Structure de la matière blanche dans le faisceau unciforme: Implications pour les déficits socio-affectifs dans les troubles du spectre de l'autisme

Traduction: G.M.

Psychiatry Res. 2016 Aug 13;255:66-74. doi: 10.1016/j.pscychresns.2016.08.004.

White matter structure in the uncinate fasciculus: Implications for socio-affective deficits in Autism Spectrum Disorder

Samson AC¹, Dougherty RF², Lee IA³, Phillips JM⁴, Gross JJ³, Hardan AY⁴.

Author information

• ¹Swiss Center for Affective Sciences, Campus Biotech, University of Geneva, Chemin des Mines 9, 1202 Geneva, Switzerland; Department of Psychology, Stanford University, 450 Serra Mall, Stanford, CA 94305, USA. Electronic address: andrea.samson@unige.ch
• ²Stanford Center for Cognitive and Neurobiological Imaging, Stanford University, 450 Serra Mall, Stanford, CA 94305, USA.
• ³Department of Psychology, Stanford University, 450 Serra Mall, Stanford, CA 94305, USA.
• ⁴Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Stanford University School of Medicine, 401 Quarry Road, Stanford, CA, USA.

Abstract

Individuals with Autism Spectrum Disorder (ASD) have social and communication deficits and difficulties regulating emotions. The brain bases of these socio-affective deficits are not yet clear, but one candidate is structural connectivity in the left uncinate fasciculus, which connects limbic temporal and frontal areas thought to be involved in socio-affective processing. In this study, we assessed white matter structure in the left and right uncinate fasciculus in 18 high-functioning individuals with ASD and 18 group-matched typically developing (TD) controls using Diffusion Tensor Imaging. To test specificity of the associations, we also examined the association between both uncinate fasciculi and restricted and repetitive behaviors. Compared to TD individuals, individuals with ASD had significantly lower fractional anisotropy (FA) in the left and right uncinate. Group status significantly moderated the association between left uncinate and socio-affective deficits, indicating that within the ASD group, FA was associated with socio-affective deficits: Individuals with ASD with lower FA in the left uncinate had significantly more social and emotion regulation deficits. There was no association with restricted and repetitive behaviors. This study provides evidence that the left uncinate may play a critical role in socio-affective skills in individuals with ASD.
Les personnes avec trouble du spectre de l'autisme (TSA) ont des déficits sociaux et de communication et des difficultés de régulation des émotions. Les bases cérébrales de ces déficits socio-affectifs ne sont pas encore claires, mais un candidat est la connectivité structurelle dans le faisceau unciforme gauche, qui relie les zones temporales et frontales limbiques considéré comme étant impliquée dans la traitement socio-affectif. Dans cette étude, nous avons évalué la structure de la matière blanche dans le faisceau unciforme droit et gauche chez 18 personnes avec TSA et un haut niveau de fonctionnement cognitif et chez 18 personnes du groupe de contrôle apparié avec un développement typique (TD) à l'aide de l'imagerie par diffusion de tension. Pour tester la spécificité des associations, nous avons également examiné l'association entre les deux faisceaux et les comportements restreints et répétitifs.Comparativement aux personnes TD, les personnes avec TSA avaient une anisotropie fractionnelle significativement plus faible (FA) dans l'uncinate à gauche et à droite. Le statut de groupe modére de façon significative l'association entre l' uncinate gauche et les déficits socio-affectifs, ce qui indique que, dans le groupe TSA , le FA a été associé à des déficits socio-affectifs: Les personnes avec TSA avec faible FA dans l'uncinate gauche eu plus de déficits de régulation sociale et de l'émotion. Il n'y avait pas d'association avec des comportements restreints et répétitifs. Cette étude fournit des preuves que l'uncinate gauche peut jouer un rôle crucial dans les compétences socio-affectives chez les personnes avec TSA.
Copyright © 2016 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

PMID: 27552717      DOI: 10.1016/j.pscychresns.2016.08.004

Différences liées à l'âge dans l'autisme: le cas de la microstructure de la matière blanche

Traduction: G.M.

Hum Brain Mapp. 2016 Aug 11. doi: 10.1002/hbm.23345.

