Background

 Recognition of individual faces is an integral part of both interpersonal interactions and successful functioning within a social group. Therefore, it is of considerable interest that individuals with autism and related conditions have selective deficits in face recognition (sparing nonface object recognition). 

Method

 We used functional magnetic resonance imaging (fMRI) to study face and subordinate-level object perception in 14 high-functioning individuals with autism or Asperger syndrome (the autism group), in comparison with 2 groups of matched normal controls (normal control group 1 [NC1] and normal control group 2 [NC2]) (n=14 for each). Regions of interest (ROIs) were defined in NC1 and then applied in comparisons between NC2 and the autism group. Regions of interest were also defined in NC2 and then applied to comparisons between NC1 and the autism group as a replication study. 

Results

 In the first set of comparisons, we found significant task × group interactions for the size of activation in the right fusiform gyrus (FG) and right inferior temporal gyri (ITG). Post hoc analyses showed that during face (but not object) discrimination, the autism group had significantly greater activation than controls in the right ITG and less activation of the right FG. The replication study showed again that the autism group used the ITG significantly more for processing faces than the control groups, but for these analyses, the effect was now on the left side. Greater ITG activation was the pattern found in both control groups during object processing. 

Conclusions

 Individuals with autism spectrum disorders demonstrate a pattern of brain activity during face discrimination that is consistent with feature based strategies that are more typical of nonface object perception.

Converging evidence indicates a functional disruption in the neural systems for reading in adults with dyslexia. We examined brain activation patterns in dyslexic and nonimpaired children during pseudoword and real-word reading tasks that required phonologic analysis (i.e., tapped the problems experienced by dyslexic children in sounding out words).We used functional magnetic resonance imaging (fMRI) to study 144 right-handed children, 70 dyslexic readers, and 74 nonimpaired readers as they read pseudowords and real words.Children with dyslexia demonstrated a disruption in neural systems for reading involving posterior brain regions, including parietotemporal sites and sites in the occipitotemporal area. Reading skill was positively correlated with the magnitude of activation in the left occipitotemporal region. Activation in the left and right inferior frontal gyri was greater in older compared with younger dyslexic children.These findings provide neurobiological evidence of an underlying disruption in the neural systems for reading in children with dyslexia and indicate that it is evident at a young age. The locus of the disruption places childhood dyslexia within the same neurobiological framework as dyslexia, and acquired alexia, occurring in adults.

Learning to read requires an awareness that spoken words can be decomposed into the phonologic constituents that the alphabetic characters represent. Such phonologic awareness is characteristically lacking in dyslexic readers who, therefore, have difficulty mapping the alphabetic characters onto the spoken word. To find the location and extent of the functional disruption in neural systems that underlies this impairment, we used functional magnetic resonance imaging to compare brain activation patterns in dyslexic and nonimpaired subjects as they performed tasks that made progressively greater demands on phonologic analysis. Brain activation patterns differed significantly between the groups with dyslexic readers showing relative underactivation in posterior regions (Wernicke’s area, the angular gyrus, and striate cortex) and relative overactivation in an anterior region (inferior frontal gyrus). These results support a conclusion that the impairment in dyslexia is phonologic in nature and that these brain activation patterns may provide a neural signature for this impairment.

Abstract

Background

 Disturbed interpersonal relations and emotional dysregulation are fundamental aspects of borderline personality disorder (BPD). The amygdala plays important roles in modulating vigilance and generating negative emotional states and is often abnormally reactive in disorders of mood and emotion. The aim of this study was to assess amygdala reactivity in BPD patients relative to normal control subjects. We hypothesized that amygdala hyperreactivity contributes to hypervigilance, emotional dysregulation, and disturbed interpersonal relations in BPD. 

Methods

 Using functional magnetic resonance imaging, we examined neural responses to 20-sec blocks of neutral, happy, sad, and fearful facial expression (or a fixation point) in 15 BPD and 15 normal control subjects. The DSM IV-diagnosed BPD patients and the normal control subjects were assessed by a clinical research team in a medical school psychiatry department. 

Results

 Borderline patients showed significantly greater left amygdala activation to the facial expressions of emotion (vs. a fixation point) compared with normal control subjects. Post-scan debriefing revealed that some borderline patients had difficulty disambiguating neutral faces or found them threatening. 

Conclusions

 Pictures of human emotional expressions elicit robust differences in amygdala activation levels in borderline patients, compared with normal control subjects, and can be used as probes to study the neuropathophysiologic basis of borderline personality disorder.

The cerebral organization of word identification processes in reading was examined using functional magnetic resonance imaging (fMRI). Changes in fMRI signal intensities were measured in 38 subjects (19 males and 19 females) during visual (line judgement), orthographic (letter case judgement), phonological (nonword rhyme judgement) and semantic (semantic category judgement) tasks. A strategy of multiple subtractions was employed in order to validate relationships between structure and function. Orthographic processing made maximum demands on extrastriate sites, phonological processing on a number of frontal and temporal sites, and lexical-semantic processing was most strongly associated with middle and superior temporal sites. Significant sex differences in the cerebral organization of reading-related processes were also observed.

