Inferior temporal gyrus
| Inferior temporal gyrus | |
|---|---|
 Lateral yta av vänster hjärnhalva, sedd från sidan. (Inferior temporal gyrus visas i orange.)
| |
 Ritning av ett gips för att illustrera relationerna mellan hjärnan och skallen. (Inferior temporal gyrus märkt i mitten, i grönt avsnitt.)
| |
| Detaljer | |
| Del av | Temporalloben |
| Artär | Posterior cerebral |
| Identifierare | |
| latin | gyrus temporalis inferior |
| Neuronamn | 138 |
| NeuroLex ID | birnlex_1577 |
| TA98 | A14.1.09.148 |
| TA2 | 5497 |
| FMA | 61907 |
| Anatomiska termer för neuroanatomi | |
Den inferior temporal gyrus är en av tre gyri av tinningloben och är belägen nedanför den mellersta temporal gyrus, ansluten bakom med den nedre occipital gyrus ; den sträcker sig också runt den infero-laterala gränsen till den nedre ytan av tinningloben, där den begränsas av den inferior sulcus . Denna region är en av de högre nivåerna av den ventrala strömmen av visuell bearbetning, associerad med representation av objekt, platser, ansikten och färger. Det kan också vara involverat i ansiktsuppfattning och i igenkänning av siffror och ord.
Den inferior temporala gyrusen är den främre delen av tinningloben som ligger under den centrala temporala sulcusen. Den primära funktionen hos den occipitala temporala gyrusen – annars hänvisad till som IT-cortex – är associerad med visuell stimulibearbetning, nämligen visuell objektigenkänning, och har föreslagits av nya experimentella resultat som den slutliga platsen för det ventrala kortikala synsystemet. IT-barken hos människor är också känd som Inferior Temporal Gyrus eftersom den har lokaliserats till en specifik region av den mänskliga tinningloben. IT bearbetar visuella stimuli av objekt i vårt synfält och är involverad i minne och minnesåterkallelse för att identifiera det objektet; det är involverat i bearbetningen och uppfattningen som skapas av visuella stimuli som förstärks i V1-, V2-, V3- och V4-regionerna i den occipitalloben . Denna region bearbetar objektets färg och form i synfältet och är ansvarig för att producera "vad" från dessa visuella stimuli, eller med andra ord identifiera objektet baserat på objektets färg och form och jämföra den bearbetade informationen med lagrade minnen av objekt för att identifiera det objektet.
IT-barkens neurologiska betydelse är inte bara dess bidrag till bearbetningen av visuella stimuli vid objektigenkänning utan har också visat sig vara ett viktigt område med avseende på enkel bearbetning av synfältet, svårigheter med perceptuella uppgifter och rumslig medvetenhet , och platsen av unika enstaka celler som möjligen förklarar IT-barkens relation till minnet.
Strukturera
Tempralloben är unik för primater . Hos människor är IT-barken mer komplex än deras relativa primater. Den mänskliga underlägsna temporala cortexen består av den underlägsna temporala gyrusen, den mellersta temporala gyrusen och den fusiforma gyrusen . När man tittar på hjärnan i sidled – det vill säga från sidan och tittar på ytan av tinningloben – är den nedre tinningloben längs den nedre delen av tinningloben och är separerad från den mellersta tinningloben direkt ovanför av den nedre temporal sulcus . Dessutom sker viss bearbetning av synfältet som motsvarar den ventrala strömmen av visuell bearbetning i den nedre delen av den övre temporala gyrusen närmast den övre temporala sulcusen. Den mediala och ventrala synen av hjärnan – vilket betyder att titta på den mediala ytan underifrån hjärnan, vänd uppåt – avslöjar att den nedre temporala gyrusen är separerad från den fusiforma gyrusen av den occipital-temporala sulcus. Denna mänskliga underlägsna temporala cortex är mycket mer komplex än den hos andra primater: icke-mänskliga primater har en underlägsen temporal cortex som inte är uppdelad i unika regioner som människors underlägsna temporala gyrus, fusiform gyrus eller middle temporal gyrus.
