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MRI证实百年脑解剖谜团:中央沟桥源于产前环境

2026-06-29 22:13 Renate Schweizer, An Brain Structure and Function 阅读 0
核心摘要: 1856年,鲁道夫·瓦格纳在检查一例大脑时,首次记录到中央沟上方的罕见“桥状”连接。20年后,理查德·赫施尔对1087个大脑进行大规模尸检,发现该结构仅存在于0.6%的案例中,并推测其为深层

MRI证实百年脑解剖谜团:中央沟桥源于产前环境

一个长达150年的神经解剖学谜团,如今借助先进的磁共振成像(MRI)技术得以证实,并揭示了其独特的形成机制。这项由国际团队完成的里程碑式研究,不仅复现了19世纪的经典发现,更进一步揭示了大脑中央沟上方一种罕见“桥状”连接的起源,指出其并非遗传所致,而是受子宫内微环境塑造。

这个故事始于1856年。当时,哥廷根解剖学家鲁道夫·瓦格纳在检查一个大脑时(该大脑后来被误认为是著名数学家卡尔·弗里德里希·高斯所有,实则属于医生C. H. Fuchs),记录了一个奇特的结构异常:一个物理性的、位于大脑表面的连接,横跨了分隔额叶和顶叶的深层中央沟。这一发现引发了科学界的好奇。

二十年后,1876年,维也纳解剖学家理查德·赫施尔启动了一项大规模的尸检研究,对1087个大脑进行细致检查,以寻找这种难以捉摸的“桥状”结构。他仅在其中六个案例(0.6%)中发现了它。赫施尔推测,这实际上是一种正常的、深层脑回(他称之为“深层缠绕”)偶尔异常生长,突破到大脑表面而形成的。

近150年后的今天,一个由德国灵长类动物研究中心(DPZ)和哥廷根大学的研究人员组成的国际团队,在DPZ功能成像部门科学家雷纳特·施韦策(Renate Schweizer)的带领下,成功利用超高分辨率磁共振成像(MRI)技术,复现了赫施尔的历史性发现。这项工作也为施韦策及其合著者安娜·M·穆伦(Anna M. Müllen)和朱利叶斯·斯特罗佩尔(Julius Stropel)赢得了人类大脑图谱组织(Organization for Human Brain Mapping)的复制奖。

研究团队分析了来自“人类连接组计划”(Human Connectome Project)的1112名健康成年人的数据。通过先进的3D表面重建技术,他们在大约0.8%的受试者中发现了这种“桥状”结构(1112个案例中有9个),这一流行率与赫施尔当年0.6%的计算结果惊人地吻合,从而精确验证了赫施尔的结构理论。

这项研究最引人注目的发现之一,是揭示了这种罕见解剖特征的形成机制。现代研究中包含了大量的双生子亚群,结果显示,这种“桥状”结构在双生子中出现的频率更高(异卵双生子为1.8%,同卵双生子为1.1%)。然而,关键在于,这种皮层“桥状”结构通常只出现在双生子中的一个个体身上。这一现象强有力地表明,这种物理地标并非由遗传因素决定,而是由子宫内的微环境压力或空间限制所塑造。

施韦策博士强调,中央沟的“桥状”连接是一种优雅的解剖变异,而非病理异常或出生缺陷。目前已知它不会带来任何认知优势、劣势或人类能力的物理变化。

值得一提的是,最初引发瓦格纳发现的那个大脑,在19世纪60年代的一次科学工作中,被意外地与数学家高斯的大脑调换。这一混淆直到2013年才由雷纳特·施韦策博士揭示,而正是福克斯大脑中独特的“桥状”结构,提供了揭开这一谜团的关键线索。在追溯历史文献的过程中,施韦策博士偶然发现了理查德·赫施尔于1877年发表的开创性工作,从而促成了此次现代复制研究。

赫施尔的研究在复制研究出现之前,是唯一一项不仅证明了中央沟“桥状”结构罕见性,还描述了在“桥状”结构位置处,所有大脑中都存在的所谓“深层缠绕”的高度分布。这两项发现都只有通过非常大的样本量才能确立。赫施尔通过在一年内检查维也纳总医院1087名已故患者的大脑,以“统计学”方法证实了他关于这两种解剖现象之间关系的假设。


参考文献: Schweizer, R., Müllen, A. M., & Stropel, J. Replication of Heschl's historic findings on the central fissure bridge using MRI and insights into its environmental origin. Brain Structure and Function, 2025; DOI:
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