Age-related differences in autism: The case of white matter microstructure

Koolschijn PC^1,2, Caan MW³, Teeuw J^3,4, Olabarriaga SD⁵, Geurts HM^1,2,6.

Author information

• ¹Dutch Autism & ADHD Research Center, Brain and Cognition, University of Amsterdam, Amsterdam, The Netherlands.
• ²Amsterdam Brain and Cognition (ABC), University of Amsterdam, Amsterdam, The Netherlands.
• ³Department of Radiology, Brain Imaging Center, Academic Medical Center, University of Amsterdam, The Netherlands.
• ⁴Department of Psychiatry, Brain Center Rudolf Magnus, University Medical Center Utrecht, Utrecht, The Netherlands.
• ⁵Department of Epidemiology, Biostatistics and Bioinformatics, Academic Medical Center, University of Amsterdam, The Netherlands.
• ⁶Dr Leo Kannerhuis, The Netherlands.

Abstract

Autism spectrum disorder (ASD) is typified as a brain connectivity disorder in which white matter abnormalities are already present early on in life. However, it is unknown if and to which extent these abnormalities are hard-wired in (older) adults with ASD and how this interacts with age-related white matter changes as observed in typical aging. The aim of this first cross-sectional study in mid- and late-aged adults with ASD was to characterize white matter microstructure and its relationship with age. We utilized diffusion tensor imaging with head motion control in 48 adults with ASD and 48 age-matched controls (30-74 years), who also completed a Flanker task. Intra-individual variability of reaction times (IIVRT) measures based on performance on the Flanker interference task were used to assess IIVRT-white matter microstructure associations. We observed primarily higher mean and radial diffusivity in white matter microstructure in ASD, particularly in long-range fibers, which persisted after taking head motion into account. Importantly, group-by-age interactions revealed higher age-related mean and radial diffusivity in ASD, in projection and association fiber tracts. Subtle dissociations were observed in IIVRT-white matter microstructure relations between groups, with the IIVRT-white matter association pattern in ASD resembling observations in cognitive aging. The observed white matter microstructure differences are lending support to the structural underconnectivity hypothesis in ASD. These reductions seem to have behavioral percussions given the atypical relationship with IIVRT. Taken together, the current results may indicate different age-related patterns of white matter microstructure in adults with ASD. 
Le trouble du spectre de l'autisme (TSA) se caractérise comme un trouble de la connectivité du cerveau dans lequel les anomalies de la substance blanche sont déjà présentes au début de la vie. Cependant, on ne sait pas si et dans quelle mesure ces anomalies sont câblés chez (âgés) les adultes avec TSA et comment cela interagit avec les changements de la substance blanche liés à l'âge comme observés dans le vieillissement typique. Le but de cette première étude transversale chez l'adulte d'âge moyen et tardif avec TSA était de caractériser la microstructure de la matière blanche et sa relation avec l'âge. Nous avons utilisé l'imagerie à tenseur de diffusion avec le contrôle du mouvement de la tête chez 48 adultes avec TSA et 48 adultes contrôles appariés selon l'âge (30-74 ans), qui ont terminé aussi une tâche Flanker. Les mesures de la variabilité intra-individuelle des temps de réaction (IIVRT) basées sur la performance de la tâche d'interférence Flanker ont été utilisées pour évaluer les associations de microstructure de la matière blanche IIVRT . Nous avons observé principalement l'augmentation moyenne et radiale de la diffusivité dans la microstructure de la matière blanche dans le TSA, en particulier dans les fibres à longue portée, qui ont persisté après la prise en compte du mouvement de la tête . Fait important, les interactions de groupe par âge a révélé une moyenne plus élevée liée à l'âge et de la diffusivité radiale dans le ASD, dans les fibres des voies de projections et d'associations. Des dissociations subtiles ont été observées dans les relations microstructure de la matière blanche IIVRT entre les groupes, avec le motif d'association de matière blanche IIVRT dans dans le TSA ressemblant à des observations dans le vieillissement cognitif. Les différences de microstructure de la substance blanche observées sont prêts à appuyer l'hypothèse de la sous-connectivité structurelle dans le TSA. Ces réductions semblent avoir des percussions comportementales étant donné la relation atypique avec IIVRT. Pris ensemble, les résultats actuels peuvent indiquer différents schémas liés à l'âge dans la microstructure de la matière blanche chez les adultes avec TSA.

