Réponse temporale supérieure et médiale frontale altérée dans le traitement implicite des émotions dans l'autisme

Traduction: G.M.

 

Autism Res. 2015 May 11. doi: 10.1002/aur.1496.

Altered Medial Frontal and Superior Temporal Response to Implicit Processing of Emotions in Autism

Kana RK¹, Patriquin MA², Black BS¹, Channell MM³, Wicker B⁴.

Author information

• ¹Department of Psychology, University of Alabama at Birmingham, USA.
• ²Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Baylor College of Medicine, USA.
• ³MIND Institute, University of California Davis, USA.
• ⁴Institut de Neurosciences de la Timone, CNRS & Aix-Marseille Université, France.

Abstract

Interpreting emotional expressions appropriately poses a challenge for individuals with autism spectrum disorder (ASD). In particular, difficulties with emotional processing in ASD are more pronounced in contexts where emotional expressions are subtle, automatic, and reflexive-that is, implicit. In contrast, explicit emotional processing, which requires the cognitive evaluation of an emotional experience, appears to be relatively intact in individuals with ASD. In the present study, we examined the brain activation and functional connectivity differences underlying explicit and implicit emotional processing in age- and IQ-matched adults with (n = 17) and without (n = 15) ASD. Results indicated: (1) significantly reduced levels of brain activation in participants with ASD in medial prefrontal cortex (MPFC) and superior temporal gyrus (STG) during implicit emotion processing; (2) significantly weaker functional connectivity in the ASD group in connections of the MPFC with the amygdala, temporal lobe, parietal lobe, and fusiform gyrus; (3) No group difference in performance accuracy or reaction time; and (4) Significant positive relationship between empathizing ability and STG activity in ASD but not in typically developing participants. These findings suggest that the neural mechanisms underlying implicit, but not explicit, emotion processing may be altered at multiple levels in individuals with ASD.

Autism Res 2015. © 2015 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, Inc.

 

Résumé

Interpréter les expressions émotionnelles de manière appropriée pose un défi pour les personnes ayant un diagnostic de trouble du spectre de l'autisme (TSA). En particulier, des difficultés avec le traitement des émotions dans le TSA sont plus prononcées dans des contextes où les expressions émotionnelles sont subtiles, automatiques, et réflexives et implicites. En revanche, le traitement émotionnel explicite, ce qui nécessite l'évaluation cognitive d'une expérience émotionnelle, semble être relativement intacts chez les personnes présentant un TSA. Dans la présente étude, nous avons examiné l'activation du cerveau et les différences de connectivité fonctionnelle sous-jacente au traitement émotionnel explicite et implicite chez les adultes avec (n = 17) et sans (n ​​= 15) TSA appariés selon l'âge et le QI.

Les résultats indiquent:

1. une réduction significative des niveaux d'activation du cerveau chez les participants présentant un TSA dans le cortex médial préfrontal (CMPF) et le gyrus temporal supérieur (GTS) pendant le traitement de l'émotion implicite;
2. une connectivité fonctionnelle significativement plus faible dans le groupe TSA dans les connexions de la CMPF avec l'amygdale, le lobe temporal, le lobe pariétal, et le gyrus fusiforme;
3. pas de différence entre les groupes sur le plan de la précision de la performance ou du temps de réaction; et
4. une relation positive significative entre l'empathie et la capacité de l'activité GTS  dans les TSA, mais pas chez les participants qui se développent sans TSA.

Ces résultats suggèrent que les mécanismes neuronaux qui sous-tendent le traitement de l'émotion implicitement , mais pas explicitement, peuvent être altérés à de multiples niveaux chez les personnes avec un diagnostic de TSA.

KEYWORDS:

autism; explicit emotion; fMRI; functional connectivity; implicit emotion

PMID: 25962831

 

 

Autisme: connectivité réduite entre les aires corticales impliquées dans l'expression du visage, théorie de l'esprit, et le sens de soi-même

Traduction: G.M.

Brain. 2015 Mar 20. pii: awv051.

Autism: reduced connectivity between cortical areas involved in face expression, theory of mind, and the sense of self

Cheng W¹, Rolls ET², Gu H³, Zhang J¹, Feng J⁴.

