Frontal terminations for the inferior fronto-occipital fascicle: anatomical dissection, DTI study and functional considerations on a multi-component bundle

Abstract

The anatomy and functional role of the inferior fronto-occipital fascicle (IFOF) remain poorly known. We accurately analyze its course and the anatomical distribution of its frontal terminations. We propose a classification of the IFOF in different subcomponents. Ten hemispheres (5 left, 5 right) were dissected with Klingler's technique. In addition to the IFOF dissection, we performed a 4-T diffusion tensor imaging study on a single healthy subject. We identified two layers of IFOF. The first one is superficial and antero-superiorly directed, terminating in the inferior frontal gyrus. The second is deeper and consists of three portions: posterior, middle and anterior. The posterior component terminates in the middle frontal gyrus (MFG) and dorso-lateral prefrontal cortex. The middle component terminates in the MFG and lateral orbito-frontal cortex. The anterior one is directed to the orbito-frontal cortex and frontal pole. In vivo tractography study confirmed these anatomical findings. We suggest that the distribution of IFOF fibers within the frontal lobe corresponds to a fine functional segmentation. IFOF can be considered as a "multi-function" bundle, with each anatomical subcomponent subserving different brain processing. The superficial layer and the posterior component of the deep layer, which connects the occipital extrastriate, temporo-basal and inferior frontal cortices, might subserve semantic processing. The middle component of the deep layer could play a role in a multimodal sensory-motor integration. Finally, the anterior component of the deep layer might be involved in emotional and behavioral aspects.

Anatomia microcirúrgica da região do sulco limitante inferior da ínsula

“…Descrito pela primeira vez por Joseph Jules Dejerine (1849Dejerine ( -1917 (Dejerine, 1895) e Edward James Curran (1878Curran ( -1962 (Curran, 1909) (Ture et al, 2000) , o fascículo fronto-occipital inferior é o mais longo feixe de fibra associativas intrahemisférico e interconecta córtex occipital, áreas temporobasais e lóbulo parietal superior ao lobo frontal (Sarubbo et al, 2013), sendo seu trajeto através da ínsula. Esse fascículo também é referido como fascículo occipitofrontal inferior (Kier et al, 2004) ou simplesmente de fascículo occipitofrontal por outro autores (Ture et al, 1997).…”

“…A porção anterior é relacionada ao lobo frontal, onde suas fibras se originam da região pré-frontal, dorsalmente às fibras do FU (Fernandez-Miranda et al, 2008a), e convergem em um único feixe (Kier et al, 2004) que passa profundamente aos sulcos limitantes anterior e superior da ínsula para adentrar a porção ventral da ínsula. Sarubbo et al (2013) (Ture et al, 2000;Peltier et al, 2010). Ao passar pela ínsula, as fibras do FFOI também são encontradas superficial e profundamente ao claustrum, e assim podem ser consideradas como pertencentes a ambas cápsulas extrema e externa (Ebeling e von Cramon, 1992;Kier et al, 2004).…”

“…Essa região de substância branca está localizada entre o claustrum lateralmente e o putame medialmente e, assim como o claustrum, pode também ser subdividida em porções ventral e dorsal (Ture et al, 2000;Sarubbo et al, 2013 (Ture et al, 2000;Sarubbo et al, 2013).…”

“…Assim, a cápsula externa é formada principalmente por três feixes de fibras brancas dispostos sequencialmente a partir do límen da ínsula: a) o fascículo uncinado está anteriormente, logo atrás do límen da ínsula; b) o fascículo frontooccipital inferior assume posição intermediária imediatamente dorsal e profundamente ao fascículo uncinado (Sarubbo et al, 2013); e c) as fibras claustrocorticais estão posteriormente e dorsalmente ao fascículo fronto-occipital inferior (Fernandez-Miranda et al, 2008b).…”

“…O fascículo fronto-occipital inferior conecta o córtex occipital, áreas temporobasais e lóbulo parietal superior ao lobo frontal (Sarubbo et al, 2013). No lobo temporal, ele se encontra imediatamente posterior ao fascículo uncinado e duas porções podem ser identificados: a) dorsal, mais superficial, conectando o lobo frontal com o lóbulo parietal inferior e às porções posteriores dos giros occipitais médio e superior; e b) componente ventral, mais profundo, conectando o lobo frontal com as porções posteriores do giro occipital inferior e áreas temporais basais posteriores (Martino et al, 2010a).…”