ABSTRACT Based on the joint investigation in 287 healthy volunteers (150 Left-Handers (LH)) of language task-induced asymmetries and intrinsic connectivity strength of the sentence-processing supramodal network, we show that individuals with atypical rightward language lateralization (N = 30, 25 LH) do not rely on an organization that simply mirrors that of typical leftward lateralized individuals. Actually, the resting-state organization in the atypicals showed that their sentence processing was underpinned by left and right networks both wired for language processing and highly interacting by strong interhemispheric intrinsic connectivity and larger corpus callosum volume. Such a loose hemispheric specialization for language permits the hosting of language in either the left and/or right hemisphere as assessed by a very high incidence of dissociations across various language task-induced asymmetries in this group.

A bstract We have identified the brain areas involved in Manual Preference (MP) in 143 left-handers (LH) and 144 right-handers (RH)). First, we selected the pairs of homotopic regions of interest (hROIs) of the AICHA atlas with significant contralateral activation and asymmetry during the right-hand and the left-hand Finger-Tapping (FT) both in RH and LH. Thirteen hROIs were selected, including the primary and secondary sensorimotor, and premotor cortices, thalamus, dorsal putamen and cerebellar lobule IV. Both contralateral activations and ipsilateral deactivations (reversed for the cerebellum) were seen in primary motor and somatosensory areas, with stronger asymmetries when the preferred hand was used. Comparing the prediction of MP with different combinations of BOLD variations in these 13 hROIs, the differences between movement of the preferred hand versus that of the non-preferred hand within the contralateral and/or ipsilateral cortices of 11 hROIS performed best at explaining handedness distribution, Handedness is thus supported by: 1-between-hand variations of ipsilateral deactivations of hand primary sensorimotor and secondary somatosensory cortices and 2-variations in regions showing the same profile in left and right-handers during the right or left FT. The present study demonstrates that right and left-handedness are not based on mirrored organization of hand control areas.

Abstract We herein propose an atlas of 32 sentence-related areas based on a 3-step method combining the analysis of activation and asymmetry during multiple language tasks with hierarchical clustering of resting-state connectivity and graph analyses. 144 healthy right-handers performed fMRI runs based on language production, reading and listening, both with sentences and lists of over-learned words. Sentence minus word-list BOLD contrast and left-minus-right BOLD asymmetry for each task were computed in pairs of homotopic regions of interest (hROIs) from the AICHA atlas. Thirty-two hROIs were identified that were conjointly activated and leftward asymmetrical in each of the 3 language contrasts. Analysis of resting- state temporal correlations of BOLD variations between these 32 hROIs allowed the segregation of a core network, SENT_CORE including 18 hROIs. Resting-state graph analysis applied to SENT_CORE hROIs revealed that the pars triangularis of the inferior frontal gyrus and the superior temporal sulcus were hubs based on their degree centrality, betweenness, and participation values, corresponding to epicentres of sentence processing. Positive correlations between DC and BOLD activation values for SENT_CORE hROIs were observed across individuals and across regions regardless of the task: the more a SENT_CORE area is connected at rest the stronger it is activated during sentence processing. DC measurements in SENT_CORE may thus be a valuable index for the evaluation of inter-individual variations in language areas functional activity in relation to anatomical or clinical patterns in large populations. SENSAAS (SENtence Supramodal Areas AtlaS), comprising the 32 supramodal sentence areas, including SENT-CORE network, can be downloaded at http://www.gin.cnrs.fr/en/tools/ .

Abstract Cognitive functional neuroimaging has been around for over 30 years and has shed light on the brain areas relevant for reading. However, new methodological developments enable mapping the interaction between functional imaging and the underlying white matter networks. In this study, we used such a novel method, called the disconnectome, to decode the reading circuitry in the brain. We used the resulting disconnection patterns to predict the typical lesion that would lead to reading deficits after brain damage. Our results suggest that white matter connections critical for reading include fronto-parietal U-shaped fibres and the vertical occipital fasciculus (VOF). The lesion most predictive of a reading deficit would impinge on the left temporal, occipital, and inferior parietal gyri. This novel framework can systematically be applied to bridge the gap between the neuropathology of language and cognitive neuroscience.

Even if speech perception and production have been revealed to share a common recruitment of both discrete auditory and motor areas, this overlap being also common to reading and listening, no study has investigated the involvement of larger networks in the three tasks yet. So, we first identified the multimodal bilateral brain areas conjointly activated and asymmetrical during listening, production and reading of word-list using fMRI in 144 healthy right-handers (27 years ± 6 years). Such a selection made it possible to unravel 14 regions of the left hemisphere including motor, premotor and inferior parietal cortical areas. On the right, 7 regions were selected, including the posterior Human Voice Area (pHVA). To characterize the network organization within these 21 regions, we then analysed resting-state functional connectivity in 138 of the same participants. It allowed us to segregate a network of executive areas in relation with task completion from a bilateral WORD_CORE network composed of (1) all left areas supporting the action-perception cycle, in which articulatory gestures are the central motor units on which word perception, production, but also reading, would develop and act together according to the motor theory of speech; (2) the right pHVA, acting as a prosodic integrative area, underpinning the intertwining across hemispheres between prosodic (pHVA) and phonemic (left SMG) processing. The present results show that word processing, whatever the language modality involved, is based on a network of plurimodal areas hosting processes specific to each hemisphere and on their cooperation built upon synchronisation at rest.