外傷性軸索損傷における機能性ホモトピーの検出

目的：この研究の目的は、外傷性軸索損傷（TAI）患者の半球間の固有のつながりを探ることを目的としています。 方法：TAIの21人の患者（男性14人、女性7人、平均年齢、38.71±15.25歳）および22人のよく一致した健康なコントロール（男性16人、女性6人、平均年齢、38.50±13.82歳）が募集され、その後、休憩状態のfmriデータを取得しました。Voxel Mirroredホモトピック接続（VMHC）を使用して、血半球間調整を調べ、種子ベースの機能的接続性分析を実行しました。 結果：前頭前野、側頭、後頭部、頭頂部、および後部帯状皮質、視床および小脳後葉など、TAI患者の多くの領域でVMHCが大幅に減少したことが観察されました。その後のシードベースの機能的接続性分析により、局所的なホモトピック接続性障害の領域と脳の他の領域、特にデフォルト、顕著性、統合、およびエグゼクティブシステムに基づく領域間の機能的接続性が広く混乱したことが明らかになりました。下前頭回および大脳基底核、視床、および尾状の下部VMHCは、それぞれBECKうつ病インベントリスコア、臨床認知症評価スコア、およびミニメンタル状態検査スコアと有意な相関がありました。 結論：TAIは、地域的に半球間相互作用の減少と関連し、種子ベースの機能的接続性を広く混乱させ、TAI患者の臨床症状に関連するびまん性切断のさらなる証拠を生成します。 重要なポイント：•外傷性軸索損傷は、半球間の接続性の低下に関連しています。•外傷性の軸索損傷カップルは、広く混乱した機能的接続性を備えています。

OBJECTIVE: This study aimed to explore the interhemispheric intrinsic connectivity in traumatic axonal injury (TAI) patients. METHODS: Twenty-one patients with TAI (14 males, seven females; mean age, 38.71 ± 15.25 years) and 22 well-matched healthy controls (16 males, six females; mean age, 38.50 ± 13.82 years) were recruited, and from them we obtained resting-state fMRI data. Interhemispheric coordination was examined using voxel-mirrored homotopic connectivity (VMHC) and seed-based functional connectivity analysis was performed. RESULTS: We observed significantly decreased VMHC in a number of regions in TAI patients, including the prefrontal, temporal, occipital, parietal, and posterior cingulate cortices, thalami and cerebellar posterior lobes. Subsequent seed-based functional connectivity analysis revealed widely disrupted functional connectivity between the regions of local homotopic connectivity deficits and other areas of the brain, particularly the areas subserving the default, salience, integrative, and executive systems. The lower VMHC of the inferior frontal gyrus and basal ganglia, thalamus, and caudate were significant correlated with the Beck Depression Inventory score, Clinical Dementia Rating score, and Mini-Mental State Examination score, respectively. CONCLUSION: TAI is associated with regionally decreased interhemispheric interactions and extensively disrupted seed-based functional connectivity, generating further evidence of diffuse disconnection being associated with clinical symptoms in TAI patients. KEY POINTS: • Traumatic axonal injury is associated with decreased interhemispheric connectivity • Traumatic axonal injury couples with widely disrupted functional connectivity • These alterations support the default, salience, integrative, and executive functions.