Altered oscillation patterns and connectivity during picture naming in autism

Traduction: G.M.

Accès à l'intégralité de la recherche en anglais

Front Hum Neurosci. 2013 Nov 8;7:742.

Modèles d'oscillation et de connectivité altérés au cours d'une tâche de nommer une image dans l'autisme 

Buard I, Rogers SJ, Hepburn S, Kronberg E, Rojas DC.

Source

UCD Magnetoencephalography Lab, Department of Psychiatry, University of Colorado at Denver - Anschutz Medical Campus Aurora, CO, USA. 

Résumé

Des déficits comportementaux similaires sont partagées entre les personnes avec des troubles du spectre autistique (TSA) et leurs parents au premier degré , comme les troubles de la mémoire des visages, la reconnaissance d'objets, et certains aspects de la langue .  

Des études de neuroimagerie fonctionnelle ont signalé des anomalies dans les TSA dans au moins une région du cerveau impliquée dans ces fonctions , le gyrus fusiforme ( FG ) .  
Des oscillations à haute fréquence ont également été décrites comme anormales dans les TSA dans une ligne séparée de la recherche . 

La présente étude a examiné si la puissance de l'oscillation à faible et haute fréquence , localisée en partie dans le FG et d'autres régions linguistiques , diffère chez les sujets avec TSA et leurs parents au premier degré . 
Douze personnes avec TSA , 16 parents d'enfants avec TSA , et 35 contrôles sans TSA ont participé à une tâche d'image de nommage en utilisant la magnétoencéphalographie ( MEG ) pour évaluer la puissance d'oscillation et la connectivité .  
Par rapport aux témoins , nous avons observé une réduction de la haute activité gamma évoquée dans le gyrus temporal supérieur droit ( STG ) et une puissance évoquée de haute-beta/faible-gamma réduite dans le gyrus frontal inférieur gauche ( IFG ) dans le groupe TSA. 
Enfin , une réduction dans les bêta- bande à verrouillage de phase a également été observée dans le groupe TSA par rapport aux témoins , en particulier dans les lobes occipitaux ( OCC) .  
Les parents au premier degré , en revanche, ont montré une plus grande puissance de la bande haute gamma dans le STG gauche par rapport aux témoins , ainsi que l'augmentation de la puissance évoquée des high-beta/low-gamma dans le FG gauche . Dans l'hémisphère gauche , la connectivité fonctionnelle de bêta et gamma  - bande entre l'IFG et FG et entre STG et OCC étaient plus élevée dans le groupe avec de l'autisme que chez les témoins . 
Cela suggère que, contrairement à ce qui a été décrit précédemment , la connectivité réduite n'est pas observée dans tous les échelles d'observation dans l'autisme . L'absence de corrélation de comportement pour les résultats justifie une certaine prudence dans l'interprétation de la pertinence de ces changements pour la fonction de la langue dans les TSA .  
Nos résultats chez les parents implique des phénomènes compensatoires potentiels dans les bandes gamma et bêta - bande chez les parents d'enfants avec autisme .

PMID: 24265611

 

Abstract

Similar behavioral deficits are shared between individuals with autism spectrum disorders (ASD) and their first-degree relatives, such as impaired face memory, object recognition, and some language aspects. Functional neuroimaging studies have reported abnormalities in ASD in at least one brain area implicated in those functions, the fusiform gyrus (FG). High frequency oscillations have also been described as abnormal in ASD in a separate line of research. The present study examined whether low- and high-frequency oscillatory power, localized in part to FG and other language-related regions, differs in ASD subjects and first-degree relatives. Twelve individuals with ASD, 16 parents of children with ASD, and 35 healthy controls participated in a picture-naming task using magnetoencephalography (MEG) to assess oscillatory power and connectivity. Relative to controls, we observed reduced evoked high-gamma activity in the right superior temporal gyrus (STG) and reduced high-beta/low-gamma evoked power in the left inferior frontal gyrus (IFG) in the ASD group. Finally, reductions in phase-locked beta-band were also seen in the ASD group relative to controls, especially in the occipital lobes (OCC). First degree relatives, in contrast, exhibited higher high-gamma band power in the left STG compared with controls, as well as increased high-beta/low-gamma evoked power in the left FG. In the left hemisphere, beta- and gamma-band functional connectivity between the IFG and FG and between STG and OCC were higher in the autism group than in controls. This suggests that, contrary to what has been previously described, reduced connectivity is not observed across all scales of observation in autism. The lack of behavioral correlation for the findings warrants some caution in interpreting the relevance of such changes for language function in ASD. Our findings in parents implicates the gamma- and beta-band ranges as potential compensatory phenomena in autism relatives.