Background A range of neurobiological investigations shows a failure of left hemisphere posterior brain systems to function properly during reading in children and adults with reading disabilities. Such evidence of a disruption in the normal reading pathways provides a neurobiological target for reading interventions. In this study, we hypothesized that the provision of an evidence-based, phonologically mediated reading intervention would improve reading fluency and the development of the fast-paced occipitotemporal systems serving skilled reading. Methods Functional magnetic resonance imaging was used to study the effects of a phonologically based reading intervention on brain organization and reading fluency in 77 children aged 6.1–9.4 years (49 with reading disability and 28 control subjects). Children comprised three experimental groups: experimental intervention (n = 37), community intervention (n = 12), and community control subjects (n = 28). Results Immediately after the year-long intervention, children taught with the experimental intervention had made significant gains in reading fluency and demonstrated increased activation in left hemisphere regions, including the inferior frontal gyrus and the middle temporal gyrus; 1 year after the experimental intervention had ended these children were activating bilateral inferior frontal gyri and left superior temporal and occipitotemporal regions. Conclusions These data indicate that the nature of the remedial educational intervention is critical to successful outcomes in children with reading disabilities and that the use of an evidence-based phonologic reading intervention facilitates the development of those fast-paced neural systems that underlie skilled reading.

Background This study examined whether and how two groups of young adults who were poor readers as children (a relatively compensated group and a group with persistent reading difficulties) differed from nonimpaired readers and if there were any factors distinguishing the compensated from persistently poor readers that might account for their different outcomes. Methods Using functional magnetic resonance imaging, we studied three groups of young adults, ages 18.5–22.5 years, as they read pseudowords and real words: 1) persistently poor readers (PPR; n = 24); 2) accuracy improved (compensated) readers (AIR; n = 19); and 3) nonimpaired readers (NI, n = 27). Results Compensated readers, who are accurate but not fluent, demonstrate a relative underactivation in posterior neural systems for reading located in left parietotemporal and occipitotemporal regions. Persistently poor readers, who are both not fluent and less accurate, activate posterior reading systems but engage them differently from nonimpaired readers, appearing to rely more on memory-based rather than analytic word identification strategies. Conclusions These findings of divergent neural outcomes as young adults are both new and unexpected and suggest a neural basis for reading outcomes of compensation and persistence in adults with childhood dyslexia.

ContextPreclinical studies suggest that estrogen affects neural structure and function in mature animals; clinical studies are less conclusive with many, but not all, studies showing a positive influence of estrogen on verbal memory in postmenopausal women.ObjectiveTo investigate the effects of estrogen on brain activation patterns in postmenopausal women as they performed verbal and nonverbal working memory tasks.DesignRandomized, double-blind, placebo-controlled, crossover trial from 1996 through 1998.SettingCommunity volunteers tested in a hospital setting.PatientsForty-six postmenopausal women aged 33 to 61 years (mean [SD] age, 50.8 [4.7] years).InterventionTwenty-one-day treatment with conjugated equine estrogens, 1.25 mg/d, randomly crossed over with identical placebo and a 14-day washout between treatments.Main Outcome MeasuresBrain activation patterns measured using functional magnetic resonance imaging during tasks involving verbal and nonverbal working memory.ResultsTreatment with estrogen increased activation in the inferior parietal lobule during storage of verbal material and decreased activation in the inferior parietal lobule during storage of nonverbal material. Estrogen also increased activation in the right superior frontal gyrus during retrieval tasks, accompanied by greater left-hemisphere activation during encoding. The latter pattern represents a sharpening of the hemisphere encoding/retrieval asymmetry (HERA) effect. Estrogen did not affect actual performance of the verbal and nonverbal memory tasks.ConclusionsEstrogen in a therapeutic dosage alters brain activation patterns in postmenopausal women in specific brain regions during the performance of the sorts of memory function that are called upon frequently during any given day. These results suggest that estrogen affects brain organization for memory in postmenopausal women.

Background: Gambling urges in pathological gambling (PG) often immediately precede engagement in selfdestructive gambling behavior.An improved understanding of the neural correlates of gambling urges in PG would advance our understanding of the brain mechanisms underlying PG and would help direct research into effective treatments.Methods: Echoplanar functional magnetic resonance imaging was used to assess brain function during viewing of videotaped scenarios with gambling, happy, or sad content.Participants rated the quality and magnitude of their emotional and motivational responses.Results: Men with PG (n=10) reported mean±SD greater gambling urges after viewing gambling scenarios vs control subjects (n = 11) (5.20 ± 3.43 vs 0.32 ± 0.60; 2 1,19 =21.71;PϽ.001).The groups did not differ significantly in their subjective responses to the happy (P=.56) or sad (P = .81)videotapes.The most pronounced between-group differences in neural activities were observed during the initial period of viewing of the gam-