Author information

• ¹1 Centre for Computational Systems Biology, Fudan University, Shanghai, PR China.
• ²2 Department of Computer Science, University of Warwick, Coventry CV4 7AL, UK 3 Oxford Centre for Computational Neuroscience, Oxford, UK.
• ³4 School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics, Tongji University, Shanghai 200092, PR China.
• ⁴1 Centre for Computational Systems Biology, Fudan University, Shanghai, PR China 2 Department of Computer Science, University of Warwick, Coventry CV4 7AL, UK Jianfeng.Feng@warwick.ac.uk

Résumé

La connectivité fonctionnelle impartiale à l'état de repos basée sur le voxel de l'ensemble du cerveau a été analysée chez 418 sujets avec autisme et 509 personnes appariées au développement typique.
Nous avons identifié un système de clé dans la région du sillon temporal supérieur /moyen-temporal du gyrus qui a réduit la connectivité fonctionnelle corticale (et augmenté avec le thalamus médial), qui est impliqué dans le traitement de l'expression du visage impliqué dans le comportement social. Ce système a permis de réduire la connectivité fonctionnelle avec le cortex préfrontal ventromédian, qui est impliqué dans l'émotion et de la communication sociale. Le système de gyrus temporal moyen est également impliqué dans le traitement de la théorie de l'esprit. Nous avons également identifié dans l'autisme un deuxième système clé dans la région supérieure du lobule pariétal supérieur avec une connectivité fonctionnelle réduite, qui est impliquée dans les fonctions spatiales, y compris l'environnement spatial et la connaissance de soi-même. Il est proposé que ces deux types de fonctionnalités, liées à l'expression du visage, et de soi-même et de l'environnement, sont des éléments importants des supputations impliqués dans la théorie de l'esprit, qu'il s'agisse de soi-même ou des autres, et que la réduction de la connectivité au sein et entre ces régions peut apporter une contribution majeure aux symptômes de l'autisme.

PMID: 25795704

Abstract

Whole-brain voxel-based unbiased resting state functional connectivity was analysed in 418 subjects with autism and 509 matched typically developing individuals. We identified a key system in the middle temporal gyrus/superior temporal sulcus region that has reduced cortical functional connectivity (and increased with the medial thalamus), which is implicated in face expression processing involved in social behaviour. This system has reduced functional connectivity with the ventromedial prefrontal cortex, which is implicated in emotion and social communication. The middle temporal gyrus system is also implicated in theory of mind processing. We also identified in autism a second key system in the precuneus/superior parietal lobule region with reduced functional connectivity, which is implicated in spatial functions including of oneself, and of the spatial environment. It is proposed that these two types of functionality, face expression-related, and of one's self and the environment, are important components of the computations involved in theory of mind, whether of oneself or of others, and that reduced connectivity within and between these regions may make a major contribution to the symptoms of autism.
© The Author (2015). Published by Oxford University Press on behalf of the Guarantors of Brain.

L'hyper-connectivité par EEG chez les nourrissons à haut risque est associée à l'autisme ultérieurement

Traduction: G.M.

Accès à l'intégralité de l'article en anglais

J Neurodev Disord. 2014;6(1):40. doi: 10.1186/1866-1955-6-40. Epub 2014 Nov 7.

EEG hyper-connectivity in high-risk infants is associated with later autism

Orekhova EV¹, Elsabbagh M², Jones EJ¹, Dawson G³, Charman T⁴, Johnson MH¹; BASIS Team.

Author information

• ¹Centre for Brain and Cognitive Development, School of Psychology, Birkbeck, University of London, Henry Welcome Building, London, WC1E 7HX UK.
• ²Department of Psychiatry, McGill University, Montreal, PQ H3A 1A1 Canada.
• ³Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, School of Medicine, Duke University, Durham, NC 27705 USA.
• ⁴Department of Psychology, Institute of Psychiatry, Psychology & Neuroscience, King's College London, London, SE5 8AF UK.

Abstract

BACKGROUND:

It has been previously reported that structural and functional brain connectivity in individuals with autism spectrum disorders (ASD) is atypical and may vary with age. However, to date, no measures of functional connectivity measured within the first 2 years have specifically associated with a later ASD diagnosis.
Il a déjà été signalé que la connectivité cérébrale structurale et fonctionnelle chez les personnes avec des troubles du spectre autistique (TSA) est atypique et peut varier avec l'âge. Cependant, à ce jour, aucune mesure de connectivité fonctionnelle mesurée dans les 2 premières années n'a été spécifiquement associée à un diagnostic ultérieur de TSA.

METHODS:

In the present study, we analyzed functional brain connectivity in 14-month-old infants at high and low familial risk for ASD using electroencephalography (EEG). EEG was recorded while infants attended to videos. Connectivity was assessed using debiased weighted phase lag index (dbWPLI). At 36 months, the high-risk infants were assessed for symptoms of ASD.