Denna region av hjärnan motsvarar den nedre temporala cortex och är ansvarig för visuell objektigenkänning och tar emot bearbetad visuell information. Den sämre temporala cortexen hos primater har specifika regioner dedikerade till att bearbeta olika visuella stimuli som bearbetas och organiseras av de olika skikten av den striatiga cortex och extra-striate cortex. Informationen från V1-V5-regionerna i de geniculate och tectopulvinära vägarna utstrålas till IT-barken via den ventrala strömmen: visuell information specifikt relaterad till färgen och formen på de visuella stimuli. Genom jämförande forskning mellan primater – människor och icke-mänskliga primater – tyder resultaten på att IT-barken spelar en betydande roll i visuell formbearbetning. data om funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI) som samlats in av forskare som jämför denna neurologiska process mellan människor och makaker.
Fungera
Ta emot information
Ljusenergin som kommer från strålarna som studsar av ett föremål omvandlas till kemisk energi av cellerna i ögats näthinna . Denna kemiska energi omvandlas sedan till aktionspotentialer som överförs genom synnerven och över den optiska chiasmen , där den först bearbetas av den laterala genikulära kärnan i thalamus. Därifrån skickas informationen till den primära visuella cortex, region V1. Den färdas sedan från de visuella områdena i occipitalloben till parietal- och temporalloberna via två distinkta anatomiska strömmar. Dessa två kortikala visuella system klassificerades av Ungerleider och Mishkin (1982, se tvåströmshypotes) . En ström färdas ventralt till den inferior temporala cortex (från V1 till V2 sedan genom V4 till ITC) medan den andra färdas dorsalt till den bakre parietal cortex. De är märkta med "vad" respektive "var"-strömmar. Inferior Temporal Cortex tar emot information från den ventrala strömmen , förståeligt nog, eftersom det är känt för att vara en region som är avgörande för att känna igen mönster, ansikten och föremål.
Encellig funktion i den inferior temporal gyrus
Förståelsen på encellig nivå av IT-barken och dess roll att använda minne för att identifiera objekt och eller bearbeta synfältet baserat på färg och form visuell information är en relativt ny inom neurovetenskapen. Tidig forskning indikerade att tinninglobens cellulära anslutningar till andra minnesrelaterade områden i hjärnan - nämligen hippocampus , amygdala , prefrontala cortex , bland andra. Dessa cellulära anslutningar har nyligen visat sig förklara unika element i minnet, vilket tyder på att unika enkelceller kan kopplas till specifika unika typer och till och med specifika minnen. Forskning om encellig förståelse av IT-barken avslöjar många övertygande egenskaper hos dessa celler: enceller med liknande minneselektivitet är samlade över de kortikala lagren av IT-barken; temporallobsneuronerna har nyligen visat sig visa inlärningsbeteenden och möjligen relatera till långtidsminnet ; och det kortikala minnet inom IT-barken kommer sannolikt att förbättras med tiden tack vare påverkan av de afferenta neuronerna i den medial-temporala regionen.
Ytterligare forskning av enkelcellerna i IT-barken tyder på att dessa celler inte bara har en direkt koppling till synsystemets väg utan också är avsiktliga i de visuella stimuli de reagerar på: i vissa fall gör de encelliga IT-cortexneuronerna inte initiera svar när fläckar eller slitsar, nämligen enkla visuella stimuli, finns i synfältet; men när komplicerade föremål sätts på plats initierar detta ett svar i encellsneuronerna i IT-barken. Detta ger bevis för att inte bara encellsneuronerna i IT-barken är relaterade till att ha ett unikt specifikt svar på visuella stimuli utan snarare att varje enskild encellsneuron har ett specifikt svar på ett specifikt stimuli. Samma studie avslöjar också hur storleken på svaret hos dessa encelliga neuroner i IT-barken inte förändras på grund av färg och storlek utan bara påverkas av formen. Detta ledde till ännu mer intressanta observationer där specifika IT-neuroner har kopplats till igenkänning av ansikten och händer. Detta är mycket intressant när det gäller möjligheten att relatera till neurologiska störningar av prosopagnosia och förklara komplexiteten och intresset för den mänskliga handen. Ytterligare forskning från denna studie går in mer på djupet om rollen av "ansiktsneuroner" och "handneuroner" involverade i IT-barken.
Betydelsen av encellsfunktionen i IT-barken är att det är en annan väg utöver den laterala genikulatvägen som bearbetar de flesta visuella system: detta väcker frågor om hur det gynnar vår visuella informationsbehandling utöver normala synvägar och vilka andra funktionella enheter som är involverade i ytterligare visuell informationsbehandling.
