Abstract Neurofilaments are structural components of neurons and are particularly abundant in highly myelinated axons. The levels of neurofilament light chain (NfL) in both cerebrospinal fluid (CSF) and plasma have been related to degeneration in several neurodegenerative conditions including frontotemporal dementia (FTD) and NfL is currently considered as the most promising diagnostic and prognostic fluid biomarker in FTD. Although the location and function of filaments in the healthy nervous system suggests a link between increased NfL and white matter degeneration, such a claim has not been fully elucidated in vivo , especially in the context of FTD. The present study provides evidence of an association between the plasma levels of NfL and white matter involvement in behavioral variant FTD (bvFTD) by relating plasma concentration of NfL to diffusion tensor imaging (DTI) metrics in a group of 20 bvFTD patients. The results of both voxel-wise and tract specific analysis showed that increased plasma NfL concentration is associated with a reduction in fractional anisotropy (FA) in a widespread set of white matter tracts including the superior longitudinal fasciculus, the fronto-occipital fasciculus the anterior thalamic radiation and the dorsal cingulum bundle. Plasma NfL concentration also correlated with cortical thinning in a portion of the right medial prefrontal cortex and of the right lateral orbitofrontal cortex. These results support the hypothesis that blood NfL levels reflect the global level of neurodegeneration in bvFTD and help to advance our understanding of the association between this blood biomarker for FTD and the disease process.

Abstract Sulcation of the anterior cingulate may be defined by presence of a paracingulate sulcus, a tertiary sulcus developing during the third gestational trimester with implications on cognitive function and disease. In this cross-sectional study we examine task-free resting state functional connectivity and diffusion-weighted tract segmentation data from a cohort of healthy adults (< 60-year-old, n = 129), exploring the impact of ipsilateral paracingulate sulcal presence on structural and functional connectivity. Presence of a left paracingulate sulcus was associated with reduced fractional anisotropy in the left cingulum bundle and the left peri-genual and dorsal bundle segments, suggesting reduced structural organisational coherence in these tracts. This association was not observed in the offsite temporal cingulum bundle segment. Left paracingulate sulcal presence was associated with increased left peri-genual radial diffusivity and tract volume possibly suggesting increased U-fibre density in this region. Greater network dispersity was identified in individuals with an absent left paracingulate sulcus by presence of a significant, predominantly intraregional, frontal component of resting state functional connectivity which was not present in individuals with a present left paracingulate sulcus. Seed-based functional connectivity in pre-defined networks was not associated with paracingulate sulcal presence. These results identify a novel association between sulcation and structural connectivity in a healthy adult population with implications for conditions where this variation is of interest. Presence of a left paracingulate sulcus appears to alter local structural and functional connectivity, possibly as a result of the presence of a local network reliant on short association fibres.

The medial temporal lobe (MTL) is hypothesized to be relatively spared in early-onset Alzheimer's disease (EOAD). Yet, detailed examination of MTL subfield volumes and drivers of atrophy in amnestic EOAD is lacking.

Age-related white matter hyperintensities are a common feature and are known to be negatively associated with structural integrity, functional connectivity, and cognitive performance. However, this has yet to be fully understood mechanistically. We analyzed multiple MRI modalities acquired in 465 non-demented individuals from the Swedish BioFINDER study including 334 cognitively normal and 131 participants with mild cognitive impairment. White matter hyperintensities were automatically quantified using fluid-attenuated inversion recovery MRI and parameters from diffusion tensor imaging were estimated in major white matter fibre tracts. We calculated fMRI resting state-derived functional connectivity within and between predefined cortical regions structurally linked by the white matter tracts. How change in functional connectivity is affected by white matter lesions and related to cognition (in the form of executive function and processing speed) was explored. We examined the functional changes using a measure of sample entropy. As expected hyperintensities were associated with disrupted structural white matter integrity and were linked to reduced functional interregional lobar connectivity, which was related to decreased processing speed and executive function. Simultaneously, hyperintensities were also associated with increased intraregional functional connectivity, but only within the frontal lobe. This phenomenon was also associated with reduced cognitive performance. The increased connectivity was linked to increased entropy (reduced predictability and increased complexity) of the involved voxels' blood oxygenation level-dependent signal. Our findings expand our previous understanding of the impact of white matter hyperintensities on cognition by indicating novel mechanisms that may be important beyond this particular type of brain lesions.

Non-invasive evaluation of glymphatic function has emerged as a crucial goal in neuroimaging, and diffusion tensor imaging along the perivascular space (DTI-ALPS) has emerged as a candidate method for this purpose. Reduced ALPS index has been suggested to indicate impaired glymphatic function. However, the potential impact of crossing fibres on the ALPS index has not been assessed, which was the aim of this cross-sectional study. For this purpose, we used DTI-ALPS in a cohort with three groups: Parkinson's disease (PD) (