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Probing the Brain in Autism Using fMRI and 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 ...

University of Alabama at Birmingham

&#x5C3D;&#x7BA1;&#x51E0;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x8868;&#x660E;&#x4EFF;&#x8D64;&#x5B57;&#x662F;&#x81EA;&#x95ED;&#x75C7;&#x7684;&#x5173;&#x952E;&#x7279;&#x5F81;&#xFF0C;&#x63D0;&#x51FA;&#x4E86;&#x95EE;&#x9898;&#x6709;&#x5173;&#x8FD9;&#x4E00;&#x8C03;&#x67E5;&#x7ED3;&#x679C;&#x7684;&#x4E00;&#x81F4;&#x6027;&#x548C;&#x53C2;&#x4E0E;&#x6A21;&#x4EFF;&#x7684;&#x7EC4;&#x4EF6;&#x6280;&#x80FD;&#x3002;&#x8FD9;&#x6B21;&#x5BA1;&#x67E5;&#x7684;&#x4E3B;&#x8981;&#x76EE;&#x7684;&#x662F;&#x8981;&#x68C0;&#x67E5;&#x7684;&#x4EFF;&#x8D64;&#x5B57;&#x4E0D;&#x5747;&#x8861;&#x914D;&#x7F6E;&#x6587;&#x4EF6;&#x53D1;&#x73B0;&#x81EA;&#x95ED;&#x75C7;&#x7684;&#x955C;&#x50CF;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x7CFB;&#x7EDF; (MNS) &#x529F;&#x80FD;&#x969C;&#x788D;&#x5047;&#x8BF4;&#x7684;&#x4E0A;&#x4E0B;&#x6587;&#x4E2D;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F7F;&#x7528;&#x76AE;&#x8D28; underconnectivity &#x6846;&#x67B6; &#xFF08;&#x53EA;&#x662F; et al&#xFF0C;2004&#x5E74;) &#x68C0;&#x67E5;&#x534F;&#x8C03;&#x57FA;&#x7840;&#x6A21;&#x4EFF;&#x7684;&#x7EC4;&#x4EF6;&#x6280;&#x80FD;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x901A;&#x4FE1;&#x7684;&#x8111;&#x533A;&#x7684;&#x534F;&#x8C03;&#x3002;&#x4EFF;&#x8D64;&#x5B57;&#x81EA;&#x95ED;&#x75C7;&#x7EFC;&#x5408;&#x5E10;&#x6237;&#x65F6;&#xFF0C;&#x5E94;&#x8003;&#x8651;&#x88AB; MNS &#xFF08;&#x4F8B;&#x5982; IFG &#x548C; IPL) &#x7684;&#x6838;&#x5FC3;&#x533A;&#x57DF;&#x548C;&#x9001;&#x5165; MNS (&#x5982; STS&#x3001; &#x5C0F;&#x8111;&#xFF09; &#x5728;&#x5176;&#x8FD0;&#x4F5C;&#x548C;&#x4ED6;&#x4EEC;&#x534F;&#x8C03;&#x7684;&#x76F8;&#x5173;&#x7684;&#x533A;&#x57DF;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7814;&#x7A76;&#x7ED3;&#x679C;&#x8868;&#x660E; MNS &#x53EF;&#x80FD;&#x4E0E;&#x8C03;&#x89E3;&#x719F;&#x6089;&#x3001; &#x6CE8;&#x610F;&#x3001; &#x81EA;&#x6211;&#x5176;&#x4ED6;&#x5339;&#x914D;&#xFF0C;&#x548C;&#x793E;&#x4F1A;&#x7684;&#x610F;&#x4E49;&#xFF0C;&#x53EF;&#x80FD;&#x662F;&#x91CD;&#x8981;&#x8868;&#x5F81;&#x7684;&#x4EFF;&#x8D64;&#x5B57;&#x81EA;&#x95ED;&#x75C7;&#x76F8;&#x5173;&#x8054;&#x3002;&#x8FD9;&#x79CD;&#x5206;&#x6790;&#x53EF;&#x80FD;&#x4F1A;&#x6709;&#x66F4;&#x5927;&#x7684;&#x4E34;&#x5E8A;&#x548C;&#x6CBB;&#x7597;&#x4EF7;&#x503C;&#x3002;

&#x955C;&#x50CF;&#x795E;&#x7ECF;&#x5143;&#x5047;&#x8BF4;&#x548C;&#x4EFF;&#x51CF;&#x503C;&#x5728;&#x81EA;&#x95ED;&#x75C7;&#x8C31;&#x7CFB;&#x969C;&#x788D;&#x7684;&#x7CFB;&#x7EDF;&#x7EA7;&#x5206;&#x6790;&#x3002;

