Stimulant addiction is often linked to excessive risk taking, sensation seeking, and impulsivity, but in ways that are poorly understood. We report here that a form of impulsivity in rats predicts high rates of intravenous cocaine self-administration and is associated with changes in dopamine (DA) function before drug exposure. Using positron emission tomography, we demonstrated that D2/3 receptor availability is significantly reduced in the nucleus accumbens of impulsive rats that were never exposed to cocaine and that such effects are independent of DA release. These data demonstrate that trait impulsivity predicts cocaine reinforcement and that D2 receptor dysfunction in abstinent cocaine addicts may, in part, be determined by premorbid influences.

A new diagnostic indicator of FDG PET scan abnormality, based on age-adjusted t statistics and an automated voxel-based procedure, is presented and validated in a large data set comprising 110 normal controls and 395 patients with probable Alzheimer's disease (AD) that were studied in eight participating centers. The effect of differences in spatial resolution of PET scanners was minimized effectively by filtering and masking. In controls FDG uptake declined significantly with age in anterior cingulate and frontolateral perisylvian cortex. In patients with probable AD decline of FDG uptake in posterior cingulate, temporoparietal, and prefrontal association cortex was related to dementia severity. These effects were clearly distinct from age effects in controls, suggesting that the disease process of AD is not related to normal aging. Women with probable AD had significantly more frontal metabolic impairment than men. The new indicator of metabolic abnormality in AD-related regions provided 93% sensitivity and specificity for distinction of mild to moderate probable AD from normals, and 84% sensitivity at 93% specificity for detection of very mild probable AD (defined by Mini Mental Score 24 or better). All regions related to AD severity were already affected in very mild AD, suggesting that all vulnerable areas are affected to a similar degree already at disease onset. Ventromedial frontal cortex was also abnormal. In conclusion, automated analysis of multicenter FDG PET is feasible, provides insights into AD pathophysiology, and can be used potentially as a sensitive biomarker for early AD diagnosis.

Tomographic images of cerebral blood flow (CBF) and oxygen extraction fraction (OEF) using the 15O continuous inhalation technique, and positron emission tomography, were obtained from a patient with cerebral ischemia distal to an occluded left internal carotid artery. There was a focal mismatch between CBF and oxygen metabolism in the brain supplied by the middle cerebral artery where CBF was decreased and OEF increased ("misery-perfusion syndrome" as opposed to "luxury-perfusion syndrome"). These abnormalities were most marked in the parieto-occipital watershed area. After left superficial temporal to middle cerebral artery anastomosis, the clinical attacks ceased and a repeat study did not demonstrate the previous CBF and OEF abnormalities. This suggests that this pattern of abnormalities indicates potential viable tissue. The concept of "misery-perfusion" may be of some importance in the pathophysiological mechanisms of hemodynamic cerebral ischemia and serve as a rational basis for revascularization procedures.

Uptill now, the study of regional gray matter atrophy in Alzheimer's disease (AD) has been assessed with regions of interest, but this method is time-consuming, observer dependent, and poorly reproducible (especially in terms of cortical regions boundaries) and in addition is not suited to provide a comprehensive assessment of the brain. In this study, we have mapped gray matter density by means of voxel-based morphometry on T1-weighted MRI volume sets in 19 patients with mild AD and 16 healthy subjects of similar age and gender ratio and report highly significant clusters of gray matter loss with almost symmetrical distribution, affecting mainly and in decreasing order of significance the medial temporal structures, the posterior cingulate gyrus and adjacent precuneus, and the temporoparietal association and perisylvian neocortex, with only little atrophy in the frontal lobe. The findings are discussed in light of previous studies of gray matter atrophy in AD based either on postmortem or neuroimaging data and in relation to PET studies of resting glucose consumption. The limitations of the method are also discussed in some detail, especially with respect to the segmentation and spatial normalization procedures as they apply to pathological brains. Some potential applications of voxel-based morphometry in the study of AD are also mentioned.