Fusiform Gyrus responses to neutral and emotional faces in children with Autism Spectrum Disorders: a High Density ERP study.

Traduction: G.M.

Behav Brain Res. 2012 Oct 31. pii: S0166-4328(12)00690-0. doi: 10.1016/j.bbr.2012.10.040. 

Réponses du gyrus fusiforme à des visages neutres et émotionnels chez les enfants atteints de troubles du spectre autistique: une étude avec ERP à haute densité

Apicella F, Sicca F, Federico RR, Campatelli G, Muratori F.

Source

Stella Maris Scientific Institute, Viale del Tirreno, 331, I-56018 Calambrone (Pisa)-Italy. Electronic address: fapicella@inpe.unipi.itfabio

Résumé

Le traitement des visages est un mécanisme neuronal qui permet de comprendre l'information sociale et les indices transmis par les visages,et son dysfonctionnement est supposé expliquer une partie des troubles de comportement qui caractérisent les troubles du spectre autistique (TSA). 

Une région particulière du cortex, le gyrus fusiforme (FG), est considéré comme le domaine spécifique des traits du visage et les émotions de traitement. Cependant, les études comportementales, l'IRMf et ERP destinées à étudier le rôle de la dysfonction FG en matière de TSA ont abouti à des résultats contradictoires. 

L'utilisation d'un système de haute densité EEG, nous avons enregistré la sensibilité ERP à des visages neutres et émotionnels (bonheur) et craintifs, en tant que mesure de l'activité au début de la FG, chez les enfants atteints de TSA avec un fonctionnement cognitif élevé. 

En contrôlant un certain nombre de variables expérimentales et cliniques qui pourraient avoir biaisé la recherche précédente - tels que la direction du regard, l'attention aux tâches, l'apparence de relance et les profils cliniques - nous avons cherché à évaluer le rôle effectif du FG dans l'hypothèse du déficit de traitement de l'émotion sur le visage dans le TSA . 

Aucune différence significative dans les premiers composants la sensibilité ERP au visage  n'a été observée entre les enfants autistes et les enfants neurotypiques. 

Toutefois, un délai de latence systématique et la réduction de l'amplitude de tous les potentiels précoces ont été observées dans le groupe TSA, quel que soit le stimulus, bien plus évident pour les émotions. 

Par conséquent, on peut supposer un dysfonctionnement diffus des mécanismes neuronaux et des réseaux dans la conduite et l'intégration sociale des informations véhiculées par les visages, en particulier lorsque les émotions sont en jeu, plutôt que d'un trouble spécifique du circuit FG liée au traitement des visages. 

Néanmoins, il est nécessaire d'une enquête plus approfondie.

Neural mechanisms of encoding social and non-social context information in autism spectrum disorder

Traduction: G.M.

Neuropsychologia. 2012 Sep 24. pii: S0028-3932(12)00401-0. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2012.09.029

Mécanismes neuronaux de codage  du contexte social et non social de l'information dans les troubles du spectre autistique

Greimel E , Nehrkorn B , GR Fink , Kukolja J , Kohls G , K Müller , Piefke M , Becker Kamp-je , Remschmidt H , Herpertz-Dahlmann B , Konrad K , Schulte-Rüther M . 

Source 

Département de psychiatrie infanto-juvénile, psychosomatique et de psychothérapie, centre hospitalier universitaire de la RWTH Aachen, Allemagne; Cognitive Neurology Section, Institut des neurosciences et de la médecine (INM-3), Centre de recherche de Jülich, en Allemagne; Neuropsychologie de l'Enfant Section, Département de l'enfant et de l'adolescent Psychiatrie, psychothérapie et psychosomatique de l'hôpital universitaire de la RWTH Aachen, en Allemagne, le ministère de la psychiatrie infanto-juvénile, Psychosomatique et psychothérapie, l'hôpital universitaire de Munich, en Allemagne. 

Adresse électronique: Ellen.Greimel@med.uni-muenchen.de

Résumé

Les personnes ayant des troubles du spectre autistique (TSA) ne parviennent souvent pas à joindre le cadre de leurs souvenirs et sont spécifiquement déficitaires dans le traitement des aspects sociaux de l'information contextuelle. 

L'objectif de la présente étude était d'étudier l'influence modulatrice du contexte social ou non-social sur les mécanismes neuronaux lors de l'encodage dans les TSA. 