Informationsbearbetning
Informationen för färg och form kommer från P-celler som får sin information huvudsakligen från koner , så de är känsliga för skillnader i form och färg, till skillnad från M-cellerna som får information om rörelse främst från stavar . Neuronerna i inferior temporal cortex, även kallad inferior temporal visuell association cortex, bearbetar denna information från P-cellerna. Neuronerna i ITC har flera unika egenskaper som ger en förklaring till varför detta område är viktigt för att känna igen mönster . De reagerar bara på visuella stimuli och deras mottagliga fält inkluderar alltid fovea , som är ett av de tätaste områdena på näthinnan och är ansvarig för akut central syn. Dessa receptiva fält tenderar att vara större än de i den strierade cortex och sträcker sig ofta över mittlinjen för att förena de två visuella halvfälten för första gången. IT-neuroner är selektiva för form och/eller färg på stimulans och är vanligtvis mer känsliga för komplexa former i motsats till enkla. En liten andel av dem är selektiva för specifika delar av ansiktet. Ansikten och sannolikt andra komplexa former är till synes kodade av en aktivitetssekvens över en grupp celler, och IT-celler kan visa både kort- eller långtidsminne för visuella stimuli baserat på erfarenhet.
Objektigenkänning
Det finns ett antal regioner som arbetar tillsammans inom ITC för att bearbeta och känna igen informationen om "vad" något är. I själva verket är diskreta kategorier av objekt till och med associerade med olika regioner.
- Fusiform gyrus eller Fusiform Face Area (FFA) handlar mer om ansikts- och kroppsigenkänning snarare än objekt.
- Parahippocampal Place Area (PPA) hjälper till att skilja mellan scener och objekt.
- Extrastriate Body Area ( EBA ) hjälper till att skilja kroppsdelar från andra föremål.
- Och Lateral Occipital Complex (LOC) används för att bestämma former kontra förvrängda stimuli.
Dessa områden måste alla fungera tillsammans, såväl som med hippocampus , för att skapa en samling av förståelse för den fysiska världen. Hippocampus är nyckeln för att lagra minnet av hur ett föremål är/hur det ser ut för framtida bruk så att det kan jämföras och kontrasteras med andra föremål. Att korrekt kunna känna igen ett objekt är starkt beroende av detta organiserade nätverk av hjärnområden som bearbetar, delar och lagrar information. ., användes funktionell magnetisk resonanstomografi ( FMRI ) för att jämföra bearbetningen av visuell form mellan människor och makaker. De fann bland annat att det fanns en viss överlappning mellan form- och rörelsekänsliga områden i cortex, men att överlappningen var mer distinkt hos människor. Detta skulle tyda på att den mänskliga hjärnan är bättre utvecklad för en hög funktionsnivå i en distinkt, tredimensionell, visuell värld.
Klinisk signifikans
Prosopagnosia
Prosopagnosia , även kallad ansiktsblindhet, är en störning som resulterar i oförmågan att känna igen eller särskilja ansikten. Det kan ofta förknippas med andra former av igenkänningsförsämring, såsom plats, bil eller känslomässigt igenkännande. En studie utförd av Gross et al. 1969 fann att vissa celler var selektiva för formen av en aphand, och de observerade att när stimulansen de gav började ytterligare likna en aphand, blev dessa celler mer aktiva. Några år senare, 1972, gjorde Gross et al. upptäckte att vissa IT-celler var selektiva för ansikten. Även om det inte är avgörande, antas "ansiktselektiva" IT-barkceller spela en stor roll vid ansiktsigenkänning hos apor. Efter den omfattande forskningen om resultatet av skador på IT-barken hos apor, har man en teori om att lesioner i IT-gyrus hos människor resulterar i prosopagnosia. Rubens och Bensons studie från 1971 av ett ämne i livet med prosopagnosia avslöjar att patienten kan namnge vanliga föremål på visuell presentation felfritt, men hon kan inte känna igen ansikten. Vid obduktion utförd av Benson et al., var det uppenbart att en diskret lesion i höger fusiform gyrus , en del av den inferior temporal gyrus, var en av huvudorsakerna till patientens symtom.
En mer djupgående observation kan ses med exemplet med patient LH i studien utförd av NL Etcoff och kollegor 1991. Den här 40-årige mannen var inblandad i en bilolycka när han var 18, vilket resulterade i allvarlig hjärnskada . Vid återhämtning kunde LH inte känna igen eller särskilja ansikten, eller ens känna igen ansikten som var bekanta för honom innan olyckan. LH och andra patienter med prosopagnosia kan ofta leva relativt normala och produktiva liv trots deras underskott. LH kunde fortfarande känna igen vanliga föremål, subtila skillnader i former och till och med ålder, kön och "likbarhet" hos ansikten. Men de använder icke-ansiktssignaler, såsom höjd, hårfärg och röst för att skilja mellan människor. Icke-invasiv hjärnavbildning avslöjade att LH:s prosopagnosia var ett resultat av skada på den högra tinningloben, som innehåller den inferior temporala gyrusen.
