Задний пояс поясной коры

редактировать
Каудальная часть поясной коры головного мозга
Задняя поясная кора
МРТ задней поясной извилины.png Сагиттальный срез МРТ с выделением, указывающим местоположение задняя поясная извилина
Gray727-Brodman.png Медиальная поверхность. (Области 23 и 31 в центре справа. Изображение перевернуто с изображения выше.)
Детали
Частьпоясной извилины
Идентификаторы
Латинский Cortex cingularis posterior
NeuroNames 162
NeuroLex IDbirnlex_950
FMA 61924
Анатомические термины нейроанатомии [редактировать в Викиданных ]

кортикального слоя задней части поясной извилины (PCC ) - каудальная часть поясной коры, расположенная кзади от передней поясной коры. Это верхняя часть «лимбической доли ». Сингулярная кора состоит из области вокруг средней линии мозга. Окружающие области включают ретроспленальную кору и предклинье.

Цитоархитектонически задняя поясная кора связана с областями Бродмана 23 и 31.

PCC образует центральный узел в режиме по умолчанию сеть мозга. Было показано, что он одновременно взаимодействует с различными мозговыми сетями и участвует в различных функциях. Наряду с предклиньем PCC использовался как нервный субстрат для человеческого сознания в многочисленных исследованиях как анестезированного, так и вегетативного (кома) состояний. Визуальные исследования указывают на важную роль PCC в восстановлении боли и эпизодической памяти. Увеличение размера вентрального PCC связано со снижением производительности рабочей памяти. PCC также является ключевой частью нескольких внутренних сетей управления.

Содержание

  • 1 Анатомия
    • 1.1 Расположение и границы
    • 1.2 Цитоархитектурная организация
    • 1.3 Структурные связи
      • 1.3. 1 Нечеловеческая структура
      • 1.3.2 Человеческая структура
  • 2 Функция
    • 2.1 Эмоции и память
    • 2.2 Внутренние сети контроля
    • 2.3 Медитация
  • 3 Нарушения
    • 3.1 Болезнь Альцгеймера
    • 3.2 Расстройство аутистического спектра
    • 3.3 Синдром дефицита внимания и гиперактивности
    • 3.4 Депрессия
    • 3.5 Шизофрения
    • 3.6 Черепно-мозговая травма
    • 3.7 Тревожные расстройства
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешний links

Анатомия

Расположение и границы

Задняя поясная кора лежит позади передней поясной коры, образуя часть заднемедиальной коры, вместе с ретроспленальная кора (области Бродмана 29 и 30 ) и предклинье (расположенная кзади и выше PCC). PCC вместе с ретроспленальной корой образует ретроспленальную извилину. Задняя поясная кора ограничена следующими отделами головного мозга: маргинальная ветвь поясной борозды (сверху), мозолистое тело (снизу), теменно-затылочная борозда. (сзади) и область Бродмана 24 (anterior).

Цитоархитектурная организация

Задняя поясная извилина кора считается паралимбической кортикальной структурой, состоящий из областей Бродмана 23 и 31. Как часть паралимбической коры, она имеет менее шести слоев, располагая свою клеточную архитектуру между шестислойным неокортексом и более примитивным аллокортексом основных лимбических структур. Это также было связано с гиппокампоцентрическим подразделением паралимбической зоны. цитоархитектура PCC не совсем однородна, вместо этого она содержит отдельные передние и дорсальные субрегионы, которые все чаще понимаются как разные по функциям, а также по цитоархитектурной структуре.

Структурные связи

Нечеловеческая структура

У нечеловеческих приматов хорошо документированы следующие структурные связи задней части поясной извилины:

Как и в других областях заднемедиальной коры, задняя поясная корка не имеет очевидных связей с первичными сенсорными или моторными областями. Таким образом, маловероятно, что он будет вовлечен в низкоуровневую сенсорную или моторную обработку.

Структура человека

Хотя многие из связей у нечеловеческих приматов могут присутствовать у людей, они меньше хорошо задокументированы. Исследования показали сильную реципрокную связь с медиальной височной долей структурами памяти, такими как энторинальная кора и парагиппокампальная извилина, причем последняя участвует в ассоциативном обучении и эпизодическом обучении. объем памяти. У людей PCC также связан с областями, участвующими в эмоциональном и социальном поведении, внимании (латеральная интрапериетальная кора и предклинье ), обучении и мотивации (передняя и латеральная ядро таламуса, хвостатое ядро ​​, орбитофронтальная кора и передняя поясная извилина ).