Hum Brain Mapp, 2016. © 2016 Wiley Periodicals, Inc.
© 2016 Wiley Periodicals, Inc.

PMID: 27511627    DOI: 10.1002/hbm.23345

La matière blanche du tronc cérébral prédit les différences individuelles dans les difficultés motrices manuelles et la sévérité des symptômes dans l'autisme

Traduction: G.M.

 

J Autism Dev Disord. 2015 May 23.

Brainstem White Matter Predicts Individual Differences in Manual Motor Difficulties and Symptom Severity in Autism

Travers BG¹, Bigler ED, Tromp DP, Adluru N, Destiche D, Samsin D, Froehlich A, Prigge MD, Duffield TC, Lange N, Alexander AL, Lainhart JE.

Author information

• ¹Waisman Laboratory for Brain Imaging and Behavior, Waisman Center, University of Wisconsin-Madison, 1500 Highland Avenue, Madison, WI, 53705, USA, btravers@wisc.edu

Abstract

Mounting evidence suggests that poorer motor skills may be related to more severe autism symptoms. This study investigated if atypical white matter microstructure in the brain mediated the relationship between motor skills and ASD symptom severity. Sixty-seven males with ASD and 42 males with typical development (5-33 years old) completed a diffusion tensor imaging scan and measures of grip strength, finger tapping, and autism symptom severity. Within the ASD group, weaker grip strength predicted more severe autism symptoms. Fractional anisotropy of the brainstem's corticospinal tract predicted both grip strength and autism symptom severity and mediated the relationship between the two. These findings suggest that brainstem white matter may contribute to autism symptoms and grip strength in ASD.

Résumé

Une accumulation de preuves suggère que les compétences motrices moindres peuvent être liées à des symptômes de l'autisme plus graves. Cette étude a examiné si la microstructure de la matière blanche atypique dans le cerveau est un médiateur de la relation entre les habiletés motrices et la sévérité des symptômes du TSA. Soixante-sept hommes avec un diagnostic de TSA et 42 hommes avec un développement typique (5-33 ans) ont terminé un scanner par imagerie de tenseur de diffusion et des mesures de la force de préhension, du tapotement des doigts, et de la sévérité des symptômes de l'autisme.

Au sein du groupe de TSA, une plus faible force de préhension prédit des symptômes de l'autisme plus graves.

L'anisotropie fractionnée du faisceau cortico-spinal du tronc cérébral prédit à la fois la force de préhension et la gravité des symptômes de l'autisme et induit la relation entre les deux.

Ces résultats suggèrent que la matière blanche du tronc cérébral peut contribuer aux symptômes de l'autisme et à la force de préhension dans les TSA. 

PMID: 26001365

Développement de la microstructure de la matière blanche dans le phénotype autisme et correspondance avec l'endophénotype pendant l'adolescence

Traduction: G.M.

Transl Psychiatry. 2015 Mar 17;5:e529. doi: 10.1038/tp.2015.23.

Developmental white matter microstructure in autism phenotype and corresponding endophenotype during adolescence

Lisiecka DM¹, Holt R², Tait R³, Ford M⁴, Lai MC⁵, Chura LR², Baron-Cohen S⁶, Spencer MD⁷, Suckling J⁸.

Author information

• ¹1] Brain Mapping Unit, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK [2] Department of Psychiatry, Behavioural and Clinical Neuroscience Institute, University of Cambridge, Cambridge, UK.
• ²Autism Research Centre, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK.
• ³Department of Psychiatry, Behavioural and Clinical Neuroscience Institute, University of Cambridge, Cambridge, UK.
• ⁴Department of Physics, University of Cambridge, Cambridge, UK.
• ⁵1] Autism Research Centre, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK [2] Department of Psychiatry, National Taiwan University Hospital and College of Medicine, Taipei, Taiwan.
• ⁶1] Department of Psychiatry, Behavioural and Clinical Neuroscience Institute, University of Cambridge, Cambridge, UK [2] Autism Research Centre, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK [3] Cambridge and Peterborough NHS Foundation Trust, Cambridge, UK.
• ⁷1] Autism Research Centre, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK [2] West Suffolk Hospital NHS Trust, Bury St Edmunds, UK.
• ⁸1] Brain Mapping Unit, Department of Psychiatry, University of Cambridge, Cambridge, UK [2] Department of Psychiatry, Behavioural and Clinical Neuroscience Institute, University of Cambridge, Cambridge, UK [3] Cambridge and Peterborough NHS Foundation Trust, Cambridge, UK.

