Altérations structurelles de la substance blanche chez les hommes adultes avec un diagnostic de "trouble du spectre de l'autisme" à haut fonctionnement et des symptômes dépressifs concomitants; une étude d'imagerie tenseur de diffusion

Aperçu: G.M.

CONTEXTE:

Le trouble du spectre de l'autisme (TSA), une affection développementale répandue, est associé à des troubles de l'humeur comorbides, en particulier la dépression. Ici, nous avons exploré l’association sous-jacente entre l’intégrité microstructurale de la substance blanche du cerveau, évaluée par l’imagerie par tenseur de diffusion (DIT), et les symptômes dépressifs, chez les hommes adultes avec un TSA et un haut niveau de fonctionnement cognitif 

MÉTHODE:
Pour évaluer notre objectif principal, le jeu de données Data Exchange II d'Imagerie cérébrale autistique a été utilisé pour acquérir une imagerie de diffusion cérébrale chez 26 patients adultes avec un TSA âgés de 18 à 62 ans et chez 26 sujets témoins au développement typique, appariés selon l'âge et le sexe. Les participants ont été évalués pour la manifestation des symptômes dépressifs par l'indice de dépression de Beck (BDI). Les images DWI ont été prétraitées et analysées pour les scalers DTI dans la boîte à outils "ExploreDTI". Des modèles de régression linéaire ajustés ont été utilisés. L'association entre le score BDI normalisé et son interaction avec le diagnostic, en tant que prédicteurs, et les mesures d'anisotropie fractionnelle (AF) et de diffusivité moyenne (DM) des régions d'intérêt selon l'atlas de Mori a été évaluée.

RÉSULTAT:

Une intégrité microstructurale plus faible de la substance blanche a été observée en association avec des scores de BDI plus élevés dans le groupe TSA, principalement dans les régions du membre antérieur de la capsule interne (ALIC) et de la corona radiata. En outre, une interaction positive statistiquement significative entre le BDI et le TSA a été observée dans l'AF de l'ALIC gauche.

DISCUSSION:

En considérant une implication similaire de la substance blanche régionale du cerveau dans les études d'imagerie de la dépression dans la population généralement développée, nous proposons que ces altérations du tractus de la substance blanche dans les symptômes dépressifs des sujets adultes avec un TSA puissent être, du moins, similaires à la dépression dans une population généralement développée.

J Affect Disord. 2019 Aug 13;259:40-46. doi: 10.1016/j.jad.2019.08.010.

Structural white matter alterations in male adults with high functioning autism spectrum disorder and concurrent depressive symptoms; a diffusion tensor imaging study

Mohajer B¹, Masoudi M², Ashrafi A³, Mohammadi E¹, Bayani Ershadi AS⁴, Aarabi MH⁵, Uban KA⁶.

Author information

1

Non-Communicable Diseases Research Center, Endocrinology and Metabolism Population Sciences Institute, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran.

2

Faculty of medicine, Tehran university of medical science, Tehran, Iran.

3

Department of Psychiatry, School of Medicine, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran.

4

Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy, Zanjan University of Medical Sciences, Zanjan, Iran.

5

Faculty of medicine, Tehran university of medical science, Tehran, Iran. Electronic address: Mohammadhadiarabi@gmail.com.

6

Program in Public Health, University of California Irvine, Irvine, USA.

Abstract

BACKGROUND:

Autism spectrum disorder (ASD), a prevalent developmental condition, is associated with comorbid mood disorders, most importantly depression. Here, we explored the underlying association between brain white matter microstructural integrity, assessed by diffusion tensor imaging (DTI), and depressive symptoms, in male adults with high-functioning ASD.

METHOD:

To assess our main purpose, Autism Brain Imaging Data Exchange II dataset was used to acquire brain diffusion imaging from 26 adult male patients with ASD ranging from 18 to 62 years of age, and 26 age and gender-matched typically developed control subjects. Participants were evaluated for depressive symptoms manifestation by the Beck Depression Index (BDI). DWI images were preprocessed and analyzed for DTI scalers in the "ExploreDTI" toolbox. Adjusted linear regression models were used. Association between normalized BDI score and its interaction with diagnosis, as predictors, and measures of fractional anisotropy (FA) and mean diffusivity (MD) of regions of interest according to Mori atlas was assessed.