En utilisant l'IRMf, 13 garçons atteints de TSA et 13 garçons se développent sans TSA comparables en l'âge et en QI ont été étudiés lors de l'encodage d'objets neutres présentées dans un contexte soit à vocation sociale (visages) ou un non-social (maisons).

Un paradigme de mémoire a ensuite été appliqué pour identifier les schémas d'activation du cerveau associés à l'encodage d'objets recueillis par la suite par rapport à des objets non recueillis.

Sur le plan comportemental, aucune différences significatives entre les groupes n'est apparue. En particulier, aucun effet différentiel de contexte sur les performances de la mémoire n'a été observés.

Du point de vue neurale, cependant, des différences entre groupes spécifiques au contexte ont été observées dans plusieurs régions du cerveau. 

Lors de l'encodage d'objets présentés par la suite se référant au visage, les sujets avec TSA (par rapport aux témoins) ont montré une réduction de l'activation des neurones dans le gyrus frontal inférieur bilatéral, gyrus bilatérale frontal moyen et le lobule pariétal inférieur droit.

L'activation des neurones dans le gyrus frontal inférieur droit a été positivement corrélée avec les performances de mémoire chez les témoins, mais négativement chez les personnes avec autisme. 

Lors de l'encodage de la suite des objets non recueillis présentés dans le contexte non social, les sujets avec  TSA ont montré une activation accrue dans le MPFC dorsale. 

Nos résultats suggèrent que chez les sujets avec TSA, les régions du cerveau fronto-pariétales favorisant la formation de la mémoire et l'association des informations contextuelles sont activés de façon atypique quand le contexte social est présenté à l'encodage.

Les données s'ajoutent aux résultats de champs de recherche connexes qui indiquent que les TSA, troubles socio-émotionnel s'étend à des domaines qui sont au-delà de la cognition sociale.

L'activation accrue de la MPFC dorsale chez les personnes avec TSA peut refléter des processus cognitifs de surveillance en lien avec la suppression répression d'un contexte non social gênant.

Social Perception in Autism Spectrum Disorders: Impaired Category Selectivity for Dynamic but not Static Images in Ventral Temporal Cortex

Traduction: G.M.

Cereb Cortex. 2012 Sep 26

Perception sociale dans les troubles du spectre autistique: facultés de sélectivité des catégories diminuées pour les images dynamiques, mais pas statiques dans le cortex temporal ventral

J Weisberg , Milleville SC , L Kenworthy , Wallace GL , Gotts SJ , MS Beauchamp , Martin A . 

Source

NIMH, Laboratoire du cerveau et de la cognition, Bethesda, MD 20850

Résumé

Les études sur les troubles du spectre autistique (TSA) révèlent un dysfonctionnement dans les systèmes neuronaux de médiation du traitement de l'objet (en particulier les visages) et de la cognition sociale, mais peu d'enquêtes ont systématiquement évalué la spécificité de la dysfonction. 

Nous avons comparé les réponses corticales chez des adolescents avec un développement typique et chez des personnes atteintes de TSA face à des stimuli distincts dans des domaines conceptuels connus pour provoquer des activités de catégorisation liées à différents systèmes neuronaux. 

Dans l'expérience 1, les sujets ont pris des décisions de catégorisation de photographies, de vidéos et des points lumineux affichant des personnes et des outils. 

Dans l'expérience 2, les sujets interprétaient des affichages de formes simples et géométriques en mouvement décrivant les interactions sociales ou mécaniques. 

Dans les deux expériences, nous avons constaté un déficit sélectif chez les sujets TSA pour des stimuli sociaux dynamiques (vidéos et point lumineux affichage de personnes, déplacement des formes géométriques), mais pas pour les images statiques, dans la région fonctionnellement latérale localisée dans le gyrus fusiforme droit, y compris les aires fusiformes liées aux visages. 

En revanche, aucune différence entre les groupes n'a été trouvée en réponse soit à des images statiques ou des stimuli dynamiques dans d'autres régions cérébrales associées avec le visage et la transformation sociale (par exemple le sillon postérieur temporal supérieur, l'amygdale), suggérant une connectivité désordonnée entre ces régions et le gyrus fusiforme dans les TSA. 

Cette possibilité a été confirmée par analyse de la connectivité fonctionnelle.

