Atlas of Regional Anatomy of the Brain Using MRI : With Functional Correlations

1 Historical Review of Cross-Sectional Anatomy of the Brain . . . . . . . . . . . . 1 2 Cephalic Reference Lines Suitable for Neuroimaging. . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 I Cranial Reference Lines and Planes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 A Historical Background and Overview . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 B The Need for a Consensus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 C Classifi cation of the Cephalic Reference Planes . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 D The Choice of a Nomenclature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 II Brain Horizontal Reference Lines and Planes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 A The Bicommissural Reference Plane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1 Biometric Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2 Anatomic and Imaging Correlations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 B The Delmas and Pertuiset Reference Plane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1 Anatomic and Imaging Correlations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2 Topometric Findings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 C The Neuro-ocular Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1 Anatomic and Imaging Correlations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2 Topometric and Biometric Findings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 D The Callosal Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 E The Chiasmatico-Commissural Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 1 Biometric Findings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 2 Anatomic and Imaging Correlations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 F Anatomic and Physiologic Reference Planes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 1 The “Plan Vestibulaire Horizontal” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 2 The “Plan des Axes Orbitaires” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 III Brain Vertical Reference Lines and Planes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 A The Anterior Commissure-Mamillary Planes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 1 The Commissuro-Mamillary Reference Line. . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 2 The Commissuro-Mamillary Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 B The Commissural-Obex Reference Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 1 Biometric Findings. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 2 Anatomic and Imaging Correlations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 3 Brain Cortical Mantle, Ventricles and White Matter Core . . . . . . . . . . . . . . 51 I Historical Notes and Landmarks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 II Cytoarchitecture and Brain Mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 A Gross Morphology and Fissural Patterns of the Brain . . . . . . . . . . . 56 Contents X Contents 1 Gross Morphology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 2 Brain Sulcation: Classifi cations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3 Sulcal and Gyral Anatomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 B The Lateral Surface of the Cerebral Hemisphere . . . . . . . . . . . . . . . . 57 1 Lateral Fissure of Sylvius . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 2 Central Sulcus (Rolando) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3 Inferior Frontal Sulcus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 4 Superior Frontal Sulcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 5 Precentral Sulcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 6 The Intraparietal Sulcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 7 Superior Temporal Sulcus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 8 Frontomarginal Sulcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 C Gyri of the Lateral Surface of the Cerebral Hemisphere. . . . . . . . . . 78 1 The Frontal Lobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 a Inferior Frontal Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 b Middle Frontal Gyrus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78 c Superior Frontal Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 d Precentral Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 2 The Parietal Lobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 a Postcentral Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 b Inferior Parietal Gyri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 c Superior Parietal Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 3 The Temporal Lobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 a Superior Temporal Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 b Middle Temporal Gyrus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 c Inferior Temporal Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 4 The Occipital Lobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 5 The Insula of Reil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 D The Mesial Surface of the Cerebral Hemisphere . . . . . . . . . . . . . . . . 83 1 Cingulate Sulcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 2 Parieto-occipital Sulcus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 3 Calcarine Sulcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 4 Rostral Sulci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 5 Gyri of the Mesial Surface of the Cerebral Hemisphere . . . . . . . . 86 a The Gyrus Rectus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 b The Cingulate Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87 c The Medial Frontal Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 d The Paracentral Lobule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 e The Precuneus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 f The Cuneus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 g The Lingual Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 E The Basal Surface of the Cerebral Hemisphere . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 1 The Frontal Orbital Lobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 a Olfactory Sulcus and Gyrus Rectus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 b Orbital or Orbitofrontal Sulci and Gyri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 2 The Temporal Basal Lobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 a Collateral Sulcus and Parahippocampal Gyrus . . . . . . . . . . . . . . 93 b Occipitotemporal Sulcus and Fusiform Gyrus . . . . . . . . . . . . . . 96 F White Matter Core and Major Association Tracts . . . . . . . . . . . . . . . 96 III Vascular Supply of the Brain. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 A The Arterial Supply of the Brain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 1 The Internal Carotid Artery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Contents XI a The Ophthalmic Artery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 b The Posterior Communicating Artery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 c The Anterior Choroidal Artery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 d The Anterior Cerebral Artery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 e The Middle Cerebral Artery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 2 The Arterial Circle of Willis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 B Vascular Supply of the Posterior Fossa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 1 The Posterior Inferior Cerebellar Artery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110 2 The Anterior Inferior Cerebellar Artery. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 3 The Superior Cerebellar Artery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 C The Cerebral Venous System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113 4 Central Region and Motor Cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 I Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 II Embryology of the Sensorimotor Cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 III Morphology and Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 A The Central Sulcus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117 B The Precentral Sulcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120 C The Postcentral Sulcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121 D Topographical and Functional Anatomy and Imaging . . . . . . . . . . . 