Name: probing the brain in autism using fmri and diffusion tensor imaging
Uploaded: 2011-09-12T12:00:00
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Les auteurs tiennent à remercier l&#39;automne Alexandre, Jeff Killen, Charles Wells, Kathy Pearson, et Vaibhav Paneri pour leur aide avec le projet à différents stades. Ce travail est soutenu par le ministère de l&#39;UAB de fonds Faculté de Psychologie de démarrage, le Prix du scientifique McNulty-Civitan &amp; le CPRST Pilot Research Grant (5UL1RR025777) pour RK.

1. Techniques spéciales pour la numérisation personnes ayant une déficience intellectuelle: Alors que lui-même est une technique de neuro-imagerie complexe, en utilisant l&#39;IRM pour scanner la population pédiatrique et les personnes ayant des troubles du développement peuvent être extrêmement challenging.The principaux problèmes sont les suivants: mouvement de la tête 1): personnes atteintes de troubles, notamment les enfants, peuvent trouver difficile de garder toujours en le sca...

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	<li>Friston, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+and+effective+connectivity+in+neuroimaging:+A+synthesis.">Functional and effective connectivity in neuroimaging: A synthesis.</a> Human Brain Mapping. 2, 56-78 (1994).</li><li>Just, M. A., Cherkassky, V. L., Keller, T. A., Minshew, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cortical+activation+and+synchronization+during+sentence+comprehension+in+high-functioning+autism:+evidence+of+underconnectivity.">Cortical activation and synchronization during sentence comprehension in high-functioning autism: evidence of underconnectivity.</a> Brain: a journal of neurology. 127, 1811-1821 (2004).</li><li>Kana, R. K., Keller, T. A., Cherkassky, V. A., Minshew, N. J., Just, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sentence+comprehension+in+autism:+thinking+in+pictures+with+decreased+functional+connectivity.">Sentence comprehension in autism: thinking in pictures with decreased functional connectivity.</a> Brain: a journal of neurology. 129, 2484-2493 (2006).</li><li>Koshino, H., Kana, R. K., Keller, T. A., Cherkassky, V. L., Minshew, N. J., Just, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=fMRI+Investigation+of+Working+Memory+for+Faces+in+Autism:+Visual+Coding+and+Underconnectivity+with+Frontal+Areas.">fMRI Investigation of Working Memory for Faces in Autism: Visual Coding and Underconnectivity with Frontal Areas.</a> Cerebral Cortex. 18, 289-300 (2007).</li><li>Kana, R. K., Keller, T. A., Minshew, N. J., Just, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibitory+control+in+high-functioning+autism:+decreased+activation+and+underconnectivity+in+inhibition+networks.">Inhibitory control in high-functioning autism: decreased activation and underconnectivity in inhibition networks.</a> Biological Psychiatry. 62, 196-208 (2007).</li><li>Just, M. A., Cherkassky, V. L., Keller, T. A., Kana, R. K., Minshew, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+and+Anatomical+Cortical+Underconnectivity+in+Autism:+Evidence+from+an+fMRI+Study+of+an+Executive+Function+Task+and+Corpus+Callosum+Morphometry.">Functional and Anatomical Cortical Underconnectivity in Autism: Evidence from an fMRI Study of an Executive Function Task and Corpus Callosum Morphometry.</a> Cerebral Cortex. 17, 951-961 (2007).</li><li>Castelli, F., Frith, C., Happe, F., Frith, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autism,+Asperger+syndrome+and+brain+mechanisms+for+the+attribution+of+mental+states+to+animated+shapes.">Autism, Asperger syndrome and brain mechanisms for the attribution of mental states to animated shapes.</a> Brain. 125, 1839-1849 (2002).</li><li>Gray, C. A., Garand, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+stories:+Improving+responses+of+students+with+autism+with+accurate+social+information.">Social stories: Improving responses of students with autism with accurate social information.</a> Focus on Autistic Behavior. 8, 1-10 (1993).</li><li>Smith, S. M., Jenkinson, M., Woolrich, M. W., Beckmann, C. F., Behrens, T. E. J., Johansen-Berg, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+functional+and+structural+MR+image+analysis+and+implementation+as+FSL.">Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL.</a> NeuroImage. 23, 208-219 (2004).</li><li>Smith, S. M., Jenkinson, M., Johansen-Berg, H., Rueckert, D., Nichols, T. E., Mackay, C. E., Watkins, K. E., Ciccarelli, O., Cader, M. Z., Matthews, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tract-based+spatial+statistics:+Voxelwise+analysis+of+multi-subject+diffusion+data.">Tract-based spatial statistics: Voxelwise analysis of multi-subject diffusion data.</a> NeuroImage. 31, 1487-1505 (2006).</li><li>Li, Q., Sun, J., Guo, L., Zang, Y., Feng, Z., Huang, X., Yang, H., Lv, Y., Huang, M., Gong, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+fractional+anisotropy+in+white+matter+of+the+right+frontal+region+in+children+with+attention-deficit/hyperactivity+disorder:+a+diffusion+tensor+imaging+study.">Increased fractional anisotropy in white matter of the right frontal region in children with attention-deficit/hyperactivity disorder: a diffusion tensor imaging study.</a> Neuro Endocrinol Lett. 31, 747-753 (2010).</li><li>Jeong, J. W., Sundaram, S. K., Kumar, A., Chugani, D. C., Chugani, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aberrant+diffusion+and+geometric+properties+in+the+left+arcuate+fasciculus+of+developmentally+delayed+children:+a+diffusion+tensor+imaging+study.">Aberrant diffusion and geometric properties in the left arcuate fasciculus of developmentally delayed children: a diffusion tensor imaging study.</a> AJNR Am J Neuroradiol. 32, 323-330 (2011).</li><li>Mulder, M. J., van Belle, J., van Engeland, H., Durston, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+connectivity+between+cognitive+control+regions+is+sensitive+to+familial+risk+for+ADHD.">Functional connectivity between cognitive control regions is sensitive to familial risk for ADHD.</a> Human Brain Mapping. , (2010).</li><li>Vourkas, M., Micheloyanni, S., Simos, P. G., Rezaie, R., Fletcher, J. M., Cirino, P. T., Papanicolaou, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+task-specific+brain+network+connectivity+in+children+with+severe+reading+difficulties.">Dynamic task-specific brain network connectivity in children with severe reading difficulties.</a> Neurosci Lett. 488, 123-128 (2011).</li></ol>

