White matter correlates of cognitive dysfunction after mild traumatic brain injury

Croall, Iain D.; Cowie, Christopher J. A.; He, Jiabao; Peel, Anna; Wood, John C.; Aribisala, Benjamin S.; Mitchell, Patrick; Mendelow, AD; Smith, Fiona E.; Millar, David; Kelly, Thomas P.; Blamire, Andrew M.

doi:10.1212/wnl.0000000000000666

Cited by 73 publications

(70 citation statements)

References 40 publications

(41 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Only few studies looked at the correlation between changes in the brain and changes in cognition over a long time period (Croall et al, 2014). Above, we showed a longitudinal increase in functional connectivity within the DM-like subnetwork in patients interpreted as reflecting recovery, which therefore may be linked to cognitive improvement.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Functional and Structural Network Recovery after Mild Traumatic Brain Injury: A 1-Year Longitudinal Study

Dall’Acqua

Johannes

Mica

et al. 2017

Front. Hum. Neurosci.

View full text Add to dashboard Cite

Brain connectivity after mild traumatic brain injury (mTBI) has not been investigated longitudinally with respect to both functional and structural networks together within the same patients, crucial to capture the multifaceted neuropathology of the injury and to comprehensively monitor the course of recovery and compensatory reorganizations at macro-level. We performed a prospective study with 49 mTBI patients at an average of 5 days and 1 year post-injury and 49 healthy controls. Neuropsychological assessments as well as resting-state functional and diffusion-weighted magnetic resonance imaging were obtained. Functional and structural connectome analyses were performed using network-based statistics. They included a cross-sectional group comparison and a longitudinal analysis with the factors group and time. The latter tracked the subnetworks altered at the early phase and, in addition, included a whole-brain group × time interaction analysis. Finally, we explored associations between the evolution of connectivity and changes in cognitive performance. The early phase of mTBI was characterized by a functional hypoconnectivity in a subnetwork with a large overlap of regions involved within the classical default mode network. In addition, structural hyperconnectivity in a subnetwork including central hub areas such as the cingulate cortex was found. The impaired functional and structural subnetworks were strongly correlated and revealed a large anatomical overlap. One year after trauma and compared to healthy controls we observed a partial normalization of both subnetworks along with a considerable compensation of functional and structural connectivity subsequent to the acute phase. Connectivity changes over time were correlated with improvements in working memory, divided attention, and verbal recall. Neuroplasticity-induced recovery or compensatory processes following mTBI differ between brain regions with respect to their time course and are not fully completed 1 year after trauma.

show abstract

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Functional and Structural Network Recovery after Mild Traumatic Brain Injury: A 1-Year Longitudinal Study

Dall’Acqua

Johannes

Mica

et al. 2017

Front. Hum. Neurosci.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…stroke, small vessel disease, multiple sclerosis, amyotrophic lateral sclerosis and traumatic brain injury. 10,11,26,[29][30][31][32] On the other hand, a limited number of studies have reported an FA increase. These could previously be divided into two pathophysiological categories.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Transient increase of fractional anisotropy in reversible vasogenic edema

Kimura-Ohba

Yang

Thompson

et al. 2016

J Cereb Blood Flow Metab

View full text Add to dashboard Cite

Brain vasogenic edema, involving disruption of the blood-brain barrier, is a common pathological condition in several neurological diseases, with a heterogeneous prognosis. It is sometimes reversible, as in posterior reversible encephalopathy syndrome, but often irreversible and our current clinical tools are insufficient to reveal its reversibility. Here, we show that increased fractional anisotropy in magnetic resonance imaging is associated with the reversibility of vasogenic edema. Spontaneously, hypertensive rats-stroke prone demonstrated posterior reversible encephalopathy syndrome-like acute encephalopathy in response to high-dose cyclosporine A treatment; the deteriorating neurological symptoms and worsening scores in behavioral tests, which were seen in acute phase, dissappered after recovery by cessation of cyclosporine A. In the acute phase of encephalopathy, the fractional anisotropy and apparent diffusion coefficient increased in areas with IgG leakage. This increase of fractional anisotropy occurred in the absence of demyelination: fluid leakage into the myelinated space increased the axial, but not the radial, diffusivity, resulting in the increased fractional anisotropy. This increased fractional anisotropy returned to pre-encephalopathy values in the recovery phase. Our results highlight the importance of the fractional anisotropy increase as a marker for the reversibility of brain edema, which can delineate the brain areas for which recovery is possible. KeywordsBlood-brain barrier, brain vasogenic edema, diffusion tensor imaging, fractional anisotropy, posterior reversible encephalopathy syndrome