121 1 The Primary Sensorimotor Cortex or Central Cortex . . . . . . . . . . . 121 a The Primary Motor Cortex or Precentral Gyrus . . . . . . . . . . . . . . 122 b The Postcentral Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 c Motor and Sensory Representation in the Primary Sensorimotor Cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 2 The Premotor Cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 3 The Supplementary Motor Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 V The Pyramidal Tract. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129 VI Vascular Supply of the Sensorimotor Cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 A Arterial Supply of the Sensorimotor Cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133 1 Arterial Supply of the Lateral Aspect of the Hemisphere . . . . . . . 133 2 Arterial Supply to the Mesial Aspect of the Hemisphere . . . . . . . 134 B Venous Drainage of the Sensorimotor Cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 1 The Lateral Venous Drainage System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134 2 The Mesial Venous Drainage System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135 VII Imaging Approaches for the Localization of the Central Sulcus . . . . . 135 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .136 5 Perisylvian Cognitive Region. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 I The Lateral Fissure and the Perisylvian Opercula. . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 II The Insula of Reil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 A The Preinsular Area. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 B The Insular Lobe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 C The Anatomic Relationships of the Insula. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142 D Vascular Relationships of the Insula. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 XII Contents E Function of the Insula. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 III The Anterior Speech Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 A Sulcal Anatomy of the Anterior Speech Region . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 1 The Horizontal Ramus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 2 The Vertical Ramus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146 3 The Inferior Precentral Sulcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 B Gyral Anatomy of the Anterior Speech Region. . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 1 The Pars Triangularis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 2 The Pars Opercularis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 IV The Posterior Speech Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 A Sulcal Anatomy of the Posterior Speech Area. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 1 The Third Segment of the Lateral Fissure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151 2 The Inferior Parietal Sulci. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 3 Posterior Extent of the Parallel Sulcus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 B Gyral Anatomy of the Posterior Speech Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 1 Anatomy of Heschl’s Gyrus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 2 Anatomy of the Temporal Planum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 3 Imaging of the Posterior Speech Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 V The Cerebral Asymmetries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 6 Limbic Lobe and Mesial Temporal Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 I The Limbic Lobe or “Grand Lobe Limbique”. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 A Morphology and Topographical Anatomy. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 B Imaging of the Limbic Lobe. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161 1 The “Forniceal Plane” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 II Anatomy of the Mesial Temporal Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 A The Temporal Polar Cortex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 B The Entorhinal Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 C The Perirhinal Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 D The Amygdala. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 1 Morphology, Topographical Anatomy and Imaging of the Amygdala . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 a The Basolateral Group of Nuclei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 b The Corticomedial Group of Nuclei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 c The Central Group of Nuclei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 d Boundaries of the Amygdaloid Bodies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170 2 Functional and Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 3 Clinical Considerations and Targeting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 E The Hippocampal Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 1 Embryology . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 The Choroid Plexus, Tela, Taenia, and Lamina Affi xa . . . . . . . . . . 173 2 Morphology and Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173 3 Anatomy of the Hippocampal Formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 a The Hippocampus Proper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 b The Hippocampal Head. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 c The Hippocampal Body . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 d The Hippocampal Tail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 4 Cytoarchitectonics and Intrinsic Circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 177 5 Vascular Supply of the Mesial Temporal Region. . . . . . . . . . . . . . . 179 Contents XIII 6 Functional and Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 7 Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 F The Uncus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 7 The Basal Forebrain, Diencephalon and Basal Ganglia . . . . . . . . . . . . . . . . 185 I Regional Anatomy and Imaging of the Interbrain . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 II The Basal Forebrain and Related Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 A The Septal Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 1 Morphology and Topographical Anatomy and Imaging . . . . . . . . 187 2 Functional and Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 B The Substantia Innominata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 1 Morphology and Topographical Anatomy and Imaging . . . . . . . . . . 190 2 Functional and Clinical Considerations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 III The Thalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 A Topographical and Nuclear Organization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 193 B Functional Aspects and Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . 199 The Thalamic Radiations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 199 C The Vascular Supply to the Thalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 IV The Epithalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 A The Pineal Gland . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 B The Habenula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 C The Posterior Commissure. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 V The Hypothalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201 A Cytoarchitecture of the Hypothalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 1 The Medial Hypothalamic Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 2 The Lateral Hypothalamic Region. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 B Connections of the Hypothalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 C Functional Aspects and Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . 205 D Vascular Supply to the Hypothalamus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205 VI The Subthalamic Region, Subthalamus, or Ventral Thalamus. . . . . . . . 205 A The Subthalamic Nucleus (Corpus Luysi) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 1 Morphology and Topographical Anatomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 2 Functional and Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 B The Zona Incerta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206 C The Prerubral Field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 D Vascular Supply to the Subthalamic Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 VII The Basal Ganglia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 A Morphology and Imaging. