов

Считается, что части веретенообразной извилины левого полушария используются для распознавания слов .

Внутрикатегориальная идентификация

Дальнейшие исследования ученых Массачусетского технологического института показали, что левая и правая веретенообразные извилины играли разные роли, которые впоследствии переплелись. Левая веретенообразная извилина распознает черты лица в объектах, которые могут быть или не быть настоящими лицами, тогда как правая веретенообразная извилина определяет, является ли эта распознанная черта лица лицом на самом деле. [13]

Соответствующая система нейронных передатчиков

В исследовании 2015 года было высказано предположение, что дофамин играет ключевую роль в задаче распознавания лиц и связан с нервной активностью в веретенообразной извилине. Изучая корреляцию между потенциалом связывания (BP) дофаминового рецептора D1 с помощью ПЭТ и зависимостью от уровня кислорода в крови (Жирным шрифтом) при фМРТ-сканировании во время задачи распознавания лиц, было показано, что более высокая доступность рецептора D1 связана с более высоким уровнем жирного шрифта. уровень. Это исследование показало, что эта связь с АД D1 значима только для FFG, а не для других областей мозга. Исследователи также показали возможность того, что более высокая доступность рецептора дофамина D1 может лежать в основе лучшей производительности в задаче распознавания лиц. [14] Известно, что дофамин связан с системой вознаграждения. Дофаминергическая система демонстрирует активную реакцию на стимулы, которые предсказывают возможное вознаграждение. В качестве социального требования задача распознавания лиц может представлять собой процесс познания, в котором участвует дофамин, который может вызвать обратную связь с подкреплением. [14] [15]

Исследование 2007 года изучало, как дофамин может регулировать активность FFG во время задачи по распознаванию лиц. Это показало, что активность BOLD может модулироваться влиянием дофамина на постсинаптические рецепторы D1. Регуляция достигается таким образом, что дофамин сначала влияет на постсинаптический потенциал, а затем вызывает СИЛЬНОЕ увеличение активности в локальной области. Эту связь между увеличением постсинаптической активности BOLD и высвобождением дофамина можно объяснить блокировкой обратного захвата дофамина. [16]

Сопутствующие неврологические явления

Предполагается, что веретенообразная извилина связана с различными неврологическими явлениями.

Прозопагнозия

Некоторые исследователи полагают, что веретенообразная извилина может быть связана с расстройством, известным как прозопагнозия , или лицевая слепота. Исследования также показали, что веретенообразная область лица, область внутри веретенообразной извилины, активно участвует в восприятии лица , но только для любой общей идентификации внутри категории, которая, как показано, является одной из функций веретенообразной извилины. [17] Аномалии веретенообразной извилины также связаны с синдромом Вильямса . [18] Веретенообразная извилина также участвует в восприятии эмоций при лицевых стимулах. [19] Однако у людей с аутизмом практически не наблюдается активации веретенообразной извилины в ответ на вид человеческого лица. [20]

Синестезия

Недавние исследования показали активацию веретенообразной извилины во время субъективного восприятия графемы цвета у людей с синестезией . [21] Влияние веретенообразной извилины в графемном смысле кажется несколько более очевидным, поскольку веретенообразная извилина, по-видимому, играет ключевую роль в распознавании слов. Связь с цветом может быть обусловлена ​​перекрестным соединением (прямым соединением) областей веретенообразной извилины и других областей зрительной коры , связанных с восприятием цвета. [22]

Дислексия

У людей с дислексией было замечено, что веретенообразная извилина недостаточно активирована и плотность серого вещества снижена. [23]

Лицевые галлюцинации

Повышенная нейрофизиологическая активность в веретенообразной области лица может вызывать галлюцинации лиц, реалистичные или мультяшные, как это наблюдается при синдроме Шарля Бонне , гипнагогические галлюцинации , галлюцинации на ножке или галлюцинации, вызванные приемом лекарств. [24]