Patients with mild cognitive impairment (MCI) were assessed, and a metabolic profile associated with conversion to AD at 18-month follow-up was sought. As compared with nonconverters (n = 10), converters (n = 7) had lower fluorodeoxyglucose uptake in the right temporoparietal cortex (p = 0.02, corrected for cluster size), without individual overlap. Awaiting replication in an independent sample, these findings suggest that among patients with MCI, fluorodeoxyglucose PET may accurately identify rapid converters.

Capturing the dynamics of gray matter (GM) atrophy in relation to the conversion from mild cognitive impairment (MCI) to clinically probable Alzheimer's disease (AD) would be of considerable interest. In this prospective study we have used a novel longitudinal voxel-based method to map the progression of GM loss in MCI patients over time and compared converters to non-converters. Eighteen amnestic MCI patients were followed-up for a predefined fixed period of 18 months and conversion was judged according to NINCDS-ADRDA criteria for probable AD. Each patient underwent a high-resolution T1-weighted volume MRI scan both at entry in the study and 18 months later. We used an optimal VBM protocol to compare baseline imaging data of converters to those of non-converters. Moreover, to map GM loss from baseline to follow-up assessment, we used a modified voxel-based morphometry (VBM) procedure specially designed for longitudinal studies. At the end of the follow-up period, seven patients had converted to probable AD. Areas of lower baseline GM value in converters mainly included the hippocampus, parahippocampal cortex, and lingual and fusiform gyri. Regions of significant GM loss over the 18-month follow-up period common to both converters and non-converters included the temporal neocortex, parahippocampal cortex, orbitofrontal and inferior parietal areas, and the left thalamus. However, there was significantly greater GM loss in converters relative to non-converters in the hippocampal area, inferior and middle temporal gyrus, posterior cingulate, and precuneus. This accelerated atrophy may result from both neurofibrillary tangles accumulation and parallel pathological processes such as functional alteration in the posterior cingulate. The ability to longitudinally assess GM changes in MCI offers new perspectives to better understand the pathological processes underlying AD and to monitor the effects of treatment on brain structure.

Abstract We prospectively tested the hypothesis that early recovery after ischemic stroke depends on the ultimate survival of functionally impaired, critically ischemic (i.e., “penumbral”) tissue. From a series of 26 consecutive patients studied with positron emission tomography within 18 hours of first‐ever stroke in the middle cerebral artery territory, all 11 survivors to the 2‐month end point who exhibited increased oxygen extraction fraction were declared eligible. The positron emission tomographic images were compared to ultimate infarction defined by computed tomography performed during the chronic stage. The penumbra (operationally defined by increased oxygen extraction fraction and divided outcome despite uniformly reduced cerebral blood flow) was individually detected in 10 of the 11 patients; cerebral blood flow ranged from 7 to 17 ml/100 gm·min, consistent with that found in monkey studies. The volume of the penumbra that escaped infarction was highly correlated with neurological recovery ( p <0.04 to p <0.0001, depending on the scale used). This longitudinal study is the first to characterize the penumbra in humans and to document one mechanism strongly influencing recovery; the surviving penumbra may offer opportunities for secondary perifocal neuronal reorganization. Therapeutic measures to prevent infarction of the penumbra (up to 16 hours in this series) may have reduced residual neurological impairment. Mapping the extent of the penumbra, according to prospective criteria, may allow one to predict each patient's potential for recovery, and to select the most appropriate candidates for therapeutic trials.