Résumé

Pendant l'adolescence, la microstructure de la substance blanche subit une étape importante du développement. On suppose que les modifications de la connectivité du cerveau qui jouent un rôle clé dans les troubles du spectre autistique (CSA) peuvent interagir avec le développement de la microstructure de la substance blanche. Cette interaction peut être présente au-delà du phénotype de l'autisme chez les frères et sœurs de personnes avec des TSA,  qui sont 10 à 20 fois plus susceptibles de développer certaines formes de TSA. Nous utilisons l'imagerie du tenseur de diffusion pour examiner comment les mesures de microstructure de la matière blanche sont en corrélation avec l'âge chez les personnes au développement typique, et comment cette corrélation diffère chez n = 43 adolescents avec TSA et leurs n = 38 frères et sœurs. Les corrélations observées chez n = 40 personnes au développement typique correspondent aux changements développementaux observés dans les études longitudinales précédentes. En comparaison, les personnes avec TSA montrent une  faible corrélation négative entre l'âge et une diffusion moyenne dans une large surface au centre du faisceau longitudinal supérieur droit. Ces écarts peuvent être causés soit par une hétérogénéité accrue dans le TSA ou par des modifications temporelles dans le modèle développemental du groupe. Les frères et sœurs de personnes avec TSA montrent également une diminution de corrélation négative entre l'âge et un composant de la valeur propre de la diffusivité-seconde diffusion moyenne  dans le faisceau longitudinal supérieur droit. Comme les différences observées correspondent pour l'emplacement et la directionnalité de la corrélation dans notre comparaison des personnes au développement typique par rapport à celles avec un développement avec TSA et leurs frères et soeursd, nous proposons que ces modifications constituent une partie de l'endophénotype de l'autisme.

Abstract

During adolescence, white matter microstructure undergoes an important stage of development. It is hypothesized that the alterations of brain connectivity that have a key role in autism spectrum conditions (ASCs) may interact with the development of white matter microstructure. This interaction may be present beyond the phenotype of autism in siblings of individuals with ASC, who are 10 to 20 times more likely to develop certain forms of ASC. We use diffusion tensor imaging to examine how white matter microstructure measurements correlate with age in typically developing individuals, and how this correlation differs in n=43 adolescents with ASC and their n=38 siblings. Correlations observed in n=40 typically developing individuals match developmental changes noted in previous longitudinal studies. In comparison, individuals with ASC display weaker negative correlation between age and mean diffusivity in a broad area centred in the right superior longitudinal fasciculus. These differences may be caused either by increased heterogeneity in ASC or by temporal alterations in the group's developmental pattern. Siblings of individuals with ASC also show diminished negative correlation between age and one component of mean diffusivity-second diffusion eigenvalue-in the right superior longitudinal fasciculus. As the observed differences match for location and correlation directionality in our comparison of typically developing individuals to those with ASC and their siblings, we propose that these alterations constitute a part of the endophenotype of autism.

PMID: 25781228

La matière blanche est en corrélation avec le traitement sensoriel dans les troubles du spectre autistique

Traduction: G.M. (Notes de traduction en rouge)

Neuroimage Clin. 2014 Oct 13;6:379-87. doi: 10.1016/j.nicl.2014.09.018. eCollection 2014.

White matter correlates of sensory processing in autism spectrum disorders

Pryweller JR¹, Schauder KB², Anderson AW³, Heacock JL⁴, Foss-Feig JH⁵, Newsom CR⁶, Loring WA⁶, Cascio CJ⁷.