Les méthodes et les procédures décrites dans ce document sont fondés sur les principes de base de neurosciences cognitives et imagerie cérébrale. Pris ensemble, ces méthodes fournissent un cadre convaincant pour évaluer le fonctionnement du cerveau au niveau des systèmes chez les enfants, les adultes et chez les personnes présentant des troubles. Les études fondées sur ces méthodes ont été particulièrement influente en caractérisant le fonctionnement du cerveau discordantes chez les individus atteints d...

probing the brain in autism using fmri and diffusion tensor imaging

Théories émergentes suggèrent que le cerveau ne fonctionne pas comme une unité cohérente dans l&#39;autisme, et cette discordance se retrouve dans les symptômes comportementaux affichés par des personnes autistes. Bien que les conclusions neuroimagerie structurelle ont fourni quelques indications sur les anomalies du cerveau dans l&#39;autisme, la cohérence de ces résultats est discutable. La neuroimagerie fonctionnelle, d&#39;autre part, a été plus fructueuse à cet égard parce que l&#39;autisme est un trouble du traitement dynamique et permet l&#39;examen de la communication entre les réseaux corticaux, ce qui semble être là où le problème sous-jacent se produit dans l&#39;autisme. Connectivité fonctionnelle est définie comme la corrélation temporelle des events1 neurologiques spatialement séparés. Les résultats d&#39;un certain nombre d&#39;études récentes ont IRMf a soutenu l&#39;idée qu&#39;il y est plus faible coordination entre les différentes parties du cerveau qui devraient travailler ensemble pour accomplir des problèmes sociaux complexes ou de la langue 2,3,4,5,6. Un des mystères de l&#39;autisme est la coexistence de déficits dans plusieurs domaines avec relativement intacte, parfois accrue, des capacités. Ces manifestation complexe de l&#39;autisme nécessite un examen global et complet de la maladie au niveau des neurones. Un récit captivant récente du fonctionnement du cerveau dans l&#39;autisme, la théorie underconnectivity corticale, 2,7 fournit un cadre d&#39;intégration pour les bases neurobiologiques de l&#39;autisme. La théorie de l&#39;autisme underconnectivity corticale suggère que toute langue, fonction sociale, ou psychologique, qui dépend de l&#39;intégration de plusieurs régions du cerveau est sensible aux perturbations que la demande augmente de traitement. Dans l&#39;autisme, le underfunctioning des circuits d&#39;intégration dans le cerveau peut causer underconnectivity répandue. En d&#39;autres termes, les personnes atteintes d&#39;autisme peuvent interpréter l&#39;information de façon fragmentaire, au détriment de l&#39;ensemble. Depuis underconnectivity entre les régions corticales du cerveau, en particulier le cortex frontal et des régions plus postérieures 3,6, a été relativement bien établi, nous pouvons commencer à comprendre davantage la connectivité du cerveau comme une composante essentielle de l&#39;autisme symptomatologie. Une prochaine étape logique dans cette direction est d&#39;examiner les connexions anatomiques qui peuvent intervenir les connexions fonctionnelles mentionnées ci-dessus. Diffusion Tensor Imaging (DTI) est une technique de neuro-imagerie relativement nouveau qui permet de sonder la diffusion de l&#39;eau dans le cerveau pour en déduire l&#39;intégrité des fibres de matière blanche. Dans cette technique, la diffusion de l&#39;eau dans le cerveau est examiné dans plusieurs directions en utilisant des gradients de diffusion. Alors que la connectivité fonctionnelle fournit des informations sur la synchronisation de l&#39;activation du cerveau à travers différentes régions du cerveau lors d&#39;une tâche ou pendant le repos, le DTI aide à comprendre l&#39;organisation sous-jacente axonale qui peut faciliter la diaphonie entre les zones du cerveau. Ce document décrit ces techniques comme des outils précieux pour la compréhension du cerveau dans l&#39;autisme et les défis impliqués dans cette ligne de recherche.

