胼胝體

維基百科,自由的百科全書
前往: 導覽搜尋
胼胝體
Gray733.png
從下方看人腦胼胝體。圖的上方對應於腦的前部。
Gray720.png
人腦的中矢面。胼胝體位於中央附近,顯示為淺灰色。
識別標示
Gray's p.828
MeSH A08.186.211.730.885.362
NeuroNames hier-173
NeuroLex ID Corpus callosum
TA英語Terminologia Anatomica A14.1.09.241
FMA FMA:86464
解剖學名詞英語Anatomical terminology
胼胝體

胼胝體拉丁語Corpus callosum)是哺乳動物大腦的一個重要白質帶。它連接大腦的左右兩個半球。胼胝體是大腦最大的白質帶,其中約包含2-2.5億個神經纖維。大腦兩半球間的通信多數是通過胼胝體進行的。較為低級的脊椎動物,例如單孔目有袋類的動物沒有胼胝體。

解剖構造[編輯]

胼胝體最後側的部分叫做壓部(Splenium),最前側的部分叫做膝部(Genu)。壓部和膝部之間的部分一般稱為主體(Body)。壓部和主體之間的部分往往相當窄,因此被稱為「峽部」(Isthmus)。胼胝體喙部(Rostrum)指的是膝部下方向後延伸的部分,它的形狀有點像鳥的喙,因此得名。

胼胝體

與胼胝體相鄰的大腦皮質稱為扣帶皮層

胼胝體內的纖維包含連接大腦兩半球各個葉的纖維。比如胼胝體前部主要包含連接兩側額葉的纖維,後部主要包括連接兩側枕葉頂葉的纖維。

在胼胝體的兩側神經纖維放射性傳入白質,它們穿過大腦皮質的不同部分,從膝部傳入額葉組成胼胝體輻射線額部,傳入枕葉的被稱為胼胝體輻射線枕部。這兩個部分之間是纖維的主體,它們被稱為腦毯,它們向兩邊傳入顳葉,覆蓋側腦室的中心部分。

膝部的軸突比較細,它們連接大腦兩側之間的前額葉皮質。這些纖維從腦毯中像分叉一樣浮現。主體的軸突比較粗,它們連接大腦皮質運動區的不同部分。胼胝體的大部分連接輔助運動區,包括布若卡氏區。壓部的纖維傳送大腦兩個半球頂葉的體感信息和枕葉的視覺皮層之間的信息[1][2]

變異[編輯]

胼胝體伴周圍神經發育不全是一種少見的先天性障礙,是人最常見的大腦疾病之一[3]。患這種病的人胼胝體部分發育不全或者完全沒有。一般在出生後兩年內可以確診胼胝體伴周圍神經發育不全。大多數患者在嬰兒期或兒童時期會體現嚴重病症,比較輕的可能在青年時期才有病症出現,也有些只是偶然發現的。最早的病症包括痙攣,此後可能會在吃飯時出現問題,以及很晚才能把頭抬起來,坐起來,站起來或者行走。其它病症可能包括智力和體力發育不正常、手眼協調、視覺和聽覺記憶出問題等。腦水腫也可能出現。在輕微的情況下可能多年不出現痙攣、語言重複或頭痛等現象。

胼胝體伴周圍神經發育不全一般不致命,其治療主要針對病症,如頭痛、痙攣等。雖然許多孩子可以保持一般的生活並擁有平均智力,但是仔細的神經心理測試可以顯示出與同年齡和教育但是沒有患病的孩子之間高級大腦功能的微小差別。有發育延遲和痙攣的胼胝體伴周圍神經發育不全孩子也要檢查是否有新陳代謝問題[4]

胼胝體伴周圍神經發育不全也包括部分發育、病態發育和發育不全(包括太薄)。

最近的研究顯示胼胝體伴周圍神經發育不全也與自閉症光譜有關[5]

電影《雨人》的原型,患有學者症候群金·匹克也患有胼胝體伴周圍神經發育不全。

性別差異[編輯]

在過去一百年裡許多學者和愛好者研究和討論胼胝體的性別差異。20世紀初的研究說男子與女子的胼胝體大小不同。這個結果受到質疑。後來更加高明的圖像技術似乎反駁早先的性別差異。但是1990年的的先進計算機神經解剖學分析技術證明胼胝體的性別差異是明顯的,但是僅僅局限於一定的部位,而且它們與一定測試的認知能力有聯繫[6]。最近的磁共振成像技術發現,如果用科學方法將男女大腦的大小調整至一致後,女子的胼胝體正中矢狀截面平均比較大[7]

