Mapping cortical anatomy in preschool aged children with autism using surface-based morphometry

Traduction: G.M.

 

Neuroimage (Amst). 2012 Oct 31;2:111-9. doi: 10.1016/j.nicl.2012.10.005.

Cartographie de l'anatomie corticale chez les enfants d'âge préscolaire avec autisme en utilisant la morphométrie de surface

Raznahan A, Lenroot R, Thurm A, Gozzi M, Hanley A, Spence SJ, Swedo SE, Giedd JN.

Source

Child Psychiatry Branch, NIMH, NIH, Bethesda, MD, USA.

Abstract

Les défis de la collecte de mesures in vivo de l'anatomie du cerveau des jeunes enfants ont limité le nombre d'études indépendantes sur les différences neuroanatomiques entre les enfants avec autisme et les enfants contrôle qui se développent sans autisme ( TDC ) en début de vie , et presque toutes les études de cette fenêtre principale critique du développement sur les mesures globales ou lobaires du volume du cerveau

(The challenges of gathering in-vivo measures of brain anatomy from young children have limited the number of independent studies examining neuroanatomical differences between children with autism and typically developing controls (TDCs) during early life, and almost all studies in this critical developmental window focus on global or lobar measures of brain volume.)

 

Using a novel cohort of young males with Autistic Disorder and TDCs aged 2 to 5 years, we (i) tested for group differences in traditional measures of global anatomy (total brain, total white, total gray and total cortical volume), and (ii) employed surface-based methods for cortical morphometry to directly measure the two biologically distinct sub-components of cortical volume (CV) at high spatial resolution-cortical thickness (CT) and surface area (SA).

Bien que les mesures de l'anatomie globale du cerveau n'ont pas montré de différences statistiquement significatives entre les groupes , les enfants avec autisme ont montrédes perturbations anatomiques spécifiques de l'épaisseur corticale (CT) par rapport au groupe TDC , consistant en un épaississement cortical relatif dans les régions ayant un rôle central dans la régulation du comportement, et du traitement de la langue, du mouvement biologique et de l'information sociale.

(While measures of global brain anatomy did not show statistically significant group differences, children with autism showed focal, and CT-specific anatomical disruptions compared to TDCs, consisting of relative cortical thickening in regions with central roles in behavioral regulation, and the processing of language, biological movement and social information.)

Nos résultats démontrent le caractère central de l'implication du cerveau dans l'autisme précoce, et fournissent plus de phénotypes anatomiques spécifiques morphométriques et spatiales pour l'étude de translation ultérieure.

 

(Our findings demonstrate the focal nature of brain involvement in early autism, and provide more spatially and morphometrically specific anatomical phenotypes for subsequent translational study.)

PMID: 24179764

Abnormal functional connectivity during visuospatial processing is associated with disrupted organisation of white matter in autism

Traduction partielle: G.M.

Front Hum Neurosci. 2013 Sep 26;7:434. doi: 10.3389/fnhum.2013.00434.

La connectivité fonctionnelle anormale pendant le traitement visuo-spatial est associée à l'organisation perturbé de la matière blanche dans l'autisme

McGrath J, Johnson K, O'Hanlon E, Garavan H, Leemans A, Gallagher L.

Source

Department of Psychiatry Trinity College Dublin, Ireland.

Abstract

La perturbation de la connectivité neuronale structurelle et fonctionnelle a été largement rapporté dans les troubles du spectre autistique (TSA ), mais il ya un manque flagrant de recherches visant à intégrer l'analyse de la connectivité fonctionnelle et structurelle dans la même population d'étude, une approche qui peut fournir des renseignements clés sur le fondements neurobiologiques spécifiques de connectivité fonctionnelle altérée dans l'autisme. 

Les objectifs de cette étude étaient

1. de déterminer si des anomalies de connectivité fonctionnelle ont été associés à des anomalies structurelles de la substance blanche (WM ) dans le TSA et
2. d'examiner les relations entre la connectivité neuronale aberrante et le comportement dans les TSA .

 
Twenty-two individuals with ASD and 22 age, IQ-matched controls completed a high-angular-resolution diffusion MRI scan. Structural connectivity was analysed using constrained spherical deconvolution (CSD) based tractography. Regions for tractography were generated from the results of a previous study, in which 10 pairs of brain regions showed abnormal functional connectivity during visuospatial processing in ASD. WM tracts directly connected 5 of the 10 region pairs that showed abnormal functional connectivity; linking a region in the left occipital lobe (left BA19) and five paired regions: left caudate head, left caudate body, left uncus, left thalamus, and left cuneus. Measures of WM microstructural organization were extracted from these tracts. Fractional anisotropy (FA) reductions in the ASD group relative to controls were significant for WM connecting left BA19 to left caudate head and left BA19 to left thalamus.

En utilisant une approche d'imagerie multimodale, cette étude a révélé une microstructure aberrante de la matière blanche dans les voies qui relient directement les régions du cerveau qui sont connectés fonctionnellement anormalement dans le TSA. 
Ces résultats fournissent une nouvelle preuve que la pathologie de la structure du cerveau  peut contribuer (1) pour la connectivité fonctionnelle anormale et (2) le  traitement visuo-spatial atypique dans les TSA.

PMID: 24133425

Increased Coherence of White Matter Fiber Tract Organization in Adults with Asperger Syndrome: A Diffusion Tensor Imaging Study

Traduction partielle: G.M.

Autism Res. 2013 Oct 2. doi: 10.1002/aur.1332.

Une plus grande cohérence de l'organisation des fibres la matière blanche chez les adultes avec un syndrome d'Asperger : une étude d'imagerie du tenseur de diffusion

Roine U, Roine T, Salmi J, Nieminen-Von Wendt T, Leppämäki S, Rintahaka P, Tani P, Leemans A, Sams M.

Source

Brain and Mind Laboratory, Department of Biomedical Engineering and Computational Science, Aalto University, Espoo, Finland.

Abstract

To investigate whether there are global white matter (WM) differences between autistic and healthy adults, we performed diffusion tensor imaging (DTI) in 14 male adults with Asperger syndrome (AS) and 19 gender-, age-, and intelligence quotient-matched controls. 
We focused on individuals with high-functioning autism spectrum disorder (ASD), AS, to decrease heterogeneity caused by large variation in the cognitive profile. Previous DTI studies of ASD have mainly focused on finding local changes in fractional anisotropy (FA) and mean diffusivity (MD), two indexes used to characterize microstructural properties of WM. Although the local or voxel-based approaches may be able to provide detailed information in terms of location of the observed differences, such results are known to be highly sensitive to partial volume effects, registration errors, or placement of the regions of interest. Therefore, we performed global histogram analyses of (a) whole-brain tractography results and (b) skeletonized WM masks. In addition to the FA and MD, the planar diffusion coefficient (CP) was computed as it can provide more specific information of the complexity of the neural structure. 

Notre principale conclusion indiquait que les adultes avec de SA avaient des valeurs d'anisotropie fractionnelle moyennes plus élevées que les témoins.  
Une structure neurale moins complexe chez les adultes avec SA auraient pu expliquer les résultats, mais aucune différence significative n'a été trouvée dans le coefficient de diffusion plan ( planar diffusion coefficient :CP)

Nos résultats suggèrent qu'il existe des anomalies globales dans le tissu de matière blanche des adultes avec SA.

PMID: 24089369