Corpus callosum (latinsky: tough body), také známý jako kolosální commissure, je široký, plochý svazek nervových vláken pod mozkovou kůrou v eutheriánském mozku v podélné štěrbině. Spojuje levou a pravou mozkovou hemisféru a usnadňuje mezihemisférickou komunikaci. Je to největší struktura bílé hmoty v mozku, skládající se z 200-250 milionů kontralaterálních axonálních projekcí.
Zadní část corpus callosum se nazývá splenium; přední část se nazývá genu (nebo „koleno“); mezi nimi je truncus neboli „tělo“ corpus callosum. Část mezi tělem a slezinou je často výrazně ztenčena a proto je označována jako „šíje“. Rostlina je část corpus callosum, která vyčnívá posteriorně a podřadně z antermost genu, jak je vidět na sagitálním obrázku mozku zobrazeném vpravo. Rostlina je tak pojmenována pro svou podobnost s ptačím zobákem.
Tenčí axony v rodu spojují prefrontální kortex mezi oběma polovinami mozku, ty tvoří vidličkovitý svazek vláken známý jako Pinzeta Minor. Silnější axony ve střední části těla corpus callosum, známé jako Trunk, propojují oblasti premotoru a doplňkových motorických oblastí a motorické kůry, s úměrně větším počtem korpusů věnovaných doplňkovým motorickým oblastem, jako je Brocova oblast. Zadní část korpusu, známá jako splenium, komunikuje somatosenzorickou informaci mezi oběma polovinami parietálního laloku a vizuálním centrem v týlním laloku, tato vlákna jsou známá jako Pinzeta Major.
corpus callosum se vyskytuje pouze u placentárních savců (eutherianů), zatímco u monotremorů a vačnatců, stejně jako u jiných obratlovců, jako jsou ptáci, plazi, obojživelníci a ryby (jiné skupiny mají jiné struktury mozku, které umožňují komunikaci mezi oběma hemisférami, jako je přední commissure, která slouží jako primární způsob interhemisférické komunikace u vačnatců, a která přenáší všechna commissurální vlákna vznikající z neokortexu (také známého jako neopallium), zatímco u placentárních savců přední commissure přenáší pouze některá z těchto vláken). U primátů závisí rychlost přenosu nervů na stupni myelinizace, neboli lipidového povlaku. To se odráží v průměru nervového axonu. U většiny primátů se průměr axonu zvyšuje v poměru k velikosti mozku, aby se vykompenzovala větší vzdálenost pro přenos nervových impulzů. To umožňuje mozku koordinovat smyslové a motorické impulzy. Ke zvětšení celkové velikosti mozku a zvýšení myelinizace však nedošlo mezi lidmi, šimpanzi, gorilami a orangutany. To má za následek, že lidský corpus callosum vyžaduje dvojnásobnou dobu pro mezihemisférickou komunikaci než makak.
Sagitální post-mortální řez středem mozku. Corpus callosum je zakřivený pás lehčí tkáně ve středu mozku nad hypothalamem. Jeho lehčí textura je způsobena vyšším obsahem myelinu, což vede k rychlejšímu přenosu neuronálních impulzů.
Vláknitý svazek, jako který se corpus callosum jeví, se může a také se u lidí zvětšuje do takové míry, že zasahuje a zaklíňuje hipokampální struktury.
Ageneze corpus callosum (ACC) je vzácná vrozená porucha, při které corpus callosum částečně nebo úplně chybí. ACC je obvykle diagnostikována během prvních dvou let života a může se projevit jako těžký syndrom v kojeneckém nebo dětském věku, jako mírnější stav u mladých dospělých nebo jako asymptomatický náhodný nález. Počáteční příznaky ACC obvykle zahrnují záchvaty, které mohou být následovány problémy s příjmem potravy a opožděným držením hlavy vzpřímeně, sezením, vstáváním a chůzí. Další možné příznaky mohou zahrnovat poruchy duševního a fyzického vývoje, koordinaci rukou a očí a zrakové a sluchové paměti. Může se také objevit hydrocefalie. V mírných případech se příznaky jako záchvaty, opakující se řeč nebo bolesti hlavy mohou objevit až za několik let.