RESULT:

Significant lower microstructural integrity of white matter was found in association with higher BDI scores in ASD group, mainly in regions of anterior limb of internal capsule (ALIC) and corona radiata. Also, a statistically significant positive interaction between BDI and ASD was seen in FA of left ALIC.

DISCUSSION:

Considering similar regional brain white matter involvement with the imaging studies of depression in the typically developed population, we propose that these alterations of white matter tracts in depressive symptoms of adult ASD subjects might be, at least, similar to depression in typically developed population.

Copyright © 2019 Elsevier B.V. All rights reserved.

PMID:31437700

DOI:10.1016/j.jad.2019.08.010

Développement longitudinal de la microstructure de la capsule thalamique et interne dans les "troubles du spectre de l'autisme"

Aperçu: G.M.

Le thalamus est une région clé du relais sensorimoteur qui est impliquée dans les "troubles du spectre de l'autisme "(TSA). Cependant, on ne sait pas comment les structures de thalamus et de la matière blanche qui contiennent des connexions de fibres thalamo-corticales (par exemple, la capsule interne) se développent depuis l'enfance jusqu'à l'âge adulte et si cette microstructure est liée aux difficultés motrices de base des TSA.  

L'équipe a utilisé l'imagerie pondérée en diffusion dans un plan séquentiel de cohorte pour évaluer le développement longitudinal du thalamus, et les branches postérieures et antérieures de la capsule interne (PLIC et ALIC, respectivement) chez 89 hommes avec un diagnostic de TSA et 56 hommes ayant un développement typique (3 -41 ans, tous verbaux).  

Les résultats ont montré que le groupe avec TSA présentait différentes trajectoires de développement de la microstructure dans toutes les régions, démontrant des différences de groupes à l'enfance qui semblaient approcher et, dans certains cas, surpasser le groupe au développement typique à l'adolescence et à l'âge adulte. 

Le PLIC (mais pas l'ALIC ni le thalamus) a influencé la relation entre l'âge et la vitesse de tapotement dans les deux groupes. Pourtant, l'écart dans la vitesse des écoutes semble se creuser en même temps que l'écart entre les groupes dans le PLIC semble se réduire.  

Dans l'ensemble, ces résultats suggèrent que les différences de microstructure du thalamus et du PLIC chez les groupes d'enfants deviennent moins robustes à l'adolescence et à l'âge adulte. En outre, les différences de vitesse motrice qui s'accroissent à l'adolescence et à l'âge adulte suggèrent que des facteurs au-delà de la microstructure du thalamus et de la capsule interne peuvent contribuer à des profils moteurs atypiques chez les TSA. 

Autism Res. 2017 Dec 18. doi: 10.1002/aur.1909.

Longitudinal development of thalamic and internal capsule microstructure in autism spectrum disorder

McLaughlin K¹, Travers BG^1,2, Dadalko OI¹, Dean DC 3rd¹, Tromp D¹, Adluru N¹, Destiche D¹, Freeman A¹, Prigge MD^1,3, Froehlich A³, Duffield TC⁴, Zielinski BA³, Bigler ED⁴, Lange N⁵, Anderson JS⁶, Alexander AL^1,7, Lainhart JE^1,7.

Author information

1

Waisman Center, University of Wisconsin-Madison, Madison, Wisconsin.

2

Occupational Therapy Program in Kinesiology, University of Wisconsin-Madison, Madison, Wisconsin.

3

Pediatrics, University of Utah, Salt Lake City, Utah.

4

Psychology/Neuroscience Center, Brigham Young University, Provo, Utah.

5

Harvard Psychiatry & McLean Hospital, Belmont, Massachusetts.

6

Radiology, University of Utah, Salt Lake City, Utah.

7

Psychiatry, University of Wisconsin-Madison, Madison, Wisconsin.

