Published January 20, 2012 | Version v1
Publication Open

Resting-State Brain Activity in Adult Males Who Stutter

Creators

  • 1. Tianjin Medical University
  • 2. Beijing Normal University
  • 3. Capital Medical University
  • 4. Tianjin Medical University General Hospital
  • 5. Institute of Psychology, Chinese Academy of Sciences

Description

Although developmental stuttering has been extensively studied with structural and task-based functional magnetic resonance imaging (fMRI), few studies have focused on resting-state brain activity in this disorder. We investigated resting-state brain activity of stuttering subjects by analyzing the amplitude of low-frequency fluctuation (ALFF), region of interest (ROI)-based functional connectivity (FC) and independent component analysis (ICA)-based FC. Forty-four adult males with developmental stuttering and 46 age-matched fluent male controls were scanned using resting-state fMRI. ALFF, ROI-based FCs and ICA-based FCs were compared between male stuttering subjects and fluent controls in a voxel-wise manner. Compared with fluent controls, stuttering subjects showed increased ALFF in left brain areas related to speech motor and auditory functions and bilateral prefrontal cortices related to cognitive control. However, stuttering subjects showed decreased ALFF in the left posterior language reception area and bilateral non-speech motor areas. ROI-based FC analysis revealed decreased FC between the posterior language area involved in the perception and decoding of sensory information and anterior brain area involved in the initiation of speech motor function, as well as increased FC within anterior or posterior speech- and language-associated areas and between the prefrontal areas and default-mode network (DMN) in stuttering subjects. ICA showed that stuttering subjects had decreased FC in the DMN and increased FC in the sensorimotor network. Our findings support the concept that stuttering subjects have deficits in multiple functional systems (motor, language, auditory and DMN) and in the connections between them.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

على الرغم من أن التأتأة التنموية قد تمت دراستها على نطاق واسع باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي الهيكلي والقائم على المهام، إلا أن القليل من الدراسات ركزت على نشاط الدماغ في حالة الراحة في هذا الاضطراب. لقد حققنا في نشاط الدماغ في حالة الراحة للأشخاص الذين يعانون من التأتأة من خلال تحليل سعة التذبذب منخفض التردد (ALFF)، والاتصال الوظيفي القائم على منطقة الاهتمام (ROI) والربط الوظيفي القائم على تحليل المكونات المستقلة (ICA). تم مسح أربعة وأربعين من الذكور البالغين الذين يعانون من التأتأة التنموية و 46 من الذكور الطليقين المتطابقين مع العمر باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة. تمت مقارنة ALFF و FCs القائمة على العائد على الاستثمار و FCs القائمة على ICA بين الذكور الذين يعانون من التأتأة والضوابط بطلاقة بطريقة حكيمة. وبالمقارنة مع الضوابط بطلاقة، أظهر الخاضعون للتأتأة زيادة في القدرة على التكيف في مناطق الدماغ اليسرى المتعلقة بحركة الكلام والوظائف السمعية والقشرة الجبهية الثنائية المتعلقة بالتحكم المعرفي. ومع ذلك، أظهر الأشخاص الذين يعانون من التأتأة انخفاضًا في مستوى اللغة الإنجليزية كلغة أجنبية في منطقة استقبال اللغة الخلفية اليسرى والمناطق الحركية غير الكلامية في الناحيتين. كشف تحليل FC القائم على العائد على الاستثمار عن انخفاض FC بين منطقة اللغة الخلفية المشاركة في إدراك وفك تشفير المعلومات الحسية ومنطقة الدماغ الأمامية المشاركة في بدء الوظيفة الحركية للكلام، بالإضافة إلى زيادة FC داخل المناطق الأمامية أو الخلفية المرتبطة بالكلام واللغة وبين المناطق الأمامية الجبهية وشبكة الوضع الافتراضي (DMN) في الأشخاص المتأتئين. أظهرت ICA أن الأشخاص الذين يعانون من التأتأة قد قللوا من FC في DMN وزاد FC في الشبكة الحسية الحركية. تدعم النتائج التي توصلنا إليها مفهوم أن الأشخاص الذين يعانون من التأتأة لديهم عجز في الأنظمة الوظيفية المتعددة (الحركية واللغوية والسمعية و DMN) وفي الروابط بينهم.