Although several studies suggest an imitation deficit as a key feature of autism, questions have been raised about the consistency of this finding and about the component skills involved in imitation. The primary aim of this review is to examine the uneven profile of imitation deficits found in autism in the context of the mirror neuron system (MNS) dysfunction hypothesis. We use the cortical underconnectivity framework (Just et al., 2004) to examine the coordination of brain areas that orchestrate the communication between the component skills underlying imitation. A comprehensive account of imitation deficit in autism should take into account the regions that are at the core of the MNS (e.g., IFG and IPL) and related regions that feed into the MNS (e.g., STS, Cerebellum) in their functioning and in their coordination. Our findings suggest that the MNS may be associated with mediating familiarity, attention, self-other matching, and social relevance, which may be vital in characterizing the imitation deficits in autism. Such an analysis may have greater clinical and therapeutic value.

A systems level analysis of the mirror neuron hypothesis and imitation impairments in autism spectrum disorders.

Bien que plusieurs &eacute;tudes indiquent un d&eacute;ficit imitation comme un &eacute;l&eacute;ment cl&eacute; de l&#39;autisme, les questions ont &eacute;t&eacute; soulev&eacute;es sur la coh&eacute;rence de cette constatation et sur les comp&eacute;tences de composants impliqu&eacute;s dans l&#39;imitation. L&#39;objectif principal de cette &eacute;tude est d&#39;examiner le profil in&eacute;gal des d&eacute;ficits imitations trouv&eacute;s dans l&#39;autisme dans le cadre de l&#39;hypoth&egrave;se de dysfonctionnement du syst&egrave;me (MNS) neurone miroir. Nous utilisons le cadre underconnectivity cortical (Just et coll., 2004) pour examiner la coordination des zones c&eacute;r&eacute;brales qui orchestrent la communication entre les comp&eacute;tences de composant sous-jacent d&#39;imitation. Un compte rendu complet du d&eacute;ficit imitation dans l&#39;autisme devrait prendre en consid&eacute;ration les r&eacute;gions qui sont au c&oelig;ur de la MNS (p. ex., IFG et IPL) et des r&eacute;gions connexes qui alimentent la MNS (par exemple, STS, cervelet) dans leur fonctionnement et leur coordination. Nos r&eacute;sultats sugg&egrave;rent que la MNS peut &ecirc;tre associ&eacute;e avec la m&eacute;diation de familiarit&eacute;, attention, soi-autre correspondant et pertinence sociale, qui peut-&ecirc;tre &ecirc;tre essentielle pour caract&eacute;riser les d&eacute;ficits imitations dans l&#39;autisme. Une telle analyse peut avoir une plus grande valeur clinique et th&eacute;rapeutique.

Une analyse niveau des syst&egrave;mes de l&#39;hypoth&egrave;se de neurone de miroir et l&#39;imitations d&eacute;ficiences dans les troubles du spectre autistique.

Obwohl einige Studien eine Imitation Defizit als ein wesentliches Merkmal des Autismus hindeuten, wurden Fragen &uuml;ber die Konsistenz der diese Erkenntnis und die Komponente F&auml;higkeiten beteiligt Nachahmung aufgeworfen. Das prim&auml;re Ziel dieser &Uuml;berpr&uuml;fung ist das ungleiche Profil der Imitation Defizite untersuchen bei Autismus im Kontext der Spiegel Neuron System (MNS) Dysfunktion Hypothese gefunden. Wir verwenden kortikale Underconnectivity Rahmen (Just Et Al., 2004) die Koordinierung der Hirnareale untersuchen, die die Kommunikation zwischen der Komponente F&auml;higkeiten zugrunde liegenden Nachahmung zu orchestrieren. Eine umfassende Darstellung der Imitation Defizit bei Autismus sollten ber&uuml;cksichtigen, die Regionen, die den Kern der MNS (z. B. IFG und IPL) und verwandte Bereiche, die in der MNS (z. B. STS, Kleinhirn) in ihre Funktionsweise und ihre Koordinierung einflie&szlig;en. Unsere Ergebnisse weisen, dass die MNS Vermittlung Vertrautheit, Aufmerksamkeit, selbst-andere &uuml;bereinstimmende und gesellschaftliche Relevanz, der entscheidend f&uuml;r die Charakterisierung der Imitation Defizite bei Autismus m&ouml;glicherweise zugeordnet sein kann. Eine solche Analyse m&ouml;glicherweise gr&ouml;&szlig;eren klinischen und therapeutischen Wert.

Eine Ebene Systemanalyse der Spiegel-Neuron-Hypothese und Imitation Beeintr&auml;chtigungen in der Autismus-Spektrum-St&ouml;rungen.