Abstract

The thalamus is a key sensorimotor relay area that is implicated in autism spectrum disorder (ASD). However, it is unknown how the thalamus and white-matter structures that contain thalamo-cortical fiber connections (e.g., the internal capsule) develop from childhood into adulthood and whether this microstructure relates to basic motor challenges in ASD. We used diffusion weighted imaging in a cohort-sequential design to assess longitudinal development of the thalamus, and posterior- and anterior-limbs of the internal capsule (PLIC and ALIC, respectively) in 89 males with ASD and 56 males with typical development (3-41 years; all verbal). Our results showed that the group with ASD exhibited different developmental trajectories of microstructure in all regions, demonstrating childhood group differences that appeared to approach and, in some cases, surpass the typically developing group in adolescence and adulthood. The PLIC (but not ALIC nor thalamus) mediated the relation between age and finger-tapping speed in both groups. Yet, the gap in finger-tapping speed appeared to widen at the same time that the between-group gap in the PLIC appeared to narrow. Overall, these results suggest that childhood group differences in microstructure of the thalamus and PLIC become less robust in adolescence and adulthood. Further, finger-tapping speed appears to be mediated by the PLIC in both groups, but group differences in motor speed that widen during adolescence and adulthood suggest that factors beyond the microstructure of the thalamus and internal capsule may contribute to atypical motor profiles in ASD. Autism Res 2017. © 2017 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, Inc.

LAY SUMMARY:

Microstructure of the thalamus, a key sensory and motor brain area, appears to develop differently in individuals with autism spectrum disorder (ASD). Microstructure is important because it informs us of the density and organization of different brain tissues. During childhood, thalamic microstructure was distinct in the ASD group compared to the typically developing group. However, these group differences appeared to narrow with age, suggesting that the thalamus continues to dynamically change in ASD into adulthood.

© 2017 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, Inc.

PMID:29251836

DOI:10.1002/aur.1909

Connectopathie dans les troubles du spectre de l'autisme: une revue des preuves par les potentiels évoqués visuels et l'imagerie par résonance magnétique de diffusion.

Aperçu: G.M.

Les personnes avec un diagnostic de troubles du spectre de  l'autisme (TSA) présentent des performances exceptionnelles dans le traitement des détails fins; Cependant, elles présentent souvent des déficiences de la forme du visage, de la perception du mouvement global et de l'attention visuelle ainsi que des déficits sociaux fondamentaux. Des données de plus en plus nombreuses ont suggéré que les déficits sociaux dans les TSA proviennent de connectivités fonctionnelles et structurelles anormales entre et au sein des réseaux corticaux distribués qui sont recrutés pendant le traitement de l'information sociale.  

Parce que le système visuel humain est caractérisé par un ensemble de systèmes de réseaux parallèles, hiérarchiques et à plusieurs étages, l'équipe a émis l'hypothèse que la connectivité altérée des réseaux visuels contribue à la détérioration de la cognition sociale dans les TSA. Dans la présente revue, les chercheurs se sont concentrés sur les études de la connectivité altérée des réseaux visuels et d'attention dans les TSA en utilisant les potentiels évoqués visuels (PEV), les potentiels liés aux événements (ERP) et l'imagerie par tenseur de diffusion.  

Une série d'études VEP, ERP et DTI menées dans leur laboratoire ont démontré des altérations complexes (altération et amélioration) des réseaux visuels et d'attention dans les TSA.

Des données récentes ont suggéré que la perception visuelle atypique observée dans les TSA est causée par une connectivité altérée dans les voies visuelles parallèles et les réseaux d'attention, contribuant ainsi à la communication sociale altérée observée dans les TSA. Par conséquent, l'équipe conclut que le mécanisme physiopathologique sous-jacent des TSA constitue une «connectopathie». 

Front Neurosci. 2017 Nov 9;11:627. doi: 10.3389/fnins.2017.00627. eCollection 2017.

Connectopathy in Autism Spectrum Disorders: A Review of Evidence from Visual Evoked Potentials and Diffusion Magnetic Resonance Imaging

Yamasaki T^1,2, Maekawa T¹, Fujita T³, Tobimatsu S¹.

