Dokument: Zytoarchitektur, Parzellierung und funktionelle Bedeutung des posterioren dorsolateralen präfrontalen Kortex (Brodmann-Area 8) im menschlichen Gehirn

Titel:	Zytoarchitektur, Parzellierung und funktionelle Bedeutung des posterioren dorsolateralen präfrontalen Kortex (Brodmann-Area 8) im menschlichen Gehirn
Weiterer Titel:	Cytoarchitecture, parcellation and functional meaning of the posterior dorsolateral prefrontal cortex (Brodmann Area 8) in the human brain
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=64502
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20240118-101705-4
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Hansel, Jonas [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 3,93 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 24.12.2023 / geändert 24.12.2023
Beitragende:	Prof. Dr. med. Amunts, Katrin [Gutachter] Prof. Dr. med. Dr. rer. pol. Caspers, Svenja [Gutachter]
Stichwörter:	Zytoarchitektonische Kartierung, posteriorer dorsolateraler präfrontaler Kortex, Brodmann Area 8, frontales Augenfeld
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Die vorliegende Studie zeigt die neuroanatomische Organisation innerhalb des posterioren dorsolateralen präfrontalen Kortex (dlPFC), welcher der Brodmann-Area 8 (BA 8) entspricht. Dieses Gebiet wurde häufig als anatomisches Korrelat des frontalen Augenfeldes (FEF) angesehen, d.h. als übergeordnete kortikale Instanz für die Kontrolle der Augenbewegungen. Das FEF wurde teilweise an der Kreuzung des Sulcus frontalis superior (SFS) mit dem Sulcus praecentralis lokalisiert, jedoch teilweise auch an anderen Stellen des menschlichen Kortex identifiziert. Das komplexe Sulkusmuster dieser Region stellt eine besondere Herausforderung bei der Identifizierung der mikrostrukturellen Korrelate des FEF dar. So ist nicht klar, ob die berichteten Aktivierungen mit einem oder mehreren zytoarchitektonischen Bereichen korrelieren. Das Ziel der vorliegenden Studie ist es, eine neue Karte dieser Region zu erstellen, um die Struktur-Funktions-Beziehungen besser verstehen zu können. Die Zytoarchitektur des posterioren dlPFC wurde in zellkörpergefärbten histologischen Schnitten von zehn post-mortem Gehirnen analysiert. Um die Grenzen zwischen den Bereichen zu erkennen, wurden ein Untersucherunabhängiger Kartierungsansatz in Kombination mit einer multivariaten statistischen Analyse angewandt. In dieser Region wurden vier neue Bereiche identifiziert und systematisch in ihrer gesamten Ausdehnung kartiert: Areal 8d1 befindet sich auf dem Gyrus frontalis superior (SFG), Areal 8d2 im SFS, während die Areale 8v1 und 8v2 hauptsächlich auf dem Gyrus frontalis medius (MFG) lokalisiert sind. Alle vier Areale sind dysgranulär und befinden sich in Übereinstimmung mit den Beschreibungen von Brodmann anterior des prämotorischen Kortex. Sie unterscheiden sich in der kortikalen Dicke, dem Grad der Dysgranularität, den laminären Mustern und der Zellgröße. Alle Areale wurden 3D-rekonstruiert und in zwei Referenzräume des Montreal Neurological Institute (MNI) transformiert. In diesen Referenzräumen wurden Wahrscheinlichkeitskarten berechnet, um die Variabilität der Gebiete in Lage und Ausdehnung zwischen den Probanden aufzuzeigen. Anschließend wurde eine maximale Wahrscheinlichkeitskarte (Maximum Probability Map, MPM) als nicht überlappende Karte der neu identifizierten und bestehenden Gebiete berechnet. Die Karten sind über den Julich-Brain-Atlas frei zugänglich. Die Karten dienen als offen zugängliche Quelle für weitere neuroanatomische, bildgebende oder andere funktionelle Studien, um einen einfachen und präzisen Vergleich zu ermöglichen. Diese Karten zeigen erstmals eine feinere Parzellierung des posterioren dlPFC. Darüber hinaus konnte beim Vergleich mit Daten aus funktionellen Studien gezeigt werden, dass es keine anatomische Übereinstimmung in der Lokalisation der hier beschriebenen Areale mit den in funktionellen Untersuchungen beschriebenen Aktivierungen bei Augenbewegungen gibt, da diese sich weiter posterior befinden. Das legt nahe, dass sich die mikrostrukturellen Korrelate des FEF im Bereich des prämotorischen und lateralen, präfrontalen Kortex befinden. The present study shows the neuroanatomical organization within the posterior part of the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC), which corresponds with Brodmann Area 8 (BA 8). This region has often been considered as the anatomical counterpart of the frontal eye field (FEF), i.e., a superordinate cortical instance for the control of eye movements. The FEF has been described to be located at the intersection of the superior frontal (SFS) with the precentral sulcus, but sometimes it was identified also at other positions of the cerebral cortex. The complex sulcal pattern of this region represents a further challenge to identify the microstructural correlates of FEF. For instance, it is also not clear whether the reported activations correlate with one or several cytoarchitectonic areas. The aim of the present study is to provide a new map of this region to study structure-function relationships more precisely. The cytoarchitecture of the posterior dlPFC was analyzed in cell body-stained histological sections of ten human post-mortem brains. To detect borders between areas, observer-independent image analysis in combination with multivariate statistical analysis were applied. Four new areas were identified in the region of the posterior dlPFC and mapped systematically over their full extent: area 8d1 was located on the superior frontal gyrus (SFG), area 8d2 in the SFS, while area 8v1 and 8v2 were mostly found on the middle frontal gyrus (MFG). All four areas were dysgranular, and they were located anterior to the premotor cortex, in accordance with Brodmann’s descriptions. The areas characteristically differed regarding cortical thickness, the degree of dysgranularity, laminar patterns, and cell size. All areas were 3D-reconstructed and transformed into two reference spaces of the Montreal Neurological Institute (MNI). Probability maps were computed in both reference spaces to indicate intersubject variability of the areas in space and extent, and a maximum probability map (MPM) was calculated therefrom as a non-overlapping map of the newly identified and already existing areas. The maps are openly available via the Julich-Brain atlas. The maps serve as open source for further neuroanatomical, neuroimaging or other functional studies to foster a simple and precise comparison. For the first time, these maps show a finer parcellation of the posterior dlPFC. Furthermore, comparison with data from functional studies showed that there is no anatomical correspondence in the localization of the areas described here with the activations during eye movements as described in functional studies, as these are located more posteriorly. This suggests that the microstructural correlates of FEF are located in the premotor and lateral prefrontal cortex.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät » Institute » C. u. O. Vogt-Institut für Hirnforschung
Dokument erstellt am:	18.01.2024
Dateien geändert am:	18.01.2024
Promotionsantrag am:	13.03.2023
Datum der Promotion:	24.10.2023