大脑皮层层次的BigBrain 3D图谱：感觉和运动皮层中的皮层和层厚度梯度有所不同

大脑皮层的组织学图谱，例如由布罗德曼和冯·埃科诺莫所著名的图谱，对于理解人脑微结构及其与大脑功能组织的关系是无价的。然而，这些现有图谱仅限于少量来自单侧大脑半球的手动标注样本，且是从2D组织学切片中测得的。我们展示了首个整脑定量3D层状图谱，基于20微米各向同性分辨率的人脑3D组织学图谱（BigBrain），采用卷积神经网络自动分割两侧皮层层次。我们的方法克服了2D组织学厚度测量中的许多历史挑战，所得到的层状图谱提供了前所未有的精度和细节。我们利用这个BigBrain皮层图谱测试是否在皮层厚度的组织学图谱中存在先前报告的由MRI测得的感觉和运动处理皮层的厚度梯度，以及哪些皮层层次对这些梯度产生影响。感觉处理层次的皮层厚度在逐渐增加，主要由层III、V和VI驱动。相较之下，运动前额皮层则显示出相反的趋势，从运动皮层到前额联想皮层，整体和锥体层厚度均有所减少。这些发现说明该层状图谱将如何在单神经元形态、介观皮层分层、宏观皮层厚度以及最终的功能神经解剖之间提供联系。