Author information

1

Department of Clinical Neurophysiology, Neurological Institute, Graduate School of Medical Sciences, Kyushu University, Fukuoka, Japan.

2

Department of Neurology, Minkodo Minohara Hospital, Fukuoka, Japan.

3

Department of Pediatrics, Fukuoka University School of Medicine, Fukuoka, Japan.

Abstract

Individuals with autism spectrum disorder (ASD) show superior performance in processing fine details; however, they often exhibit impairments of gestalt face, global motion perception, and visual attention as well as core social deficits. Increasing evidence has suggested that social deficits in ASD arise from abnormal functional and structural connectivities between and within distributed cortical networks that are recruited during social information processing. Because the human visual system is characterized by a set of parallel, hierarchical, multistage network systems, we hypothesized that the altered connectivity of visual networks contributes to social cognition impairment in ASD. In the present review, we focused on studies of altered connectivity of visual and attention networks in ASD using visual evoked potentials (VEPs), event-related potentials (ERPs), and diffusion tensor imaging (DTI). A series of VEP, ERP, and DTI studies conducted in our laboratory have demonstrated complex alterations (impairment and enhancement) of visual and attention networks in ASD. Recent data have suggested that the atypical visual perception observed in ASD is caused by altered connectivity within parallel visual pathways and attention networks, thereby contributing to the impaired social communication observed in ASD. Therefore, we conclude that the underlying pathophysiological mechanism of ASD constitutes a "connectopathy."

PMID:29170625

PMCID:PMC5684146

DOI:10.3389/fnins.2017.00627

Altération de l'intégrité de la matière blanche chez les adultes avec un diagnostic de trouble du spectre de l'autisme et un QI > 100: une étude d'imagerie par tenseur de diffusion

Aperçu: G.M.

Des altérations de la matière blanche (WM) ont été rapportées chez les enfants et les adultes avec un diagnostic de trouble du spectre de l'autisme (TSA). En particulier, la connectivité déficiente des structures limbiques peut être liée aux déficits sociaux. Les résultats hétérogènes pourraient être expliqués en fonction des différences dans les caractéristiques et la méthodologie de l'échantillon. Dans ce contexte, les formes non syndromiques peuvent différer considérablement de structure WM par rapport aux formes secondaires du TSA.

l'intégrité de WM a été évaluée grâce aux marqueurs d'imagerie : l'anisotropie fractionnée (FA) et la diffusivité moyenne (MD).

L'étude a mis en évidence une réduction significative de la FA dans le groupe TSA dans le genou et le corps du corps calleux (CC). Une augmentation du MD a été détectée dans le cortex cingulaire antérieur sugénual (sACC). Les modifications apportées au sACC pourraient être associées à des déficits de «théorie de l'esprit».

 

Acta Psychiatr Scand. 2017 Apr 13. doi: 10.1111/acps.12731.

Altered white matter integrity in adults with autism spectrum disorder and an IQ >100: a diffusion tensor imaging study

Nickel K¹, Tebartz van Elst L¹, Perlov E^1,2, Endres D¹, Müller GT¹, Riedel A¹, Fangmeier T¹, Maier S¹.

Author information

1

Section for Experimental Neuropsychiatry, Department for Psychiatry & Psychotherapy, Medical Center - University of Freiburg, Freiburg, Germany.

2

Luzerner Psychiatrie, Hospital St. Urban, St. Urban, Switzerland.

Abstract

OBJECTIVE:

White matter (WM) alterations have been reported in children and adults with autism spectrum disorder (ASD). In particular, impaired connectivity of limbic structures may be related to social deficits. Heterogeneous findings could be explained in terms of differences in sample characteristics and methodology. In this context, non-syndromic forms might differ substantially in WM structure from secondary ASD forms.