RESULTS:

As a group, high-risk infants who were later diagnosed with ASD demonstrated elevated phase-lagged alpha-range connectivity as compared to both low-risk infants and high-risk infants who did not go on to ASD. Hyper-connectivity was most prominent over frontal and central areas. The degree of hyper-connectivity at 14 months strongly correlated with the severity of restricted and repetitive behaviors in participants with ASD at 3 years. These effects were not attributable to differences in behavior during the EEG session or to differences in spectral power.
En tant que groupe, les nourrissons à haut risque qui ont ensuite été diagnostiqués avec TSA ont démontré un décalage de phase élevé dans la connectivité de gamme alpha par rapport à la fois aux nourrissons à faible risque et aux nourrissons à haut risque qui ne vont pas développer un TSA. L'hyper-connectivité a été plus marquée dans les régions frontales et centrales. Le degré d'hyper-connectivité à 14 mois est fortement corrélé à la gravité des comportements restreints et répétitifs chez les participants avec TSA à 3 ans. Ces effets n'étaient pas attribuables à des différences dans le comportement au cours de la session EEG ou aux différences dans la puissance spectrale.

CONCLUSIONS:

The results suggest that early hyper-connectivity in the alpha frequency range is an important feature of the ASD neurophysiological phenotype.
Les résultats suggèrent que l'hyper-connectivité précoce dans la gamme de fréquence alpha est une caractéristique importante du phénotype neurophysiologique TSA.

PMID: 25400705

Activation du cortex pariétal enrichie lors de la détection de l'emplacement chez les enfants avec autisme

Traduction: G.M.

J Neurodev Disord. 2014;6(1):37. doi: 10.1186/1866-1955-6-37. Epub 2014 Sep 19.

Enhanced parietal cortex activation during location detection in children with autism

DeRamus TP¹, Black BS², Pennick MR³, Kana RK⁴.

Author information

• ¹Behavioral Neuroscience Graduate Program, Department of Psychology, University of Alabama at Birmingham, Birmingham, AL 35294-1170 USA.
• ²Undergraduate Neuroscience Program, University of Alabama at Birmingham, Birmingham, AL 35294-1170 USA.
• ³Lifespan and Developmental Psychology Graduate Program, Department of Psychology, University of Alabama at Birmingham, Birmingham, AL 35294-1170 USA.
• ⁴Department of Psychology, University of Alabama at Birmingham, Birmingham, AL 35294-1170 USA.

Abstract

BACKGROUND:

Visuospatial processing has been found to be mediated primarily by two cortical routes, one of which is unique to recognizing objects (occipital-temporal, ventral or "what" pathway) and the other to detecting the location of objects in space (parietal-occipital, dorsal or "where" pathway). Considering previous findings of relative advantage in people with autism in visuospatial processing, this functional MRI study examined the connectivity in the dorsal and ventral pathways in high-functioning children with autism.
Le traitement visuo-spatial a été trouvé pour être médiée principalement par deux voies corticales, dont l'une est unique pour reconnaître des objets (occipital-temporelle, ventrale ou voie «quoi») et l'autre pour détecter l'emplacement des objets dans l'espace (pariéto-occipitale, dorsale ou voie "où" ). Compte tenu des constatations antérieures de l'avantage relatif chez les personnes avec autisme dans le traitement visuo-spatial, cette étude a examiné l'IRM fonctionnelle de la connectivité dans les voies dorsales et ventrales chez les enfants avec un autisme et un haut niveau de fonctionnement cognitif. 

METHODS:

Seventeen high-functioning children and adolescents with autism spectrum disorders (ASD) and 19 age-and-IQ-matched typically developing (TD) participants took part in this study. A simple visual task involving object recognition and location detection was used. In the MRI scanner, participants were shown grey scale pictures of objects (e.g., toys, household items, etc.) and were asked to identify the objects presented or to specify the location of objects relative to a cross at the center of the screen.

RESULTS:

Children with ASD, relative to TD children, displayed significantly greater activation in the left inferior parietal lobule (especially the angular gyrus) while detecting the location of objects. However, there were no group differences in brain activity during object recognition. There were also differences in functional connectivity, with the ASD participants showing decreased connectivity of the inferior temporal area with parietal and occipital areas during location detection.
Les enfants avec TSA, par rapport aux enfants TD, ont montré de manière significative une plus grande activation dans le lobule pariétal inférieur gauche (en particulier le gyrus angulaire) lors de la détection de l'emplacement des objets. Cependant, il n'y avait pas de différences de groupe dans l'activité du cerveau lors de la reconnaissance d'objet. Il y avait également des différences dans la connectivité fonctionnelle, avec des participants avec TSA montrant une diminution de la connectivité de la région temporale inférieure avec des zones pariétales et occipitales lors de la détection de l'emplacement. 