Author information

• ¹Department of Radiological Sciences, St. Jude Children's Research Hospital, Memphis, TN, USA.
• ²Department of Clinical and Social Sciences in Psychology, University of Rochester, Rochester, NY, USA.
• ³Vanderbilt University Institute of Imaging Science, Nashville, TN, USA ; Department of Radiology and Radiological Sciences, Vanderbilt University, Nashville, TN, USA ; Department of Biomedical Engineering, Vanderbilt University, Nashville, TN, USA.
• ⁴Vanderbilt University Department of Psychiatry, Nashville, TN, USA.
• ⁵Yale University Child Study Center, Yale University, New Haven, CT, USA.
• ⁶Vanderbilt University Department of Psychiatry, Nashville, TN, USA ; Vanderbilt Kennedy Center, Nashville, TN, USA ; Vanderbilt University Department of Pediatrics, Nashville, TN, USA.
• ⁷Vanderbilt University Department of Psychiatry, Nashville, TN, USA ; Vanderbilt Kennedy Center, Nashville, TN, USA.

Abstract

Autism spectrum disorder (ASD) has been characterized by atypical socio-communicative behavior, sensorimotor impairment and abnormal neurodevelopmental trajectories. DTI has been used to determine the presence and nature of abnormality in white matter integrity that may contribute to the behavioral phenomena that characterize ASD. Although atypical patterns of sensory responding in ASD are well documented in the behavioral literature, much less is known about the neural networks associated with aberrant sensory processing. 
Le trouble du spectre autistique (TSA) a été caractérisé par un comportement socio-communicatif atypique, des déficits sensorimoteurs et des trajectoires du neurodéveloppementales atypiques. L'imagerie par tenseur de diffusion (DTI) a été utilisée pour déterminer la présence et la nature d'une anomalie dans l'intégrité de la substance blanche qui pourrait contribuer à des phénomènes qui caractérisent le comportement de TSA. Bien que les modèles atypiques de la réponse sensorielle dans les TSA soient bien documentés dans la littérature comportementale, on sait beaucoup moins sur les réseaux de neurones associés au traitement sensoriel aberrant.
To address the roles of basic sensory, sensory association and early attentional processes in sensory responsiveness in ASD, our investigation focused on five white matter fiber tracts known to be involved in these various stages of sensory processing: superior corona radiata, centrum semiovale, inferior longitudinal fasciculus, posterior limb of the internal capsule, and splenium. We acquired high angular resolution diffusion images from 32 children with ASD and 26 typically developing children between the ages of 5 and 8. We also administered sensory assessments to examine brain-behavior relationships between white matter integrity and sensory variables.
Pour définir les rôles de la sensorialité de base, l'association sensorielle et les processus attentionnels précoces dans la réactivité sensorielle à TSA, notre enquête a porté sur cinq faisceaux de fibres de matière blanches connus pour être impliqués dans ces différentes étapes du traitement sensoriel: la  corona radiata supérieure, le centrum semovial (substance blanche se trouve en dessous de la matière grise à la surface du cerveau) , le faisceau longitudinal inférieur (qui connecte le lobe temporal et le lobe occipital), la branche postérieure de la capsule interne (faisceau de matière blanche entre le thalamus et le  noyau caudé), et le splenium (extrémité postérieure du corps calleux) . Nous avons acquis des images de diffusion de haute résolution angulaire de 32 enfants avec TSA et de 26 enfants au développement typique entre les âges de 5 et 8 an s. Nous avons également administré des évaluations sensorielles pour examiner les relations du comportement cérébral entre l'intégrité de la matière blanche et les variables sensorielles.
Our findings suggest a modulatory role of the inferior longitudinal fasciculus and splenium in atypical sensorimotor and early attention processes in ASD. Increased tactile defensiveness was found to be related to reduced fractional anisotropy in the inferior longitudinal fasciculus, which may reflect an aberrant connection between limbic structures in the temporal lobe and the inferior parietal cortex. Our findings also corroborate the modulatory role of the splenium in attentional orienting, but suggest the possibility of a more diffuse or separable network for social orienting in ASD. Future investigation should consider the use of whole brain analyses for a more robust assessment of white matter microstructure. 
Nos résultats suggèrent un rôle modulateur du faisceau longitudinal inférieur et du splénium dans les processus de sensorialité atypique et d'attention précoce dans le TSA. L'augmentation des défensives tactiles a été trouvé comme étant liée à l'anisotropie fractionnelle réduite dans le faisceau longitudinal inférieur, ce qui peut refléter une connexion anormale entre les structures limbiques dans le lobe temporal et le cortex pariétal inférieur.  
Nos résultats confirment également le rôle de modulateur du bourrelet dans l'orientation attentionnelle, mais suggèrent la possibilité d'un réseau plus diffus ou séparable pour l'orientation sociale dans les TSA.  
De futures enquête devraient envisager l'utilisation de l'analyse de l'ensemble du cerveau  pour une évaluation plus robuste de la microstructure de la substance blanche .

