Sistema cerebrocerebelar e feixe de Arnold um estudo de tratografia: resultados preliminares / Cerebrocerebellar system and Arnolds bundle: a tractographic study: preliminary results

The cerebellum, traditionally considered a structure involved in balance and movement control, was more recently recognized as important in cognitive, emotional and behavioral functions. These functions appear to be related to the more recent parts of the cerebellum that belong to the cerebrocerebellar system. One of the key segments of this system is the (pre)fronto-[penduncule]-pontine projection that represents the Arnolds bundle. Diffusion tensor imaging and tractography (DTI-TR) has permitted in vivo virtual dissection of white matter tracts, including those of the cerebellar. Objective: To study the fronto-[peduncule]-pontine projection (Arnolds bundle), with DTI-TR. Methods: Ten normal subjects were included (mean age 30 years). Standard acquisitions in three planes were obtained with a 1.5T GE Signa Horizon scanner, complemented with DTI acquisitions. Post-processing and analysis was performed using an ADW 4.3 workstation running Functool 4.5.3 (GE Medical Systems). A single ROI was placed on the medial third of the cerebral peduncle base, considered the site of convergence of the fibers of Arnolds bundle, bilaterally. Results: Twenty tractograms were obtained. All were constituted by a significant number of fibers in correspondence to the frontal lobe, and part of them anterior to the coronal plane at the anterior commissure, which characterizes them as associated to the prefrontal region. Conclusions: For the first time, frontal lobe related projections were systematically revealed with DTI-TR seeded from cerebral peduncle base ROIs. They showed anatomic coherence with Arnold?s bundle, which includes the prefrontopontine segment of the cortico-ponto-cerebellar path, one of the components of the cerebrocerebellar system, acknowledged as fundamental for non-motor functions such as cognition, emotion and behavior.

O cerebelo, tradicionalmente considerado como estrutura relacionada ao equilíbrio e controle do movimento, foi mais recentemente reconhecido ser importante em funções cognitivas, emocionais e comportamentais. Tais funções encontram-se relacionadas às partes mais novas do cerebelo que pertencem ao sistema cerebrocerebelar. Um dos segmentos de relevo desse sistema é a projeção (pré)fronto-[pedúnculo]-pontina que representa o feixe de Arnold. A imagem com tensor de difusão e a tratografia (DTI-TR) vem possibilitando a dissecção virtual de feixes da substância branca, inclusive os cerebelares. Objetivo: Estudar a projeção fronto-[pedúnculo]-pontina (feixe de Arnold), com DTI-TR. Métodos: Foram incluídos dez sujeitos normais (média de idade 30 anos). Sequências padrão em tres planos foram obtidas com equipamento Signa Horizon GE de 1,5T e complementadas com aquisições de DTI. Pós-processamento e análise foram realizados em uma estação de trabalho ADW 4.3 com Functool 4.5.3 (GE Medical Systems). Foi utilizado ROI único colocado no terço medial da base do pedúnculo cerebral, considerado o local de convergência das fibras do feixe de Arnold, bilateralmente. Resultados: Foram obtidos vinte tratogramas. Todos eram constituídos por um número significativo de fibras em correspondência ao lobo frontal e parte dessas em posição anterior ao plano coronal à comissura anterior, que as caracteriza como relacionadas à região pré-frontal. Conclusões: Foram mostradas, pela primeira vez de modo sistemático, projeções relacionadas ao lobo frontal com DTI-TR através de ROIs colocados na base do pedúnculo cerebral. Apresentavam coerência anatômica com o feixe de Arnold, que compreende o segmento pré-frontopontino da via córtico-ponto-cerebelar, um dos componentes do sistema cerebrocerebelar, considerado subjacente a funções não motoras, como cognição, emoção e comportamento.

Cerebrocerebellar system and Arnold's bundle - A tractographic study: preliminary results.

The cerebellum, traditionally considered a structure involved in balance and movement control, was more recently recognized as important in cognitive, emotional and behavioral functions. These functions appear to be related to the more recent parts of the cerebellum that belong to the cerebrocerebellar system. One of the key segments of this system is the (pre)fronto-[penduncule]-pontine projection that represents the Arnold's bundle. Diffusion tensor imaging and tractography (DTI-TR) has permitted in vivo virtual dissection of white matter tracts, including those of the cerebellar. OBJECTIVE: To study the fronto-[peduncule]-pontine projection (Arnold's bundle), with DTI-TR. METHODS: Ten normal subjects were included (mean age 30 years). Standard acquisitions in three planes were obtained with a 1.5T GE Signa Horizon scanner, complemented with DTI acquisitions. Post-processing and analysis was performed using an ADW 4.3 workstation running Functool 4.5.3(GE Medical Systems). A single ROI was placed on the medial third of the cerebral peduncle base, considered the site of convergence of the fibers of Arnold's bundle, bilaterally. RESULTS: Twenty tractograms were obtained. All were constituted by a significant number of fibers in correspondence to the frontal lobe, and part of them anterior to the coronal plane at the anterior commissure, which characterizes them as associated to the prefrontal region. CONCLUSIONS: For the first time, frontal lobe related projections were systematically revealed with DTI-TR seeded from cerebral peduncle base ROIs. They showed anatomic coherence with Arnold's bundle, which includes the prefrontopontine segment of the cortico-ponto-cerebellar path, one of the components of the cerebrocerebellar system, acknowledged as fundamental for non-motor functions such as cognition, emotion and behavior.

O cerebelo, tradicionalmente considerado como estrutura relacionada ao equilíbrio e controle do movimento, foi mais recentemente reconhecido ser importante em funções cognitivas, emocionais e comportamentais. Tais funções encontram-se relacionadas às partes mais novas do cerebelo que pertencem ao sistema cerebrocerebelar. Um dos segmentos de relevo desse sistema é a projeção (pré)fronto-[pedúnculo]-pontina que representa o feixe de Arnold. A imagem com tensor de difusão e a tratografia (DTI-TR) vem possibilitando a dissecção virtual de feixes da substância branca, inclusive os cerebelares. OBJETIVO: Estudar a projeção fronto-[pedúnculo]-pontina (feixe de Arnold), com DTI-TR. MÉTODOS: Foram incluídos dez sujeitos normais (média de idade 30 anos). Sequências padrão em tres planos foram obtidas com equipamento Signa Horizon GE de 1,5T e complementadas com aquisições de DTI. Pós-processamento e análise foram realizados em uma estação de trabalho ADW 4.3 com Functool 4.5.3(GE Medical Systems). Foi utilizado ROI único colocado no terço medial da base do pedúnculo cerebral, considerado o local de convergência das fibras do feixe de Arnold, bilateralmente. RESULTADOS: Foram obtidos vinte tratogramas. Todos eram constituídos por um número significativo de fibras em correspondência ao lobo frontal e parte dessas em posição anterior ao plano coronal à comissura anterior, que as caracteriza como relacionadas à região pré-frontal. CONCLUSÕES: Foram mostradas, pela primeira vez de modo sistemático, projeções relacionadas ao lobo frontal com DTI-TR através de ROIs colocados na base do pedúnculo cerebral. Apresentavam coerência anatômica com o feixe de Arnold, que compreende o segmento pré-frontopontino da via córtico-ponto-cerebelar, um dos componentes do sistema cerebrocerebelar, considerado subjacente a funções não motoras, como cognição, emoção e comportamento.