METHOD:

In an attempt to recruit a homogeneous study sample, we included adults with high-functioning ASD and an IQ > 100 to decrease the influence of syndromic forms being often associated with cognitive deficits. Diffusion tensor imaging (DTI) was performed in 30 participants with ASD and 30 pairwise-matched controls. Fractional anisotropy (FA) and mean diffusivity (MD) as surrogate imaging markers for WM integrity were calculated.

RESULTS:

We found a significant FA decrease in the ASD group in the genu and body of the corpus callosum (CC). Increased MD was detected in the subgenual anterior cingulate cortex (sACC).

CONCLUSION:

The finding of decreased WM integrity in the genu of the CC is in line with earlier studies reporting a decreased number of interhemispheric fibers in the frontal lobe of ASD. Alterations in the sACC might be associated with 'Theory of mind' deficits.

© 2017 John Wiley & Sons A/S. Published by John Wiley & Sons Ltd.

PMID: 28407202

DOI: 10.1111/acps.12731

Relation des problèmes comportementaux avec les observations de l'imagerie par diffuseur de tension IRM et la spectroscopie MR crânienne chez les enfants autistes

Traduction: G.M.

 

Int J Clin Exp Med. 2015 Apr 15;8(4):5621-30. eCollection 2015.

Relation of behavior problems with findings of cranial diffusion tensor MRI and MR spectroscopy in autistic children

Ogur T¹, Boyunaga OL².

Author information

• ¹Department of Radiology, Ankara Oncology Hospital Ankara, Turkey.
• ²Department of Radiology, Gazi University School of Medicine Ankara, Turkey.

Abstract

PURPOSE:

To investigate any relation of behavior problems with cranial Diffusion Tensor Imaging (DTI) and Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) findings in autism spectrum disorders.

Enquêter sur toute relation de problèmes de comportement avec les observations de l'imagerie par diffuseur de tension (DTI) crânienne et par spectroscopie par résonance magnétique (MRS) dans les troubles du spectre autistique.

 

MATERIALS AND METHODS:

A total of 20 males children (12 autistic patients and 8 healthy controls) was examined by cranial DTI and MRS. The Aberrant Behavior Checklist (ABC) was used to calculate the irritability, lethargy-social withdrawal, stereotypic behavior, hyperactivity, and speech disorder scores for each patient. The results of MRS and DTI were evaluated together with the ABC scores.

RESULTS:

Fractional anisotropy (FA) values demonstrated significant decreases in the left frontoparietal white matter, anterior limb of the right internal capsule, and left middle cerebellar peduncle as the behavior problem scores elevated (P < 0.05). With the exception of social withdrawal, as the behavior problem scores increased, metabolite levels increased, as well.

Les valeurs de l'anisotropie fractionnelle (FA) ont montré des diminutions significatives de la substance blanche frontopariétale gauche, de la branche antérieure de la capsule interne droite, et du pédoncule cérébelleux moyen gauche quand les résultats des problèmes de comportement étaient élevés (P <0,05). A l'exception du retrait social, les scores de problèmes de comportement ont augmenté alors que les niveaux de métabolites ont augmenté, aussi bien.

CONCLUSION:

The positive correlation between the MRS findings, behavior problem scores, and metabolite levels suggests the presence of a dysfunction leading to hypo and hyper neuronal function in various locations. Reduced FA values in DTI and negative correlation of behavior problems with FA values in the contralateral hemisphere, may indicate reduced myelination and abnormal axonal organization.

La corrélation positive entre les résultats de MRS, les résultats des problèmes de comportement, et les niveaux de métabolites suggère la présence d'un dysfonctionnement menant à une hypo et hyper fonction neuronale à divers endroits. Les valeurs FA réduites dans le DTI et la corrélation négative de problèmes de comportement avec des valeurs FA dans l'hémisphère controlatéral, peut indiquer une  myélinisation réduite et une organisation axonale anormale.

PMID: 26131145

La connectivité fronto-temporale est conservée lors de l'écoute de mots chantés mais pas lors des mots parlés, à travers le spectre de l'autisme

Traduction: G.M.