Translated Description (French)

Bien que le bégaiement développemental ait été largement étudié avec l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) structurelle et basée sur les tâches, peu d'études se sont concentrées sur l'activité cérébrale au repos dans ce trouble. Nous avons étudié l'activité cérébrale au repos des sujets bégayant en analysant l'amplitude de la fluctuation de basse fréquence (ALFF), la connectivité fonctionnelle (FC)basée sur la région d'intérêt (ROI) et la FC basée sur l'analyse en composantes indépendantes (ICA). Quarante-quatre hommes adultes avec un bégaiement du développement et 46 témoins masculins fluides appariés selon l'âge ont été scannés à l'aide de l'IRMf au repos. L'ALFF, les FC à base de roi et les FC à base d'ICA ont été comparés entre des sujets bégayants masculins et des témoins fluides de manière voxel. Par rapport aux contrôles fluides, les sujets bégayant ont montré une augmentation de l'ALFF dans les zones du cerveau gauche liées aux fonctions motrices et auditives de la parole et aux cortex préfrontaux bilatéraux liés au contrôle cognitif. Cependant, les sujets bégayant ont montré une diminution de l'ALFF dans la zone de réception de la langue postérieure gauche et dans les zones motrices bilatérales non vocales. L'analyse FC basée sur le roi a révélé une diminution de la FC entre la zone du langage postérieur impliquée dans la perception et le décodage des informations sensorielles et la zone cérébrale antérieure impliquée dans l'initiation de la fonction motrice de la parole, ainsi qu'une augmentation de la FC dans les zones associées à la parole et au langage antérieures ou postérieures et entre les zones préfrontales et le réseau en mode par défaut (DMN) chez les sujets bégayant. L'ICA a montré que les sujets bégayant avaient diminué la FC dans le DMN et augmenté la FC dans le réseau sensorimoteur. Nos résultats soutiennent le concept selon lequel les sujets qui bégaient présentent des déficits dans de multiples systèmes fonctionnels (moteur, langage, auditif et DMN) et dans les liens entre eux.

Translated Description (Spanish)

Aunque la tartamudez del desarrollo se ha estudiado ampliamente con imágenes de resonancia magnética funcional (IRMf) estructurales y basadas en tareas, pocos estudios se han centrado en la actividad cerebral en estado de reposo en este trastorno. Investigamos la actividad cerebral en estado de reposo de sujetos con tartamudez mediante el análisis de la amplitud de la fluctuación de baja frecuencia (ALFF), la conectividad funcional (FC)basada en la región de interés (ROI) y la FC basada en el análisis de componentes independientes (ICA). Cuarenta y cuatro hombres adultos con tartamudez del desarrollo y 46 controles masculinos fluidos de la misma edad se escanearon usando fMRI en estado de reposo. El ALFF, los FC basados en ROI y los FC basados en ICA se compararon entre sujetos varones con tartamudez y controles fluidos en forma de vóxel. En comparación con los controles fluidos, los sujetos con tartamudez mostraron un aumento de ALFF en las áreas del cerebro izquierdo relacionadas con las funciones motoras y auditivas del habla y las cortezas prefrontales bilaterales relacionadas con el control cognitivo. Sin embargo, los sujetos con tartamudeo mostraron una disminución de ALFF en el área de recepción del lenguaje posterior izquierda y en las áreas motoras bilaterales sin habla. El análisis de FC basado en ROI reveló una disminución de FC entre el área posterior del lenguaje involucrada en la percepción y decodificación de la información sensorial y el área anterior del cerebro involucrada en el inicio de la función motora del habla, así como un aumento de FC dentro de las áreas asociadas al habla y al lenguaje anterior o posterior y entre las áreas prefrontales y la red de modo predeterminado (DMN) en sujetos con tartamudeo. ICA mostró que los sujetos con tartamudez habían disminuido la FC en la DMN y aumentado la FC en la red sensoriomotora. Nuestros hallazgos respaldan el concepto de que los sujetos con tartamudeo tienen déficits en múltiples sistemas funcionales (motor, lenguaje, auditivo y DMN) y en las conexiones entre ellos.

