Les garçons avec un diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme" ont des plis corticaux distincts qui sous-tendent leur autorégulation altérée: une étude de morphométrie basée sur la surface

Aperçu:G.M.

Bien que l’autorégulation altérée (dysrégulation) dans le trouble du spectre de l’autisme (TSA) ait suscité une prise de conscience croissante, le mécanisme neural de la dysrégulation dans le TSA est loin d’être concluant. 

Pour compléter nos résultats de morphométrie à base de voxels précédents, nous avons estimé l’épaisseur corticale, la surface spécifique et l’indice de gyrification locale en nous basant sur la morphométrie de surface obtenue à partir d’images IRM structurelles réalisées sur 85 garçons avec un diagnostic de TSA (dTSA) et 65 garçons au développement typique (DT), âgés de 7 à 17 ans. Les niveaux de dysrégulation ont été mesurés par la somme des scores T des sous-échelles Attention, Agression et Anxiété / Dépression de la liste de contrôle du comportement de l'enfant. 

Nous avons constaté que les garçons avec un dTSA et les DT partageaient des relations similaires entre la dysrégulation et les modèles de repliement cortical dans le gyrus temporal supérieur et inférieur gauche et dans le cortex prémoteur gauche. Un diagnostic significatif par des interactions de dérégulation dans les modèles de repliement cortical a été identifié sur les régions orbitofrontales frontale moyenne droite et latérale droite. La signification statistique d'un indice de gyrification local plus élevé chez les garçons avec un dTSA que les garçons DT dans plusieurs régions du cerveau a disparu lorsque le niveau de dysrégulation a été pris en compte. 

Les résultats de corrélations neuronales partagées et distinctes à la base de la dysrégulation entre TSA et DT pourraient faciliter la mise au point d'interventions ciblées à l'avenir. 

Le présent travail démontre également que les variations inter-sujets de l'autorégulation peuvent expliquer certaines étendues de différences morphométriques cérébrales associées aux TSA, suggérant probablement que la dysrégulation est l'un des critères permettant de disséquer l'hétérogénéité des TSA.

Brain Imaging Behav. 2019 Sep 11. doi: 10.1007/s11682-019-00199-0.

Boys with autism spectrum disorder have distinct cortical folding patterns underpinning impaired self-regulation: a surface-based morphometry study

Ni HC^1,2, Lin HY³, Chen YC^1,3, Tseng WI^4,5, Gau SS^6,7,8.

Author information

1

Graduate Institute of Clinical Medicine, National Taiwan University College of Medicine, Taipei, Taiwan.

2

Department of Psychiatry, Chang Gung Memorial Hospital, Linkou, Taiwan.

3

Department of Psychiatry, National Taiwan University Hospital and College of Medicine, No. 7, Chung-Shan South Road, 10002, Taipei, Taiwan.

4

Graduate Institute of Brain and Mind Sciences, National Taiwan University College of Medicine, Taipei, Taiwan.

5

Institute of Medical Device and Imaging, National Taiwan University College of Medicine, Taipei, Taiwan.

6

Graduate Institute of Clinical Medicine, National Taiwan University College of Medicine, Taipei, Taiwan. gaushufe@ntu.edu.tw.

7

Department of Psychiatry, National Taiwan University Hospital and College of Medicine, No. 7, Chung-Shan South Road, 10002, Taipei, Taiwan. gaushufe@ntu.edu.tw.

8

Graduate Institute of Brain and Mind Sciences, National Taiwan University College of Medicine, Taipei, Taiwan. gaushufe@ntu.edu.tw.

Abstract

Although impaired self-regulation (dysregulation) in autism spectrum disorder (ASD) garnered increasing awareness, the neural mechanism of dysregulation in ASD are far from conclusive. To complement our previous voxel-based morphometry findings, we estimated the cortical thickness, surface area, and local gyrification index based on the surface-based morphometry from structural MRI images in 85 ASD and 65 typically developing control (TDC) boys, aged 7-17 years. Levels of dysregulation were measured by the sum of T-scores of Attention, Aggression, and Anxiety/Depression subscales on the Child Behavior Checklist. We found both ASD and TDC shared similar relationships between dysregulation and cortical folding patterns in the left superior and inferior temporal gyri and the left premotor cortex. Significant diagnosis by dysregulation interactions in cortical folding patterns were identified over the right middle frontal and right lateral orbitofrontal regions. The statistical significance of greater local gyrification index in ASD than TDC in several brain regions disappeared when the level of dysregulation was considered. The findings of shared and distinct neural correlates underpinning dysregulation between ASD and TDC may facilitate the development of targeted interventions in the future. The present work also demonstrates that inter-subject variations in self-regulation may explain some extents of ASD-associated brain morphometric differences, likely suggesting that dysregulation is one of the yardsticks for dissecting the heterogeneity of ASD.

