neuroanatomical

neuroanatomical

neuroanatomical是英語形容詞,譯為“神經解剖學的”,用於描述與神經系統結構相關的研究領域。

該術語涉及神經示蹤技術、放射自顯影神經解剖示蹤術等技術方法,套用於音樂家神經剖析、化學解剖結構及腦部功能拓撲圖繪製。在醫學實踐中,其被用於指導深度腦刺激電極放置,並被納入神經外科專科醫師規範化培訓的教學體系。研究證實該領域與運動技能學習階段相關,能夠揭示雙相情感障礙患者的灰質異常及癲癇患者齒狀顆粒細胞的神經元活動變化。

現代研究強調將傳統神經解剖學概念與示蹤技術、體素形態測量等實驗方法相結合,以解析神經系統結構損傷與功能缺損的關聯。

基本介紹

  • 外文名:neuroanatomical
  • 詞性:形容詞
  • 發音:[,nʊroə'nætəmɪkəl]
  • 釋義:英語形容詞,意為神經解剖學的
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基本含義

neuroanatomical是一個形容詞,意為“神經解剖學的”。其名詞形式為“neuroanatomy”,是解剖學中研究神經系統結構的分支。
該詞的副詞形式為neuroanatomically,名詞形式為neuroanatomist(神經解剖學家)。詞源方面,“neuroanatomy”一詞最早記錄於1895–1900年,而“neuroanatomical”的首次已知使用約在1961年。

發展歷程

神經解剖學的發展始於19世紀末,西班牙神經科學家聖地亞哥·拉蒙-卡哈爾採用改良的銀染法揭示了神經元結構,奠定了現代神經科學的基礎。
二十世紀七十年代後,利用示蹤劑觀察神經細胞形態與連線的方法逐漸成熟,傳統示蹤劑包括辣根過氧化物酶、螢光染料和生物素葡糖聚胺等。二十世紀末,改造的嗜神經病毒疫苗株因其能沿神經環路特異性傳播,成為高效的活體示蹤工具。
透明腦技術如日本理化研究所的SeeDB和斯坦福的CLARITY技術,結合光片顯微鏡等全腦成像技術,使得在微觀乃至全腦尺度上觀察神經結構成為可能。電子顯微鏡對軸突末梢變性的分析也成為繪製神經元間連線圖譜的重要工具。以阿蘭腦圖譜為代表的資料庫為神經解剖數據的保存、共享和利用提供了平台。
2021年,哈佛大學馬秋富教授團隊、復旦大學王彥青教授及中國中醫科學院景向紅教授團隊在《自然》期刊發表研究,利用神經示蹤等技術,揭示了電針刺激小鼠足三里穴位驅動迷走神經-腎上腺抗炎通路的特異性神經解剖學基礎。

基本特徵

神經解剖學關注神經系統的結構。其研究方法包括傳統的組織染色、示蹤技術,以及現代的影像學技術和體素形態測量學。該領域能夠揭示大腦結構的個體差異,並將這些差異與特定的認知功能或疾病狀態相關聯。
例如,一項利用體素形態測量學的研究表明,個體的最大化決策傾向與右側額下回、腦島及小腦的灰質體積相關。另一項研究通過半監督機器學習對自閉症患者的大腦磁共振圖像進行聚類,區分出具有不同神經解剖學特徵、認知功能及臨床表型的亞型。
這些研究有助於建立大腦結構與功能或行為之間的關係。

套用

神經解剖學分析可用於輔助疾病診斷,例如通過對大腦結構磁共振圖像數據進行聚類分析,以識別自閉症譜系障礙的不同神經解剖學亞型。
在傳統醫學機制闡釋方面,研究揭示了電針刺激特定穴位(如足三里)的抗炎效果具有特異的神經解剖學基礎,即依賴於PROKR2Cre標記的感覺神經元支配深部筋膜組織。
在法醫學或歷史案例研究中,高精度的神經解剖學技術(如全腦微觀解剖重建)被用於精確評估腦部手術範圍或損傷情況,例如對著名失憶症患者H.M.的腦部進行的分析。

影響

視網膜母細胞瘤的不同生長模式,包括內生型、外生型、混合型和瀰漫浸潤型,會直接導致神經解剖結構的破壞和改變。內生型腫瘤向玻璃體腔生長,常表現為白色腫塊,破壞視網膜血管結構並突入玻璃體,導致玻璃體種植和界限清楚的牽引性視網膜脫離。外生型腫瘤在視網膜下朝向脈絡膜生長,引發滲出性視網膜脫離,其下可發生視網膜下種植。瀰漫浸潤型腫瘤沿視網膜表面擴散而不形成明顯腫塊。腫瘤生長會導致視網膜結構破壞和特徵性“玫瑰花結”結構的形成。
視神經侵犯是視網膜母細胞瘤向中樞神經系統擴散的關鍵途徑,也是決定預後的主要因素。視神經直接侵犯增加了顱內和腦膜受累的風險,當侵犯到達神經切緣時,死亡率從約8%上升至67%。視神經受累是中樞神經系統轉移最重要的風險因素。
視網膜母細胞瘤會破壞血-視網膜屏障。腫瘤細胞產生的促血管生成因子如血管內皮生長因子,可誘導新生血管形成、增加血管通透性並損害血-視網膜屏障,導致血管滲漏、視網膜下液積聚和視網膜脫離。血-視網膜屏障的破壞促進了腫瘤細胞遷移和對健康眼組織的侵襲。這些神經解剖學上的改變是決定疾病預後和臨床症狀(如視力喪失)的關鍵因素。

相關研究

神經解剖學與多個具體的前沿研究領域緊密相關。例如,電針刺激的抗炎機制研究為中醫提供了現代神經解剖學基礎:2021年,哈佛大學馬秋富團隊與復旦大學、中國中醫科學院合作在《Nature》發表研究,闡明了電針刺激小鼠後肢“足三里”穴位驅動迷走神經-腎上腺抗炎通路的神經解剖學基礎,即支配深筋膜的PROKR2Cre標記感覺神經元對此通路至關重要。此外,神經解剖學也被用於解析神經精神疾病的生物學基礎,例如通過機器學習對自閉症譜系障礙患者的大腦結構磁共振數據進行分析,可以識別出具有不同認知和行為特徵的神經解剖學亞型。視網膜母細胞瘤的生長也會對眼球結構造成特定的神經解剖學影響,如破壞血-視網膜屏障並通過視神經通路擴散。
神經解剖學研究的發展高度依賴於觀測和標記技術的進步。其發展歷程可追溯至19世紀末卡哈爾採用改良銀染法,為觀察神經元形態奠定了基礎。20世紀70年代以來,辣根過氧化物酶、螢光染料等傳統示蹤劑以及嗜神經病毒載體的套用,使得追蹤神經連線成為可能。近年來,透明腦技術(如SeeDB、CLARITY)與全腦成像、電鏡重構等現代方法,進一步推動了對神經環路的多尺度精細解析,並催生了Allen Brain Atlas等綜合性資料庫。此領域的特定研究方法學也催生了專門的技術指南和文獻,如《Neuroanatomical research techniques》(1978年出版)等著作。
全球多個研究機構正運用這些先進技術推動神經解剖學的前沿探索。例如,浙江大學系統神經科學研究所致力於融合醫學與工程科學,利用在體成像、多電極記錄、光遺傳學等手段,研究非人靈長類大腦皮質功能模組的組織與連線,並探索靈長類腦進化的新模型。

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