Files

journal.pone.0030570&type=printable.pdf

Files (3.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ab8482621906016a5c1b325fe359b924
3.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نشاط الدماغ في حالة الراحة لدى الذكور البالغين الذين يتلعثمون
Translated title (French)
État de repos Activité cérébrale chez les hommes adultes qui bégaient
Translated title (Spanish)
Actividad cerebral en estado de reposo en hombres adultos que tartamudean

Identifiers

Other
https://openalex.org/W1965725237
DOI
10.1371/journal.pone.0030570

Is supplement to
https://openalex.org/W4394367129 (Other)
https://openalex.org/W3049285873 (Other)
https://openalex.org/W2948361065 (Other)
https://openalex.org/W2793605638 (Other)
https://openalex.org/W2739017149 (Other)
https://openalex.org/W2390587268 (Other)
https://openalex.org/W2158143675 (Other)
https://openalex.org/W2143570064 (Other)
https://openalex.org/W1593398722 (Other)
https://openalex.org/W1585336261 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W117415240
  • https://openalex.org/W1760829075
  • https://openalex.org/W1964233116
  • https://openalex.org/W1972468180
  • https://openalex.org/W1973866590
  • https://openalex.org/W1974486941
  • https://openalex.org/W1980158640
  • https://openalex.org/W1982127093
  • https://openalex.org/W1985327120
  • https://openalex.org/W1986387796
  • https://openalex.org/W1987298438
  • https://openalex.org/W1987915353
  • https://openalex.org/W1989041022
  • https://openalex.org/W1990003238
  • https://openalex.org/W1993019658
  • https://openalex.org/W1993295537
  • https://openalex.org/W2002923643
  • https://openalex.org/W2003204755
  • https://openalex.org/W2005275360
  • https://openalex.org/W2009494091
  • https://openalex.org/W2011371045
  • https://openalex.org/W2012174623
  • https://openalex.org/W2013059633
  • https://openalex.org/W2014804061
  • https://openalex.org/W2014825067
  • https://openalex.org/W2017395555
  • https://openalex.org/W2022107056
  • https://openalex.org/W2022504317
  • https://openalex.org/W2026452816
  • https://openalex.org/W2029150330
  • https://openalex.org/W2029332057
  • https://openalex.org/W2036294818
  • https://openalex.org/W2040326602
  • https://openalex.org/W2041243459
  • https://openalex.org/W2041326101
  • https://openalex.org/W2044238842
  • https://openalex.org/W2048015880
  • https://openalex.org/W2048610733
  • https://openalex.org/W2049980174
  • https://openalex.org/W2050611085
  • https://openalex.org/W2055561483
  • https://openalex.org/W2056081184
  • https://openalex.org/W2056081424
  • https://openalex.org/W2056850269
  • https://openalex.org/W2058046532
  • https://openalex.org/W2060119909
  • https://openalex.org/W2061968217
  • https://openalex.org/W2062706232
  • https://openalex.org/W2065223095
  • https://openalex.org/W2072481403
  • https://openalex.org/W2072543325
  • https://openalex.org/W2074634088
  • https://openalex.org/W2074692672
  • https://openalex.org/W2075040260
  • https://openalex.org/W2078563124
  • https://openalex.org/W2080847728
  • https://openalex.org/W2093545194
  • https://openalex.org/W2095438393
  • https://openalex.org/W2095709926
  • https://openalex.org/W2096324845
  • https://openalex.org/W2097117521
  • https://openalex.org/W2098183944
  • https://openalex.org/W2099451438
  • https://openalex.org/W2100122666
  • https://openalex.org/W2101334128
  • https://openalex.org/W2104500862
  • https://openalex.org/W2107776830
  • https://openalex.org/W2108384452
  • https://openalex.org/W2108967519
  • https://openalex.org/W2112891119
  • https://openalex.org/W2116117105
  • https://openalex.org/W2121723757
  • https://openalex.org/W2126857486
  • https://openalex.org/W2130671706
  • https://openalex.org/W2131404105
  • https://openalex.org/W2132092497
  • https://openalex.org/W2132467014
  • https://openalex.org/W2133903921
  • https://openalex.org/W2136022845
  • https://openalex.org/W2137526583
  • https://openalex.org/W2137637872
  • https://openalex.org/W2137928190
  • https://openalex.org/W2142484032
  • https://openalex.org/W2142565797
  • https://openalex.org/W2142665990
  • https://openalex.org/W2145403933
  • https://openalex.org/W2145775728
  • https://openalex.org/W2148210055
  • https://openalex.org/W2159185009
  • https://openalex.org/W2161502085
  • https://openalex.org/W2162010696
  • https://openalex.org/W2162119790
  • https://openalex.org/W2165890406
  • https://openalex.org/W2166305780
  • https://openalex.org/W2166659155
  • https://openalex.org/W2169600760
  • https://openalex.org/W2169793721
  • https://openalex.org/W2171630967
  • https://openalex.org/W2188130948
  • https://openalex.org/W2264459499