PMID:31512098

DOI:10.1007/s11682-019-00199-0

Les indices de comportement répétitif sont corrélés avec les modèles de connectivité fonctionnelle intrinsèque chez les jeunes avec un diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

Le but de la présente étude était d'examiner comment le comportement répétitif dans le "trouble du spectre de l'autisme" (TSA) est lié aux modèles de connectivité fonctionnelle intrinsèque dans un certain nombre de réseaux neuronaux à grande échelle. Des IRMf à l'état de repos ont été analysés chez une trentaine de sujets avec un diagnostic de TSA (dTSA) et chez trente-deux sujets témoins avec un développement typique. Des analyses de connectivité fonctionnelle entre le "Seed-to-voxel" et " ROI-to-ROI" ont été utilisées pour examiner la connectivité au repos dans un certain nombre de réseaux de neurones corticaux et sous-corticaux. Des analyses de corrélation bivariée ont été réalisées pour examiner la relation entre les scores de comportement répétitif de l'échelle de comportement répétitif - révisée et connectivité fonctionnelle intrinsèque chez les sujets avec dTSA. Comparativement aux sujets témoins, les sujets avec dTSA présentaient une sur-connectivité marquée du thalamus avec plusieurs zones de traitement sensoriel cortical, ainsi qu'une connectivité excessive des ganglions de la base avec les cortex somatosensoriels et moteurs. 

Au sein du groupe TSA, des corrélations significatives ont été trouvées entre les profils de connectivité fonctionnelle et les scores RBS-R totaux ainsi qu'un score dérivé de l'analyse des composants principaux de la RBS-R.  

Ces résultats suggèrent que la connectivité thalamocorticale au repos est altérée chez les personnes avec dTSA et que la connectivité fonctionnelle au repos est associée à la symptomatologie de TSA.

Brain Res. 2018 Feb 14. pii: S0006-8993(18)30067-2. doi: 10.1016/j.brainres.2018.02.009.

Indices of repetitive behaviour are correlated with patterns of intrinsic functional connectivity in youth with autism spectrum disorder

Traynor JM¹, Doyle-Thomas KAR², Hanford LC¹, Foster NE³, Tryfon A³, Hyde KL³, Anagnostou E⁴, Evans AC⁵, Zwaigenbaum L⁶, Hall GBC⁷, Asd Imaging Group N⁸.

Author information

1

McMaster University, Department of Psychology, Neuroscience & Behaviour, Hamilton, Ontario, Canada.

2

Bloorview Research Institute, Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada.

3

International Laboratory for Brain Music and Sound (BRAMS), University of Montreal, Montreal, Quebec, Canada; Faculty of Medicine, McGill University, Montreal, Quebec, Canada.

4

Bloorview Research Institute, Holland Bloorview Kids Rehabilitation Hospital, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada; Department of Pediatrics, University of Toronto, Toronto, Ontario, Canada.

5

Montreal Neurological Institute, Montreal, Quebec, Canada.

6

Department of Pediatrics, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada.

7

McMaster University, Department of Psychology, Neuroscience & Behaviour, Hamilton, Ontario, Canada. Electronic address: hallg@mcmaster.ca.

8

http://www.neurodevnet.ca/research/asd, Vancouver, British Columbia, Canada.

Abstract

The purpose of the current study was to examine how repetitive behaviour in Autism Spectrum Disorder (ASD) is related to intrinsic functional connectivity patterns in a number of large-scale, neural networks. Resting-state fMRI scans from thirty subjects with ASD and thirty-two age-matched, typically developing control subjects were analysed. Seed-to-voxel and ROI-to-ROI functional connectivity analyses were used to examine resting-state connectivity in a number of cortical and subcortical neural networks. Bivariate correlation analysis was performed to examine the relationship between repetitive behaviour scores from the Repetitive Behaviour Scale - Revised and intrinsic functional connectivity in ASD subjects. Compared to control subjects, ASD subjects displayed marked over-connectivity of the thalamus with several cortical sensory processing areas, as well as over-connectivity of the basal ganglia with somatosensory and motor cortices. Within the ASD group, significant correlations were found between functional connectivity patterns and total RBS-R scores as well as one principal component analysis-derived score from the RBS-R. These results suggest that thalamocortical resting-state connectivity is altered in individuals with ASD, and that resting-state functional connectivity is associated with ASD symptomatology.