近年來考察人的思想的形式和功能的方法不斷提高和擴大。比如除傳統的磁共振成像技術外功能性磁共振成像也被用來分析生理,這樣可以研究分子滲入或者滲出一個特殊區域或者組織的速度、滲透的各向異性和新陳代謝的速度。這些數據與人胼胝體的結構和微結構的性別差異數據一致[8][9][10]

磁共振成像也被用來做特殊的三維數學關係分析,其結果發現與性別之間差別的數據一致[11][12]。在一篇回顧里特殊算法發現70%重要的性別差別[13]

其它聯繫[編輯]

有報導說音樂家較非音樂家的胼胝體前部較大[14]。另外左手或者兩手同利的人的胼胝體比右手的人的胼胝體大0.75平方厘米,或者11%[15][16]。這些區別集中在胼胝體的前部和後部,壓部則沒有區別[15]。其它研究顯示胼胝體的大小與語言記憶能力和語義編碼測試結果有關[17]。患有失讀症的孩子的胼胝體比較小和發育比較弱[18][19]

在一段發育重要的時期音樂訓練會提高胼胝體的體積。這說明左右手的調諧提高、白質的結構變化和運動和聽覺的體積提高,幫助未來的音樂訓練。研究發現6歲前就開始音樂訓練的孩子(至少獲得15個月的訓練)的胼胝體體積提高,在11歲以前獲得音樂訓練的成年人的雙手調節提高[20]

臨床重要性[編輯]

癲癇[編輯]

腦電圖被用來尋找導致發作的電信號的來源,來考察對胼胝體手術的可能性

胼胝體切開可以用來減輕癲癇的症狀[21]。一般在大腦一側發生髮作或者強直-陣攣性發作導致兩個半腦之間電流的情況下會採取這個措施。在做手術前神經學家、神經外科醫生、心理學家和神經放射醫生使用腦電圖、核磁共振成像、正電子發射計算機斷層掃描等來考察手術的可能性[22]

其它疾病[編輯]

胼胝體前部破壞可能導致動性緘默症觸覺命名障礙。胼胝體後部破壞可能導致不帶失寫症的失讀。

補充資料:

異手症

失讀症而無失寫症 (參考 胼胝體的壓部受損)

胼胝體發育不全症英語Agenesis_of_the_corpus_callosum (參考 性腺生成障、發育不全、胼胝體畸形)

裂腦

狄莫西亞氏症候群英語Septo-optic_dysplasia

病灶典型多發性硬化症

胼胝體切開[編輯]

大腦分為兩半,胼胝體連接這兩半。把胼胝體切開可以幫助癲癇病人減輕發作程度,因為在一個半球的發作不會蔓延到另一個半球里。但是這個手術本身很危險。

歷史[編輯]

第一個研究胼胝體的是費城外科醫生比恩,1906年他認為「胼胝體特別大的人可能特別聰明」,並認為男子和女子有明顯區分。可能與當時的政治氣候相關他必須說不同人種胼胝體的大小不同。最後他自己待的實驗室的主任富蘭克林·默爾否認了他的理論[23]

1982年拉爾夫·哈羅維在《科學》上發表的文章認為人腦形態的區別與智力有關獲得了很多主流媒體的注意[24]。1992年《時代》發表的一篇文章說「由於女子的胼胝體往往比男子的寬,它可能允許兩個半球之間更多的交談,這也許是婦女直覺的基礎。」[25]

最近的心理學發表懷疑胼胝體的大小是不是真的有差別。對1980年以來49份研究的薈萃分析發現不論是不是考慮男子的大腦大一些胼胝體並沒有性別差異[23]。2006年一份使用片層磁共振成像的研究發現胼胝體沒有大小差別[26]

其它哺乳動物[編輯]

只有真獸亞綱的哺乳動物有胼胝體,單孔目有袋類沒有胼胝體[27]。其它脊椎動物如鳥類、爬行動物、兩棲動物和魚類也沒有胼胝體。其它動物有其它結構來使得兩個半球相互通訊,比如單孔目主要使用的前連合[28][29],在單孔目里前連合包含所有連接新皮質的神經纖維,在真獸亞綱動物里前連合只包括一些這些神經纖維[30]靈長目的神經傳導速度由髓磷脂對神經的覆蓋度決定。覆蓋度越高軸突的直徑就越大。在大多數靈長目動物里腦子越大其軸突的直徑也越高來補償大腦各部分之間的距離。這樣腦子可以協調感受和運動。但是從黑猩猩腦子的體積的增長沒有導致更高的髓磷脂覆蓋度。不過胼胝體的髓磷脂覆蓋度的確有一定程度的提高[1]