PMID: 25379451

Anomalies des microstructures de l'hémisphère gauche chez les enfants avec un autisme avec un haut niveau de fonctionnement cognitif

Traduction: G.M.

Autism Res. 2014 Sep 25. doi: 10.1002/aur.1413. [Epub ahead of print]

Left-Hemispheric Microstructural Abnormalities in Children With High-Functioning Autism Spectrum Disorder

Peterson D¹, Mahajan R, Crocetti D, Mejia A, Mostofsky S.

Author information

• ¹Center for Neurodevelopment and Imaging Research (CNIR), Kennedy Krieger Institute, Baltimore, Maryland.

Résumé

Current theories of the neurobiological basis of autism spectrum disorder (ASD) posit an altered pattern of connectivity in large-scale brain networks. Here we used diffusion tensor imaging to investigate the microstructural properties of the white matter (WM) that mediates interregional connectivity in 36 high-functioning children with ASD (HF-ASD) as compared with 37 controls.
Les théories actuelles de la base neurobiologique des troubles du spectre autistique (TSA) postulent une modification du profil de la connectivité dans les réseaux de cerveau à grande échelle. 
Ici, nous avons utilisé l'imagerie du tenseur de diffusion pour étudier les propriétés de la microstructure de la matière blanche (WM) qui médie la connectivité interrégionale chez 36 enfants avec un TSA et haut niveau de fonctionnement cognitif (HF-TSA) par rapport à 37 contrôles. 
By employing an atlas-based analysis using large deformation diffeometric morphic mapping registration, a widespread but left-lateralized pattern of abnormalities was revealed. The mean diffusivity (MD) of water in the WM of HF-ASD children was significantly elevated throughout the left hemisphere, particularly in the outer-zone cortical WM.
En utilisant une analyse fondée atlas utilisant une déformation importante diffeometric enregistrement de cartographie morphique, une pratique répandue mais gauche-latéralisé d'anomalies a été révélé. La diffusivité moyenne (DM) de l'eau dans le WM des enfants HF-ASD a été significativement plus élevée dans l'hémisphère gauche, en particulier dans la zone corticale externe WM.
Across diagnostic groups, there was a significant effect of age on left-hemisphere MD, with a similar reduction in MD during childhood in both typically developing and HF-ASD children. The increased MD in children with HF-ASD suggests hypomyelination and may reflect increased short-range cortico-cortical connections subsequent to early WM overgrowth.
Parmi les groupes de diagnostic, il y avait un effet significatif de l'âge sur l'hémisphère gauche MD, avec une réduction similaire de la MD pendant l'enfance chez les enfants généralement en développement et HF-TSA. Le rapport de gestion a augmenté chez les enfants atteints de TSA HF suggère hypomyélinisation et peut refléter à courte portée connexions cortico-corticales augmentation ultérieures au début de la prolifération WM.  
These findings also highlight left-hemispheric connectivity as relevant to the pathophysiology of ASD and indicate that the spatial distribution of microstructural abnormalities in HF-ASD is widespread and left-lateralized. This altered left-hemispheric connectivity may contribute to deficits in communication and praxis observed in ASD
Ces résultats soulignent également la connectivité de l'hémisphère gauche comme pertinente à la physiopathologie du TSA et indiquent que la distribution spatiale des anomalies de la microstructure dans HF-ASD est très répandue et latéralisée à gauche. 
Cette connectivité altérée de l'hémisphère gauche peut contribuer à des déficits dans la communication et dans la pratique observés dans les TSA

 .  
Autism Res 2014, ●●: ●●-●●. © 2014 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, Inc.
© 2014 International Society for Autism Research, Wiley Periodicals, Inc.

