Dokument: Quantitative anatomische und neurochemische Charakterisierung des superioren parietalen Kortex des Menschen

Titel:Quantitative anatomische und neurochemische Charakterisierung des superioren parietalen Kortex des Menschen
Weiterer Titel:Quantitative anatomical and neurochemical characterization of the human superior parietal cortex
URL für Lesezeichen:https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=8619
URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20080825-110339-6
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Scheperjans, Filip [Autor]
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Dateien vom 21.08.2008 / geändert 21.08.2008
Beitragende:Prof. Dr. Zilles, Karl [Betreuer/Doktorvater]
Prof. Dr. Siebler, Mario [Gutachter]
Stichwörter:Neuroanatomie, Zytoarchitektonik, Hirnforschung, parietaler Kortex, Autoradiographie, Hirnkarte, Struktur-Funktions-Beziehungen
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:Der superiore parietale Kortex (SPC) des Menschen verarbeitet und integriert sensorische Information als Grundlage einer internen räumlichen Repräsentation der Körperteile und extrapersonalen Umgebung. Somatosensorische Informationsverarbeitung findet überwiegend in anterioren und visuelle hauptsächlich in posterioren Teilen des SPC statt und es gibt Hinweise auf hemisphären- bzw. geschlechtsspezifische funktionelle Unterschiede. Historische Karten des SPC unterscheiden sich gravierend bezüglich der Anzahl, Lokalisation und Ausdehnung mikro-anatomischer Areale, u.a. aufgrund subjektiver Untersuchungsmethoden und kleiner Stichproben. Sie berücksichtigen nicht die ausgeprägte anatomische Variabilität und sind daher als Referenz für funktionelle Bildgebungsstudien ungeeignet. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Erstellung einer objektiven und repräsentativen zytoarchitektonischen Referenzkarte des SPC sowie die Suche nach anatomischen bzw. neurochemischen Korrelaten regionaler und hemisphären- bzw. geschlechtsspezifischer funktioneller Unterschiede.
Zunächst wurde der SPC an 10 post-mortem Gehirnen computergestützt in zytoarchitektonisch distinkte Areale parzelliert, deren probabilistische Karten im anatomischen Referenzraum repräsentiert wurden. Topographische Parameter, Volumina und Zytoarchitektonik der Areale wurden quantitativ verglichen und bezüglich hemisphären- und geschlechtsspezifischer Unterschiede analysiert. Zur neurochemischen Charakterisierung wurden mittels quantitativer in vitro Rezeptor-Autoradiographie die laminären und regionalen Verteilungsmuster von 12 Neurotransmitter-Rezeptoren im SPC und angrenzenden Regionen gemessen und miteinander verglichen.
Sieben Unterareale innerhalb der Brodmann-Areale (BA) 5 (5Ci, 5M, 5L) und 7 (7PC, 7A, 7P, 7M), sowie ein zytoarchitektonisch sehr distinktes Areal in der anterioren medialen Wand des Sulcus intraparietalis (hIP3), wurden abgegrenzt. Neurochemisch ähnelte der anteriore SPC (BA 5) dem somatosensorischen Kortex, der posteriore SPC (Area 7P) jedoch stärker visuellen Arealen. Bei gemeinsamer Betrachtung der Zyto- und Rezeptorarchitektonik war ein gradueller mikro-anatomischer Übergang von BA 5 zu Area 7P über die Areale 7PC und 7A zu beobachten. Interhemisphärische Asymmetrien wurden bei den Arealen 5L, 7A, 7P und 7M beobachtet. Die anatomische Variabilität war beträchtlich und für einige Areale höher in der linken Hemisphäre (7A und 7P) bzw. bei Männern (5M, 7PC, 7A, 7P). Eine Interaktion von Hemisphäre und Geschlecht fand sich für die Areale 5Ci und 5M.
