Abstract Reading aloud requires mapping an orthographic form to a phonological one. The mapping process relies on sub-lexical statistical regularities (e.g., “oo” to |u□|) or on learned lexical associations between a specific visual form and a series of sounds (e.g., yacht to /j□t/). Computational, neuroimaging, and neuropsychological evidence suggest that sub-lexical, phonological and lexico-semantic processes rely on partially distinct neural substrates: a dorsal (occipito-parietal) and a ventral (occipito-temporal) route, respectively. Here, we investigated the spatiotemporal features of orthography-to-phonology mapping, capitalizing on the time resolution of magnetoencephalography and the unique clinical model offered by patients with semantic variant of Primary Progressive Aphasia (svPPA). Behaviorally, svPPA patients manifest marked lexico-semantic impairments including difficulties in reading words with exceptional orthographic to phonological correspondence (irregular words). Moreover, they present with focal neurodegeneration in the anterior temporal lobe (ATL), affecting primarily the ventral, occipito-temporal, lexical route. Therefore, this clinical population allows for testing of specific hypotheses on the neural implementation of the dualroute model for reading, such as whether damage to one route can be compensated by over-reliance on the other. To this end, we reconstructed and analyzed time-resolved whole-brain activity in 12 svPPA patients and 12 healthy age-matched controls while reading irregular words (e.g., yacht ) and pseudowords (e.g., pook ). Consistent with previous findings that the dorsal route is involved in sub-lexical, phonological processes, in control participants we observed enhanced neural activity over dorsal occipito-parietal cortices for pseudowords, when compared to irregular words. This activation was manifested in the beta-band (12-30 Hz), ramping up slowly over 500 ms after stimulus onset and peaking at ∼800 ms, around response selection and production. Consistent with our prediction, svPPA patients did not exhibit this temporal pattern of neural activity observed in controls this contrast. Furthermore, a direct comparison of neural activity between patients and controls revealed a dorsal spatiotemporal cluster during irregular word reading. These findings suggest that the sub-lexical/phonological route is involved in processing both irregular and pseudowords in svPPA. Together these results provide further evidence supporting a dual-route model for reading aloud mediated by the interplay between lexico-semantic and sub-lexical/phonological neuro-cognitive systems. When the ventral route is damaged, as in the case of neurodegeneration affecting the ATL, partial compensation appears to be possible by over-recruitment of the slower, serial attention-dependent, dorsal one. Abbreviated Summary Borghesani et al. investigate brain dynamics during irregular word reading using magnetoencephalographic imaging in patients with semantic variant of primary progressive aphasia. Due to ventral anterior temporal lobe neurodegeneration, patients show greater reliance of dorsal, occipito-parietal brain regions – providing novel evidence for the interplay between ventral and dorsal routes for reading.

Post-mortem studies show that focal anterior temporal lobe (ATL) neurodegeneration is most often caused by frontotemporal lobar degeneration TDP-43 type C pathology. Clinically, these patients are described with different terms, such as semantic variant primary progressive aphasia (svPPA), semantic dementia (SD), or right temporal variant frontotemporal dementia (FTD) depending on whether the predominant symptoms affect language, semantic knowledge for object or people, or socio-emotional behaviors. ATL atrophy presents with various degrees of lateralization, with right-sided cases considered rarer even though estimation of their prevalence is hampered by the paucity of studies on well-characterized, pathology-proven cohorts. Moreover, it is not clear whether left and right variants show a similar distribution of atrophy within the ATL cross-sectionally and longitudinally. Here we study the largest cohort to-date of pathology-proven TDP-43-C cases diagnosed during life as svPPA, SD or right temporal variant FTD. We analyzed clinical, cognitive, and neuroimaging data from 30 cases, a subset of which was followed longitudinally. Guided by recent structural and functional parcellation studies, we constructed four bilateral ATL regions of interest (ROIs). The computation of an atrophy lateralization index allowed the comparison of atrophy patterns between the two hemispheres. This led to an automatic, imaging-based classification of the cases as left-predominant or right-predominant. We then compared the two groups in terms of regional atrophy patterns within the ATL ROIs (cross-sectionally) and atrophy progression (longitudinally). Results showed that 40% of pathology proven cases of TDP-43-C diagnosed with a temporal variant presented with right-lateralized atrophy. Moreover, the findings of our ATL ROI analysis indicated that, irrespective of atrophy lateralization, atrophy distribution within both ATLs follows a medial-to-lateral gradient. Finally, in both left and right cases, atrophy appeared to progress to the contralateral ATL, and from the anterior temporal pole to posterior temporal and orbitofrontal regions. Taken together, our findings indicate that incipient right predominant ATL atrophy is common in TDP-43-C pathology, and that distribution of damage within the ATLs appears to be the same in left- and right- sided variants. Thus, regardless of differences in clinical phenotype and atrophy lateralization, both temporal variants of FTD should be viewed as a spectrum presentation of the same disease.### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