PMID:29453959

DOI:10.1016/j.brainres.2018.02.009

La reconstruction de la température de l'IRM sous-échantillonnée spatialement segmentée pour l'échographie par voie RM transcrânienne focalisée par ultrasons

Aperçu: G.M.

La thermométrie volumétrique avec une résolution spatiotemporelle fine est souhaitable pour surveiller les procédures d'échographie focalisées guidées par RM (MRgFUS) dans le cerveau, mais nécessite une certaine forme d'imagerie accélérée. 

Cliquer ICI pour accéder à l'intégralité de l'article en anglais

J Ther Ultrasound. 2017 May 30;5:13. doi: 10.1186/s40349-017-0092-0. eCollection 2017.

Spatially-segmented undersampled MRI temperature reconstruction for transcranial MR-guided focused ultrasound

Gaur P¹, Werner B², Feng X³, Fielden SW⁴, Meyer CH³, Grissom WA^5,6.

Author information

1

Department of Radiology, Stanford University, Stanford, USA.

2

Center for MR-Research, University Children's Hospital, Zurich, Switzerland.

3

Department of Biomedical Engineering, University of Virginia, Charlottesville, USA.

4

Autism and Developmental Medicine Institute, Geisinger Health System, Danville, USA.

5

Institute of Imaging Science, Vanderbilt University, 1161 21st Ave S, Nashville, 37232 USA.

6

Department of Biomedical Engineering, Vanderbilt University, 21st Ave S, Nashville, 37232 USA.

Abstract

BACKGROUND:

Volumetric thermometry with fine spatiotemporal resolution is desirable to monitor MR-guided focused ultrasound (MRgFUS) procedures in the brain, but requires some form of accelerated imaging. Accelerated MR temperature imaging methods have been developed that undersample k-space and leverage signal correlations over time to suppress the resulting undersampling artifacts. However, in transcranial MRgFUS treatments, the water bath surrounding the skull creates signal variations that do not follow those correlations, leading to temperature errors in the brain due to signal aliasing.

METHODS:

To eliminate temperature errors due to the water bath, a spatially-segmented iterative reconstruction method was developed. The method fits a k-space hybrid signal model to reconstruct temperature changes in the brain, and a conventional MR signal model in the water bath. It was evaluated using single-channel 2DFT Cartesian, golden angle radial, and spiral data from gel phantom heating, and in vivo 8-channel 2DFT data from a FUS thalamotomy. Water bath signal intensity in phantom heating images was scaled between 0-100% to investigate its effect on temperature error. Temperature reconstructions of retrospectively undersampled data were performed using the spatially-segmented method, and compared to conventional whole-image k-space hybrid (phantom) and SENSE (in vivo) reconstructions.

RESULTS:

At 100% water bath signal intensity, 3 ×-undersampled spatially-segmented temperature reconstruction error was nearly 5-fold lower than the whole-image k-space hybrid method. Temperature root-mean square error in the hot spot was reduced on average by 27 × (2DFT), 5 × (radial), and 12 × (spiral) using the proposed method. It reduced in vivo error 2 × in the brain for all acceleration factors, and between 2 × and 3 × in the temperature hot spot for 2-4 × undersampling compared to SENSE.

CONCLUSIONS:

Separate reconstruction of brain and water bath signals enables accelerated MR temperature imaging during MRgFUS procedures with low errors due to undersampling using Cartesian and non-Cartesian trajectories. The spatially-segmented method benefits from multiple coils, and reconstructs temperature with lower error compared to measurements from SENSE-reconstructed images. The acceleration can be applied to increase volumetric coverage and spatiotemporal resolution.

PMID: 28560040

PMCID: PMC5448150

DOI: 10.1186/s40349-017-0092-0

ARIANNA: Un environnement de recherche pour les études de neuroimagerie dans les "troubles du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

La complexité et l'hétérogénéité des "troubles du spectre de l'autisme" (TSA) nécessitent la mise en œuvre de techniques d'analyse dédiées pour obtenir le maximum de l'interrelation entre de nombreuses variables qui décrivent les personnes diagnostiquées, allant de la caractérisation phénotypique clinique et du profil génétique aux images cérébrales structurelles et fonctionnelles.

Le projet ARIANNA a développé un environnement de recherche interdisciplinaire collaboratif qui est facilement accessible à la communauté des chercheurs travaillant sur le TSA (https://arianna.pi.infn.it). Les principaux objectifs du projet sont: analyser les données de neuroimagerie acquises dans de multiples sites avec des approches multivariées basées sur l'apprentissage par machine; Pour détecter les caractéristiques cérébrales structurelles et fonctionnelles qui permettent de distinguer les personnes avec TSA des sujets témoins; Identifier les critères basés sur la neuroimagerie pour stratifier la population avec TSA pour soutenir le développement futur de traitements personnalisés. La gestion et le stockage sécurisés des données sont garantis dans le cadre du projet, ainsi que l'accès à des ressources informatiques rapides ou basées sur le cloud.  