Autism Res. 2014 Nov 5. doi: 10.1002/aur.1437. [Epub ahead of print]

Fronto-Temporal Connectivity is Preserved During Sung but Not Spoken Word Listening, Across the Autism Spectrum

Sharda M¹, Midha R, Malik S, Mukerji S, Singh NC.

Author information

• ¹Department of Cognitive Neuroscience and Neuroimaging, National Brain Research Centre, Gurgaon, India.

Résumé

La co-occurrence de la fonction musicale conservée avec les troubles du langage et de la communication sociale est une caractéristique commune, mais peu étudiée des troubles du spectre autistique (TSA). Compte tenu du chevauchement important dans l'organisation de neurones de ces processus, enquêter sur les mécanismes cérébraux sous-jacents au discours et à la musique peut non seulement aider à dissocier la nature de ces processus auditifs dans le TSA mais aussi de fournir une base pour le développement neurobiologique des interventions.  
En utilisant un paradigme d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle  avec des mots parlés, les paroles chantées et sons de piano, nous avons constaté que 22 enfants avec TSA, avec des niveaux de fonctionnement divers, activaient les réseaux cérébraux temporelle bilatéraux pendant la perception du mot chanté, de façon similaire au groupe contrôle apparié en âge et en sexe.  
En revanche, la perception du mot parlé était latéralisée à droite dans les TSA et a suscité une activité réduite gyrus frontal inférieur (IFG) qui varie en fonction de la capacité de la langue. L'analyse par imagerie par tenseur de diffusion reflète l'intégrité réduite des voies de l'hémisphère gauche fronto-temporale dans le groupe TSA et a montré en outre que la hypoactivation dans l'IFG a été prédite par l'intégrité de cette voie. Les interactions psychophysiologiques ultérieures ont révélé que la connectivité fronto-temporale fonctionnelle, perturbée pendant la perception des mots parlés, a été préservée pendant l'écoute du mot chanté dans les TSA, ce qui suggère d'autres mécanismes de la parole et de la transformation de la musique dans les TSA.  
Nos résultats démontrent ainsi la capacité de la chanson pour surmonter le déficit structurel de la parole à travers le spectre de l'autisme et de fournir un mécanisme de base de l'efficacité des interventions basés sur des chants dans les TED.

PMID: 25377165 

Abstract

Co-occurrence of preserved musical function with language and socio-communicative impairments is a common but understudied feature of Autism Spectrum Disorders (ASD). Given the significant overlap in neural organization of these processes, investigating brain mechanisms underlying speech and music may not only help dissociate the nature of these auditory processes in ASD but also provide a neurobiological basis for development of interventions. Using a passive-listening functional magnetic resonance imaging paradigm with spoken words, sung words and piano tones, we found that 22 children with ASD, with varying levels of functioning, activated bilateral temporal brain networks during sung-word perception, similarly to an age and gender-matched control group. In contrast, spoken-word perception was right-lateralized in ASD and elicited reduced inferior frontal gyrus (IFG) activity which varied as a function of language ability. Diffusion tensor imaging analysis reflected reduced integrity of the left hemisphere fronto-temporal tract in the ASD group and further showed that the hypoactivation in IFG was predicted by integrity of this tract. Subsequent psychophysiological interactions revealed that functional fronto-temporal connectivity, disrupted during spoken-word perception, was preserved during sung-word listening in ASD, suggesting alternate mechanisms of speech and music processing in ASD. Our results thus demonstrate the ability of song to overcome the structural deficit for speech across the autism spectrum and provide a mechanistic basis for efficacy of song-based interventions in ASD.  
Autism Res 2014, ●●: ●●-●●. © 2014 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, Inc.
© 2014 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, Inc.

Augmentation des déficiences de hémisphère gauche dans l'autisme de haut niveau: Une étude des statistiques spatiales basé sur les voies

Traduction: G.M.

Psychiatry Res. 2014 Nov 30;224(2):119-23. doi: 10.1016/j.pscychresns.2014.08.003. Epub 2014 Aug 12.

Increased left hemisphere impairment in high-functioning autism: A tract based spatial statistics study

Perkins TJ¹, Stokes MA², McGillivray JA², Mussap AJ², Cox IA², Maller JJ³, Bittar RG⁴.

