Before children can read, their brains have yet to develop selective responses to words. This study demonstrates that a child's connectivity pattern at age 5 can predict where their own word-selective cortex will later develop. This suggests that connectivity lays the groundwork for later functional development of cortex. What determines the cortical location at which a given functionally specific region will arise in development? We tested the hypothesis that functionally specific regions develop in their characteristic locations because of pre-existing differences in the extrinsic connectivity of that region to the rest of the brain. We exploited the visual word form area (VWFA) as a test case, scanning children with diffusion and functional imaging at age 5, before they learned to read, and at age 8, after they learned to read. We found the VWFA developed functionally in this interval and that its location in a particular child at age 8 could be predicted from that child's connectivity fingerprints (but not functional responses) at age 5. These results suggest that early connectivity instructs the functional development of the VWFA, possibly reflecting a general mechanism of cortical development.

Developmental dyslexia, an unexplained difficulty in learning to read, has been associated with alterations in white matter organization as measured by diffusion-weighted imaging. It is unknown, however, whether these differences in structural connectivity are related to the cause of dyslexia or if they are consequences of reading difficulty (e.g., less reading experience or compensatory brain organization). Here, in 40 kindergartners who had received little or no reading instruction, we examined the relation between behavioral predictors of dyslexia and white matter organization in left arcuate fasciculus, inferior longitudinal fasciculus, and the parietal portion of the superior longitudinal fasciculus using probabilistic tractography. Higher composite phonological awareness scores were significantly and positively correlated with the volume of the arcuate fasciculus, but not with other tracts. Two other behavioral predictors of dyslexia, rapid naming and letter knowledge, did not correlate with volumes or diffusion values in these tracts. The volume and fractional anisotropy of the left arcuate showed a particularly strong positive correlation with a phoneme blending test. Whole-brain regressions of behavioral scores with diffusion measures confirmed the unique relation between phonological awareness and the left arcuate. These findings indicate that the left arcuate fasciculus, which connects anterior and posterior language regions of the human brain and which has been previously associated with reading ability in older individuals, is already smaller and has less integrity in kindergartners who are at risk for dyslexia because of poor phonological awareness. These findings suggest a structural basis of behavioral risk for dyslexia that predates reading instruction.

Recent efforts have focused on screening methods to identify children at risk for dyslexia as early as preschool/kindergarten. Unfortunately, while low sensitivity leads to under-identification of at-risk children, low specificity can lead to over-identification, resulting in inaccurate allocation of limited educational resources. The present study focused on children identified as at-risk in kindergarten who do not subsequently develop dyslexia to specify factors associated with better reading outcomes among at-risk children. Early screening was conducted in kindergarten and a subset of children was tracked longitudinally until second grade. Potential protective factors were evaluated at cognitive-linguistic, environmental, and neural levels. Relative to at-risk kindergarteners who subsequently developed dyslexia, those who did not were characterized by significantly higher socioeconomic status (SES), speech production accuracy, and microstructure of the posterior right-hemispheric superior longitudinal fasciculus (SLF). A positive association between microstructure of the right SLF and subsequent decoding skills was found to be specific to at-risk children and not observed among typical controls. Among at-risk children, several kindergarten-age factors were found to significantly contribute to the prediction of subsequent decoding skills: microstructure of the posterior right SLF, age, gender, SES, and phonological awareness. These findings suggest that putative compensatory mechanisms are already present by the start of kindergarten. The right SLF, in conjunction with the cognitive-linguistic and socioeconomic factors identified, may play an important role in facilitating reading development among at-risk children. This study has important implications for approaches to early screening, and assessment strategies for at-risk children.

Abstract Research has demonstrated the transdiagnostic importance of irritability in psychopathology pathways but the contribution of developmentally-unfolding patterns has only recently been explored. To address this question, irritability patterns of 110 youth from a large and diverse early childhood cohort were assessed at preschool age and at school age (∼2.5 years later) with a dimensional irritability scale designed to capture the normal:abnormal spectrum. Participants then returned at Pre-adolescence (∼6 years later) for an assessment with a structured clinical interview (internalizing/externalizing symptoms) and a magnetic resonance imaging scan. When only preschool age irritability was considered, this was a transdiagnostic predictor of internalizing and externalizing symptoms. However, a model including both preschool and school age irritability provided a more nuanced picture. A high preschool and decreasing school age profile of irritability predicted elevated pre-adolescence internalizing symptoms, potentially reflecting emerging coping/internalizing behavior in pre-adolescence. In contrast, a stable irritability profile across these timepoints predicted increased pre-adolescence externalizing symptoms. Further, preschool irritability (a period of rapid growth) did not predict pre-adolescent gray matter volume abnormality, an indicator of transdiagnostic clinical risk. However, irritability at school age (when gray matter volume growth is largely finished) demonstrated an interactive effect among regions; increased school age irritability predicted reduced volume in pre-adolescence emotional regions (e.g., amygdala, medial orbitofrontal cortex) and increased volume in other regions (e.g., cerebellum). Expanding the impact of RDoC’s approach yielding transdiagnostic phenotypes and multiple units of analysis, a developmentally informed approach provides critical new insights into the complex unfolding of mechanisms underlying emerging psychopathology.

Central message: Patients who undergo valve-sparing root replacement at high-volume aortic centers have similar outcomes regardless of annual surgeon volume.Perspective message: Valve-sparing root replacement is a technically challenging and complex procedure.Little is known about the outcomes of such procedures performed by surgeons with different annual case volumes at the same aortic center.In this study, we describe short-and long-term outcomes of patients who undergo valve-sparing root replacement based on annual case volume of operating surgeon.Central figure legend.KM curve of IPTW balanced cohort comparing VSRR performed by <5 ARR versus ≥5 ARR surgeons

Developmental dyslexia is a learning disability characterized by difficulties in word reading. While the prevalence in the general public is around 10-12%, an increased prevalence of 40-60% has been reported for children with a familial risk. Neural atypicalities in the reading network have been observed in children with (FHD+) compared to without (FHD-) a family history of dyslexia, even before reading onset. Despite the hereditary risk, about half of FHD+ children develop typical reading abilities (FHD+Typical) but the underlying neural characteristics and the developmental trajectories of these favorable reading outcomes remain unknown. Utilizing a retrospective, longitudinal approach, this is the first study to examine whether potential protective neural mechanisms are present before reading onset in FHD+Typical. Functional and structural brain characteristics were examined in 69 pre-readers who subsequently developed typical reading abilities (35 FHD+Typical/34 FHD-Typical) using MRI/fMRI. Searchlight-based multivariate pattern analyses identified distinct activation patterns during phonological processing between FHD+Typical and FHD-Typical in right inferior frontal (RIFG) and left temporo-parietal (LTPC) regions. Hypoactivation in LTPC was further demonstrated in FHD+Typical compared to FHD-Typical, suggesting that this previously reported neural characteristic of dyslexia is primarily associated with familial risk. Importantly, FHD+Typical pre-readers exhibited higher activation in RIFG than FHD-Typical, which was associated with increased interhemispheric functional and structural connectivity. These results suggest that putative protective neural mechanisms are already established in FHD+Typical pre-readers and may therefore support their successful reading development. Further studies are needed to investigate the functional significance and developmental trajectories of these neural mechanisms as well as their enabling factors, which has the potential to inform the design of early preventative/remediation strategies.