Activité réduite de l'acétylcholinestérase dans le gyrus fusiforme chez les adultes atteints de troubles du spectre autistique

Activité réduite de l'acétylcholinestérase dans le gyrus fusiforme chez les adultes atteints de troubles du spectre autistique

Katsuaki Suzuki, MD, PhD; Sugihara Genichi, MD, PhD; Ouchi Yasuomi, MD, PhD; Nakamura Kazuhiko, MD, PhD; Tsujii Masatsugu, MA; Masami Futatsubashi, BS; Iwata Yasuhide, MD, PhD; Kenji J. Tsuchiya, MD, PhD; Kaori Matsumoto, MA; Takebayashi Kiyokazu, MD, PhD; Wakuda Tomoyasu, MD, PhD; Yoshihara Yujiro, MD, PhD; Suda Shiro, MD, PhD; Kikuchi Mitsuru, MD, PhD; Nori Takei, MD, PhD , MSc; Sugiyama Toshirou, MD, PhD; Irie Toshiaki, PhD; Norio Mori, MD, PhD

Gen Psychiatry Arch. 2011; 68 (3) :306-313. doi: 10.1001/archgenpsychiatry.2011.4

Contexte :
Des études à la fois par imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle et des neuropsychologiques ont montré des lacunes dans la perception des visages chez les sujets atteints de troubles du spectre autistique (TSA). Le gyrus fusiforme a été considérée comme la structure clé dans la perception des visages. Le système cholinergique est connu pour réguler la fonction de la voie visuelle, y compris le gyrus fusiforme.

Objectifs Déterminer si l'activité acétylcholinestérase centrale, un marqueur pour le système cholinergique, est modifié de TSA et si l'altération de l'activité de l'acétylcholinestérase, le cas échéant, est corrélée avec leur fonctionnement social.

Design tomographie par émission de positrons et utilisant un traceur radioactif, N - [11C] acétate de méthyl-4-pipéridyle ([11C] MP4A), les activités régionales de l'acétylcholinestérase cortex cérébral ont été estimées par analyse de référence à base de tissus des moindres carrés linéaires et exprimée en termes de taux constante K3. symptômes de l'autisme actuel et de l'enfance chez les sujets adultes atteints de TSA ont été évalués par l'Autism Diagnostic Observation annexe et l'Autism Diagnostic Interview-Revised, respectivement. analyse voxel par voxel ainsi que la région des méthodes fondées sur les intérêts ont été utilisés pour l'analyse entre les sujets et l'analyse de corrélation intra-sujet par rapport aux variables cliniques.

Cadre participants recrutés dans la communauté.

Vingt sujets participants adultes atteints de TSA (14 hommes et 6 femmes, âgés, 18-33 ans; moyenne [DS] quotient intellectuel, 91,6 [4,3]) et 20 à l'âge, le sexe, et l'intelligence quotient témoins sains appariés.

Résultats Les deux voxels et la région des analyses fondées sur les intérêts révélé significativement plus faible [11C] MP4A k3 valeurs dans le gyrus fusiforme bilatéraux de sujets atteints de TSA que dans celles des témoins (P <0,05, corrigée). Le k3 fusiforme valeurs chez les sujets atteints de TSA sont négativement corrélées avec leur handicap social est évalué par Autism Diagnostic Observation Schedule ainsi que Autism Diagnostic Interview-Revised.

Conclusions Les résultats suggèrent qu'un déficit en innervations cholinergiques du gyrus fusiforme, qui peut être observé chez les adultes atteints de TSA, peuvent être reliés à la dépréciation de la petite, non seulement actuel, mais aussi du fonctionnement social.


Affiliations des auteurs: Centre de Recherche pour le Développement mentale de l'enfant (Drs Suzuki, Sugihara, Tsuchiya, Takebayashi, Suda, et Takei et Mme Matsumoto), Centre de recherche sur l'imagerie moléculaire Frontier (Dr Ouchi), et les Départements de psychiatrie et de neurologie (Dr Nakamura, Iwata , Wakuda, et psychiatrie de l'enfant Mori), et (Dr Sugiyama), École de médecine de l'Université de Hamamatsu, Hamamatsu, École supérieure Département de psychiatrie et de neurobiologie, de la médecine, Centre médical de positons, Hamamatsu Medical Center, Hamamatsu (Dr Futatsubashi Ouchi et M.) Science, Université de Kanazawa, Kanazawa (Dr Kikuchi), faculté de sociologie, Université de Chukyo, Toyota (M. Tsujii); Hôpital Koujin, Nagoya (Dr Yoshihara), et des technologies de pointe pour l'imagerie médicale, Institut national des sciences radiologiques, Chiba (Irie Dr ), au Japon.