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 B Topographical Anatomy of the Lenticular Nucleus . . . . . . . . . . . . . . 209 C Topographical Anatomy of the Caudate Nucleus . . . . . . . . . . . . . . . . 209 D Functional Aspects and Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . 212 E Functional Neurosurgery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 F Arterial Supply to the Basal Ganglia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214 VIII The Internal Capsule and Corona Radiata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 A Gross Morphology and Imaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 B Topographical and Functional Anatomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 C Arterial Supply to the Internal Capsule . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 XIV Contents Synoptical Atlas of Cross-Sectional Anatomy of the Interbrain Using the Commissural-Obex (PC-OB) Reference Plane . . . . . . . . . . . . . . . 220 From the Genu of Corpus Callosum to the Anterior Commissure . . . 220 From the Anterior Commissure to the PC-OB Reference Plane . . . . . . 222 From the PC-OB Plane to the Splenium of Corpus Callosum . . . . . . . 223 Abbreviations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 8 The Brainstem and Cerebellum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 I Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 II The Brainstem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227 A The Midbrain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228 1 The Rostral Midbrain: Superior Collicular Level . . . . . . . . . . . . . . 230 2 The Caudal Midbrain: Inferior Collicular Level . . . . . . . . . . . . . . . 230 3 The Midbrain-Diencephalic Junction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 4 The Red Nuclei and Substantia Nigra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 a The Red Nucleus: Morphology and Functional Anatomy . . . . . 231 b Functional and Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232 c The Substantia Nigra: Morphology and Functional Anatomy . 232 d Functional and Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234 5 The Cerebral Peduncles or Crus Cerebri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 B The Pons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 1 Isthmus Rhombencephali: Upper Pons Level . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 2 The Pons at the Level of the Trigeminal Nerve Root . . . . . . . . . . . 237 3 The Pons at the Level of the Advent of the Cerebellum. . . . . . . . . 237 C The Medulla Oblongata. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 238 D The Brainstem Reticular Formation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 1 Morphology and Topographical Anatomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 2 Functional and Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 a The Raphe Nuclei or Median Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 b The Medial Reticular Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 c The Lateral Reticular Zone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 E Vascular Supply to the Brainstem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 1 At the Midbrain Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240 2 At the Pontine Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 3 At the Medullary Level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 II The Cerebellum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 A Developmental Anatomy and Phylogenesis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 1 Morphology and Topographical Anatomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 a Structural Organization. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 b The Deep Cerebellar Nuclei . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 2 Functional and Clinical Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 3 Vascular Supply to the Cerebellum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 9 Optic Pathway and Striate Cortex. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 I Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257 II Short History of the Anatomy of the Visual Pathways . . . . . . . . . . . . . . 257 III Elements of Ontogenesis, Phylogenesis and Teratology. . . . . . . . . . . . . 260 Contents XV A Ontogenesis of the Visual System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 B Phylogenesis of the Anterior Optic Pathways . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 1 The Eyes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 2 The Optic Nerves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 3 The Chiasm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 4 The Lateral Geniculate Body . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 5 The Visual Cortex. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 6 Approach to Evolution Using Magnetic Resonance Imaging . . . . 263 C Elements of Teratology: The Spectrum of Cyclopia. . . . . . . . . . . . . . 264 IV Morphology and Functional Anatomy and Magnetic Resonance Imaging of the Visual System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 A Cephalic Orientations and Visual Pathway . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 1 The Neuro-ocular Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 a Anatomical Imaging Correlations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 b Oculo-orbital Topometry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 268 2 The Chiasmatico-Commissural Plane. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 a Anatomic Correlations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271 B The Eyes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 C The Optic Nerves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 1 The Intraocular Optic Nerve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 2 The Intraorbital Optic Nerve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273 3 The Intracanalicular Optic Nerve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274 4 The Intracranial Optic Nerve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 D The Optic Chiasm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280 E The Optic Tract and the Lateral Geniculate Body . . . . . . . . . . . . . . . 282 F The Geniculocalcarine Tract or Optic Radiation . . . . . . . . . . . . . . . . 285 G The Striate Visual Cortex (Area 17) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288 H The Parastriate (Area 18) and Peristriate (Area 19) Cortex . . . . . . . 289 I The Superior Colliculi as Related to the Visual System. . . . . . . . . . . 289 J Vascular Supply to the Visual Pathway. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 V Magnetic Resonance Approach to Neuro-ophthalmological Disorders . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 A The Orbital Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 B The Chiasmal Region . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 C The Optic Radiations and Striate Cortex. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294 References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295 10 Atlas of Cross-Sectional Anatomy of the Brain . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 I Atlas of Cross-Sectional Anatomy Using the Commissural-Obex Reference Plane (Figs. 10.1, 10.2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 A From the Frontal Pole to the Genu of the Corpus Callosum (Figs. 10.3–10.10) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299 B From the Genu of the Corpus Callosum to the Anterior Commissure (Figs. 10.11–10.16) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 C From the Anterior Commissure to the Commissural-Obex Reference Plane (Figs. 10.17–10.24) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 D From the Commissural-Obex Plane to the Splenium of the Corpus Callosum (Figs. 10.25–10.32) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306 XVI Contents E Posterior to the Splenium Toward the Occipital Pole (Figs. 10.33–10.45) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309 Abbreviations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310 II Atlas of Cross-Sectional Anatomy Using MR Oriented According to the Ventricular Reference Plane (Figs. 10.46–10.59) . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 III Atlas of Cross-Sectional Anatomy Using the Forniceal Reference Plane (Figs. 10.60–10.89). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316 Subject Index 325