ACC je obvykle nefatální. Léčba obvykle zahrnuje zvládnutí příznaků, jako je hydrocefalie a záchvaty, pokud se vyskytnou. Ačkoli mnoho dětí s touto poruchou povede normální život a má průměrnou inteligenci, pečlivé neuropsychologické vyšetření odhalí jemné rozdíly ve vyšších kortikálních funkcích ve srovnání s jedinci stejného věku a vzdělání bez ACC. Děti s ACC doprovázené vývojovým zpožděním a/nebo záchvatovými poruchami by měly být vyšetřeny na metabolické poruchy.
Kromě ageneze corpus callosum jsou podobnými stavy hypogeneze (částečná tvorba), dysgeneze (malformace) a hypoplazie (nedostatečný vývoj, včetně příliš tenké).
Nedávné studie také spojily možné korelace mezi korpus callosum malformací a poruchami autistického spektra (ASD).
Kim Peek, učenec a inspirátor filmu Rain Man, byl nalezen s agenézií corpus callosum.
O corpus callosum a jeho vztahu k sexu se diskutuje ve vědeckých i laických komunitách již více než sto let. Počáteční výzkum na počátku 20. století tvrdil, že corpus je velikostně odlišný mezi muži a ženami. Tento výzkum byl následně zpochybňován a nakonec ustoupil pokročilejším zobrazovacím technikám, které se zdály vyvracet dřívější korelace. Nový nástup zobrazování založeného na fyziologii dramaticky změnil paradigma a vztah mezi pohlavím a corpus callosum se stal předmětem rostoucího počtu studií v posledních letech.
Původní studie a spor
První studii korpusu se vztahem k pohlaví provedl R. B. Bean, filadelfský anatom, který v roce 1906 naznačil, že „výjimečná velikost korpusu callosum může znamenat výjimečnou intelektuální aktivitu“ a že existují měřitelné rozdíly mezi muži a ženami. Snad s ohledem na politické klima doby pokračoval tvrzením o rozdílech ve velikosti kallosa mezi různými rasami. Jeho výzkum byl nakonec vyvrácen Franklinem Mallem, ředitelem jeho vlastní laboratoře.
Větší vliv na hlavní proud měl článek Hollowaye a Utamsinga z roku 1982 Science, který naznačoval rozdíly mezi pohlavími v morfologii lidského mozku, což se týkalo rozdílů v kognitivních schopnostech. Time publikoval v roce 1992 článek, který naznačoval, že vzhledem k tomu, že korpus je „v mozcích žen často širší než v mozcích mužů, může umožňovat větší křížové řeči mezi hemisférami – možná je základem pro ženskou intuici“.
Novější publikace v psychologické literatuře vyvolaly pochybnosti o tom, zda je anatomická velikost korpusu skutečně odlišná. Metaanalýza 49 studií od roku 1980 zjistila, že na rozdíl od de Lacoste-Utamsinga a Hollowaye nelze ve velikosti corpus callosum nalézt žádný rozdíl pohlaví, ať už byla vzata v úvahu větší velikost mužského mozku, nebo ne. Studie z roku 2006 používající magnetickou rezonanci s tenkým plátkem neprokázala žádný rozdíl v tloušťce korpusu při zohlednění velikosti subjektu.
Morfometrická analýza byla také použita ke studiu specifických 3-dimenzionálních matematických vztahů s MRI a zjistila konzistentní a statisticky významné rozdíly mezi pohlavími. Specifické algoritmy zjistily významné rozdíly mezi pohlavími ve více než 70% případů v jednom přehledu.
Byl proveden výzkum tvaru corpus callosum u osob s poruchou pohlavní identity. Výzkumníci byli schopni prokázat, že tvarový dimorfismus corpus callosum při narození u biologických mužů, kteří se sami identifikovali jako ženy, byl ve skutečnosti obrácený a že totéž platilo pro biologické ženy, které se samy identifikovaly jako muži. Vydavatelé tohoto článku argumentovali, že tvar corpus callosum definuje duševní pohlaví jedinců oproti jejich fyzickému pohlaví.
Vztah mezi corpus callosum a pohlavím zůstává aktivním předmětem diskusí ve vědecké i laické komunitě.
