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浅表白质（superficial white matter, SWM）是紧邻灰质-白质（gray matter-white matter, GM-WM）边界下方的白质区域，包含连接相邻皮层区域的短程皮层-皮层联合纤维。SWM 估计构成大脑白质中大多数轴突，因此被认为在皮层信息处理中发挥重要作用。尽管其地位突出，且在弥散 MRI 领域受到越来越多的关注，SWM 的连接组织结构仍然界定不清。SWM 的一个主要组成部分是 U 形纤维束，在经典脑解剖中通常被描述为位于脑沟下方、连接相邻脑回的纤维束。来自脑解剖和弥散 MRI 的主流观点认为，U 形纤维是 SWM 的普遍组成成分，在所有脑沟下方均于相邻脑回对应部分之间形成对称连接，并且在纤维束追踪中常被重建为一层短程联合连接。然而，在灵长类大脑中，它们的实际普遍性和组织方式从未通过实验性神经示踪进行系统评估。 为填补这一空白，我们分析了 28 例存档猕猴神经束示踪病例，其中顺行示踪剂被注射到主要皮层脑沟（顶内沟、中央沟、主沟、颞上沟）相邻的脑回上；这些脑沟均与人类大脑皮层中的脑沟具有明确的解剖对应关系。研究揭示出若干组织原则。第一，尽管每个病例中都存在短程联合纤维，但 U 形纤维——在操作性定义上指离开注射位点、穿行于脑沟下方并终止于相邻脑回的标记纤维——仅在少数病例中观察到。第二，U 形纤维的出现率依赖于脑沟类型：在主沟和中央沟下方，U 形纤维持续稳定地存在；而在顶内沟和颞上沟下方则较为少见。第三，当 U 形纤维存在时，其走行并不一致——有些沿与脑沟对称且正交的路径行进，而另一些则沿斜行路径通向更远的区域。 除 U 形纤维外，我们还鉴定出更短的联合纤维束：它们终止于靠近注射位点的脑沟壁，或在跨越脑沟底后终止于对侧沟壁。这表明 SWM 包含多种类型的短程联合纤维束，而非单一、经典的 U 形纤维系统。我们进一步鉴定出，在皮层第 6 层下方存在一条稳定的 200–300 微米宽白质带，其中仅包含在接近其皮层终止部位时的短程联合纤维，而更深部的长程皮层-皮层通路则选择性避开该带。该白质带在所有受检脑沟中均存在，提示其可能是皮层白质的保守性特征。值得注意的是，U 形纤维既可位于该白质带内，也可位于其下方白质中。我们还识别出更深部的纤维束，它们在脑沟下方呈 U 形走行，但并不连接相邻脑回。因此，仅凭 U 形轨迹本身并不能定义 U 形纤维。 总之，这些发现构成了首个针对非人灵长类大脑主要脑沟中皮层 U 形纤维的系统性连接研究，并表明皮层下方白质是一个高度复杂的系统，其中短程联合纤维束的组织方式反映的是被脑沟分隔的皮层区域之间的选择性连接，而非由上覆脑沟几何形态所施加的统一 U 形纤维结构。这些结果可能对基于 dMRI 和解剖学的白质研究产生影响，并为在解剖学和纤维束追踪中更准确界定 SWM 的组织提供了解剖学基础。
浅表白质（superficial white matter, SWM）是紧邻灰质-白质（gray matter-white matter, GM-WM）边界下方的白质区域，包含连接相邻皮层区域的短程皮层-皮层联合纤维。估计SWM包含大脑白质中绝大多数轴突，因此被认为在皮层信息处理中发挥重要作用。尽管SWM具有如此重要的地位，并且在弥散MRI领域受到越来越多的关注，其连接组织结构仍然界定不清。SWM的一个主要组成部分是U形纤维束，经典脑解剖研究通常将其描述为位于脑沟下方、连接相邻脑回的纤维束。当前基于脑解剖和弥散MRI形成的主流观点认为，U形纤维是SWM中普遍存在的组成要素，在所有脑沟下方相邻脑回的对应部位之间形成对称连接，并且在纤维束成像中通常被重建为一层短程联合连接。然而，它们在灵长类脑中的实际分布及组织方式，迄今从未通过实验性神经束路追踪进行系统评估。
为弥补这一空白，我们分析了28例保存的猕猴神经束路追踪档案病例，其中顺行性示踪剂被注射到主要皮层脑沟（顶内沟、中央沟、主沟、颞上沟）相邻的脑回上；所有这些脑沟在人类大脑皮层中都具有明确的解剖对应关系。研究揭示出若干组织原则。首先，尽管每个病例中都存在短程联合纤维，但U形纤维——在操作性定义上指离开注射位点、穿过脑沟下方并终止于相邻脑回的标记纤维——仅见于少数病例。其次，U形纤维的出现率依赖于脑沟类型：在主沟和中央沟下方可稳定观察到U形纤维，而在顶内沟和颞上沟下方则较为少见。第三，当U形纤维存在时，其走行并不统一——有些沿着对称且垂直于脑沟的路径行进，而另一些则沿斜行轨迹投射至更远区域。
除U形纤维外，我们还识别出更短的联合纤维束，它们终止于靠近注射部位的脑沟壁，或在跨越脑沟底后终止于对侧沟壁，这表明SWM中包含多种类型的短程联合纤维束，而非单一的经典U形纤维系统。我们进一步鉴定出一条位于皮层第6层下方、厚度稳定在200–300微米的白质带，其中仅包含接近其皮层终末时的短程联合纤维，并且较深层的长程皮层-皮层通路会选择性避开该区域。这一带状结构在所有受检脑沟中均存在，提示其可能是皮层白质的保守特征。值得注意的是，U形纤维既可位于该带内，也可位于其下方白质中。我们还发现了一些更深层的纤维束，它们在脑沟下方呈U形走行，但并不连接相邻脑回。因此，仅凭U形轨迹本身并不能定义U形纤维。
综上，这些发现构成了首个针对非人灵长类脑主要脑沟中皮层U形纤维的系统性连接研究，并表明皮层下方的白质是一个高度复杂的系统，其中短程联合纤维束的组织反映的是被脑沟分隔的皮层区域之间的选择性连接性，而不是由上覆脑沟几何形态所决定的统一U形纤维结构。这些结果可能对基于弥散MRI和解剖学的白质研究产生重要影响，并为在解剖学与纤维束成像中更准确界定SWM的组织结构提供了具备解剖学依据的基础。
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.06.730597v1?rss=1
🏷️ U形纤维 浅表白质 猕猴脑 神经束示踪 皮层连接 短程联合纤维