Dokument: Multimodale Kartierung und Funktion des Sulcus frontalis inferior des menschlichen Gehirns
| Titel: | Multimodale Kartierung und Funktion des Sulcus frontalis inferior des menschlichen Gehirns | |||||||
| Weiterer Titel: | Multimodal mapping and function of the inferior frontal sulcus of the human brain | |||||||
| URL für Lesezeichen: | https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=33152 | |||||||
| URN (NBN): | urn:nbn:de:hbz:061-20150116-081235-1 | |||||||
| Kollektion: | Dissertationen | |||||||
| Sprache: | Deutsch | |||||||
| Dokumententyp: | Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation | |||||||
| Medientyp: | Text | |||||||
| Autor: | Bradler, Sabine Helene [Autor] | |||||||
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| Stichwörter: | Sulcus frontalis inferior, Zytoarchitektur, Rezeptorarchitektur, Wahrscheinlichkeitskarten, funktionelle Metaanalyse | |||||||
| Dewey Dezimal-Klassifikation: | 500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie | |||||||
| Beschreibungen: | Neueste funktionell bildgebende Studien zum verbalen Arbeitsgedächtnis und der kognitiven Kontrolle lokalisierten mehrere distinkte Aktivierungen innerhalb des Sulcus frontalis inferior (IFS) und in dessen Verbindung mit dem Sulcus precentralis inferior (IFJ). Jedoch können diese Aktivierungen keinem kortikalen Areal zugeordnet werden, da in der Hirnkarte von Brodmann, die Referenz für funktionelle Studien, keine Areale oder Arealgrenzen in Sulci dokumentiert sind. Deshalb sollte in dieser Arbeit die kortikale Struktur des IFS und der IFJ mittels eines multimodalen Ansatzes aus quantitativer in-vitro Rezeptorautoradiographie 17 Rezeptoren verschiedener Transmittersysteme und der zytoarchitektonischen Betrachter-unabhängigen Kartierungsmethode untersucht werden.
In dieser Arbeit konnten sechs bisher unbekannte rezeptor- und zytoarchitektonisch distinkte Areale innerhalb des IFS (ifs1-4) und der IFJ (ifj1,2) identifiziert werden. Ihre rostrokaudale sowie dorsoventrale Anordnung, Ausbreitung und interindividuelle Variabilität wurde anhand von Auftrittswahrscheinlichkeitskarten im Referenzraum visualisiert, um funktionelle Aktivierungen einzelnen Arealen zuordnen zu können. Zudem wurden die funktionellen Verwandtschaften der neu kartierten Areale und deren Nachbarn auf Grundlage ihrer rezeptor- und zytoarchitektonischen Ähnlichkeit untersucht. Dabei zeigte die Clusteranalyse, dass die Sulcus-Areale strukturell wie funktionell distinkt von ihren Nachbararealen sind und dass die ifs-Areale mehr Gemeinsamkeiten untereinander aufweisen als diese mit den ifj-Arealen. Weiterhin wurde mittels einer Metaanalyse der funktionellen Studien der BrainMap Datenbank die Funktionen der Areale und deren Konnektivität mit anderen Hirnregionen bestimmt. Die ifs- und ifj-Areale der linken Hemisphäre sind in verschiedene sprachassoziierte Prozesse und dem Arbeitsgedächtnis involviert, die der rechten in die musische Verarbeitung, Aufmerksamkeit und dem Arbeitsgedächtnis. Die bekannten Netzwerke die diese Funktionen verarbeiten, wie das Sprach-, Arbeitsgedächtnis- und Aufmerksamkeitsnetzwerk, sind in den Ko-Aktivierungsmustern der einzelnen Areale wiederzuerkennen. Interessanterweise war ifj2 stärker mit dem größten Teil der gemeinsam ko-aktivierten Hirnregionen verbunden als alle anderen Areale, was auf eine bedeutende Rolle dieses Areals in den verschiedenen Netzwerken und deren Interaktion schließen lässt. Die funktionelle Metaanalyse bot einen Einblick in die Funktionen der neu kartierten Areale, ist aber leider durch methodische Defizite limitiert. Eine weitere Spezifizierung und Differenzierung der Funktionen dieser Areale ist daher Gegenstand zukünftiger Forschungsarbeit.Recent functional imaging studies investigating the verbal working memory and cognitive control reported distinct activations within the inferior frontal sulcus (IFS) and its junction with the inferior precentral sulcus (IFJ). But these activations cannot assigned to an cortical area, since Brodmann´s map which is used as the reference for functional activations doesn´t contain any information about areas or areal borders within sulci. The aim of this study was therefore to parcellate the IFS and IFJ using a multimodal observer-independent mapping approach of combined quantitative in vitro receptor autoradiography of 17 neurotransmitter receptors and cytoarchitectonics. In this study, six previously unknown receptor and cytoarchitectonically distinct areas were mapped within the IFS (ifs1-4) and the IFJ (ifj1, 2). Their location, extent and inter-individual variability were visualized by probabilistic maps which can be used as a new reference for functional activations. A cluster analysis revealed receptor and cytoarchitectonic similar areas and thus gave evidence of their functional relationship. In summary, the six new areas within the sulci were structurally and functionally distinct from the areas located on the neighboring gyri and the ifs areas had more common properties among themselves than with the ifj areas. Furthermore, a meta-analysis of functional imaging data collected in the BrainMap database was carried out to investigate the functions of ifs1-4, ifj1, and ifj2 as well as their functional connectivity with other brain regions. The results demonstrated a lateralization of language-related processes to the left-hemispheric areas, a right lateralization of music processing and attention as well as a bilateral involvement of areas in working memory processes. The coactivation patterns of ifs1-4, ifj1, and ifj2 indicated a participation of these areas in networks such as the language, working memory, and attention network. Interestingly, ifj2 was specifically stronger coactivated with most of the brain regions of these networks than ifs1-4 and ifj1. These findings indicated that ifj2 plays a crucial role within each of the different networks and also in their interaction. The functional meta-analysis gave an overview of the functions of the newly mapped receptor and cytoarchitctonic areas within the IFS and IFJ, but a further specialization and differentiation of the cognitive functions ifs1-4, ifj1, and ifj2 are involved in will be subject of future studies. | |||||||
| Lizenz: |  Urheberrechtsschutz | |||||||
| Fachbereich / Einrichtung: | Sonstige Einrichtungen/Externe » Institute in Zusammenarbeit mit der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf » Institut für Medizin, Forschungszentrum Jülich GmbH | |||||||
| Dokument erstellt am: | 16.01.2015 | |||||||
| Dateien geändert am: | 16.01.2015 | |||||||
| Promotionsantrag am: | 26.07.2014 | |||||||
| Datum der Promotion: | 08.12.2014 |