show abstract

“…Проте великі надії покладаються на прижиттєву візуалізацію накопичень τ-білка та β-амілоїда за допомогою позитронно-е-місійної томографії [41,42], а також дифу-зійно-тензорної томографії (diffuse tensor imaging). Останній метод дає змогу визна-чити зміни розподілу води у білій речовині головного мозку внаслідок її пошкодження і виявився достатньо чутливим для діагнос-тики легкої ЧМТ [43]. Крім ХТЕ, результати аналізу посмертних зразків головного мозку свідчать про підвищений ризик ХА та ХТЕ.…”

Section: нейродегенеративні патології як наслідок легкої чмтunclassified

Mild Traumatic Brain Injury: General Characteristics, Neurodegenerative Consequenses and Modeling

Zabenko¹,

Atamas²,

Pivneva³

2017

Fiziol Zh

View full text Add to dashboard Cite

Проблема повторюваної легкої черепно-мозкової травми (ЧМТ) привертає все більше уваги внаслідок зростання кількості даних про її нейродегенеративні наслідки (хронічна травматична енцефало-патія, хвороби Альцгеймера та Паркінсона ВСТУПЗгідно з визначенням Центру з контролю та профілактики захворювань [1], черепно-моз-кова травма (ЧМТ) зумовлена зіткненням, ударом, струсом або проникним пораненням голови, які порушують нормальне функ-ціонування головного мозку. Легка ЧМТ є закритою травмою голови внаслідок сил при-скорення або гальмування, які призводять до одного або декількох з наступних симптомів [2]: 1) тимчасової втрати орієнтації; 2) втра-ти свідомості на 0-30 хв; 3) нападу (seizure) одразу після травми голови; 4) серед немов-лят та малих дітей -збудливості, летаргії або блювоти; 5) серед старших дітей та дорослих -головного болю, запаморочення, збудли-вості, втоми або зниження концентрації. У більшості наукових джерел поняття легкої ЧМТ є взаємозамінним із поняттям струсу головного мозку [3]. Головними причинами легкої ЧМТ є падіння, дорожньо-транспортні пригоди, насилля, заняття контактними ви-дами спорту (футбол, бокс, хокей тощо) та участь у військових діях [4].У деяких випадках гострі симптоми лег-кої ЧМТ не включають втрату свідомості, а структурні порушення залишаються непомі-ченими (за наявності функціональних) [5], проте вона може призвести до стійких когні-тивних, поведінкових і психічних ускладнень [6,7]. Крім цього, повторюваність випадків легкої ЧМТ підвищує ризик відстроченого розвитку таких нейродегенеративних патоло-гій, як хвороби Альцгеймера (ХА) та Паркін-сона, хронічна травматична енцефалопа тія (ХТЕ) та ін [8][9][10].Стандартні методи діагностики, маг-нітно-резонансна томографія, комп'ютерна томографія та електроенцефалографія, мало-чутливі до структурних порушень за легкої ЧМТ і можуть показувати результати в межах норми [6,11]. Однак Енн МакКі, відомий

show abstract

White matter correlates of cognitive dysfunction after mild traumatic brain injury

Abstract: Acute mild/moderate traumatic brain injury is characterized by increased tissue FA, which represents a clear neurobiological link between cognitive dysfunction and white matter injury after mild/moderate injury.

Cited by 73 publications

References 40 publications

Functional and Structural Network Recovery after Mild Traumatic Brain Injury: A 1-Year Longitudinal Study

Functional and Structural Network Recovery after Mild Traumatic Brain Injury: A 1-Year Longitudinal Study

Transient increase of fractional anisotropy in reversible vasogenic edema

Mild Traumatic Brain Injury: General Characteristics, Neurodegenerative Consequenses and Modeling

Contact Info

Product

Resources

About