综述:眶额皮层的结构与功能连接:解构Brodmann分区11、13、14和47

【字体: 时间:2025年11月05日 来源:Journal of Clinical Neurophysiology 1.7

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  本综述基于人脑连接组计划(Human Connectome Project)的先进神经影像技术,系统阐述了眶额皮层(Orbitofrontal Cortex, OFC)关键亚区(BA11、BA13、BA14、BA47)的结构与功能连接。研究揭示了其通过下额枕束(Inferior Frontal–Occipital Fasciculus, IFOF)、钩束(Uncinate Fasciculus, UF)等白质通路与杏仁核(Amygdala)、颞叶皮层(Temporal Cortex)广泛连接,并详细解析了各亚区在决策、奖赏、情绪调节及语义处理中的特异性功能。该精细解剖学框架为成瘾、肥胖、抑郁症、帕金森病(Parkinson Disease)及额颞叶痴呆(Frontotemporal Dementia)等疾病的靶向神经调控(Targeted Neuromodulation)策略提供了重要理论依据。

  
结构与功能连接概览
眶额皮层(Orbitofrontal Cortex, OFC)作为大脑前额叶的关键组成部分,在决策制定、奖赏估值、情绪调节和目标导向行为中扮演着核心角色。传统细胞构筑学分类,如Brodmann分区图谱,将OFC划分为多个区域,但近期神经影像学技术的飞跃,特别是人脑连接组计划(Human Connectome Project)所提供的精细脑图谱,使我们能够以前所未有的精度解析这些亚区的解剖连接和功能特性。本综述聚焦于Brodmann area 11 (BA11)、BA13、BA14和BA47,它们分别对应人脑连接组计划定义的11L、13L、OFC/极区眶额皮层(polar orbitofrontal cortex)以及47m/47s/a47r区域。
结构性连接通路
在结构连接层面,分析揭示了OFC亚区与远端脑区之间存在广泛的白质纤维连接。其中,两个重要的长距离联络纤维束——下额枕束(Inferior Frontal–Occipital Fasciculus, IFOF)和钩束(Uncinate Fasciculus, UF)——与OFC有着显著的连接。IFOF作为连接额叶与枕叶的重要通道,可能支持OFC在整合视觉信息与情感价值方面的功能。而UF则是连接OFC与颞叶前部及杏仁核(Amygdala)的关键桥梁,这对于情绪记忆和社会性信息的处理至关重要。此外,还存在直接通路将OFC与颞叶皮层(Temporal Cortex)相联系,这些连接为感觉信息与情感信息的整合提供了结构基础。
功能性角色分工
功能磁共振成像(fMRI)等研究揭示了OFC各亚区精细的功能特化:
  • 区域11L(对应BA11)主要参与价值评估和决策过程,帮助个体对不同选项的潜在收益进行权衡。
  • 区域13L(对应BA13)在情绪调节中发挥重要作用,有助于管理情绪反应。
  • OFC/极区眶额皮层(涉及BA14等区域)是奖赏处理和自我参照认知的核心区域,与主观价值感和自我相关信息加工密切相关。
  • 区域47m、47s和a47r(对应BA47)则负责协调认知与情感信息,并且在语言产生和语义处理中扮演角色,显示出OFC在高级认知功能中的参与度。
这些亚区共同工作,整合来自感官的情感信息,支持心理理论(Theory of Mind)——即理解他人心理状态的能力——以及复杂的语义处理。
与疾病的关联及临床意义
OFC连接网络的破坏被证实与多种神经精神和神经退行性疾病的病理生理密切相关。例如,在成瘾和肥胖行为中,奖赏回路(涉及OFC)的功能异常是核心特征;在抑郁症中,OFC与情绪调节网络的连接失调可能导致持续的情绪低落;而在帕金森病(Parkinson Disease)和额颞叶痴呆(Frontotemporal Dementia)中,OFC的退行性变化可引发决策障碍、冲动行为或社会认知缺陷等一系列症状。因此,对OFC结构和功能连接更精确的解剖学理解,对于开发针对这些疾病的靶向神经调控(Targeted Neuromodulation)策略,如深部脑刺激(Deep Brain Stimulation, DBS)或经颅磁刺激(Transcranial Magnetic Stimulation, TMS),具有极高的临床相关性。
总结与展望
综上所述,借助人脑连接组计划所提供的精确命名体系,本研究细化了对OFC连接性的认识。这种解剖学上的精进不仅促进了该领域研究结果的可重复性和共享,更重要的是,它为未来旨在精确干预特定神经环路的神经调控疗法奠定了坚实的基础,预示着向更个性化、更有效的精神神经疾病治疗迈出了关键一步。
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