Traduction: G.M.
Front Hum Neurosci. 2013 Dec 10;7:845. doi: 10.3389/fnhum.2013.00845.
L'efficacité du réseau dans les troubles du spectre autistique et sa relation à la prolifération du cerveau
Lewis JD1, Theilmann RJ2, Townsend J3, Evans AC1.
Résumé
Un ensemble considérable de preuves font des liens entre les différences dans la taille du cerveau et les différences dans l'organisation du cerveau .Nous avons émis l'hypothèse que l'aspect développemental de cette relation joue un rôle dans les troubles du spectre autistique (TSA ) , un trouble neurologique du développement qui implique des anomalies dans la croissance du cerveau .
Les enfants avec des TSA ont des cerveaux anormalement grands dès la deuxième année de vie , et plusieurs années par la suite, la taille de leur cerveau peut avoir de multiples écarts-types au-dessus de la norme .
De plus grands retards de conduction plus de coûts cellulaires sont probablement associés aux connexions les plus longues distances dans ces grands cerveaux sont soupçonnés d'influencer les processus de développement , donnant lieu à une organisation du cerveau altéré avec moins de communication entre les régions spatialement éloignés .
Cela a été soutenu par les modèles informatiques et par les résultats reliant un plus grand volume intra- crânienne , un indice de la taille maximale du cerveau - au cours du développement , à la réduction de la connectivité inter-hémisphérique chez les personnes avec TSA .
Dans cet article , nous évaluons encore cette hypothèse par une analyse de l'efficacité du réseau du cerveau entier . Nous utilisons tractographie de diffusion pour estimer la force et la longueur des connexions entre toutes les paires de régions corticales .
Nous calculons l' efficacité de la communication entre chaque noeud de réseau et tous les autres, et avec les régions voisines et nous évaluons ensuite la relation de ces mesures avec le volume intra- crânienne , et les différences de ces mesures entre adultes avec autisme et les adultes contrôles sans autisme.
Le volume intra- crânien s'avère inversement proportionnel à l'efficacité pour les régions éloignées du cortex . En outre , les schémas spatiaux de diminution de l'efficacité dans l'autisme ont une ressemblance frappante avec les relations régionales entre l'efficacité et le volume intra- crânien, en particulier pour l'efficacité locale .
Les résultats fournissent donc un appui supplémentaire pour le lien supposé entre le la prolifération du cerveau chez les enfants avec autisme et l'efficacité de l'organisation du cerveau chez les adultes avec autisme .
PMID: 24368901
Abstract
A
substantial body of evidence links differences in brain size to
differences in brain organization. We have hypothesized that the
developmental aspect of this relation plays a role in autism spectrum
disorder (ASD), a neurodevelopmental disorder which involves
abnormalities in brain growth. Children with ASD have abnormally large
brains by the second year of life, and for several years thereafter
their brain size can be multiple standard deviations above the norm. The
greater conduction delays and cellular costs presumably associated with
the longer long-distance connections in these larger brains is thought
to influence developmental processes, giving rise to an altered brain
organization with less communication between spatially distant regions.
This has been supported by computational models and by findings linking
greater intra-cranial volume, an index of maximum brain-size during
development, to reduced inter-hemispheric connectivity in individuals
with ASD. In this paper, we further assess this hypothesis via a
whole-brain analysis of network efficiency. We utilize diffusion
tractography to estimate the strength and length of the connections
between all pairs of cortical regions. We compute the efficiency of
communication between each network node and all others, and within local
neighborhoods; we then assess the relation of these measures to
intra-cranial volume, and the differences in these measures between
adults with autism and typical controls. Intra-cranial volume is shown
to be inversely related to efficiency for wide-spread regions of cortex.
Moreover, the spatial patterns of reductions in efficiency in autism
bear a striking resemblance to the regional relationships between
efficiency and intra-cranial volume, particularly for local efficiency.
The results thus provide further support for the hypothesized link
between brain overgrowth in children with autism and the efficiency of
the organization of the brain in adults with autism.
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