Cortical anatomy and subcortical connectivity of the temporal pole

Abstract

OBJECTIVE: To elucidate the anatomy of the white matter fiber tracts implicated in the connectivity of the temporal pole (TP). METHODS: Thirty normal, adult, formalin-fixed cerebral hemispheres were investigated via the white matter dissection technique. Lateral to medial and medial to lateral dissections were performed in tandem using the surgical microscope. RESULTS: The trajectory, morphology and connectivity of all fiber tracts terminating to/arising from the temporal pole was revealed and disclosed. Their temporopolar terminations were delineated. The middle longitudinal fasciculus (MdLF) was consistently recorded to connect the dorsolateral TP to the Parietal and occipital lobes, through the auditory cortex. Within the inferior arm of the cingulum, the Cingulum bundle V (CB- V) was recorded to link the medial TP to the precuneus. The Uncinate fasciculus (UF) was seen to connect the dorsal TP to the posterior orbital gyrus and pars orbitalis, posterior two thirds of the gyrus rectus and posterior one third of the paraolfactory gyrus. CONCLUSIONS: Our results support the hypothesis that distinct subregions of the TP are subcortically connected to different cortical areas subserving various cognitive networks. The essential relationship of the MdLF with the auditory cortex and the functional role of the temporopolar area implicated in its connectivity tend to shift the paradigm of its function towards high-order auditory function. In view of its subcortical architecture, the CB-V allegedly participates as a major subcortical stream within the default mode network, possibly subserving the transfer of multimodal cues relevant to visuospatial and mnemonic information. The UF is involved in the connectivity of temporopolar areas implicated in encoding and storing mnemonic and emotionally colored representations to areas of the orbitofrontal cortex that underlie executive functions and behavioral shaping, in a way that memory-based representations alter our behavior.

ΣΚΟΠΟΣ: Η περιγραφή της ανατομίας των δεματίων της λευκής ουσίας που συμμετέχουν στην συνδεσιμότητα του κροταφικού πόλου (ΚΠ). ΜΕΘΟΔΟΣ: Τριάντα (30) ημισφαίρια υγειών ενηλίκων μονιμοποιημένα σε φορμόλη μελετήθηκαν με χρήση της μεθόδου παρασκευής της λευκής ουσίας κατά Klingler. Οι εν λόγω βήμα προς βήμα παρασκευές ολοκληρώθηκαν με κατεύθυνση από έξω προς τα έσω και από έσω προς τα έξω. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ: Η πορεία, η μορφολογία και η συνδεσιμότητα των δεματίων του ΚΠ περιεγράφηκε λεπτομερώς. Η τοπογραφία των καταλήξεων τους σε συγκεκριμένες περιοχές του ΚΠ αποσαφηνίστηκε. Το μέσο επίμηκες δεμάτιο (ΜΕΔ) ανευρέθηκε να συνδέει το πλαγιο-ραχιαίο τμήμα του ΚΠ με τον βρεγματικό και ινιακό λοβό μέσω του ακουστικού φλοιού. Παρατηρήθηκε πως το τμήμα V του προσαγώγειου (Π-V) συνδέει τον έσω κροταφικό πόλο με το προσφηνοειδές λόβιο. Το αγκιστρωτό δεμάτιο (ΑΔ) ανευρέθηκε να συνδέει τον ραχιαίο κροταφικό πόλο με την οπίσθια κογχική έλικα και την κογχική καλύπτρα, τα οπίσθια 2/3 της ευθείας έλικας και το οπίσθιο 1/3 της παρα-οσφρητικής έλικας. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ: Τα αποτελέσματα μας υποστηρίζουν πως συγκεκριμένες περιοχές του ΚΠ συνδέονται υποφλοιωδώς σε διάφορα φλοιϊκά δίκτυα υπεύθυνα για συγκεκριμένες ανώτερες λειτουργίες. Η ανώτερη επεξεργασία ακουστικών ερεθισμάτων θα μπορούσε να ευοδώνεται μέσω του ΜΕΔ, λαμβάνοντας υπόψη την ουσιώδη σύνδεση του ΜΕΔ με τον ακουστικό φλοιό αλλά και με συγκεκριμένες περιοχές του ΚΠ. Το Π-V, θεωρητικά θα μπορούσε να λειτουργεί ως η κύρια υποφλοιώδης οδός του «δικτύου αυτόματης λειτουργίας» ευοδώνοντας την μεταφορά οπτικοχωρικών και μνημονικών πληροφοριών. Το ΑΔ συνδέει περιοχές του ΚΠ υπεύθυνες για την συναισθηματική μνήμη με περιοχές του μετωπο-κογχικού φλοιού υπεύθυνες για επιτελικές λειτουργίες και συμπεριφορική διάπλαση και ως εκ τούτου θα μπορούσε να διαμορφώνει την συμπεριφορά μας μέσω προηγούμενων αποθηκευμένων στην μνήμη μας αναπαραστάσεων.