《Brain Research Bulletin》：Structural Connectivity Between the Retrosplenial Cortex and Hippocampus in the Healthy Human Brain: A Diffusion Tensor Tractography Study
编辑推荐：
前庭系统传统上被认为在注视稳定、姿势控制及对头部运动的反射性反应中发挥作用。前庭处理亦有助于超越感觉运动控制的认知功能。前庭信号通过多个皮层下及皮层通路上升，并与视觉和躯体感觉信息整合，以支持自身运动感知、身体定向和空间觉知。因此，前庭系统不仅有助于平衡，还为
前庭系统传统上被认为在注视稳定、姿势控制及对头部运动的反射性反应中发挥作用。前庭处理亦有助于超越感觉运动控制的认知功能。前庭信号通过多个皮层下及皮层通路上升，并与视觉和躯体感觉信息整合，以支持自身运动感知、身体定向和空间觉知。因此，前庭系统不仅有助于平衡，还为表征身体在周围环境中的位置和运动提供了必要信息。空间定向需要将自我参照的感觉信号与外部环境信息进行持续整合。这一过程使个体能够估计自身位置、持续更新行进方向，并在复杂环境中导航。特别是，前庭输入提供了与角加速度和线加速度相关的内部运动线索，补充了视觉地标和本体感觉反馈。既往研究一致表明，前庭功能障碍与空间定向、导航和空间记忆的损害相关。综上所述，这些发现表明，前庭自身运动信号为构建和持续更新支持导航及更高阶空间认知的内部空间表征提供了基本的感觉基础。在支持空间认知的脑区中，海马在认知地图的形成、空间记忆和导航中发挥核心作用。通过整合前庭、视觉和躯体感觉信息，海马构建了环境的异我中心表征，使得无论个体当前的身体朝向如何，均能进行稳定导航。这一功能由海马位置细胞支持，这些细胞表现出位置特异性放电模式，为空间表征和记忆提供了神经基础。实验和临床研究表明，完整的前庭输入对于正常海马功能至关重要。双侧前庭功能障碍患者表现出海马萎缩，并伴有空间记忆、导航和路径整合的缺陷。这些发现促使人们对识别前庭信息到达海马的解剖通路产生了日益浓厚的兴趣。最近一项人类弥散纤维束示踪研究提供了连接前庭核与海马的结构通路的初步解剖学证据，支持了前庭对海马处理过程贡献的解剖学基础。然而，仅凭结构连接无法解释前庭自身运动信号在纳入海马空间处理之前如何被转化为更高阶的空间表征。压后皮层（RSC）是参与空间认知的重要皮层区域，有助于头部朝向、地标导航和空间记忆。它在解剖学上与海马结构相互连接，并且处于整合与前庭和视觉信号相关的多模态信息的有利位置。RSC亦被提出有助于将自我中心自身运动信息转化为异我中心空间表征，从而支持感觉处理与海马空间表征之间的相互作用。该区域损伤会损害在熟悉环境中的定向能力，尽管个体地标的识别得以保留，表明RSC参与将感觉信息转化为内部空间表征。尽管其功能作用已被广泛研究，但关于人类RSC与海马之间结构连接的了解相对较少。表征这些区域之间的结构连接可能为理解它们在前庭处理和空间认知所涉及的更广泛神经网络内的相互作用提供解剖学信息。基于上述背景，本研究旨在利用弥散张量纤维束示踪技术重建健康成人中源自纤维束示踪的RSC–海马通路，并表征其弥散特性。
健康人脑内压后皮层与海马结构连接的研究解读
一、研究背景与问题提出
前庭系统传统上被视为负责注视稳定、姿势控制及头部运动反射性反应的感觉系统。然而，近年研究日益认识到前庭处理对认知功能的贡献，其信号通过多个皮层下及皮层通路上升，并与视觉和躯体感觉信息整合，以支持自身运动感知、身体定向和空间觉知。空间定向依赖于自我参照感觉信号与外部环境信息的持续整合，使个体能够估计位置、更新行进方向并在复杂环境中导航。既往研究已表明，前庭功能障碍与空间定向、导航和空间记忆损害相关，提示前庭自身运动信号为构建内部空间表征提供了基本感觉基础。
在支持空间认知的脑区中，海马在认知地图形成、空间记忆和导航中发挥核心作用。海马通过整合前庭、视觉和躯体感觉信息构建环境的异我中心表征，其位置细胞表现出位置特异性放电模式，为空间表征和记忆提供神经基础。实验和临床研究证实，完整的前庭输入对正常海马功能至关重要，双侧前庭功能障碍患者表现出海马萎缩及空间记忆、导航和路径整合缺陷。这促使研究者致力于识别前庭信息到达海马的解剖通路。一项近期人类弥散纤维束示踪研究提供了连接前庭核与海马的结构通路的初步证据，但仅凭结构连接无法解释前庭自身运动信号如何被转化为更高阶的空间表征后再纳入海马空间处理。