Cet article décrit l'architecture basée sur le Web, l'infrastructure informatique et les flux de travail d'analyse collaborative à la base de l'environnement de travail interdisciplinaire ARIANNA.  

Il démontre également la fonctionnalité complète de la plate-forme de recherche.  

La disponibilité de cet environnement de travail innovant pour l'analyse des informations cliniques et neuro-imagerie des personnes atteintes de TSA devrait aider les chercheurs à démêler des données complexes, ce qui facilite leur interprétation. 

Comput Biol Med. 2017 May 17;87:1-7. doi: 10.1016/j.compbiomed.2017.05.017.

ARIANNA: A research environment for neuroimaging studies in autism spectrum disorders

Retico A¹, Arezzini S², Bosco P², Calderoni S³, Ciampa A², Coscetti S², Cuomo S⁴, De Santis L⁵, Fabiani D², Fantacci ME⁶, Giuliano A², Mazzoni E², Mercatali P⁴, Miscali G⁵, Pardini M⁵, Prosperi M⁷, Romano F⁴, Tamburini E⁸, Tosetti M⁷, Muratori F³.

Author information

1

National Institute for Nuclear Physics (INFN), Largo Bruno Pontecorvo 3, 56127 Pisa, Italy. Electronic address: Alessandra.Retico@pi.infn.it.

2

National Institute for Nuclear Physics (INFN), Largo Bruno Pontecorvo 3, 56127 Pisa, Italy.

3

IRCCS Stella Maris Foundation, Viale del Tirreno 331, 56128 Pisa, Italy; Department of Clinical and Experimental Medicine, University of Pisa, Pisa, Italy.

4

Institute of Legal Information Theory and Techniques (ITTIG) of the National Research Council, Via de' Barucci 20, 50127 Florence, Italy.

5

NET7 S.r.l., via Marche 10, 56123 Pisa, Italy.

6

National Institute for Nuclear Physics (INFN), Largo Bruno Pontecorvo 3, 56127 Pisa, Italy; University of Pisa, Physics Department, Largo Bruno Pontecorvo 3, 56127 Pisa, Italy.

7

IRCCS Stella Maris Foundation, Viale del Tirreno 331, 56128 Pisa, Italy.

8

I+ S.r.l., Piazza Puccini 26, 50144 Florence, Italy.

Abstract

The complexity and heterogeneity of Autism Spectrum Disorders (ASD) require the implementation of dedicated analysis techniques to obtain the maximum from the interrelationship among many variables that describe affected individuals, spanning from clinical phenotypic characterization and genetic profile to structural and functional brain images. The ARIANNA project has developed a collaborative interdisciplinary research environment that is easily accessible to the community of researchers working on ASD (https://arianna.pi.infn.it). The main goals of the project are: to analyze neuroimaging data acquired in multiple sites with multivariate approaches based on machine learning; to detect structural and functional brain characteristics that allow the distinguishing of individuals with ASD from control subjects; to identify neuroimaging-based criteria to stratify the population with ASD to support the future development of personalized treatments. Secure data handling and storage are guaranteed within the project, as well as the access to fast grid/cloud-based computational resources. This paper outlines the web-based architecture, the computing infrastructure and the collaborative analysis workflows at the basis of the ARIANNA interdisciplinary working environment. It also demonstrates the full functionality of the research platform. The availability of this innovative working environment for analyzing clinical and neuroimaging information of individuals with ASD is expected to support researchers in disentangling complex data thus facilitating their interpretation.

Copyright © 2017 Elsevier Ltd. All rights reserved.

PMID: 28544911

DOI: 10.1016/j.compbiomed.2017.05.017

Tirer parti des archives d'imagerie clinique pour Radiomics: fiabilité des méthodes automatisées pour la mesure du volume du cerveau

Aperçu: G.M.

En utilisant ces méthodes automatisées, le volume total du cerveau (TBV), le volume de la matière grise (GM) et le volume de la matière blanche (WM) ont été estimés en utilisant trois Boîtes à outils automatiques largement utilisées: SPM , FreeSurfer  et FSL.

Des comparaisons de volume en couches minces contre épaisseur ont été faites pour chaque méthode en utilisant des coefficients de corrélation intraclasse (ICC). Les résultats SPM ont montré d'excellents ICC (0,97, 0,85 et 0,83 pour TBV, GMV et WMV, respectivement).

