Whole brain and corpus callosum diffusion tensor metrics: How do they correlate with visual and verbal memory performance in chronic traumatic brain injury

Abstract

This research investigates the chronic effect of moderate to severe traumatic brain injury on brain white matter integrity, as reflected by diffusion tensor imaging metrics, and the assessment of their correlation to neuropsychological response. Thirteen male participants with traumatic brain injury (8.4 years average post-injury time) were compared to a matched group of neurologically healthy controls. None of the traumatic brain injury subjects had received post-acute neurocognitive and/or neuropsychological rehabilitation. Between-group comparison of fractional anisotropy, mean diffusivity, axial diffusivity, and radial diffusivity was performed for the whole brain and corpus callosum. An extensive battery of visual and verbal memory tasks was employed for the comparative assessment of neurocognitive performance. Between-group and within-group performance differences were correlated with fractional anisotropy, mean diffusivity, axial diffusivity, and radial diffusivity of corpus callosum. Significant changes in global fractional anisotropy, mean diffusivity, and radial diffusivity were associated with traumatic brain injury. Visual memory capacity was reduced in traumatic brain injury, and this deficit was correlated to white matter integrity loss at the corpus callosum. Participants with traumatic brain injury underperformed controls in verbal memory as well, but no correlation with corpus callosum diffusion tensor imaging properties was established. Betweengroup performance difference was correlated with corpus callosum diffusion metrics in several tasks. Significant correlations were found between corpus callosum diffusion tensor imaging metrics and neuropsychological response within the traumatic brain injury group. Changes in whole brain and corpus callosum diffusion tensor metrics inflicted by moderate to severe traumatic brain injury are still evident several years post-injury and relate to neurocognitive impairment, while loss of white matter integrity seems to correlate with episodic and working memory impairment.

The Effect of a Combined Ganciclovir, Methylprednisolone, and Immunoglobulin Regimen on Survival and Functional Outcomes in Patients With Japanese Encephalitis

“…As indicated by the DTI results, this may be related to the breakage of multiple connecting fibres in the corpus callosum tract and arcuate tract in the brain. As memory function requires unilateral and bilateral information transmission through the corpus callosum ( 39 ), damage to the integrity of this structure may impair memory. The improvement of the patients' remaining symptoms also suggests that the continuation of rehabilitation training after hospital discharge has a positive impact on cognitive recovery.…”

Εκτίμηση Της Δομής Και Δικτύωσης Του Ανθρώπινου Εγκεφάλου Στην Τραυματική Εγκεφαλική Βλάβη Με Χρήση Προηγμένων Τεχνικών Απεικόνισης Μαγνητικού Συντονισμού

“…Πίνακας 5: Σύγκριση νευρογνωσιακών εκτιμήσεων οπτικής και λεκτικής μνήμης ανάμεσα στις ομάδα ΤΕΒ και στην ομάδα ελέγχου(Yiannakkaras et. al., 2019).Για να διαπιστωθεί κατά πόσο υπάρχει στατιστικά σημαντική διαφορά ανάμεσα στις δύο ομάδες πραγματοποιήθηκε μονοπαραγοντική ανάλυση συνδιακύμανσης (one-way ANCOVA) ελέγχοντας την ηλικία και την εκπαίδευση των συμμετεχόντων.…”

“…Σύγκριση ανάμεσα στις ομάδες ελέγχου και TEBΠραγματοποιήθηκε σύγκριση των χαρτών των τιμών p, οι οποίοι καταρτίστηκαν με ανάλυση TBSS στο μεσολόβιο, για να εντοπιστούν περιοχές όπου παρουσιάζεται στατιστικά σημαντική διαφορά (FWE διορθωμένη τιμή p<=0.05) ανάμεσα στις ομάδες σε ότι αφορά τη Η απόδοση σε ελέγχους που συνδέονται με την οπτική μνήμη συσχετίζονται με παραμέτρους διάχυσης στο μεσολόβιο σε έναν έλεγχο εργαζόμενης μνήμης (Σχήμα 18: Η συσχέτιση της ΑD με την απόδοση της ομάδας TEB στον έλεγχο του μηχανισμού βραχυπρόθεσμης μνήμης αντικειμένου παρουσιάζει στατιστικά σημαντική διαφορά (FWE διορθωμένη τιμή p<0.05) στο αριστερό μέρος του μεσολόβιου ως προς την αντίστοιχη του δείγματος ελέγχου(Yiannakkaras et.al., 2019). Πίνακας 6: Συσχέτιση ανάμεσα στην απόδοση στον έλεγχο βραχυπρόθεσμης μνήμης αντικειμένου και στην Αξονική Διαχυτότητα (AD) για τις δύο ομάδες (ανάλυση πολλαπλής παλινδρόμησης) στην αριστερή πλευρά του σώματος του σώματος του μεσολόβιου όπως αυτή διαγράφεται στο σχ.18(Yiannakkaras et. al., 2019).Η απόδοση της ομάδας TEB στο έλεγχο ανάκλησης της εικόνας Rey με καθυστέρηση παρουσιάζει στατιστικά σημαντική διαφορά (FWE διορθωμένη τιμή p<0.05) στη συσχέτιση της με την FA σε σχέση με την αντίστοιχη της ομάδας ελέγχου στο μεσολόβιο, ενώ σε σχέση με την MD η διαφορά επεκτείνεται στο πρόσθιο μέρος (γόνυ) (Σχ.19(α)).Σχήμα 19: Η συσχέτιση (a) της FA στο σώμα και (β) της MD στο αριστερό μέρος του σώματος με προέκταση στο γόνυ του μεσολόβιου, με την απόδοση της ομάδας TEB στον έλεγχο ανάκλησης της εικόνας Rey με καθυστέρηση, παρουσιάζει στατιστικά σημαντική διαφορά (FWE διορθωμένη p<0.05), σε σχέση με την αντίστοιχη της ομάδας ελέγχου (Yiannakkaras et.al., 2019).…”