Background No large trials have been done to investigate the efficacy of an intervention combining a specific compound and several lifestyle interventions compared with placebo for the prevention of cognitive decline. We tested the effect of omega 3 polyunsaturated fatty acid supplementation and a multidomain intervention (physical activity, cognitive training, and nutritional advice), alone or in combination, compared with placebo, on cognitive decline. Methods The Multidomain Alzheimer Preventive Trial was a 3-year, multicentre, randomised, placebo-controlled superiority trial with four parallel groups at 13 memory centres in France and Monaco. Participants were non-demented, aged 70 years or older, and community-dwelling, and had either relayed a spontaneous memory complaint to their physician, limitations in one instrumental activity of daily living, or slow gait speed. They were randomly assigned (1:1:1:1) to either the multidomain intervention (43 group sessions integrating cognitive training, physical activity, and nutrition, and three preventive consultations) plus omega 3 polyunsaturated fatty acids (ie, two capsules a day providing a total daily dose of 800 mg docosahexaenoic acid and 225 mg eicosapentaenoic acid), the multidomain intervention plus placebo, omega 3 polyunsaturated fatty acids alone, or placebo alone. A computer-generated randomisation procedure was used to stratify patients by centre. All participants and study staff were blinded to polyunsaturated fatty acid or placebo assignment, but were unblinded to the multidomain intervention component. Assessment of cognitive outcomes was done by independent neuropsychologists blinded to group assignment. The primary outcome was change from baseline to 36 months on a composite Z score combining four cognitive tests (free and total recall of the Free and Cued Selective Reminding test, ten Mini-Mental State Examination orientation items, Digit Symbol Substitution Test, and Category Naming Test) in the modified intention-to-treat population. The trial was registered with ClinicalTrials.gov (NCT00672685). Findings 1680 participants were enrolled and randomly allocated between May 30, 2008, and Feb 24, 2011. In the modified intention-to-treat population (n=1525), there were no significant differences in 3-year cognitive decline between any of the three intervention groups and the placebo group. Between-group differences compared with placebo were 0·093 (95% CI 0·001 to 0·184; adjusted p=0·142) for the combined intervention group, 0·079 (−0·012 to 0·170; 0·179) for the multidomain intervention plus placebo group, and 0·011 (−0·081 to 0·103; 0·812) for the omega 3 polyunsaturated fatty acids group. 146 (36%) participants in the multidomain plus polyunsaturated fatty acids group, 142 (34%) in the multidomain plus placebo group, 134 (33%) in the polyunsaturated fatty acids group, and 133 (32%) in the placebo group had at least one serious emerging adverse event. Four treatment-related deaths were recorded (two in the multidomain plus placebo group and two in the placebo group). The interventions did not raise any safety concerns and there were no differences between groups in serious or other adverse events. Interpretation The multidomain intervention and polyunsaturated fatty acids, either alone or in combination, had no significant effects on cognitive decline over 3 years in elderly people with memory complaints. An effective multidomain intervention strategy to prevent or delay cognitive impairment and the target population remain to be determined, particularly in real-world settings. Funding French Ministry of Health, Pierre Fabre Research Institute, Gerontopole, Exhonit Therapeutics, Avid Radiopharmaceuticals.

Background.— Migraine sufferers experience premonitory symptoms which suggest that primary hypothalamic dysfunction is a likely trigger of the attacks. Neuroendocrine and laboratory data also support this hypothesis. To date, positron emission tomography (PET) scans of migraine sufferers have demonstrated activation of brainstem nuclei, but not of the hypothalamus. Objective.— To record cerebral activations withH2 15OPET during spontaneous migraine without aura attacks. Methods.— We scanned 7 patients with migraine without aura (6 females and 1 male) in each of 3 situations: within 4 hours of headache onset, after headache relief by sumatriptan injection (between the fourth and the sixth hour after headache onset), and during an attack‐free period. Results.— During the headache we found not only significant activations in the midbrain and pons, but also in the hypothalamus, all persisting after headache relief by sumatriptan. Conclusion.— Hypothalamic activity, long suspected by clinical and experimental arguments as a possible trigger for migraine, is demonstrated for the first time during spontaneous attacks.