Přední část corpus callosum je u hudebníků údajně výrazně větší než u nehudebníků a je o 0,75 centimetru čtverečního nebo o 11% větší u leváků a oboupohlavních osob než u praváků. Tento rozdíl je patrný v přední a zadní části corpus callosum, ale ne ve slezině. Jiná morfometrická studie magnetické rezonance ukázala, že velikost corpus callosum pozitivně koreluje s kapacitou slovní paměti a výkonem sémantického kódování.
Výzkum ukázal, že děti s dyslexií mívají menší a méně vyvinuté corpus callosum než jejich neddyslektické protějšky.
Hudební trénink ukázal, že zvyšuje plasticitu corpus callosum během citlivého časového období ve vývoji. Důsledkem je zvýšená koordinace rukou, rozdíly ve struktuře bílé hmoty a zesílení plasticity v motorickém a sluchovém lešení, které by sloužilo jako pomoc při budoucím hudebním tréninku. Studie zjistila, že děti, které začaly s hudebním tréninkem před dosažením věku šesti let (minimálně 15 měsíců tréninku), měly zvýšený objem svého corpus callosum a dospělí, kteří začali s hudebním tréninkem před dosažením věku 11 let, měli také zvýšenou bimanuální koordinaci.
Příznaky refrakterní epilepsie mohou být sníženy řezáním corpus callosum při operaci známé jako corpus callosotomy. Ta je obvykle vyhrazena pro případy, kdy jsou komplexní nebo grand mal záchvaty produkovány epileptogenním zaměřením na jedné straně mozku, což způsobuje interhemisférickou elektrickou bouři. Práce pro tento postup zahrnuje elektroencefalogram, MRI, PET sken, a hodnocení specializovaným neurologem, neurochirurgem, psychiatrem a neuroradiologem před operací lze zvážit.
Mozková kůra je rozdělena na dvě hemisféry a je spojena corpus callosum. Procedura, která pomáhá pacientům zmírnit závažnost záchvatů, se nazývá split brain procedura. Výsledkem je, že záchvat, který začíná v jedné hemisféře, je izolován v této hemisféře, protože již neexistuje spojení s druhou stranou. Tato procedura je však nebezpečná a riskantní.
frontální lalok: předklokální gyrus (primární motorická kůra, 4), předklokální sulcus, nadřazený frontální gyrus (6, 8), střední frontální gyrus (46), nižší frontální gyrus (Brocova plocha, 44 pars opercularis, 45 pars triangularis), prefrontální kůra (orbitofrontální kůra, 9, 10, 11, 12, 47)
parietální lalok: postcentrální sulcus, postcentrální gyrus (1, 2, 3, 43), superior parietální lobule (5), inferior parietální lobule (39-angulární gyrus, 40), precuneus (7), intraparietální sulcus
týlní lalok: primární zraková kůra (17), klínový, lingvální gyrus, 18, 19 (18 a 19 rozpětí celý lalok)
temporální lalok: příčný temporální gyrus (41-42-primární sluchová kůra), nadřazený temporální gyrus (38, 22-Wernickeho oblast), střední temporální gyrus (21), nižší temporální gyrus (20), fusiformní gyrus (36, 37)
limbický lalok/fornicate gyrus: cingulate cortex/cingulate gyrus, anterior cingulate (24, 32, 33), posterior cingulate (23, 31), isthmus (26, 29, 30), parahippocampal gyrus (piriform cortex, 25, 27, 35), entorhinal cortex (28, 34)
subkortikální/insulární kůra: rhinencephalon, čichový bulb, corpus callosum, laterální komory, septum pellucidum, ependyma, vnitřní kapsle, corona radiata, vnější kapsle
tvorba hippocampu: dentate gyrus, hippocampus, subiculum
bazální ganglie: striatum (caudatní jádro, putamen), lentiformní jádro (putamen, globus pallidus), klaustrum, extrémní kapsle, amygdala, nucleus accumbens
Některé kategorizace jsou aproximace a některé Brodmannovy oblasti překlenují gyri.
Uncinate fasciculus – Cingulum – Superior longitudinal fasciculus/Arcuate fasciculus – Inferior longitudinal fasciculus – Inferior occipitofrontal fasciculus – Fornix
Corpus callosum – Anterior commissure – Posterior commissure – Commissure of fornix