Des images IRM de qualité clinique pour l'épaisseur peuvent être utilisées avec fiabilité pour calculer des paramètres quantitatifs du cerveau tels que TBV, GMV et WMV en utilisant SPM.  

Radiology. 2017 Apr 27:161928. doi: 10.1148/radiol.2017161928.

Leveraging Clinical Imaging Archives for Radiomics: Reliability of Automated Methods for Brain Volume Measurement

Adduru VR¹, Michael AM¹, Helguera M¹, Baum SA¹, Moore GJ¹.

Author information

1

From the Institute for Advanced Application (V.R.A., A.M.M., G.J.M.), Autism and Developmental Medicine Institute (A.M.M.), and Department of Radiology (G.J.M.), Geisinger Health System, 100 N Academy Ave, Danville, PA 17822; and Chester F. Carlson Center for Imaging Science, Rochester Institute of Technology, Rochester, NY (V.R.A., A.M.M., M.H., S.A.B.).

Abstract

Purpose To validate the use of thick-section clinically acquired magnetic resonance (MR) imaging data for estimating total brain volume (TBV), gray matter (GM) volume (GMV), and white matter (WM) volume (WMV) by using three widely used automated toolboxes: SPM ( www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/ ), FreeSurfer ( surfer.nmr.mgh.harvard.edu ), and FSL (FMRIB software library; Oxford Centre for Functional MR Imaging of the Brain, Oxford, England, https://fsl.fmrib.ox.ac.uk/fsl ). Materials and Methods MR images from a clinical archive were used and data were deidentified. The three methods were applied to estimate brain volumes from thin-section research-quality brain MR images and routine thick-section clinical MR images acquired from the same 38 patients (age range, 1-71 years; mean age, 22 years; 11 women). By using these automated methods, TBV, GMV, and WMV were estimated. Thin- versus thick-section volume comparisons were made for each method by using intraclass correlation coefficients (ICCs). Results SPM exhibited excellent ICCs (0.97, 0.85, and 0.83 for TBV, GMV, and WMV, respectively). FSL exhibited ICCs of 0.69, 0.51, and 0.60 for TBV, GMV, and WMV, respectively, but they were lower than with SPM. FreeSurfer exhibited excellent ICC of 0.63 only for TBV. Application of SPM's voxel-based morphometry on the modulated images of thin-section images and interpolated thick-section images showed fair to excellent ICCs (0.37-0.98) for the majority of brain regions (88.47% [306924 of 346916 voxels] of WM and 80.35% [377 282 of 469 502 voxels] of GM). Conclusion Thick-section clinical-quality MR images can be reliably used for computing quantitative brain metrics such as TBV, GMV, and WMV by using SPM. ^© RSNA, 2017 Online supplemental material is available for this article.

PMID: 28448234

DOI: 10.1148/radiol.2017161928

Évaluation de la tomographie par émission de positons des taux métaboliques du glucose cérébral dans le trouble du spectre de l'autisme et la schizophrénie

Traduction: G.M.

Brain Imaging Behav. 2017 Apr 19. doi: 10.1007/s11682-017-9721-z.

Positron emission tomography assessment of cerebral glucose metabolic rates in autism spectrum disorder and schizophrenia

Mitelman SA^1,2, Bralet MC^3,4,5, Mehmet Haznedar M^6,7, Hollander E⁸, Shihabuddin L⁶, Hazlett EA^6,9, Buchsbaum MS¹⁰.

Author information

1

Departments of Psychiatry and Neuroscience, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, One Gustave L. Levy Place, New York, NY, 10029, USA. serge.mitelman@mssm.edu.

2

Department of Psychiatry, Division of Child and Adolescent Psychiatry, Elmhurst Hospital Center, 79-01 Broadway, Elmhurst, NY, 11373, USA. serge.mitelman@mssm.edu.

3

Crisalid Unit (FJ5), CHI Clermont de l'Oise, 2 rue des Finets, 60607, Clermont, France.

4

Inserm Unit U669, Maison de Solenn, Universities Paris 5-11, 75014, Paris, France.

5

GDR 3557 Recherche Psychiatrie, Paris, France.

6

Departments of Psychiatry and Neuroscience, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, One Gustave L. Levy Place, New York, NY, 10029, USA.

7

Outpatient Psychiatry Care Center, James J. Peters VA Medical Center, Bronx, NY, 10468, USA.

8

Autism and Obsessive-Compulsive Spectrum Program, Anxiety and Depression Program, Department of Psychiatry and Behavioral Science, Albert Einstein College of Medicine and Montefiore Medical Center, Bronx, NY, 10467, USA.