人腦的正中橫切面,胼胝體是圖正中白色的弧形結構。它的顏色比較前因為它的髓磷脂成分比較高

人的胼胝體的確比較大,因此它覆蓋和排擠海馬體[31]

參考資料[編輯]

  1. ^ 1.0 1.1 Caminiti, Roberto; Ghaziri, Hassan; Galuske, Ralf; Hof, Patrick R.; Innocenti, Giorgio M. Evolution amplified processing with temporally dispersed slow neuronal connectivity in primates. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2009, 106 (46): 19551–6. Bibcode:2009PNAS..10619551C. JSTOR 25593230. PMC 2770441. PMID 19875694. doi:10.1073/pnas.0907655106. 
  2. ^ Hofer, Sabine; Frahm, Jens. Topography of the human corpus callosum revisited—Comprehensive fiber tractography using diffusion tensor magnetic resonance imaging. NeuroImage. 2006, 32 (3): 989–94. PMID 16854598. doi:10.1016/j.neuroimage.2006.05.044. 
  3. ^ Dobyns, W. B. Absence makes the search grow longer. American Journal of Human Genetics. 1996, 58 (1): 7–16. PMC 1914936. PMID 8554070. 
  4. ^ NINDS Agenesis of the Corpus Callosum Information Page: NINDS. RightDiagnosis.com. [2016年8月30日]. 
  5. ^ Autism May Involve A Lack Of Connections And Coordination In Separate Areas Of The Brain, Researchers Find. Medical News Today. 
  6. ^ Davatzikos, C; Resnick, S. M. Sex differences in anatomic measures of interhemispheric connectivity: Correlations with cognition in women but not men. Cerebral Cortex. 1998, 8 (7): 635–40. PMID 9823484. doi:10.1093/cercor/8.7.635. 
  7. ^ Ardekani, B. A.; Figarsky, K.; Sidtis, J. J. Sexual Dimorphism in the Human Corpus Callosum: An MRI Study Using the OASIS Brain Database. Cerebral Cortex. 2012, 23 (10): 2514–20. PMID 22891036. doi:10.1093/cercor/bhs253. 
  8. ^ Dubb, Abraham; Gur, Ruben; Avants, Brian; Gee, James. Characterization of sexual dimorphism in the human corpus callosum. NeuroImage. 2003, 20 (1): 512–9. PMID 14527611. doi:10.1016/S1053-8119(03)00313-6. 
  9. ^ Westerhausen, René; Kreuder, Frank; Sequeira, Sarah Dos Santos; Walter, Christof; Woerner, Wolfgang; Wittling, Ralf Arne; Schweiger, Elisabeth; Wittling, Werner. Effects of handedness and gender on macro- and microstructure of the corpus callosum and its subregions: A combined high-resolution and diffusion-tensor MRI study. Cognitive Brain Research. 2004, 21 (3): 418–26. PMID 15511657. doi:10.1016/j.cogbrainres.2004.07.002. 
  10. ^ Shin, Yong-Wook; Jin Kim, Dae; Hyon Ha, Tae; Park, Hae-Jeong; Moon, Won-Jin; Chul Chung, Eun; Min Lee, Jong; Young Kim, In; Kim, Sun I.; 等. Sex differences in the human corpus callosum: Diffusion tensor imaging study. NeuroReport. 2005, 16 (8): 795–8. PMID 15891572. doi:10.1097/00001756-200505310-00003. 
  11. ^ Kontos, Despina; Megalooikonomou, Vasileios; Gee, James C. Morphometric analysis of brain images with reduced number of statistical tests: A study on the gender-related differentiation of the corpus callosum. Artificial Intelligence in Medicine. 2009, 47 (1): 75–86. PMC 2732126. PMID 19559582. doi:10.1016/j.artmed.2009.05.007. 
  12. ^ Spasojevic, Goran; Stojanovic, Zlatan; Suscevic, Dusan; Malobabic, Slobodan. Sexual dimorphism of the human corpus callosum: Digital morphometric study. Vojnosanitetski pregled. 2006, 63 (11): 933. doi:10.2298/VSP0611933S. 
  13. ^ Yokota, Y.; Kawamura, Y.; Kameya, Y. 2005 IEEE Engineering in Medicine and Biology 27th Annual Conference: 3055–8. 2005. ISBN 0-7803-8741-4. doi:10.1109/IEMBS.2005.1617119.  |chapter=被忽略 (幫助)
  14. ^ Levitin, Daniel J. "This is Your Brain on Music", '