Функция

Кора задней части поясной извилины тесно связана и является одной из наиболее метаболически активные области в головном мозге, но нет единого мнения относительно его когнитивной роли. Церебральный кровоток и скорость метаболизма в PCC примерно на 40% выше, чем в среднем по всему мозгу. Высокая функциональная связность PCC означает обширную сети внутренней связи (сети областей мозга, участвующих в ряде задач, которые имеют общие пространственно-временные паттерны активности).

Эмоции и память

Исследования поражений связаны с задней частью поясной коры головного мозга. в пространственная память, конфигурационное обучение и m поддержка обучения распознаванию избегания. Совсем недавно было показано, что PCC проявляет интенсивную активность при успешном воспроизведении автобиографических воспоминаний (например, касающихся друзей и семьи). В исследовании, включающем автобиографические воспоминания, каудальная часть левой PCC была единственной структурой мозга, высокоактивной у всех испытуемых. Кроме того, PCC не демонстрирует такую ​​же активацию во время попытки, но безуспешного поиска, что подразумевает важную роль в успешном восстановлении памяти (см. Ниже: Болезнь Альцгеймера ).

Задняя часть поясной извилины коры также прочно связана с эмоциональной значимостью. Таким образом,, была выдвинута гипотеза, что эмоциональная важность автобиографических воспоминаний может способствовать силе и последовательности активности PCC после успешного вспоминания этих воспоминаний. Задняя поясная извилина кора головного мозга в значительной степени двусторонне активируется эмоциональными стимулами, независимо от валентности (положительной или отрицательной). Это контрастирует с другими структурами лимбической системы, такими как миндалевидное тело, которое, как считается, непропорционально реагирует на негативные стимулы, или левый фронтальный полюс, который активирует только в ответ на положительные стимулы. Эти результаты подтверждают гипотезу о том, что задняя поясная извилина коры головного мозга опосредует взаимодействие между эмоциями и запоминанием. у.

Внутренние сети управления

Задняя поясная извилина коры головного мозга демонстрирует связь с широким диапазоном внутренних сетей управления. Его наиболее широко известная роль - это центральный узел в сети с режимом по умолчанию (DMN). Сеть режима по умолчанию (и PCC) очень реактивна и быстро деактивируется во время задач с направленным извне или сосредоточенным в данный момент вниманием (например, рабочей памятью или медитацией). И наоборот, DMN активна, когда внимание направлено внутрь (во время эпизодического восстановления памяти, планирования и мечтаний). Неспособность DMN деактивироваться в надлежащее время связана с плохой когнитивной функцией, что указывает на ее важность для внимания.

В дополнение к сети режима по умолчанию, задняя часть поясной извилины также участвует в сеть дорсального внимания (контроль зрительного внимания и движения глаз сверху вниз) и лобно-теменная сеть контроля (участвующая в исполнительном двигательном контроле). Кроме того, исследования с помощью фМРТ показали, что задняя поясная корка головного мозга активируется во время визуальных задач, когда задействована некоторая форма денежного стимула, по существу функционируя как нейронный интерфейс между областями, связанными с мотивацией, и контролем зрительного внимания сверху вниз.

Взаимосвязь между этими сетями внутри PCC четко не изучена. Когда активность в дорсальной сети внимания и лобно-теменной контрольной сети увеличивается, она должна одновременно снижаться в DMN тесно коррелированным образом. Этот антикоррелированный паттерн свидетельствует о различных различиях и важности субрегионов в задней части коры поясной извилины.

Рассмотрение связи PCC с DMN с подавлением активности задней части поясной извилины, благоприятствующей низкому когнитивному самоанализу и большему вниманию извне и повышенная активность, указывающая на восстановление памяти и планирование, была выдвинута гипотеза, что эта область мозга в значительной степени участвует в замечании внутренних и внешних изменений и в содействии новому поведению или ответной мысли. Таким образом, высокая активность будет указывать на продолжение работы с текущим когнитивным набором, в то время как более низкая активность будет указывать на исследование, гибкость и новое обучение.

Альтернативная гипотеза больше сосредоточена на различии между дорсальной и вентральной субрегионами и требует с учетом их функционального разделения. В этой модели предполагается, что PCC играет главную регулирующую роль в фокусировании внутреннего и внешнего внимания. Растущее количество свидетельств того, что PCC участвует как в интеграции воспоминаний об опыте, так и в инициировании сигнала для изменения поведенческих стратегий, поддерживает эту гипотезу. Согласно этой модели PCC играет решающую роль в контроле состояния возбуждения, широты фокуса и внутреннего или внешнего фокуса внимания. Эта гипотеза подчеркивает, что PCC - это динамическая сеть, а не фиксированная и неизменная структура.

Хотя обе гипотезы являются результатом научных исследований, роль PCC до сих пор не совсем понятна, и многое еще предстоит сделать. необходимо проделать работу, чтобы исследовать степень их правдивости.