PMID: 25256103

Autism and sensory processing disorders: shared white matter disruption in sensory pathways but divergent connectivity in social-emotional pathways

Traduction partielle: G.M.

PLoS One. 2014 Jul 30;9(7):e103038. doi: 10.1371/journal.pone.0103038. eCollection 2014.

L'autisme et les troubles du traitement sensoriel: perturbation partagée dans la matière blanche mais connectivité divergente dans les réseaux socio-affectif

Chang YS1, Owen JP1, Desai SS2, Hill SS2, Arnett AB2, Harris J2, Marco EJ2, Mukherjee P1.

Author information

• 1Department of Radiology and Biomedical Imaging, University of California San Francisco, San Francisco, California, United States of America.
• 2Department of Neurology, University of California San Francisco, San Francisco, California, United States of America.

Abstract

Over 90% of children with Autism Spectrum Disorders (ASD) demonstrate atypical sensory behaviors.In fact, hyper- or hyporeactivity to sensory input or unusual interest in sensory aspects of the environment is now included in the DSM-5 diagnostic criteria. However, there are children with sensory processing differences who do not meet an ASD diagnosis but do show atypical sensory behaviors to the same or greater degree as ASD children. 

Plus de 90% des enfants avec des troubles du spectre autistique (TSA) montrent des comportements sensoriels atypiques. En fait, l'hyper-ou hyporéactivité de l'entrée sensorielle ou un intérêt inhabituel pour les aspects sensoriels de l'environnement est maintenant inclus dans les critères diagnostiques du DSM-5 . Cependant, il y a des enfants avec des différences de traitement sensoriel qui ne répondent pas à un diagnostic de TSA mais ne montrent comportements sensoriels atypiques au même degré ou à un plus grand degré que les enfants avec TSA.

We previously demonstrated that children with Sensory Processing Disorders (SPD) have impaired white matter microstructure, and that this white matter microstructural pathology correlates with atypical sensory behavior. In this study, we use diffusion tensor imaging (DTI) fiber tractography to evaluate the structural connectivity of specific white matter tracts in boys with ASD (n = 15) and boys with SPD (n = 16), relative to typically developing children (n = 23). We define white matter tracts using probabilistic streamline tractography and assess the strength of tract connectivity using mean fractional anisotropy. 

Both the SPD and ASD cohorts demonstrate decreased connectivity relative to controls in parieto-occipital tracts involved in sensory perception and multisensory integration. However, the ASD group alone shows impaired connectivity, relative to controls, in temporal tracts thought to subserve social-emotional processing. In addition to these group difference analyses, we take a dimensional approach to assessing the relationship between white matter connectivity and participant function. These correlational analyses reveal significant associations of white matter connectivity with auditory processing, working memory, social skills, and inattention across our three study groups. 

Tant le SPD et ASD cohortes démontrent diminué connectivité par rapport aux témoins dans le tractus pariéto-occipitales impliquées dans la perception sensorielle et l'intégration multisensorielle. Cependant, le groupe TSA seul montre une altération de connectivité, par rapport aux témoins, dans des tracts temporelles pensé à subserve transformation socio-affectif. En plus de ces différences de groupe analyse, nous prenons une approche dimensionnelle à l'évaluation de la relation entre la connectivité de la substance blanche et la fonction des participants. Ces analyses de corrélation révèlent des associations significatives de blanc connectivité en matière de traitement auditif, mémoire de travail, les compétences sociales et l'inattention dans nos trois groupes d'étude. 

These findings help elucidate the roles of specific neural circuits in neurodevelopmental disorders, and begin to explore the dimensional relationship between critical cognitive functions and structural connectivity across affected and unaffected children.

Ces résultats aident à élucider les rôles des circuits neuronaux spécifiques dans les troubles du développement neurologique, et commencent à explorer la relation dimensionnelle entre les fonctions cognitives critiques et la connectivité structurelle sur les enfants affectés et non affectés. 

PMID: 

25075609