9

Research and Development and VISN 2 Mental Illness Research, Education, and Clinical Center, James J. Peters VA Medical Center, Bronx, NY, 10468, USA.

10

Departments of Psychiatry and Radiology, University of California, San Diego School of Medicine, NeuroPET Center, 11388 Sorrento Valley Road, Suite #100, San Diego, CA, 92121, USA.

Abstract

Plusieurs modèles ont été proposés pour tenir compte des chevauchements observés dans les caractéristiques cliniques et la prédisposition génétique entre la schizophrénie et le trouble du spectre  de l'autisme.
Cette étude a évalué les similitudes et les différences dans les modèles topologiques et les vecteurs du métabolisme du glucose dans les deux troubles en référence à ces modèles.
Des enregistrements conjoints de PET18-fluorophosoxyglucose et d'IRM ont été obtenus chez 41 sujets avec schizophrénies, 25 avec TSA et 55 sujets témoins sans schizophrénie ni TSA.
L'AFNI a été utilisé pour cartographier les régions corticales et sous-corticales intéressantes.  
Les taux métaboliques ont été comparés entre trois groupes diagnostiques utilisant une ANOVA et MANOVA, analyse de variance univariée et multivariée. 
Par rapport aux témoins, les taux métaboliques chez les personnes avec un diagnostic de  schizophrénie ont diminué dans le lobe frontal, le cingulum antérieur, le gyrus temporel supérieur, l'amygdale et le noyau thalamique médian; Les taux ont été augmentés dans le cortex occipital, l'hippocampe, les ganglions de base et les noyaux thalamiques latéraux.  
Chez les personnes avec un diagnostic de TSA, les taux métaboliques ont diminué dans les zones du lobe pariétal, les aires prémotrices frontales et visuelles, et l'amygdale; Les taux ont augmentés dans le cingulum postérieur, le cortex occipital, l'hippocampe et les ganglions de base. En ce qui concerne les témoins, les sujets avec un diagnostic de TSA et de schizophrénie ont montré des changements opposés dans les taux métaboliques dans le cortex moteur et somatosensoriel primaire, le cingulum antérieur et l'hypothalamus; Des changements similaires ont été observés dans les cortex préfrontal et occipital, les lobes pariétaux inférieurs, l'amygdale, l'hippocampe et les ganglions de base.  
La schizophrénie et le TSA semblent être associées à un schéma similaire d'anomalies métaboliques dans le cerveau social. Les compromis divergents inadaptés, postulés par l'hypothèse diamétrale de leur relation évolutive , peuvent impliquer un ensemble plus circonscrit de régions cingulaires antérieures, motrices et somatosensibles et les fonctions cognitives spécifiques qu'elles remplissent .  

Several models have been proposed to account for observed overlaps in clinical features and genetic predisposition between schizophrenia and autism spectrum disorder. This study assessed similarities and differences in topological patterns and vectors of glucose metabolism in both disorders in reference to these models. Co-registered ¹⁸fluorodeoxyglucose PET and MRI scans were obtained in 41 schizophrenia, 25 ASD, and 55 healthy control subjects. AFNI was used to map cortical and subcortical regions of interest. Metabolic rates were compared between three diagnostic groups using univariate and multivariate repeated-measures ANOVA. Compared to controls, metabolic rates in schizophrenia subjects were decreased in the frontal lobe, anterior cingulate, superior temporal gyrus, amygdala and medial thalamic nuclei; rates were increased in the occipital cortex, hippocampus, basal ganglia and lateral thalamic nuclei. In ASD subjects metabolic rates were decreased in the parietal lobe, frontal premotor and eye-fields areas, and amygdala; rates were increased in the posterior cingulate, occipital cortex, hippocampus and basal ganglia. In relation to controls, subjects with ASD and schizophrenia showed opposite changes in metabolic rates in the primary motor and somatosensory cortex, anterior cingulate and hypothalamus; similar changes were found in prefrontal and occipital cortices, inferior parietal lobule, amygdala, hippocampus, and basal ganglia. Schizophrenia and ASD appear to be associated with a similar pattern of metabolic abnormalities in the social brain. Divergent maladaptive trade-offs, as postulated by the diametrical hypothesis of their evolutionary relationship, may involve a more circumscribed set of anterior cingulate, motor and somatosensory regions and the specific cognitive functions they subserve.

PMID: 28425060

DOI: 10.1007/s11682-017-9721-z

Une étude spectroscopique de résonance magnétique du proton dans le trouble du spectre de l'autisme utilisant un système d'imagerie par résonance magnétique clinique 3-Tesla (IRM): le cortex cingulaire antérieur gauche et le cervelet

Aperçu: G.M.