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Probing the Brain in Autism Using fMRI and Diffusion Tensor Imaging

Techniques de neuroimagerie, telles que l&#39;IRM fonctionnelle et Diffusion Tensor Imaging sont devenus de plus en plus utiles pour caractériser les déficits cognitifs et neuronaux dans l&#39;autisme. Un examen de la connectivité cérébrale dans l&#39;autisme au niveau réseau avec des adaptations pour la numérisation des enfants ayant une déficience intellectuelle est présentée.

Sonder le cerveau dans l&#39;autisme par IRMf et de Diffusion Tensor Imaging

Newly emerging theories suggest that the brain does not function as a cohesive unit in autism, and this discordance is reflected in the behavioral ...

Research

JoVE Journal

Medicine

Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

Résonance Magnétique Dérivé évaluation souche du myocarde par fonctionnalité de suivi

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that ...

Recherche

Médecine

A Strategy to Identify de Novo Mutations in Common Disorders such as Autism and Schizophrenia

Une stratégie pour identifier des mutations de novo dans les troubles courants comme l&#39;autisme et la schizophrénie

There are several lines of evidence supporting the role of de novo mutations as a mechanism for common disorders, such as autism and schizophrenia. First, ...

MRI-guided Disruption of the Blood-brain Barrier using Transcranial Focused Ultrasound in a Rat Model

Guidée par IRM rupture de la barrière hémato-encéphalique en utilisant transcrânienne d&#39;ultrasons focalisés dans un modèle de rat

Focused ultrasound (FUS) disruption of the blood-brain barrier (BBB) is an increasingly investigated technique for circumventing the BBB1-5. The BBB is a ...

Eye Tracking Young Children with Autism

Eye Tracking jeunes enfants autistes

The rise of accessible commercial eye-tracking systems has fueled a rapid increase in their use in psychological and psychiatric research. By providing a ...

The Use of Pharmacological-challenge fMRI in Pre-clinical Research: Application to the 5-HT System

L&#39;utilisation de l&#39;IRMf pharmacologique-défi en recherche pré-clinique: Application à la System 5-HT

Pharmacological MRI (phMRI) is a new and promising method to study the effects of substances on brain function that can ultimately be used to unravel ...

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in the Analysis of Neurodegenerative Diseases

Diffusion Tensor imagerie par résonance magnétique dans l&#39;analyse des maladies neurodégénératives

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

IRM et la TEP dans les modèles de souris de l&#39;infarctus du myocarde

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

In Vivo Optical Imaging of Brain Tumors and Arthritis Using Fluorescent SapC-DOPS Nanovesicles

In Vivo L&#39;imagerie optique de tumeurs cérébrales et l&#39;arthrite Utilisation fluorescent SAPC-DOPS nanovésicules

We describe a multi-angle rotational optical imaging (MAROI) system for in vivo monitoring of physiopathological processes labeled with a fluorescent ...

Tracking the Mammary Architectural Features and Detecting Breast Cancer with Magnetic Resonance Diffusion Tensor Imaging

Suivi Les caractéristiques architecturales mammaires et la détection de cancer du sein avec résonance magnétique Diffusion Tensor Imaging

Breast cancer is the most common cause of cancer among women worldwide. Early detection of breast cancer has a critical role in improving the quality of ...

Using Saccadometry with Deep Brain Stimulation to Study Normal and Pathological Brain Function

Utilisation de Saccadometry avec la stimulation cérébrale profonde pour l&#39;étude normale et pathologique fonction cérébrale

The oculomotor system involves a large number of brain areas including parts of the basal ganglia, and various neurodegenerative diseases including ...