Die hier multimodal beschriebenen mikro-anatomischen Areale dürften funktionellen Einheiten im menschlichen SPC entsprechen und die regional unterschiedliche Gewichtung somatosensorischer bzw. visueller Informationsverarbeitung konnte in der vorliegenden Arbeit erstmals strukturell nachvollzogen werden. Interhemisphärische anatomische Asymmetrien im SPC wurden nachgewiesen, die mit funktionellen Asymmetrien assoziiert sein könnten. Das Ausmaß der interindividuellen anatomischen Variabilität unterliegt hemisphären- und geschlechtsspezifischen Einflüssen und ist als möglicher Störfaktor in funktionellen Bildgebungsstudien zu beachten. Diese Arbeit liefert eine objektive, dreidimensionale mikro-anatomische Referenz des menschlichen SPC, welche die interindividuelle Variabilität berücksichtigt und leicht in Bildgebungsstudien integriert werden kann. Sie ermöglicht hierdurch weitaus validere Struktur-Funktions-Untersuchungen des gesunden und erkrankten Gehirns als bisher.

The human superior parietal cortex (SPC) processes and integrates sensory information and establishes an internal spatial representation of the body parts and of extrapersonal space. Somatosensory information processing involves mainly anterior and visual processing predominantly posterior parts of the SPC and functional interhemispheric asymmetries as well as gender differences have been described. Historical maps of the SPC differ considerably concerning the number, location and size of micro-anatomical areas. Important reasons for these incongruences are the subjective methods of investigation and the small sample sizes. These studies do not account for the strong anatomical variability and are therefore not suitable as references for functional imaging studies. The aim of the present study was an objective and representative cytoarchitectonic reference-map of the SPC and the search for anatomical and neurochemical correlates of regional, interhemispheric and gender-related functional differences.
First, the SPC of 10 post-mortem brains was parcellated into cytoarchitectonically distinct areas using a computer-assisted mapping technique. Probabilistic maps of these areas were represented in anatomical reference space. Topographical parameters, volumes and cytoarchitecture of the areas were compared quantitatively and analyzed with respect to interhemispheric and gender-related differences. For the neurochemical characterization, quantitative in vitro receptor autoradiography was used to measure and compare the laminar and regional distribution patterns of 12 neurotransmitter receptors in the SPC and adjacent regions.
Seven subareas within the Brodmann areas (BA) 5 (5Ci, 5M, 5L) and 7 (7PC, 7A, 7P, 7M), and one cytoarchitectonically very distinct area in the anterior medial wall of the intraparietal sulcus (hIP3), were delineated. Neurochemically the anterior SPC (BA 5) was similar to the somatosensory cortex, the posterior SPC (area 7P), however, resembled more the visual cortex. Taking together the cyto- and receptorarchitecture, a gradual micro-anatomical transition from BA 5 to area 7P through areas 7PC and 7A was observed. Interhemispheric asymmetries were found for areas 5L, 7A, 7P, and 7M. The anatomical variability was high and for some areas higher in the left hemisphere (7A and 7P) and/or male subjects (5M, 7PC, 7A, 7P), respectively. An interaction of hemisphere and gender was found for areas 5Ci and 5M.
The here multimodally described micro-anatomical areas likely represent functional units in the human SPC. In the present study, structural correlates of the regionally different predominance of somatosensory and visual information processing, respectively, were demonstrated for the first time. Interhemispheric anatomical asymmetries in the SPC were found, which may be associated with functional asymmetries. The extent of interindividual anatomical variability is influenced by hemisphere- and gender-specific factors and needs to be considered as a confounding factor in functional imaging studies. In this work, an objective, three-dimensional micro-anatomical reference of the human SPC is presented, which can be easily integrated in functional imaging studies. It thus allows much more valid structure-function-investigations of the human brain in health and disease.
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät » Institute » C. u. O. Vogt-Institut für Hirnforschung
Dokument erstellt am:21.08.2008
Dateien geändert am:21.08.2008
Promotionsantrag am:06.03.2008
Datum der Promotion:21.08.2008
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