Anche se alcuni studi suggeriscono un deficit di imitazione come una caratteristica fondamentale dell&#39;autismo, le questioni sono state sollevate circa la consistenza di questa constatazione e circa le competenze componente coinvolte nell&#39;imitazione. Lo scopo primario di questa revisione &egrave; di esaminare il profilo irregolare dei deficit di imitazione trovati nell&#39;autismo nel contesto dell&#39;ipotesi della disfunzione mirror neuron system (MNS). Usiamo il quadro underconnectivity corticale (Just et al., 2004) per esaminare il coordinamento delle aree del cervello che orchestrare la comunicazione tra le competenze della componente sottostante imitazione. Un account globale di imitazione deficit nell&#39;autismo dovrebbe prendere in considerazione le regioni che sono alla base di MNS (ad es., IFG e IPL) e correlate che alimentano il MNS (ad es., STS, cervelletto) nel loro funzionamento e nel loro coordinamento. I nostri risultati suggeriscono che il MNS pu&ograve; essere associato con la mediazione della familiarit&agrave;, attenzione, corrispondenza s&eacute;-altro e rilevanza sociale, che pu&ograve; essere fondamentale nel caratterizzare il deficit di imitazione nell&#39;autismo. Tale analisi possono avere maggiore valore clinico e terapeutico.

Un&#39;analisi di livello sistemi dell&#39;ipotesi di neuroni specchio e imitazione menomazioni nei disturbi dello spettro autistico.

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&#xBBF8;&#xB7EC; &#xB274;&#xB7F0; &#xAC00;&#xC124; &#xBC0F; &#xC790;&#xD3D0;&#xC99D; &#xC2A4;&#xD399;&#xD2B8;&#xB7FC; &#xC7A5;&#xC560;&#xC5D0; &#xBAA8;&#xC870; &#xC7A5;&#xC560; &#xC2DC;&#xC2A4;&#xD15C; &#xC218;&#xC900;&#xC758; &#xBD84;&#xC11D;.

Aunque varios estudios sugieren un d&eacute;ficit de imitaci&oacute;n como una caracter&iacute;stica clave del autismo, se han planteado preguntas sobre la consistencia de este hallazgo y las habilidades componente imitaci&oacute;n. El objetivo primario de esta revisi&oacute;n es examinar el perfil desigual de imitaci&oacute;n d&eacute;ficit encontrado en autismo en el contexto de la hip&oacute;tesis de disfunci&oacute;n del sistema (MNS) de neurona espejo. Utilizamos el marco underconnectivity cortical (Just et al., 2004) para examinar la coordinaci&oacute;n de &aacute;reas del cerebro que orquestan la comunicaci&oacute;n entre las habilidades de componente subyacente de imitaci&oacute;n. Una cuenta completa de imitaci&oacute;n d&eacute;ficit en autismo debe tomar en cuenta las regiones que se encuentran en el centro del SNE (IFG y IPL) y regiones vinculadas que alimentan el MNS (por ejemplo, STS, cerebelo) en su funcionamiento y su coordinaci&oacute;n. Nuestros resultados sugieren que el SNE puede estar asociado con la mediaci&oacute;n de familiaridad, atenci&oacute;n, uno mismo-otro juego y relevancia social, que puede ser vital en la caracterizaci&oacute;n de los d&eacute;ficits de imitaci&oacute;n en el autismo. Dicho an&aacute;lisis puede tener mayor valor cl&iacute;nico y terap&eacute;utico.

Un an&aacute;lisis de nivel de sistemas de la hip&oacute;tesis de neurona espejo y debilitaciones imitaci&oacute;n en trastornos del espectro autista.

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The ability to conceptualize and manipulate tools in a complex manner is a distinguishing characteristic of humans, and forms a promising milestone in human evolution. While using tools is a motor act, proposals for executing such acts may be evoked by the mere perception of a tool. Imagining an action using a tool may invoke mental readjustment of body posture, planning motor movements, and matching such plans with the model action. This fMRI study examined the brain response in 32 healthy adults when they either viewed a tool or imagined using it. While both viewing and imagining tasks recruited similar regions, imagined tool use showed greater activation in motor areas, and in areas around the bilateral temporoparietal junction. Viewing tools, on the other hand, produced robust activation in the inferior frontal, occipital, parietal, and ventral temporal areas. Analysis of gender differences indicated males recruiting medial prefrontal and anterior cingulate cortices and females, left supramarginal gyrus and left anterior insula. While tool viewing seems to generate prehensions about using them, the imagined action using a tool mirrored brain responses underlying functional use of it. The findings of this study may suggest that perception and imagination of tools may form precursors to overt actions.

Article	Year
A systems level analysis of the mirror neuron hypothesis and imitation impairments in autism spectrum disorders. Neuroscience and biobehavioral reviews\| PubMed ID: 20974171	2011
Brain mechanisms of perceiving tools and imagining tool use acts: a functional MRI study. Neuropsychologia\| PubMed ID: 21419144	2011

Heather M. Wadsworth

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