人类未交叉皮质脊髓束的定量比较：不同皮层区域起源的神经解剖学特征及其在神经康复中的意义

为解决脑卒中后运动功能恢复的神经通路机制问题，研究人员通过扩散加权磁共振成像和纤维束追踪技术，首次定量分析了健康成年人未交叉皮质脊髓束(CST)的起源区域分布特征。研究发现未交叉CST主要起源于初级运动皮层(M1, 71.55%)、初级体感皮层(S1, 13.77%)和辅助运动区(SMA, 8.02%)，74.04%纤维束通过脊髓背外侧索(DLF)下行。该研究为理解未交叉CST的解剖学基础及优化神经康复策略提供了重要依据。

　　

在神经科学领域，皮质脊髓束(CST)作为大脑向脊髓传递运动指令的主要通路，其交叉与未交叉纤维的平衡关系一直是研究热点。当脑卒中损伤交叉CST导致对侧肢体运动障碍时，未交叉CST可能成为功能代偿的关键通路。然而，人类未交叉CST究竟起源于哪些皮层区域？这些纤维在脊髓中的具体走行路径如何？这些问题由于传统解剖学方法的局限性长期存在争议。东京都医学研究所的Noboru Usuda团队在《Neuroscience Research》发表的研究，通过先进的神经影像技术揭开了这一谜题。

研究采用3T磁共振多壳层扩散加权成像(DWI)和纤维束追踪技术，对29名健康成年人进行扫描。通过定义7个候选皮层区域（包括M1、PMd、PMv、SMA、preSMA、S1和BA5区）及脊髓DLF/VMF的感兴趣体积(VOI)，结合蒙特利尔神经研究所(MNI)和PAM50脊髓模板的空间配准，最终重建出5万条纤维束并进行定量分析。

3.1. 候选区域确定

整合解剖学（30例脊髓损伤患者的皮层退变研究）和电生理学证据（195例术中皮层电刺激数据），确定BAs 1-6,24,31,32为候选区域，BA8作为阴性对照。

3.3. 纤维束轨迹特征

典型案例显示M1产生最多纤维束(71.77%)，SMA(12.81%)和S1(13.26%)次之，PMd(1.21%)等区域贡献较少。阴性对照BA8仅产生0.08%纤维束。

3.5. 定量分布规律

七大脑区贡献比例存在显著差异：M1(71.55±2.19%)占据主导，S1(13.77±2.18%)与SMA(8.02±1.49%)相当，PMd(2.51±0.52%)等区域合计不足6.66%。

3.6. 脊髓通路偏好

虽然74.04%纤维偏好DLF通路，但个体差异显著(17.98-99.73%)，6名受试者呈现VMF优势。preSMA来源纤维的DLF通过率最高(85.24%)，BA5区最低(61.47%)。

这项研究首次系统描绘了人类未交叉CST的全景图谱：

1）证实M1是主要起源区，其贡献比例(71.55%)显著高于交叉CST(49.72%)，提示未交叉通路可能更专注于核心运动控制；

2）发现SMA-S1协同网络贡献21.79%纤维，为感觉运动整合提供解剖基础；

3）揭示DLF/VMF通路的个体化分布特征，可能对应不同的运动控制策略——DLF通路可能更多参与肢体精细运动，而VMF通路可能调控躯干稳定性。

该研究的临床意义在于：为脑卒中后运动功能恢复的"同侧代偿"理论提供了量化依据，提示康复训练可针对性强化SMA等非M1区域的未交叉通路。未来研究可结合功能影像，进一步解析不同起源纤维的功能特异性，为精准神经康复提供新靶点。