《Human Brain Mapping》：Characterization of the Central Sulcus Pli-De-Passage Fronto-Pariétal Moyen in?>?1000 Human Brains
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本文系统描述了人类大脑中央沟（CS）内一个深部脑回——额顶中通路（PPfpm）的宏观形态特征。研究基于人类连接组计划（HCP）的1112名年轻成人结构磁共振成像（MRI）数据，开发了自动化算法从中央沟深度剖面中提取PPfpm的两个关键特征（PPfpm-I和PPfpm-II）。结果表明，PPfpm是成人大脑中近乎普遍存在的结构，稳定位于中央沟中段，且与中央沟最深点（sulcal pits）密切相关。该研究首次在大规模人群中系统表征了PPfpm的形态、位置及其受半球、利手和性别的影响，证实了其作为感觉运动手区和指区可靠解剖标志的潜力，为相关神经科学研究与临床实践提供了重要的解剖学参考。
引言：额顶中通路（PPfpm）的解剖学背景
中央沟（CS）是分隔大脑额叶与顶叶的主要脑沟，其内存在三个连接前中央回和后中央回的脑回，统称为通路（pli-de-passage）。其中，额顶中通路（PPfpm）是位于中央沟底的一个深部、小范围的隆起，连接着感觉运动手区水平的前后中央回。尽管早在1888年就被Broca描述，但相较于其上方的额顶上通路（PPfps）和下方的额顶下通路（PPfpi），PPfpm的研究相对较少。由于其位置关键，且个案报告提示其与功能性感觉运动手区相关，PPfpm有潜力成为感觉运动区域的一个稳定解剖标志。然而，其精确的宏观形态及其在人群中的变异性尚未在大样本中得到系统表征。
PPfpm在中央沟深度剖面中的表征与自动化提取
本研究旨在对PPfpm进行系统的宏观解剖学表征。研究利用人类连接组计划年轻成人（HCP-YA）S1200数据集的1112名受试者（共2165个半球数据集）的结构MRI数据。通过计算中央沟的深度剖面（沿中央沟从内侧到外侧101个等距点的深度值），并开发了一种算法来自动提取PPfpm。研究定义了PPfpm的两个关键特征：代表其隆起峰值高度的PPfpm-I和代表其外侧末端的PPfpm-II。PPfpm-II被定义为在深度剖面中位置大于45（总长度标准化为0-100）的全局最小值点，通常也是整个中央沟的最深点。PPfpm-I则定义为PPfpm-II内侧紧邻的局部最大值点，代表PPfpm的峰值高度。
分析发现，PPfpm在成人大脑中近乎普遍存在。在绝大多数深度剖面中（>90%），可以稳定地识别出PPfpm-I和PPfpm-II。PPfpm通常表现为中央沟深度轨迹上的一个微小隆起，其平均绝对高度约为4.53 ± 2.70 mm，其峰值高度到外侧末端的相对宽度约占中央沟全长的15.02%。尽管体积小，但PPfpm在深度剖面和结构MRI数据中均可被可靠识别。
PPfpm的形态变异性及其与半球、利手和性别的关系
对1556个半球数据集（778名受试者，双侧半球数据均正确提取）的统计分析揭示了PPfpm的形态特征及其影响因素。
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位置与深度：PPfpm-I平均位于中央沟相对位置45.77处（更靠内侧），平均深度为-19.25 mm。PPfpm-II平均位于相对位置60.79处（更靠外侧），平均深度为-23.78 mm，且与中央沟的全局最深点高度重合。
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半球差异：研究发现PPfpm存在显著的半球间差异。与右半球相比，左半球的PPfpm-I和PPfpm-II位置更靠内侧，且PPfpm-I的深度更深。这表明左半球的PPfpm在总体上更大，其峰值高度更高，且峰值高度到外侧末端的距离更宽。
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利手影响：通过混合效应模型方差分析、置换检验和线性混合模型等多种统计方法验证，未发现受试者的利手（左利手或右利手）对PPfpm的位置或深度有显著影响。
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性别差异：分析显示，男性和女性在PPfpm的绝对高度上无显著差异。然而，由于男性的中央沟普遍更深，PPfpm的相对高度（即PPfpm绝对高度与PPfpm-II处深度的比值）在男性中略小。这表明PPfpm的绝对尺寸在性别间相似，但其相对于中央沟整体深度的比例存在细微差别。
PPfpm的稳定性及其作为解剖标志的意义
本研究的关键发现是PPfpm具有高度的形态稳定性。尽管存在个体差异，但其在中央沟中的位置（特别是PPfpm-II）非常恒定。PPfpm的峰值高度（PPfpm-I）与其峰值到外侧端的宽度之间存在强相关性（皮尔逊相关系数R ≈ 0.63），表明更高的PPfpm往往在其峰值高度和外侧端之间具有更宽的距离。PPfpm与中央沟的“沟底深点”（sulcal pits）在空间上紧密相关，这些沟底深点是皮层沟回发育早期形成的稳定标志。PPfpm通常位于中央沟的两个主要沟底深点之间，这进一步支持了其作为稳定解剖结构的观点。
讨论与局限性
本研究首次在大规模人群中对PPfpm进行了系统、客观的宏观解剖学描述，证实了其作为感觉运动手区潜在解剖标志的可靠性。PPfpm的稳定存在和可重复提取性，使其在未来神经科学研究和神经外科手术规划中具有应用价值，例如辅助定位初级运动皮层（M1）和初级体感皮层（S1）的手部代表区。
研究的局限性包括：缺乏对PPfpm微观细胞构筑（如Brodmann 4区与3区边界）的直接验证；未整合功能磁共振成像（fMRI）等数据来直接证实PPfpm与手部感觉运动功能的关系；分析基于从结构MRI数据推导出的深度剖面，而非原生空间或标准化空间中的直接测量。此外，数据集仅限于健康的年轻成年人，PPfpm在患者群体或老年人群中的特征可能有所不同。
结论
综上所述，本研究详细描述了中央沟内额顶中通路（PPfpm）的宏观解剖特征。PPfpm是人类大脑中一个近乎普遍、形态稳定的脑回结构，其位置和范围在不同个体、半球、利手和性别间表现出高度一致性。通过提供其精确的形态学参数和变异性信息，本研究为将PPfpm确立为感觉运动皮层，特别是手区和指区的一个稳健解剖标志奠定了坚实基础，有望促进其在脑图谱构建、神经导航和脑机接口等领域的应用。