CONCLUSIONS:

The results of this study underscore previous findings of an increased reliance on visuospatial processing (increased parietal activation) for information processing in ASD individuals. In addition, such processing may be more local, focal, and detailed in ASD as evidenced from the weaker functional connectivity.
Les résultats de cette étude soulignent les conclusions précédentes d'une dépendance accrue sur le traitement visuo-spatial (activation pariétale accrue) pour le traitement de l'information chez les personnes autistes. En outre, un tel traitement peut être plus local, focal, et détaillé dans les TSA comme en témoigne ala connectivité fonctionnelle plus faible.   

PMID: 25302083

Functional connectivity in the first year of life in infants at risk for autism spectrum disorder: an EEG study

Traduction: G.M.

PLoS One. 2014 Aug 20;9(8):e105176. doi: 10.1371/journal.pone.0105176. eCollection 2014.

Connectivité fonctionnelle dans la première année de vie chez les nourrissons à risque de trouble du spectre autistique: une étude EEG

Righi G¹, Tierney AL², Tager-Flusberg H³, Nelson CA⁴.

Author information

• ¹Department of Psychology, University of Massachusetts at Amherst, Amherst, Massachusetts, United States of America.
• ²Harvard College Writing Program, Harvard University, Cambridge, Massachusetts, United States of America.
• ³Department of Psychological and Brain Sciences, Boston University, Boston, Massachusetts, United States of America.
• ⁴Division of Developmental Medicine, Boston Children's Hospital, Boston, Massachusetts, United States of America; Department of Pediatrics, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts, United States of America; Harvard Graduate School of Education, Cambridge, Massachusetts, United States of America.

Abstract

In the field of autism research, recent work has been devoted to studying both behavioral and neural markers that may aide in early identification of autism spectrum disorder (ASD). These studies have often tested infants who have a significant family history of autism spectrum disorder, given the increased prevalence observed among such infants. In the present study we tested infants at high- and low-risk for ASD (based on having an older sibling diagnosed with the disorder or not) at 6- and 12-months-of-age. We computed intrahemispheric linear coherence between anterior and posterior sites as a measure of neural functional connectivity derived from electroencephalography while the infants were listening to speech sounds. We found that by 12-months-of-age infants at risk for ASD showed reduced functional connectivity compared to low risk infants. Moreover, by 12-months-of-age infants later diagnosed with ASD showed reduced functional connectivity, compared to both infants at low risk for the disorder and infants at high risk who were not later diagnosed with ASD. Significant differences in functional connectivity were also found between low-risk infants and high-risk infants who did not go onto develop ASD. These results demonstrate that reduced functional connectivity appears to be related to genetic vulnerability for ASD. Moreover, they provide further evidence that ASD is broadly characterized by differences in neural integration that emerge during the first year of life. 

Résumé

Dans le domaine de la recherche sur l'autisme, des travaux récents ont été consacrés à l'étude des marqueurs à la fois comportementaux et neuronaux qui peuvent aider à l'identification précoce des troubles du spectre autistique (TSA). Ces études sont testées avec des nourrissons qui ont des antécédents familiaux importants de trouble du spectre autistique, compte tenu de la prévalence accrue observée chez ces enfants.  
Dans la présente étude, nous avons testé les nourrissons à haut et à faible risque pour les TSA (sur la base ayant un frère plus âgé diagnostiqué avec la maladie ou pas) de 6 à 12 mois. Nous avons calculé la cohérence linéaire intra-hemispherique  entre les sites antérieures et postérieures comme mesures de la connectivité fonctionnelle de neurones provenant de l'électroencéphalographie, alors que les enfants étaient à l'écoute des sons de la parole.  
Nous avons constaté que les nourrissons de 12 mois-d'âge à risque de TSA ont montré une réduction de la connectivité fonctionnelle par rapport aux nourrissons à faible risque. En outre, les enfants de 12 mois diagnostiqués plus tard avec TSA ont montré une réduction de la connectivité fonctionnelle, par rapport à la fois aux nourrissons à faible risque et aux nourrissons à haut risque qui n'ont été diagnostiqués avec TSA, plus tard.  
Des différences significatives dans la connectivité fonctionnelle ont également été trouvées entre les nourrissons à faible risque et les nourrissons à haut risque qui ne vont pas sur développer un TSA. 
Ces résultats démontrent que la connectivité fonctionnelle réduite semble être liée à la vulnérabilité génétique des TSA.  
En outre, ils apportent de nouvelles preuves que les TSA est largement caractérisé par des différences dans l'intégration de neurones qui émergent au cours de la première année de vie. 
 