Abstract Patients suffering from Parkinson's disease (PD) frequently experienced painful sensations that could be in part due to central modification of nociception. We compared pain threshold before and after administration of levodopa in PD patients and in controls, and investigated cerebral activity with positron emission tomography (PET) during experimental nociceptive stimulation. Pain threshold was determined using thermal stimulation during two randomized conditions: off and on . We performed H 2 15 O PET analysis of regional cerebral blood flow on subjects while they received alternate randomized noxious and innocuous stimuli during off and on conditions. In off condition, pain threshold in nine PD patients was significantly lower than in nine controls. Administration of levodopa significantly raised pain threshold in PD patients but not in controls. During off condition, there was a significant increase in pain‐induced activation in right insula and prefrontal and left anterior cingulate cortices in PD compared to control group. Levodopa significantly reduced pain‐induced activation in these areas in PD. This study shows that pain threshold is lower in PD patients but returns to normal ranges after levodopa administration. Moreover, PD patients have higher pain‐induced activation in nociceptive pathways, which can be reduced by levodopa. © 2005 Movement Disorder Society

Positron emission tomography (PET) imaging of brain amyloid load has been suggested as a core biomarker for Alzheimer's disease (AD). The aim of this study was to test the feasibility of using PET imaging with (18)F-AV-45 (florbetapir) in a routine clinical environment to differentiate between patients with mild to moderate AD and mild cognitive impairment (MCI) from normal healthy controls (HC).In this study, 46 subjects (20 men and 26 women, mean age of 69.0 ± 7.6 years), including 13 with AD, 12 with MCI and 21 HC subjects, were enrolled from three academic memory clinics. PET images were acquired over a 10-min period 50 min after injection of florbetapir (mean ± SD of radioactivity injected, 259 ± 57 MBq). PET images were assessed visually by two individuals blinded to any clinical information and quantitatively via the standard uptake value ratio (SUVr) in the specific regions of interest, which were defined in relation to the cerebellum as the reference region.The mean values of SUVr were higher in AD patients (median 1.20, Q1-Q3 1.16-1.30) than in HC subjects (median 1.05, Q1-Q3 1.04-1.08; p = 0.0001) in the overall cortex and all cortical regions (precuneus, anterior and posterior cingulate, and frontal median, temporal, parietal and occipital cortex). The MCI subjects also showed a higher uptake of florbetapir in the posterior cingulate cortex (median 1.06, Q1-Q3 0.97-1.28) compared with HC subjects (median 0.95, Q1-Q3 0.82-1.02; p = 0.03). Qualitative visual assessment of the PET scans showed a sensitivity of 84.6% (95% CI 0.55-0.98) and a specificity of 38.1% (95% CI 0.18-0.62) for discriminating AD patients from HC subjects; however, the quantitative assessment of the global cortex SUVr showed a sensitivity of 92.3% and specificity of 90.5% with a cut-off value of 1.122 (area under the curve 0.894).These preliminary results suggest that PET with florbetapir is a safe and suitable biomarker for AD that can be used routinely in a clinical environment. However, the low specificity of the visual PET scan assessment could be improved by the use of specific training and automatic or semiautomatic quantification tools.

Abstract The European Prevention of Alzheimer Dementia (EPAD) is a multi-center study that aims to characterize the preclinical and prodromal stages of Alzheimer’s Disease. The EPAD imaging dataset includes core (3D T1w, 3D FLAIR) and advanced (ASL, diffusion MRI, and resting-state fMRI) MRI sequences. Here, we give an overview of the semi-automatic multimodal and multisite pipeline that we developed to curate, preprocess, quality control (QC), and compute image-derived phenotypes (IDPs) from the EPAD MRI dataset. This pipeline harmonizes DICOM data structure across sites and performs standardized MRI preprocessing steps. A semi-automated MRI QC procedure was implemented to visualize and flag MRI images next to site-specific distributions of QC features — i.e. metrics that represent image quality. The value of each of these QC features was evaluated through comparison with visual assessment and step-wise parameter selection based on logistic regression. IDPs were computed from 5 different MRI modalities and their sanity and potential clinical relevance were ascertained by assessing their relationship with biological markers of aging and dementia. The EPAD v1500.0 data release encompassed core structural scans from 1356 participants 842 fMRI, 831 dMRI, and 858 ASL scans. From 1356 3D T1w images, we identified 17 images with poor quality and 61 with moderate quality. Five QC features — Signal to Noise Ratio (SNR), Contrast to Noise Ratio (CNR), Coefficient of Joint Variation (CJV), Foreground-Background energy Ratio (FBER), and Image Quality Rate (IQR) — were selected as the most informative on image quality by comparison with visual assessment. The multimodal IDPs showed greater impairment in associations with age and dementia biomarkers, demonstrating the potential of the dataset for future clinical analyses.