La pathophysiologie du trouble du spectre de l'autisme (TSA) n'est pas entièrement comprise. Cette étude a utilisé la spectroscopie de résonance magnétique proton pour étudier les rapports de concentration des métabolites dans le cortex cingulaire antérieur et le cervelet gauche dans le TSA.

Les sujets avec un diagnostic de TSA ont des altérations hypoGABAergiques dans le cortex cingulaire antérieur et des hyperglutamatères / hypoGABAergiques dans le cervelet gauche. 

J Child Neurol. 2017 Jan 1:883073817702981. doi: 10.1177/0883073817702981.

A Proton Magnetic Resonance Spectroscopic Study in Autism Spectrum Disorder Using a 3-Tesla Clinical Magnetic Resonance Imaging (MRI) System: The Anterior Cingulate Cortex and the Left Cerebellum

Ito H^1,2, Mori K³, Harada M⁴, Hisaoka S⁴, Toda Y², Mori T², Goji A², Abe Y², Miyazaki M², Kagami S².

Author information

1

1 Department of Special Needs Education, Graduate School of Education, Naruto University of Education, Tokushima, Japan.

2

2 Department of Pediatrics, Institute of Biomedical Sciences, Tokushima University Graduate School, Tokushima, Japan.

3

3 Department of Child Health & Nursing, Institute of Biomedical Sciences, Tokushima University Graduate School, Tokushima, Japan.

4

4 Department of Radiology, Institute of Biomedical Sciences, Tokushima University Graduate School, Tokushima, Japan.

Abstract

The pathophysiology of autism spectrum disorder (ASD) is not fully understood. We used proton magnetic resonance spectroscopy to investigate metabolite concentration ratios in the anterior cingulate cortex and left cerebellum in ASD. In the ACC and left cerebellum studies, the ASD group and intelligence quotient- and age-matched control group consisted of 112 and 114 subjects and 65 and 45 subjects, respectively. In the ASD group, γ-aminobutyric acid (GABA)+/ creatine/phosphocreatine (Cr) was significantly decreased in the anterior cingulate cortex, and glutamate (Glu)/Cr was significantly increased and GABA+/Cr was significantly decreased in the left cerebellum compared to those in the control group. In addition, both groups showed negative correlations between Glu/Cr and GABA+/Cr in the left cerebellum, and positive correlations between GABA+/Cr in the anterior cingulate cortex and left cerebellum. ASD subjects have hypoGABAergic alterations in the anterior cingulate cortex and hyperglutamatergic/hypoGABAergic alterations in the left cerebellum.

PMID: 28420309

DOI: 10.1177/0883073817702981

Corps calleux épais chez les enfants

Aperçu: G.M.

Un corpus callosum épais (TCC) peut être associé à un résultat très grave chez les fœtus, mais sa présentation clinique chez les enfants plus âgés semble nettement différente.

Sur 2.552 images d'IRM cérébrales, celles de 37 enfants ont d'abord été considérées comme montrant une TCC. L'imagerie initiale a été examinée par un neuroradiologue expérimenté, qui a confirmé le diagnostic chez 34 enfants (1,3%): 13 avaient une neurofibromatose-1 (NF-1), 9 avaient une épilepsie, 3 avaient un syndrome de malformation capillaire macrocéphalique (MCM), 3 avaient un trouble du spectre de l'autisme,  1 avait une malformation Chiari-1 et 1 avait une circonférence croisée accrue. Aucun trouble neurologique spécifique ne peut être défini chez sept enfants.  Un TCC est une malformation rare du cerveau qui peut être trouvée dans les neuropathologies avec des mécanismes pathognomoniques apparemment divers, tels que NF-1 et MCM. Ce n'est pas nécessairement associé à des conditions de vie en danger, mais plutôt une découverte relativement bénigne, de nature différente de celle rapportée chez les fœtus.

Cliquer ICI pour accéder à l'intégralité de l'article en anglais

J Clin Neurol. 2017 Apr;13(2):170-174. doi: 10.3988/jcn.2017.13.2.170.

Thick Corpus Callosum in Children

Schupper A^1,2, Konen O^2,3, Halevy A^1,2, Cohen R^1,2, Aharoni S^1,2, Shuper A^1,4.

Author information

1

Department of Pediatric Neurology and Epilepsy Center, Schneider Children's Medical Center of Israel, Petach Tikva, Israel.

2

Sackler Faculty of Medicine, Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel.

3

Department of Radiology, Schneider Children's Medical Center of Israel, Petach Tikva, Israel.

4

Sackler Faculty of Medicine, Tel Aviv University, Tel Aviv, Israel. savinoam@013.net.