PMID: 25140874

Proteomic analysis of post mortem brain tissue from autism patients: evidence for opposite changes in prefrontal cortex and cerebellum in synaptic connectivity-related proteins

Traduction: G.M.

Mol Autism. 2014 Jul 30;5:41. doi: 10.1186/2040-2392-5-41. eCollection 2014.

L'analyse protéomique des tissus du cerveau post-mortem de patients avec autisme: la preuve des changements opposés dans le cortex préfrontal et le cervelet dans les protéines liées à la connectivité synaptique

Broek JA¹, Guest PC¹, Rahmoune H¹, Bahn S².

Author information

Abstract

BACKGROUND:

Autism is a neurodevelopmental disorder characterized by impaired language, communication and social skills. Although genetic studies have been carried out in this field, none of the genes identified have led to an explanation of the underlying causes. Here, we have investigated molecular alterations by proteomic profiling of post mortem brain samples from autism patients and controls. The analysis focussed on prefrontal cortex and cerebellum as previous studies have found that these two brain regions are structurally and functionally connected, and they have been implicated in autism.
L'autisme est un trouble neurologique caractérisé par des troubles du langage, de la communication et des compétences sociales. Bien que les études génétiques ont été réalisées dans ce domaine, aucun des gènes identifiés n'a conduit à une explication des causes sous-jacentes. 
Ici, nous avons étudié des anomalies moléculaires par profilage protéomique (Note de traduction :La protéomique, c’est l’histoire de la chenille et du papillon. Ces deux organismes apparemment si différents ont exactement le même génome. Ce qui les distingue, ce sont les produits finaux d’expression de leurs gènes, c’est à dire leurs protéines. Cet exemple montre à quel point il est nécessaire, pour comprendre un organisme, de s’intéresser à ses protéines et pas seulement à son génome. La protéomique consiste à étudier l’ensemble des protéines d’un organisme, d’un fluide biologique, d’un organe, d’une cellule ou même d’un compartiment cellulaire.) des échantillons post mortem du cerveau de patients atteints de l'autisme et des contrôles. L'analyse a porté sur le cortex préfrontal et le cervelet que des études antérieures ont montré que ces deux régions du cerveau sont structurellement et fonctionnellement reliés, et ils ont été impliqués dans l'autisme. 

METHODS:

Post mortem prefrontal cortex and cerebellum samples from autism patients and matched controls were analysed using selected reaction monitoring mass spectrometry (SRM-MS). The main objective was to identify significantly altered proteins and biological pathways and to compare these across these two brain regions.

RESULTS:

Targeted SRM-MS resulted in identification of altered levels of proteins related to myelination, synaptic vesicle regulation and energy metabolism. This showed decreased levels of the immature astrocyte marker vimentin in both brain regions, suggesting a decrease in astrocyte precursor cells. Also, decreased levels of proteins associated with myelination and increased synaptic and energy-related proteins were found in the prefrontal cortex, indicative of increased synaptic connectivity. Finally, opposite directional changes were found for myelination and synaptic proteins in the cerebellum.

CONCLUSION:

These findings suggest altered structural and/or functional connectivity in the prefrontal cortex and cerebellum in autism patients, as shown by opposite effects on proteins involved in myelination and synaptic function. Further investigation of these findings could help to increase our understanding of the mechanisms underlying autism relating to brain connectivity, with the ultimate aim of facilitating novel therapeutic approaches.
Ces résultats suggèrent une modification de la connectivité structurelle et/ou fonctionnelle dans le cortex préfrontal et le cervelet des personne avec autisme, comme indiqué par des effets opposés sur les protéines impliquées dans la myélinisation et la fonction synaptique. Une enquête plus approfondie de ces résultats pourraient aider à améliorer notre compréhension des mécanismes sous-jacents à l'autisme relatives à la connectivité du cerveau, dans le but ultime de faciliter de nouvelles approches thérapeutiques. 

PMID: 25126406

Structural and functional connectivity of the human brain in autism spectrum disorders and attention-deficit/hyperactivity disorder: A rich club-organization study

Traduction: G.M.