Author information

• ¹Cognitive Neuroscience Unit, Department of Psychology, School of Psychology, Faculty of Health, Deakin University, 221 Burwood Highway, Victoria, Australia. Electronic address: tperkin@deakin.edu.au
• ²Cognitive Neuroscience Unit, Department of Psychology, School of Psychology, Faculty of Health, Deakin University, 221 Burwood Highway, Victoria, Australia.
• ³Monash Alfred Psychiatry Research Centre, The Alfred and Monash University Central Clinical School, Commercial Rd, Melbourne, Victoria, Australia.
• ⁴Cognitive Neuroscience Unit, Department of Psychology, School of Psychology, Faculty of Health, Deakin University, 221 Burwood Highway, Victoria, Australia; Precision Brain Spine and Pain Centre, Australia; Department of Neurosurgery, Royal Melbourne Hospital, Australia.

Résumé

Il y a des preuves qui émergent de la recherche par Imagerie par résonance magnétique de dffusion (IRMD) que les troubles du spectre autistique (TSA) sont associés à une plus grande déficience dans l'hémisphère gauche. Même si cela a été quantifié avec les analyses de régions d'intérêts (Note de traduction: une région d'intérêt est un sous-ensemble d'échantillons dans un ensemble de données identifié à un usage particulier) volumétriques, il n'a pas encore été testé avec des analyses sur l'intégrité de la matière blanche.
Dans la présente étude, les statistiques spatiales basées sur les voies ont été utilisées pour contraster l'intégrité de la matière blanche de 12 participants avec autisme de haut niveau ou avec un syndrome d'Asperger (AHF/SA) avec 12 personnes avec un développement typique. L'anisotropie (N.de T.: Indépendance par rapport à la direction) fractionnelle (FA) a été examinée, en plus de la diffusivité moyenne, axiale et radiale (MD, AD et RD). 
Dans l'hémisphère gauche, les participants ayant un AHF/SA montrent une FA significativement réduite dans les voies prédominante thalamiques et fronto-pariétales et une augmentation de la diffusivité Radiale. Les analyses symétriques ont confirmé que, dans le groupe AHF.SA, la perturbation de la matière blanche était significativement plus importante que dans l'hémisphère droit. 
Ces résultats vont dans le même sens que ceux d'un nombre croissant d'études qui suggère une réduction de la FA dans les TSA, et fournissent des preuves préliminaires pour les détérioration de la RD dans l'hémisphère gauche. 

Abstract

There is evidence emerging from Diffusion Tensor Imaging (DTI) research that autism spectrum disorders (ASD) are associated with greater impairment in the left hemisphere. Although this has been quantified with volumetric region of interest analyses, it has yet to be tested with white matter integrity analysis. In the present study, tract based spatial statistics was used to contrast white matter integrity of 12 participants with high-functioning autism or Aspergers syndrome (HFA/AS) with 12 typically developing individuals. Fractional Anisotropy (FA) was examined, in addition to axial, radial and mean diffusivity (AD, RD and MD). In the left hemisphere, participants with HFA/AS demonstrated significantly reduced FA in predominantly thalamic and fronto-parietal pathways and increased RD. Symmetry analyses confirmed that in the HFA/AS group, WM disturbance was significantly greater in the left compared to right hemisphere. These findings contribute to a growing body of literature suggestive of reduced FA in ASD, and provide preliminary evidence for RD impairments in the left hemisphere.

Copyright © 2014 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

PMID: 25159311

Decreased frontal gyrification correlates with altered connectivity in children with autism

Traduction: G.M.

Front Hum Neurosci. 2013 Nov 8;7:750.

Gyrification frontale diminuée en corrélation avec la connectivité altérée chez les enfants avec autisme

Schaer M, Ottet MC, Scariati E, Dukes D, Franchini M, Eliez S, Glaser B.