The human anterior insula (aINS) is a topographically organized brain region, in which ventral portions contribute to socio-emotional function through limbic and autonomic connections, whereas the dorsal aINS contributes to cognitive processes through frontal and parietal connections. Open questions remain, however, regarding how aINS connectivity varies over time. We implemented a novel approach combining seed-to-whole-brain sliding-window functional connectivity MRI and k-means clustering to assess time-varying functional connectivity of aINS subregions. We studied three independent large samples of healthy participants and longitudinal datasets to assess inter- and intra-subject stability, and related aINS time-varying functional connectivity profiles to dispositional empathy. We identified four robust aINS time-varying functional connectivity modes that displayed both “state” and “trait” characteristics: while modes featuring connectivity to sensory regions were modulated by eye closure, modes featuring connectivity to higher cognitive and emotional processing regions were stable over time and related to empathy measures.* aINS : Anterior insula BOLD : blood oxygen level dependent IFG : inferior frontal gyrus tf-fMRI : task-free functional MRI

Abstract Primary Progressive Aphasia (PPA) is a clinical syndrome in which patients progressively lose speech and language abilities. The non-fluent variant of PPA (nfvPPA) is characterised by impaired motor speech and agrammatism. To date, no study in nfvPPA patients has either examined speech motor control behaviour or imaged the speech motor control network during vocal production. Here, we did this using a novel structure-function imaging approach integrating magnetoencephalographic imaging of neural oscillations with voxel-based morphometry (VBM). We examined task-induced non-phase-locked neural oscillatory activity during a vocal motor control task, where participants were prompted to phonate the vowel /□/ for ∼2.4s while the pitch of their auditory feedback was shifted either up or down by 100 cents for a period of 400ms mid-utterance. Participants were 18 nfvPPA patients (14 female, mean age = 67.79 ± 8.02 years) and 17 controls (13 female, mean age = 64.81 ± 5.76 years). Patients showed a smaller compensation response to pitch perturbation than controls (p < 0.05). Task-induced neural oscillations across five frequency bands were reconstructed in source space for each subject during pitch feedback perturbation. Patients exhibited reduced task-induced alpha-band (8-12Hz) neural activity unrelated to their atrophy patterns, in the right temporal lobe and the right temporoparietal junction (p < 0.01) from 250ms to 750ms after pitch perturbation onset. Patients also showed increased task-induced beta-band (12-30Hz) activity also unrelated to cortical atrophy in the left dorsal sensorimotor cortex, left premotor cortex and the left supplementary motor area (p < 0.01) from 50ms to 150ms after pitch perturbation onset. Reduced average alpha-band power at the peak voxel in the temporoparietal cluster in the right hemisphere could predict speech motor impairment in patients ( β = 3.41, F = 8.31, p = 0.0128) whereas increased average beta-band power at the peak voxel in the left dorsal sensorimotor cluster could not ( β = -1.75, F = 1.72, p = 0.2123). Collectively, these results suggest significant disruption in sensorimotor integration during vocal production in nfvPPA patients which occurs unrelated to patterns of atrophy. These findings highlight how multimodal structure-function imaging in PPA enhances our understanding of its pathophysiological sequelae.

Abstract Semantic representations are processed along a posterior-to-anterior gradient reflecting a shift from perceptual (e.g., it has eight legs ) to conceptual (e.g., venomous spiders are rare ) information. One critical region is the anterior temporal lobe (ATL): patients with semantic variant primary progressive aphasia (svPPA), a clinical syndrome associated with ATL neurodegeneration, manifest a deep loss of semantic knowledge. We test the hypothesis that svPPA patients perform semantic tasks by over-recruiting areas implicated in perceptual processing. We compared MEG recordings of svPPA patients and healthy controls during a categorization task. While behavioral performance did not differ, svPPA patients showed indications of greater activation over bilateral occipital cortices and superior temporal gyrus, and inconsistent engagement of frontal regions. These findings suggest a pervasive reorganization of brain networks in response to ATL neurodegeneration: the loss of this critical hub leads to a dysregulated (semantic) control system, and defective semantic representations are seemingly compensated via enhanced perceptual processing. Impact Statement Following anterior temporal lobe neurodegeneration, defective semantic representations are compensated via enhanced perceptual processing and associated with a dysregulation of the semantic control system.

The initiative “Brain Mappers of Tomorrow” coordinated by the Organization for Human Brain Mapping (OHBM) Diversity and Inclusivity Committee (DIC) aims to make neuroscience accessible to children worldwide, particularly those from historically underrepresented backgrounds. Over the past several years, this successful initiative has grown and evolved, offering live reviews of scientific papers tailored for children in multiple languages. These live review events have seen exponential growth, engaging over 1,000 children in 2023 alone. Through partnerships and innovative strategies, the initiative has successfully reached diverse audiences, fostering curiosity and critical thinking in young minds. Although some challenges remain, including recruiting scientists and participants from underprivileged communities, ongoing efforts strive to overcome these barriers. The success of “Brain Mappers of Tomorrow” demonstrates the potential for similar initiatives across scientific disciplines, emphasizing the importance of diversity and inclusivity in science education and outreach. Such efforts can foster positive impacts at multiple levels, from individuals (children and presenters) to global society. This editorial highlights the benefits and challenges of such initiatives, shares experiences and resources to assist other scientific communities in launching similar endeavors, and discusses future directions.