Hum Brain Mapp. 2014 Aug 13. doi: 10.1002/hbm.22603. [Epub ahead of print]

Connectivité structurelle et fonctionnelle du cerveau humain dans les troubles du spectre autistique et déficit de l'attention / hyperactivité: Une riche étude club organisation

Ray S¹, Miller M, Karalunas S, Robertson C, Grayson DS, Cary RP, Hawkey E, Painter JG, Kriz D, Fombonne E, Nigg JT, Fair DA.

Author information

• ¹Department of Diagnostic and Interventional Imaging, University of Texas Health Science Center, Houston, Texas; Department of Behavioral Neuroscience, Oregon Health & Science University, Portland, Oregon.

Abstract

Attention-deficit/hyperactive disorder (ADHD) and autism spectrum disorders (ASD) are two of the most common and vexing neurodevelopmental disorders among children. Although the two disorders share many behavioral and neuropsychological characteristics, most MRI studies examine only one of the disorders at a time.
Le déficit de l'attention / hyperactivité (TDAH) et les troubles du spectre autistique (TSA) sont deux troubles neurodéveloppementaux les plus courants et épineux chez les enfants. Bien que les deux troubles partagent de nombreuses caractéristiques comportementales et neuropsychologiques, la plupart des études IRM examinent un seul des troubles à la fois. 

Using graph theory combined with structural and functional connectivity, we examined the large-scale network organization among three groups of children: a group with ADHD (8-12 years, n = 20), a group with ASD (7-13 years, n = 16), and typically developing controls (TD) (8-12 years, n = 20). We apply the concept of the rich-club organization, whereby central, highly connected hub regions are also highly connected to themselves. We examine the brain into two different network domains: (1) inside a rich-club network phenomena and (2) outside a rich-club network phenomena.
En utilisant la théorie des graphes combinée avec la connectivité structurelle et fonctionnelle, nous avons examiné l'organisation du réseau à grande échelle entre les trois groupes d'enfants: un groupe avec TDAH (8-12 ans, n = 20), un groupe avec TSA (7-13 ans, n = 16), et un groupe contrôle au développement typique (TD) (8-12 ans, n = 20).  
Nous appliquons le concept de l'organisation du club des riches, dans lequel les régions centrales, hautement connectées sont également hautement connectées à elles-mêmes. 
Nous examinons le cerveau dans deux domaines de réseau différents: 
(1) à l'intérieur d'un phénomène réseau club des riches et  
(2) à l'extérieur d'un phénomène réseau club des riches

The ASD and ADHD groups had markedly different patterns of rich club and non rich-club connections in both functional and structural data. The ASD group exhibited higher connectivity in structural and functional networks but only inside the rich-club networks. These findings were replicated using the autism brain imaging data exchange dataset with ASD (n = 85) and TD (n = 101). 
Les groupes TSA et le TDAH avaient des modèles visiblement différents du club des riches et des connexions non-club des riches dans les données fonctionnelles et structurelles. 
Le groupe TSA présentait une meilleure connectivité dans les réseaux structurels et fonctionnels, mais seulement à l'intérieur des réseaux club des riches. Ces résultats ont été reproduit en utilisant l'ensemble de données d'échange de données de formation des images de cerveau avec TSA (n = 85) et TD (n = 101).


The ADHD group exhibited a lower generalized fractional anisotropy and functional connectivity inside the rich-club networks, but a higher number of axonal fibers and correlation coefficient values outside the rich club. Despite some shared biological features and frequent comorbity, these data suggest ADHD and ASD exhibit distinct large-scale connectivity patterns in middle childhood.
Le groupe de TDAH présentaient une anisotropie fractionnelle inférieure généralisée et la connectivité fonctionnelle à l'intérieur des réseaux club de riches, mais un nombre plus élevé de fibres axonales et les valeurs des coefficients de corrélation à l'extérieur du club des riches.  
Malgré quelques caractéristiques biologiques partagées et des comorbidités fréquentes, ces données suggèrent TDAH et TSA présentent des profils distincts de connectivité à grande échelle dans la moyenne enfance. 

Hum Brain Mapp, 2014. © 2014 Wiley Periodicals, Inc.
© 2014 Wiley Periodicals, Inc.

PMID: 25116862

Network efficiency in autism spectrum disorder and its relation to brain overgrowth

Traduction: G.M.

Accès l'intégralité de la recherche en anglais

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.

Author information

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.

KEYWORDS: autism, brain size, connectivity, network analysis, optimal wiring, scaling, tractography