Brister i semantiskt minne
Vissa störningar, såsom Alzheimers sjukdom och semantisk demens , kännetecknas av en patients oförmåga att integrera semantiska minnen, vilket resulterar i att patienter inte kan bilda nya minnen, saknar medvetenhet om tidsperiod, samt saknar andra viktiga kognitiva processer. Chan et al 2001 genomförde en studie som använde volymetrisk magnetisk resonanstomografi för att kvantifiera den globala och temporallobsatrofin vid semantisk demens och Alzheimers sjukdom. Försökspersonerna valdes ut och bekräftades vara mitt i spektrumet av sina respektive störningar kliniskt, och sedan kom ytterligare bekräftelse från en serie neuropsykologiska tester som gavs till försökspersonerna. Studien behandlade den nedre temporala cortex och den mellersta temporala cortex som en och samma, på grund av den "ofta otydliga" gränsen mellan gyri.
Studien drog slutsatsen att vid Alzheimers sjukdom var underskott i sämre temporala strukturer inte den huvudsakliga källan till sjukdomen. Snarare var atrofi i entorhinal cortex , amygdala och hippocampus framträdande i studiens patienter som drabbats av Alzheimers. När det gäller semantisk demens drog studien slutsatsen att "den mellersta och nedre temporala gyri [barkbarken] kan spela en nyckelroll" i det semantiska minnet, och som ett resultat, tyvärr, när dessa främre temporallobsstrukturer skadas, lämnas patienten kvar. med semantisk demens. Denna information visar hur, trots att de ofta är grupperade i samma kategori, Alzheimers sjukdom och semantisk demens är mycket olika sjukdomar, och kännetecknas av markanta skillnader i de subkortikala strukturer de är förknippade med.
Cerebral achromatopsi
Cerebral akromatopsi är en medicinsk störning som kännetecknas av oförmågan att uppfatta färg och att uppnå tillfredsställande synskärpa vid höga ljusnivåer. Medfödd achromatopsia karakteriseras på samma sätt, men den är genetisk, medan Cerebral Achromatopsia uppstår som ett resultat av skador på vissa delar av hjärnan. En del av hjärnan som är särskilt integrerad i färgdiskriminering är den inferior temporala gyrusen. En studie från 1995 utförd av Heywood et al. var tänkt att lyfta fram de delar av hjärnan som är viktiga vid akromatopsi hos apor, men det belyser uppenbarligen de områden i hjärnan som är relaterade till akromatopsi hos människor. I studien fick en grupp apor (grupp AT) lesioner i tinningloben anterior till V4 och den andra gruppen (grupp MOT) fick lesioner i det occipito-temporala området som i kraniell position motsvarar lesionen som producerar cerebral achromatopsia i människor. Studien drog slutsatsen att grupp MOT inte hade någon försämring av sin färgseende medan försökspersonerna i grupp AT alla hade allvarliga försämringar av sin färgseende, i överensstämmelse med människor som diagnostiserats med cerebral achromatopsia. Den här studien visar att tinninglobsområdena framför V4, som inkluderar den inferior temporala gyrusen, spelar en stor roll hos patienter med Cerebral Achromatopsia.
Ytterligare bilder
Position av inferior temporal gyrus (visas i rött).
Basal syn på en mänsklig hjärna
Sidovy av en mänsklig hjärna, huvudgyri märkt.
Stora hjärnan. Sidovy. Djup dissektion. Inferior temporal gyrus märkt längst ner i mitten.
Inferior temporal gyrus, höger hjärnhalva.
Inferior temporal gyrus markerad i grönt på koronala T1 MRI-bilder
Inferior temporal gyrus markerad i grönt på sagittal T1 MRI-bilder
Inferior temporal gyrus markerad i grönt på transversala T1 MRI-bilder
Se även
- Kognitiv neurovetenskap av visuellt objektigenkänning
- Ansiktsuppfattning
- Neural bearbetning för enskilda kategorier av objekt
- Syncentrum
externa länkar
| Myndighetskontroll : Vetenskapliga databaser |
|---|