Abstract

BACKGROUND AND PURPOSE:

A thick corpus callosum (TCC) can be associated with a very grave outcome in fetuses, but its clinical presentation in older children seems to be markedly different.

METHODS:

The corpus callosum (CC) was defined as thick based on observations and impressions. We reviewed cases of children who were diagnosed as TCC based on brain magnetic resonance imaging (MRI) studies. The pertinent clinical data of these children were collected, and their CCs were measured.

RESULTS:

Out of 2,552 brain MRI images, those of 37 children were initially considered as showing a TCC. Those initial imaging were reviewed by an experienced neuroradiologist, who confirmed the diagnosis in 34 children (1.3%): 13 had neurofibromatosis-1 (NF-1), 9 had epilepsy, 3 had macrocephaly capillary malformation (MCM) syndrome, 3 had autistic spectrum disorder, 1 had a Chiari-1 malformation, and 1 had increased head circumference. No specific neurologic disorder could be defined in seven children. The measured thickness of the CC in these children was comparable to those published in the literature for adults.

CONCLUSIONS:

A TCC is a rare brain malformation that can be found in neuropathologies with apparently diverse pathognomonic mechanisms, such as NF-1 and MCM. It is not necessarily associated with life-threatening conditions, instead being a relatively benign finding, different in nature from that reported in fetuses.

PMID: 28406584

DOI: 10.3988/jcn.2017.13.2.170

* Différences sexuelles dans la connectivité des lobes frontaux chez les adultes avec des conditions du spectre de l'autisme

Aperçu: G.M.

Les conditions du spectre de l'autisme (ASC) sont plus répandues chez les hommes que chez les femmes. La base biologique de cette différence reste incertaine.

Les hommes avec ASC avaient des scores plus élevés de sévérité des symptômes actuels que les femmes et avaient des valeurs d'anisotropie fractionnée (FA significativement plus faibles pour tous les patients sauf un par rapport aux témoins. Aucune différence n'a été observée entre les femmes  avec ou sans ASC. Les effets significatifs du sexe par diagnostic se limitaient aux parcelles frontales. En prenant en compte les scores actuels de sévérité des symptômes de l'ASC, cela n'a pas modifié les résultats.

Ces découvertes d'anomalies de connectivité frontale chez les hommes avec ASC, mais pas chez les femmes avec ASC, ont le potentiel de nous informer sur certaines des différences de sexe rapportées dans le phénotype comportemental de l'ASC. 

Transl Psychiatry. 2017 Apr 11;7(4):e1090. doi: 10.1038/tp.2017.9.

Sex differences in frontal lobe connectivity in adults with autism spectrum conditions

Zeestraten EA¹, Gudbrandsen MC¹, Daly E¹, de Schotten MT¹, Catani M¹, Dell'Acqua F¹, Lai MC^2,3,4, Ruigrok AN², Lombardo MV^2,5, Chakrabarti B^2,6, Baron-Cohen S^2,7, Ecker C¹; MRC AIMS Consortium, Murphy DG^1,8, Craig MC^1,9.

Collaborators (31)

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Abstract

Autism spectrum conditions (ASC) are more prevalent in males than females. The biological basis of this difference remains unclear. It has been postulated that one of the primary causes of ASC is a partial disconnection of the frontal lobe from higher-order association areas during development (that is, a frontal 'disconnection syndrome'). Therefore, in the current study we investigated whether frontal connectivity differs between males and females with ASC. We recruited 98 adults with a confirmed high-functioning ASC diagnosis (61 males: aged 18-41 years; 37 females: aged 18-37 years) and 115 neurotypical controls (61 males: aged 18-45 years; 54 females: aged 18-52 years). Current ASC symptoms were evaluated using the Autism Diagnostic Observation Schedule (ADOS). Diffusion tensor imaging was performed and fractional anisotropy (FA) maps were created. Mean FA values were determined for five frontal fiber bundles and two non-frontal fiber tracts. Between-group differences in mean tract FA, as well as sex-by-diagnosis interactions were assessed. Additional analyses including ADOS scores informed us on the influence of current ASC symptom severity on frontal connectivity. We found that males with ASC had higher scores of current symptom severity than females, and had significantly lower mean FA values for all but one tract compared to controls. No differences were found between females with or without ASC. Significant sex-by-diagnosis effects were limited to the frontal tracts. Taking current ASC symptom severity scores into account did not alter the findings, although the observed power for these analyses varied. We suggest these findings of frontal connectivity abnormalities in males with ASC, but not in females with ASC, have the potential to inform us on some of the sex differences reported in the behavioral phenotype of ASC.

PMID 28398337

DOI: 10.1038/tp.2017.9