压后皮层（RSC）是参与空间认知的重要皮层区域，有助于头部朝向、地标导航和空间记忆，其在解剖学上与海马结构相互连接，并处于整合多模态信息的有利位置。RSC被认为参与将自我中心自身运动信息转化为异我中心空间表征的过程。尽管RSC的功能作用已被广泛研究，但关于人类RSC与海马之间结构连接的了解相对较少。因此，本研究旨在利用弥散张量纤维束示踪技术重建健康成人中RSC–海马通路并表征其弥散特性，以提供理解两区域相互作用及其在前庭处理和空间认知网络中角色的解剖学基础。
二、研究设计与技术方法
研究前瞻性招募了30名年龄20–40岁的健康成人，排除标准包括神经系统疾病、前庭障碍、感知或空间定向缺陷、影响正常活动的肌肉骨骼疾病以及MRI禁忌证。所有参与者签署书面知情同意，研究方案经Dankook University机构审查委员会批准（2026-06-050-002）。DTI数据采用1.5-T Philips Gyroscan Intera扫描仪（配备六通道头部线圈和单次激发平面回波成像序列）采集，沿32个非共线梯度方向获取弥散加权图像，b值为1000 s/mm2，体素大小为1.3 × 1.3 × 2.5 mm3。图像处理使用FMRIB软件库（FSL），包括涡流校正和运动校正。概率性纤维束追踪基于FSL多纤维弥散模型，每种子体素追踪5000条流线，步长0.5 mm，曲率阈值0.2。RSC–海马通路通过在RSC内手动勾画种子感兴趣区（ROI）和海马内目标ROI进行重建，排除脑间流线，并在脑桥下方设置排除掩膜。通路弥散特性通过各向异性分数（FA）、平均弥散率（MD）和纤维束体积进行量化。
三、研究结果
3.1 RSC–海马通路的成功重建
研究人员在所有参与者的双侧半球均成功重建了源自纤维束示踪的RSC–海马通路。三维纤维束示踪展示了RSC与海马之间重建流线的走行轨迹，代表性矢状面和轴状面图像显示了其在多个成像平面上的空间定位。
3.2 弥散参数的量化表征
重建通路的弥散指标显示：左侧FA为0.27（标准差0.05），右侧为0.28（标准差0.04），总体为0.27（标准差0.05）；左侧MD为1.19 × 10?3 mm2/s（标准差0.22），右侧为1.06 × 10?3 mm2/s（标准差0.22），总体为1.13 × 10?3 mm2/s（标准差0.23）；左侧纤维束体积为427.00体素（标准差213.57），右侧为377.20体素（标准差228.71），总体为402.10体素（标准差220.82）。
四、讨论与结论
讨论部分指出，RSC含有头部方向细胞，海马含有位置细胞，分别编码头部朝向和空间位置，两者的空间编码功能均受前庭输入影响并有助于空间导航。动物研究显示前庭失活会破坏海马位置细胞的位置特异性放电，人类功能成像显示前庭刺激可激活RSC。既往概念模型提出前庭认知涉及多条神经通路，其中前内侧通路包括前庭核、前丘脑核和内侧皮层结构，RSC和海马被提议为该通路中通过内嗅皮层等中间区域连接的两个主要节点，参与从自我中心线索构建异我中心地图的过程，涉及从RSC头部方向编码经内嗅皮层网格细胞编码向海马位置细胞编码的逐步转换。功能研究方面，动物实验中RSC失活改变了海马位置野的偏好放电位置，海马失活则损害空间记忆并扰乱RSC的体验依赖性可塑性；人类fMRI研究观察到异我中心空间表征形成和提取过程中前海马、后海马及RSC活动的变化，提示RSC通过更新个体位置来补充海马对空间导航的贡献。本研究识别的RSC–海马通路为这些功能相互作用提供了潜在的结构基础。
研究结论为：本研究利用弥散张量成像纤维束示踪技术表征了人脑中源自纤维束示踪的RSC–海马通路，为理解RSC–海马相互作用的解剖学基础提供了见解，并可能为未来在临床人群中研究RSC–海马连接性奠定基础。研究局限性包括：样本量较小且局限于20–40岁健康成人，限制了向其他年龄组和临床人群的推广；未直接评估该通路在前庭处理或空间导航中的功能作用；采用的相对宽松的流线阈值可能增加低概率流线的敏感性，且未进行替代阈值的敏感性分析；DTI纤维束示踪本身存在操作者依赖性和对复杂或交叉纤维区域敏感性降低的固有局限。未来研究需采用更大样本、先进的多壳弥散成像（如神经突方向离散度和密度成像，NODDI）及替代流线阈值的敏感性分析，以进一步表征该通路并阐明其在前庭处理和空间导航中的功能作用。
