Traduction: G.M.
Neuroimage (Amst). 2013 May 27;2:716-26. doi: 10.1016/j.nicl.2013.05.010.
Anomalies dans la connectivité fronto-striatal au sein des réseaux de langage liées à des différences dans l'hétérogénéité de matière grise dans le syndrome d'Asperger
Radulescu E, Minati L, Ganeshan B, Harrison NA, Gray MA, Beacher FD, Chatwin C, Young RC, Critchley HD.
Source
Psychiatry, Brighton & Sussex Medical School (BSMS), Brighton, BN1 9RY, UK ; Sackler Centre for Consciousness Science, University of Sussex, Brighton, BN1 9RY, UK.
Abstract
Le syndrome d'Asperger (SA) est un trouble du spectre autistique (TSA ) caractérisé par une insuffisance qualitative dans le développement des compétences émotionnelles et sociales avec conservation relative des aptitudes intellectuelles générales, y compris le langage verbal .
Les personnes avec un SA peuvent néanmoins montrer un langage atypique , y compris les taux et la fréquence de production de la parole .
Nous avons déjà observé que des anomalies dans l'homogénéité de la matière grise (mesurées par analyse de texture des images structurelles RM ) chez les personnes avec SA comparées aux témoins sont également corrélées avec le volume du noyau caudé .
Ici, nous avons testé une prédiction selon laquelle ces anomalies distribuées dans la matière grise compromettent l'intégrité fonctionnelle des réseaux cérébraux qui soutiennent les compétences en communication verbale .
Nous avons donc mesuré la connectivité fonctionnelle entre le noyau caudé et le cortex au cours d'une étude de neuroimagerie fonctionnelle de production de langage ( fluidité verbale ) , appliquant des méthodes d'interactions psycho- physiologique (PPI) (Note de traduction: méthode pour découvrir si la corrélation de l'activité entre deux zones du cerveau éloignées est différente dans différents contextes psychologiques - en d'autres termes s'il existe une interaction entre l'état psychologique et le couplage fonctionnel entre deux zones du cerveau) pour tester spécifiquement des différences attribuables à l'hétérogénéité de la matière grise chez les participants avec SA.
En outre , nous avons utilisé la modélisation causale dynamique (DCM) (N. de T.: Méthode développée en 2003 pour l'interprétation des données de la neuroimagerie fonctionnelle) pour caractériser la directionnalité causale de ces différences de connectivité interrégionale lors de la production de texte.
Nos résultats ont révélé une influence diagnostic en fonction de l'hétérogénéité de la matière grise sur la connectivité fonctionnelle des noyaux caudé avec insula droite / gyrus frontal inférieur et cingulaire antérieur , respectivement avec le gyrus frontal supérieur precuneus gauche et droit .
En outre , la modélisation causale des interactions entre les circonvolutions frontales inférieures , caudé et precuneus , a révélé une dépendance à l'égard des connexions ascendantes (stimulus -driven ) chez les participants avec SA , ce qui contrastait avec une dominance de connexions descendantes ( contrôle cognitif ) à partir de cortex préfrontal observée chez les participants du groupe contrôle.
Ces résultats fournissent un soutien détaillé pour l'hypothèse précédemment émise d'une disconnectivité dans les TSA et fixent des cibles du réseau cérébral distinctes pour le diagnostic et la thérapie dans les TSA .
Asperger syndrome (AS) is an Autism Spectrum Disorder (ASD) characterised by qualitative impairment in the development of emotional and social skills with relative preservation of general intellectual abilities, including verbal language. People with AS may nevertheless show atypical language, including rate and frequency of speech production. We previously observed that abnormalities in grey matter homogeneity (measured with texture analysis of structural MR images) in AS individuals when compared with controls are also correlated with the volume of caudate nucleus. Here, we tested a prediction that these distributed abnormalities in grey matter compromise the functional integrity of brain networks supporting verbal communication skills. We therefore measured the functional connectivity between caudate nucleus and cortex during a functional neuroimaging study of language generation (verbal fluency), applying psycho-physiological interaction (PPI) methods to test specifically for differences attributable to grey matter heterogeneity in AS participants. Furthermore, we used dynamic causal modelling (DCM) to characterise the causal directionality of these differences in interregional connectivity during word production. Our results revealed a diagnosis-dependent influence of grey matter heterogeneity on the functional connectivity of the caudate nuclei with right insula/inferior frontal gyrus and anterior cingulate, respectively with the left superior frontal gyrus and right precuneus. Moreover, causal modelling of interactions between inferior frontal gyri, caudate and precuneus, revealed a reliance on bottom-up (stimulus-driven) connections in AS participants that contrasted with a dominance of top-down (cognitive control) connections from prefrontal cortex observed in control participants. These results provide detailed support for previously hypothesised central disconnectivity in ASD and specify discrete brain network targets for diagnosis and therapy in ASD.
KEYWORDS:
Autism Spectrum Disorder (ASD), Caudate, Dynamic causal modelling (DCM), Psycho-physiological interaction (PPI), Texture analysis (TA)
- PMID: 24179823