  15. ^ 15.0 15.1 Witelson, S. The brain connection: The corpus callosum is larger in left-handers. Science. 1985, 229 (4714): 665–8. Bibcode:1985Sci...229..665W. PMID 4023705. doi:10.1126/science.4023705. 
  16. ^ Driesen, Naomi R.; Raz, Naftali. The influence of sex, age, and handedness on corpus callosum morphology: A meta-analysis. Psychobiology. 1995, 23 (3): 240–7. 
  17. ^ Kozlovskiy, S.A.; Vartanov, A.V.; Pyasik, M.M.; Nikonova, E.Y. Functional role of corpus callosum regions in human memory functioning. International Journal of Psychophysiology. 2012, 85 (3): 396–7. doi:10.1016/j.ijpsycho.2012.07.092. 
  18. ^ Hynd, G. W.; Hall, J.; Novey, E. S.; Eliopulos, D.; Black, K.; Gonzalez, J. J.; Edmonds, J. E.; Riccio, C.; Cohen, M. Dyslexia and Corpus Callosum Morphology. Archives of Neurology. 1995, 52 (1): 32–8. PMID 7826273. doi:10.1001/archneur.1995.00540250036010. 
  19. ^ Von Plessen, K; Lundervold, A; Duta, N; Heiervang, E; Klauschen, F; Smievoll, AI; Ersland, L; Hugdahl, K. Less developed corpus callosum in dyslexic subjects—a structural MRI study. Neuropsychologia. 2002, 40 (7): 1035–44. PMID 11900755. doi:10.1016/S0028-3932(01)00143-9. 
  20. ^ Steele, C. J.; Bailey, J. A.; Zatorre, R. J.; Penhune, V. B. Early Musical Training and White-Matter Plasticity in the Corpus Callosum: Evidence for a Sensitive Period. Journal of Neuroscience. 2013, 33 (3): 1282–90. PMID 23325263. doi:10.1523/JNEUROSCI.3578-12.2013. 
  21. ^ Clarke, Dave F.; Wheless, James W.; Chacon, Monica M.; Breier, Joshua; Koenig, Mary-Kay; McManis, Mark; Castillo, Edward; Baumgartner, James E. Corpus callosotomy: A palliative therapeutic technique may help identify resectable epileptogenic foci. Seizure. 2007, 16 (6): 545–53. PMID 17521926. doi:10.1016/j.seizure.2007.04.004. 
  22. ^ WebMd Corpus Callotomy. Web MD. 2010年7月18日 [2016年5月4日]. 
  23. ^ 23.0 23.1 Bishop, Katherine M.; Wahlsten, Douglas. Sex Differences in the Human Corpus Callosum: Myth or Reality?. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 1997, 21 (5): 581–601. PMID 9353793. doi:10.1016/S0149-7634(96)00049-8. 
  24. ^ Delacoste-Utamsing, C; Holloway, R. Sexual dimorphism in the human corpus callosum. Science. 1982, 216 (4553): 1431–2. Bibcode:1982Sci...216.1431D. PMID 7089533. doi:10.1126/science.7089533. 
  25. ^ C Gorman. Sizing up the sexes. Time. 20 January 1992: 36–43.  As cited by Bishop and Wahlsten.
  26. ^ Luders, Eileen; Narr, Katherine L.; Zaidel, Eran; Thompson, Paul M.; Toga, Arthur W. Gender effects on callosal thickness in scaled and unscaled space. NeuroReport. 2006, 17 (11): 1103–6. PMID 16837835. doi:10.1097/01.wnr.0000227987.77304.cc. 
  27. ^ Keeler, Clyde E. Absence of the Corpus callosum as a Mendelizing Character in the House Mouse. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1933, 19 (6): 609–11. Bibcode:1933PNAS...19..609K. JSTOR 86284. PMC 1086100. PMID 16587795. doi:10.1073/pnas.19.6.609. 
  28. ^ Ashwell, Ken (2010). The Neurobiology of Australian Marsupials: Brain Evolution in the Other Mammalian Radiation, p. 50
  29. ^ Armati, Patricia J., Chris R. Dickman, and Ian D. Hume (2006). Marsupials, p. 175
  30. ^ Butler, Ann B., and William Hodos (2005). Comparative Vertebrate Neuroanatomy: Evolution and Adaptation, p. 361
  31. ^ Morris, H., & Schaeffer, J. P. (1953). The Nervous system-The Brain or Encephalon. Human anatomy; a complete systematic treatise. (11th ed., pp. 920–921, 964–965). New York: Blakiston.

外部連結[編輯]