Медитация

Исследования нейровизуализации и субъективные описания показали, что PCC активируется во время самостоятельного мышления и дезактивируется во время. С помощью генеративного топографического картирования было дополнительно обнаружено, что неотвлекаемое, легкое блуждание ума соответствует деактивации PCC, тогда как отвлеченное и контролируемое осознание соответствует активации PCC. Эти результаты тесно связаны с выводами о роли PCC в DMN.

расстройствах

Структурные и функциональные аномалии PCC приводят к ряду неврологических и психических расстройств. PCC, вероятно, объединяет и передает информацию в мозг. Следовательно, функциональные нарушения PCC могут быть накоплением отдаленных и широко распространенных повреждений в головном мозге.

Болезнь Альцгеймера

PCC обычно поражается нейродегенеративным заболеванием. Фактически, снижение метаболизма в PCC было идентифицировано как ранний признак болезни Альцгеймера и часто присутствует до постановки клинического диагноза. Снижение метаболизма в PCC обычно является частью диффузного паттерна метаболической дисфункции в головном мозге, который включает структуры медиальной височной доли и передний таламус, аномалии, которые могут быть результатом повреждения в изолированных, но связанных областях.. Например, Meguro et al. (1999) показывают, что экспериментальное повреждение коры носа приводит к гипометаболизму ПКК. При болезни Альцгеймера метаболические нарушения связаны с отложением амилоида и атрофией мозга с пространственным распределением, которое напоминает узлы сети режима по умолчанию. При ранней стадии болезни Альцгеймера функциональная связность в DMN снижена, что влияет на связь между PCC и гиппокампом, и эти измененные паттерны могут отражать генетический статус ApoE ( фактор риска, связанный с заболеванием). Было обнаружено, что нейродегенеративные заболевания распространяются «подобно прионам» через мозг. Например, когда белки амилоид-b и TDP-43 находятся в своей аномальной форме, они распространяются по синапсам и связаны с нейродегенерацией. Эта передача аномального белка будет ограничена организацией связей белого вещества и потенциально может объяснить пространственное распределение патологии в DMN при болезни Альцгеймера. При болезни Альцгеймера топология связности белого вещества помогает предсказать атрофические паттерны, возможно, объясняя, почему PCC поражается на ранних стадиях заболевания.

Расстройство аутистического спектра

Расстройства аутистического спектра ( ASD) связаны с метаболическими и функциональными нарушениями PCC. У людей с РАС наблюдается снижение метаболизма, аномальные функциональные реакции и снижение функциональной связи. Одно исследование показало, что эти сокращения заметны в PCC. Исследования показали, что отклонения в реакциях поясной извилины во время межличностного взаимодействия коррелируют с тяжестью симптомов РАС, а неспособность показать зависимую от задачи деактивацию в ПКС коррелирует с общей социальной функцией. Наконец, патологоанатомические исследования показывают, что ОКК у пациентов с РАС имеет цитоархитектонические аномалии, включая пониженные уровни рецепторов ГАМК и сайтов связывания бензодиазепина.

Синдром дефицита внимания и гиперактивности

Было высказано предположение, что СДВГ является расстройством DMN, при котором нервные системы нарушаются неконтролируемой активностью, что приводит к провалы внимания. В метаанализе структурных МРТ-исследований Nakao et al. (2011) обнаружили, что пациенты с СДВГ демонстрируют увеличенный левый PCC, предполагая, что аномалии развития влияют на PCC. Фактически, функция PCC ненормальна при СДВГ. В DMN функциональная связность снижается, и активность в состоянии покоя используется для диагностики СДВГ у детей. Лечение СДВГ включает прием психостимулирующих препаратов, напрямую влияющих на активность ПКС. В других исследованиях, посвященных лечению аномалий ПКС, сообщается, что ОКК может реагировать только на лечение стимуляторами, а эффективность лекарств может зависеть от уровней мотивации. Кроме того, СДВГ был связан с геном SNAP25. У здоровых детей полиморфизм SNAP25 связан с объемом рабочей памяти, измененной структурой PCC и зависимыми от задачи моделями деактивации PCC при выполнении задачи рабочей памяти.