Source

Stanford Cognitive and Systems Neuroscience Laboratory, Stanford University School of Medicine, Palo Alto CA, USA ; Office Médico-Pédagogique, Department of Psychiatry, University of Geneva School of Medicine Geneva, Switzerland.

Avant Hum Neurosci . 8 novembre 2013 ; 7:750 .

Résumé

Les corrélats structurels de la dysconnectivité fonctionnelle dans les troubles du spectre autistique ( TSA ) ont été rarement explorés , malgré le fait que la connectivité fonctionnelle modifiée est l'une des observations neuropathologiques les plus fréquentes dans le trouble.

Nous avons analysé la morphométrie cérébrale et la connectivité structurelle en utilisant l'imagerie multi- modale chez 11 enfants / adolescents avec TSA et 11 témoins appariés .  
Nous avons estimé les volumes régionaux de matière corticales et de matière blanche , ainsi que des mesures de vertex  de l'épaisseur corticale et l'index local de gyrification ( LGI ) . L'IRM de diffusion  ( DTI ) ont été utilisés pour mesurer l'anisotropie fractionnelle ( FA ) et les estimations de tractographie de connectivité à courte et à longue distance.
Nous avons observé quatre groupes de réduction LGI chez les patients avec TSA , trois se trouvaient dans la région frontale inférieure droite s'étendant vers le lobe pariétal inférieur , et on était dans la région médiane droite pariéto-occipitale .  
Une réduction du volume a été trouvée dans le corps calleux antérieur , avec moins de lignes de courant frontales inter-hémisphériques .  
Malgré la correspondance spatiale de la diminution de la gyrification et la connectivité réduite à long  distance, nous n'avons pas observé de relation significative entre les deux.  
Cependant , une corrélation positive entre LGI et la connectivité locale était présente dans les quatre groupes de patients avec TSA . 
La gyrification réduite dans les régions corticales médiales fronto- pariétales postérieures et inférieures appuie l'idée d'une croissance corticale précoce perturbée à la fois le système des neurones miroir et dans les structures médianes responsables de la cognition sociale .  
La déficience neurologique précoce dans ces régions peut représenter un substrat initial pour la maturation altérée dans les réseaux cérébraux qui prennent en charge les compétences sociales complexes .  
Nous démontrons également que les changements de gyrification sont liés à la connectivité . Cela confirme l'idée que le déséquilibre entre les faisceaux de matière blanche à courte et long distance non seulement porte atteinte à l'intégration des informations provenant de plusieurs systèmes neuronaux , mais aussi modifie la forme du cerveau au début de l'autisme .

PMID: 24265612

Abstract

The structural correlates of functional dysconnectivity in autism spectrum disorders (ASD) have been seldom explored, despite the fact that altered functional connectivity is one of the most frequent neuropathological observations in the disorder. We analyzed cerebral morphometry and structural connectivity using multi-modal imaging for 11 children/adolescents with ASD and 11 matched controls. We estimated regional cortical and white matter volumes, as well as vertex-wise measures of cortical thickness and local Gyrification Index (lGI). Diffusion Tensor Images (DTI) were used to measure Fractional Anisotropy (FA) and tractography estimates of short- and long-range connectivity. We observed four clusters of lGI reduction in patients with ASD, three were located in the right inferior frontal region extending to the inferior parietal lobe, and one was in the right medial parieto-occipital region. Reduced volume was found in the anterior corpus callosum, along with fewer inter-hemispheric frontal streamlines. Despite the spatial correspondence of decreased gyrification and reduced long connectivity, we did not observe any significant relationship between the two. However, a positive correlation between lGI and local connectivity was present in all four clusters in patients with ASD. Reduced gyrification in the inferior fronto-parietal and posterior medial cortical regions lends support for early-disrupted cortical growth in both the mirror neuron system and midline structures responsible for social cognition. Early impaired neurodevelopment in these regions may represent an initial substrate for altered maturation in the cerebral networks that support complex social skills. We also demonstrate that gyrification changes are related to connectivity. This supports the idea that an imbalance between short- and long-range white matter tracts not only impairs the integration of information from multiple neural systems, but also alters the shape of the brain early on in autism.