Дополнительные изображения

Рекомендации

  1. ^ Раджакумар, Радж; Кирнан, Джон (2014). Нервная система человека БАРРа (10-е изд.). п. 219. ИСБН 978-1-4511-7327-7.
  2. ^ ab «Анатомия Грея - Анатомические основы клинической практики, 41-е издание». 26 сентября 2015 года . Проверено 18 ноября 2015 г.
  3. ^ Природная неврология, том 7, 2004 г.
  4. ^ "Извилина". Бесплатный словарь . Проверено 19 июня 2013 г.
  5. ^ ab Grill-Spector, Каланит ; Вайнер, Кевин С. (2014). «Функциональная архитектура вентральной височной коры и ее роль в категоризации». Обзоры природы Неврология . 15 (8): 536–548. дои : 10.1038/nrn3747. ПМК 4143420 . ПМИД  24962370. 
  6. ^ abcd Зиллес, Вайнер (2015). «Анатомо-функциональная специализация веретенообразной извилины». Нейропсихология . 83 : 48–62. doi :10.1016/j.neuropsychologia.2015.06.033. ПМЦ 4714959 . ПМИД  26119921. 
  7. ^ Гриль-Спектор, Вайнер; и другие. (2013). «Средняя веретенообразная борозда: ориентир, определяющий как цитоархитектонические, так и функциональные подразделения вентральной височной коры человека». НейроИмидж . 84 : 453–465. doi :10.1016/j.neuroimage.2013.08.068. ПМЦ 3962787 . ПМИД  24021838. 
  8. ^ Аб Наср (2011). «Избирательные для сцены области коры человека и приматов». Дж. Нейроски . 31 (39): 13771–85. doi : 10.1523/jneurosci.2792-11.2011. ПМК 3489186 . ПМИД  21957240. 
  9. ^ Гриль-Спектор, Вайнер (2010). «Редкораспределенная организация активации лица и конечностей в вентральной височной коре человека». НейроИмидж . 52 (4): 1559–73. doi : 10.1016/j.neuroimage.2010.04.262. ПМК 3122128 . ПМИД  20457261. 
  10. ^ Гриль-Спектор, Вайнер (2012). «Невероятная простота веретенообразной области лица». Тенденции в когнитивных науках . 16 (5): 251–254. doi :10.1016/j.tics.2012.03.003. PMID  22481071. S2CID  17376865.
  11. ^ Аб Рамачандран, VS (17 января 2011 г.). Мозг-рассказчик . Нью-Йорк: WW Norton & Company, Inc. ISBN 978-0-393-34062-4.
  12. ^ Хаббард Э.М., Рамачандран В.С. (ноябрь 2005 г.). «Нейрокогнитивные механизмы синестезии». Нейрон (Обзор). 48 (3): 509–20. дои : 10.1016/j.neuron.2005.10.012 . ПМИД  16269367.
  13. ^ Трафтон, А. «Откуда наш мозг узнает, что такое лицо, а что нет?» Новости Массачусетского технологического института
  14. ^ аб Рипма, Барт; Фишер, Хокан; Рикманн, Анна; Хаббард, Николас А.; Нюберг, Ларс; Бекман, Ларс (04 ноября 2015 г.). «Потенциал связывания дофамина D1 предсказывает веретенообразную активность BOLD во время распознавания лиц». Журнал неврологии . 35 (44): 14702–14707. doi : 10.1523/JNEUROSCI.1298-15.2015. ISSN  1529-2401. ПМЦ 4635124 . ПМИД  26538642. 
  15. ^ Шульц, Вольфрам (1 мая 2007 г.). «Поведенческие сигналы дофамина». Тенденции в нейронауках . 30 (5): 203–210. doi :10.1016/j.tins.2007.03.007. ISSN  0166-2236. PMID  17400301. S2CID  11965742.
  16. ^ Натсон, Брайан; Гиббс, Саша Э.Б. (6 февраля 2007 г.). «Связывание прилежащего ядра дофамина и оксигенации крови». Психофармакология . 191 (3): 813–822. дои : 10.1007/s00213-006-0686-7. ISSN  0033-3158. PMID  17279377. S2CID  2614688.
  17. ^ Маккарти, Дж; и другие. (1997). «Специфическая обработка лица в веретенообразной извилине фумана». Журнал когнитивной нейронауки . 9 (5): 605–610. doi : 10.1162/jocn.1997.9.5.605. HDL : 2022/22741 . PMID  23965119. S2CID  23333049.
  18. ^ AL Reiss и др. Предварительные данные об аномальном белом веществе, связанном с веретенообразной извилиной при синдроме Вильямса: исследование трактографии с тензорной диффузионной визуализацией. Гены, мозг и поведение 11.1, 62–68 (2012)
  19. ^ Радуа, Хоаким; Филлипс, Мэри Л.; Рассел, Тамара; Лоуренс, Наталья; Маршалл, Николетт; Калидинди, Шридеви; Эль-Хаге, Виссам; Макдональд, Колм; Джампьетро, ​​Винсент (2010). «Нейральная реакция на определенные компоненты испуганных лиц у здоровых взрослых и взрослых, страдающих шизофренией». НейроИмидж . 49 (1): 939–946. doi : 10.1016/j.neuroimage.2009.08.030. PMID  19699306. S2CID  6209163.
  20. ^ Картер, Рита. Книга «Человеческий мозг» . п. 241.
  21. ^ Визуализация связей в синестетическом мозге
  22. ^ Пуйоль, Дж. (30 апреля 2009 г.). «Данные исследования Дж. Пужоля и его коллег обновляют понимание наук о жизни». Научное письмо .
  23. ^ Кларк, Дэвид (2005). Мозг и поведение . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-54984-4.
  24. ^ Ян Дирк Блом. Словарь галлюцинаций . Спрингер, 2010, с. 187. ISBN 978-1-4419-1222-0 . 

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме веретенообразной извилины .