Депрессия

Аномальная функциональная связность PCC была связана с большая депрессия с переменными результатами. В одном исследовании сообщается об увеличении функциональной связи PCC, в то время как в другом показано, что у нелеченых пациентов снижена функциональная связь от PCC к хвостатому. В других исследованиях изучались взаимодействия между ОКК и субгениальной поясной частью (зона Бродмана 25 ), областью мозга, которая потенциально вызывает депрессию. Передний узел DMN частично образован сильно связанным PCC и областью Бродмана 25. Эти две области метаболически сверхактивны при устойчивой к лечению большой депрессии. Связь между активностью в PCC и зоной Бродмана 25 коррелирует с пережевыванием, признаком депрессии. Эта связь между двумя регионами может влиять на реакцию пациентов на лекарства. Уже было обнаружено, что в обеих областях наблюдаются изменения метаболизма после лечения антидепрессантом. Кроме того, пациенты, подвергшиеся глубокой стимуляции мозга, имеют повышенный метаболизм глюкозы и церебральный кровоток в PCC, а также демонстрируют измененную область Бродмана 25.

Шизофрения

Аномальная активность в PCC был связан с шизофренией, психическим расстройством с общими симптомами, такими как галлюцинации, бред, дезорганизованное мышление и недостаток эмоционального интеллекта. Что общего между симптомами, так это то, что они связаны с неспособностью различать внутренние и внешние события. Два исследования ПЭТ у пациентов с шизофренией показали аномальный метаболизм в ОКК. Одно исследование сообщает, что метаболизм глюкозы был снижен у шизофреников, в то время как другое показывает аномальный метаболизм глюкозы, который сильно коррелировал в пульвинаре и PCC. В последнем исследовании таламические взаимодействия с лобными долями были уменьшены, что могло означать, что шизофрения влияет на таламокортикальные связи. При посмертной авторадиографии шизофреников были обнаружены другие аномалии в PCC, аномальном связывании NMDA, каннабиноидов и ГАМКергических рецепторов. Нарушения в структуре и связях белого вещества ПКС также были зарегистрированы у больных шизофренией. У шизофреников с неблагоприятным исходом часто наблюдается снижение объема ПКС. Кроме того, у некоторых пациентов с шизофренией обнаруживаются аномалии белого вещества в поясной связке, структуре, которая соединяет PCC с другими лимбическими структурами. В функциональных МРТ-исследованиях аномальная функция PCC была связана с увеличением или уменьшением функциональной связности. Также есть ненормальные ответы PCC во время выполнения задачи. Эти отклонения могут способствовать возникновению психотических симптомов у некоторых больных шизофренией. Исследование действия психоделического препарата псилоцибин показывает, что измененное состояние сознания, вызванное этим препаратом, может быть коррелировано с аномальным метаболизмом и функциональной связностью PCC, а также снижением силы анти- корреляции между DMN и лобно-теменной контрольной сетью (FPCN). Поскольку эти сети способствуют внутреннему и внешнему познанию, аномалии PCC могут способствовать развитию психоза при некоторых типах шизофрении.

черепно-мозговой травмы

после черепно-мозговой травмы (TBI), аномалии были выявлены в PCC. Часто травмы головы вызывают широко распространенное повреждение аксонов, которое разъединяет области мозга и приводит к когнитивным нарушениям. Это также связано со сниженным метаболизмом в PCC. Исследования производительности при выполнении задач на время реакции простого выбора после TBI показывают, в частности, что модель функционального подключения от PCC к остальной части DMN может предсказать ухудшение TBI. Они также обнаружили, что большее повреждение поясной связки, которая соединяет PCC с передней частью DMN, коррелировало с устойчивым нарушением внимания. В последующем исследовании было обнаружено, что ЧМТ связаны с трудностью переключения с автоматического на контролируемый ответ. В рамках выбранных задач пациенты с ЧМТ показали нарушение моторного торможения, которое было связано с неспособностью быстро реагировать на PCC. В совокупности это предполагает, что неспособность контролировать активность PCC / DMN может привести к упадку внимания у пациентов с TBI.

Тревожные расстройства

Накапливаются данные о дисфункции ПКС, лежащей в основе многих психических расстройств детского / подросткового возраста. Кроме того, пациенты с тревожным расстройством обнаруживают связь между повышенной активностью PCC, связанной с угасанием, и большей серьезностью симптомов. Дисфункция PCC также может играть роль в тревожных расстройствах в подростковом возрасте.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Викискладе есть материалы, связанные с задней поясной извилиной корой.

Подробнее о МРТ-определениях поясной коры на основе атласа Desikan-Killiany Brain, см.:

  • Desikan RS, Ségonne F, Fischl B, Quinn BT, Dickerson BC, Blacker D, Buckner RL, Dale AM, Maguire RP, et al. (Июль 2006 г.). «Автоматическая система маркировки для разделения коры головного мозга человека на МРТ на интересующие области на основе гирали». NeuroImage. 31 (3): 968–80. doi : 10.1016 / j.neuroimage.2006.01.021. PMID 16530430. S2CID 12420386.
Последняя правка сделана 2021-06-02 12:36:43
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте