論文の概要: Convergent and divergent connectivity patterns of the arcuate fasciculus in macaques and humans

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.19266v1
• Date: Tue, 24 Jun 2025 02:58:14 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-06-25 19:48:23.454692
• Title: Convergent and divergent connectivity patterns of the arcuate fasciculus in macaques and humans
• Title（参考訳）: マカク類およびヒトにおける帯状線維の収束性および分岐性接続パターン
• Authors: Jiahao Huang, Ruifeng Li, Wenwen Yu, Anan Li, Xiangning Li, Mingchao Yan, Lei Xie, Qingrun Zeng, Xueyan Jia, Shuxin Wang, Ronghui Ju, Feng Chen, Qingming Luo, Hui Gong, Xiaoquan Yang, Yuanjing Feng, Zheng Wang,
• Abstract要約: 本研究では,マカク類とヒトの歯根膜の構造と接続性について検討した。 マカクAFは側頭頂部皮質から発生し、聴覚皮質と頭頂部大網を横切り、前頭前野に投射する。 ヒトAFは、中側頭回へのより大きな拡張と、前頭前・頭頂部のより強い接続を示す。 これらの種間差は、人間特有の高度な言語処理の出現のための接続ベースの基質であることが示唆されている。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 14.38453172020706
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: The organization and connectivity of the arcuate fasciculus (AF) in nonhuman primates remain contentious, especially concerning how its anatomy diverges from that of humans. Here, we combined cross-scale single-neuron tracing - using viral-based genetic labeling and fluorescence micro-optical sectioning tomography in macaques (n = 4; age 3 - 11 years) - with whole-brain tractography from 11.7T diffusion MRI. Complemented by spectral embedding analysis of 7.0T MRI in humans, we performed a comparative connectomic analysis of the AF across species. We demonstrate that the macaque AF originates in the temporal-parietal cortex, traverses the auditory cortex and parietal operculum, and projects into prefrontal regions. In contrast, the human AF exhibits greater expansion into the middle temporal gyrus and stronger prefrontal and parietal operculum connectivity - divergences quantified by Kullback-Leibler analysis that likely underpin the evolutionary specialization of human language networks. These interspecies differences - particularly the human AF's broader temporal integration and strengthened frontoparietal linkages - suggest a connectivity-based substrate for the emergence of advanced language processing unique to humans. Furthermore, our findings offer a neuroanatomical framework for understanding AF-related disorders such as aphasia and dyslexia, where aberrant connectivity disrupts language function.
• Abstract（参考訳）: 非ヒト霊長類のarcuate fasciculus(AF)の組織と接続性は、特に解剖学が人間のものとどのように異なるかという点で論争が続いている。 そこで我々は,マカク (n = 4, 3歳～11歳) におけるウイルスを用いた遺伝子標識法と蛍光マイクロ光学分割断層法を併用したクロススケール単一ニューロン追跡法と,11.7T拡散MRIによる全脳トラクトグラフィーを併用した。 ヒトにおける7.0T MRIのスペクトル埋め込み解析を補完し,AFの種間比較接続解析を行った。 AFは側頭頂葉皮質から発生し,聴覚野と耳下腺を横切り,前頭前野に投射する。 対照的に、ヒトのAFは、ヒトの言語ネットワークの進化的特殊化の基盤となるであろうKulback-Leibler分析によって定量化された、中側頭回へのより大きな拡張と、より強い前頭前・頭頂部のオペキュラム接続を示す。 これらの種間差、特にヒトのAFの時間的統合と前頭前頭葉結合の強化は、人間特有の高度な言語処理の出現のための接続ベースの基質を示唆している。 さらに,失語症や失語症などのAF関連疾患の理解のための神経解剖学的枠組みとして,異常な接続が言語機能に支障を来すおそれがある。

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