PET imaging of the translocator protein (TSPO) is used to assess in vivo brain inflammation. One of the main methodological issues with this method is the allelic dependence of the radiotracer affinity. In Alzheimer's disease (AD), previous studies have shown similar clinical and patho-biological profiles between TSPO genetic subgroups. However, there is no evidence regarding the effect of the TSPO genotype on cerebrospinal-fluid biomarkers of glial activation, and synaptic and axonal damage.

Vascular risk factors (VRFs) and cerebral small vessel disease (cSVD) are common in patients with Alzheimer disease (AD). It remains unclear whether this coexistence reflects shared risk factors or a mechanistic relationship and whether vascular and amyloid pathologies have independent or synergistic influence on subsequent AD pathophysiology in preclinical stages. We investigated links between VRFs, cSVD, and amyloid levels (Aβ

Dynamic Functional Connectivity (dFC) in the resting state (rs) is considered as a correlate of cognitive processing. Describing dFC as a flow across morphing connectivity configurations, our notion of dFC speed quantifies the rate at which FC networks evolve in time. Here we probe the hypothesis that variations of rs dFC speed and cognitive performance are selectively interrelated within specific functional subnetworks.In particular, we focus on Sleep Deprivation (SD) as a reversible model of cognitive dysfunction. We found that whole-brain level (global) dFC speed significantly slows down after 24h of SD. However, the reduction in global dFC speed does not correlate with variations of cognitive performance in individual tasks, which are subtle and highly heterogeneous. On the contrary, we found strong correlations between performance variations in individual tasks –including Rapid Visual Processing (RVP, assessing sustained visual attention)– and dFC speed quantified at the level of functional sub-networks of interest. Providing a compromise between classic static FC (no time) and global dFC (no space), modular dFC speed analyses allow quantifying a different speed of dFC reconfiguration independently for sub-networks overseeing different tasks. Importantly, we found that RVP performance robustly correlates with the modular dFC speed of a characteristic frontoparietal module.Highlights Author summary We interpreted dynamic Functional Connectivity (dFC) as a random walk in the space of possible FC networks performed with a quantifiable “speed”.Here, we analyze a fMRI dataset in which subjects are scanned and cognitively tested both before and after Sleep Deprivation (SD), used as a reversible model of cognitive dysfunction. While global dFC speed slows down after a sleepless night, it is not a sufficiently sensitive metric to correlate with fine and specific cognitive performance changes. To boost the capacity of dFC speed analyses to account for fine and specific cognitive decline, we introduce a notion of modular dFC speed . Capitalizing on an edge-centric measure of functional connectivity, which we call Meta-Connectivity, we isolate subgraphs of FC describing relatively independent random walks ( dFC modules ) and controlled by distinct “puppet masters” ( meta-hubs ). We then find that variations of the random walk speed of distinct dFC modules now selectively correlate with SD-induced variations of performance in the different tasks. This in agreement with the fact that different subsystems – distributed but functionally distinct–oversee different tasks.The high sensititivity of modular dFC analyses bear promise of future applications to the early detection and longitudinal characterization of pathologies such as Alzheimer’s dementia.* rs : resting-state fMRI : functional magnetic resonance imaging BOLD : blood oxygen level dependent FC : functional connectivity d FC : dynamic functional connectivity MC : meta-connectivity RTI : simple reaction time n-back : working memory task RVP : rapid visual processing task

Background: N-methyl-D-aspartate receptors (NMDARs) are members of the ionotropic glutamate receptor family. These ligand-gated channels are entwined with numerous fundamental neurological functions within the central nervous system (CNS), and numerous neuropsychiatric disorders may arise from their malfunction. Methods: The purpose of the present review is to provide a detailed description of NMDARs by addressing their molecular structures, activation mechanisms, and physiological roles in the mammalian brain. In the second part, their role in various neuropsychiatric disorders including stroke, epilepsy, anti-NMDA encephalitis, Alzheimer’s and Huntington’s diseases, schizophrenia, depression, neuropathic pain, opioid-induced tolerance, and hyperalgesia will be covered. Results: Finally, through a careful exploration of the main non-competitive NMDARs antagonists (channel-blockers). Conclusion: We discuss the strengths and limitations of the various molecular structures developed for diagnostic or therapeutic purposes.