To accurately predict the development of Alzheimer’s disease (AD) at its predementia stage would be a major breakthrough from both therapeutic and research standpoints. In this review, our focus is on markers obtained with structural imaging—especially magnetic resonance imaging (MRI)—and on studies of subjects at risk of developing AD. Among the latter, amnestic mild cognitive impairment (MCI) is currently the most commonly accepted reference, and therefore is specially targeted in this review. MCI refers to patients with significant but isolated memory impairment relative to subjects of identical age. Consistent with established histopathological data, structural imaging studies comparing patients with early probable AD to healthy aged subjects have shown that the most specific and sensitive features of AD at this stage are hippocampal and entorhinal cortex atrophy, especially when combined with a reduced volume of the temporal neocortex. MCI patients have significant hippocampal atrophy when compared to aged normal controls. When comparing patients with probable AD to MCI subjects, hippocampal region atrophy significantly extends to the neighboring temporal association neocortex. However, only longitudinal studies of MCI subjects are suited to assess (in a retrospective way) the predictive value of initial atrophy measurements for progression to AD. Few such studies have been published so far and for the most they were based on small samples. Furthermore, the comparison among studies is clouded by differences in both populations studied and MRI methodology used. Nevertheless, comparing the initial MRI data of at-risk subjects who convert to AD at follow-up to those of nonconverters suggests that a reduced association temporal neocortex volume combined with hippocampal or anterior cingulate cortex atrophy may be the best predictor of progression to AD. These data, although still preliminary, are consistent with postmortem studies describing the hierarchical progression of tau lesions in normal aging and early stages of AD, such that damage to the medial temporal lobe and association cortex would account for the memory and nonmemory cognitive impairments, respectively, the combination of which is required to operationally define probable AD. Future research in this field should capitalize on thorough methodology for brain structure delineation, and combine atrophy measurements to cognitive and/or functional imaging data.

Eight patients are reported who shared the combination of bilateral basal ganglia lesions and a frontal lobe-like syndrome. The main features were inertia and loss of drive, with preservation of intellectual function. Some patients showed stereotyped activities with compulsive and obsessive behaviour which were sometimes highly elaborate in pattern. Extrapyramidal clinical signs were absent or mild. Brain damage, related to anoxic or toxic encephalopathy, was demonstrated by CT scans and MRI. The lesions appeared to be confined to the lentiform nuclei, particularly affecting the pallidum, although there was generalized brain atrophy in 2 cases. Positron emission tomography (PET) in 7 patients revealed hypometabolism of the prefrontal cortex relative to other parts of the brain. The PET studies suggest dysfunction of the prefrontal cortex as a result of damage to the lentiform nuclei. These clinical, anatomical and functional observations emphasize the role of the circuits linking the prefrontal associative cortex and some specific areas of the neostriatum, including the pallidum. The existence of distinct nonoverlapping circuits in the motor field or in the associative field can explain the fact that basal ganglia lesions may give rise to a clinical picture that is either purely motor, purely behavioural (as in some of our patients), or both. Similarities existed between some symptoms found in our patients and certain features of major psychiatric illnesses such as severe depression, catatonic schizophrenia, and obsessive-compulsive disorder. This raises the hypothesis that some aspects of these psychiatric disorders could be related to structural and physiological disturbances in the systems linking the frontal associative cortex and the basal ganglia.

Journal Article CROSSED CEREBELLAR DIASCHISIS: FURTHER STUDIES Get access P. PANTANO, P. PANTANO 1Service Hospitalier Frédéric Joliot, CEA, Départment de BiologueOrsay Correspondence to: Dr J. C. Baron, Service Hospitalier Frederic Joliot, CEA, Departement de Biologie, 91406 Orsay, France. Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar J. C. BARON, J. C. BARON 1Service Hospitalier Frédéric Joliot, CEA, Départment de BiologueOrsay2Clinique des Maladies du Système Nerveux, Hôpital de la SalpétrièreParis, France Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar Y. SAMSON, Y. SAMSON 1Service Hospitalier Frédéric Joliot, CEA, Départment de BiologueOrsay Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar M. G. BOUSSER, M. G. BOUSSER 2Clinique des Maladies du Système Nerveux, Hôpital de la SalpétrièreParis, France Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar C. DEROUESNE, C. DEROUESNE 2Clinique des Maladies du Système Nerveux, Hôpital de la SalpétrièreParis, France Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar D. COMAR D. COMAR 1Service Hospitalier Frédéric Joliot, CEA, Départment de BiologueOrsay Search for other works by this author on: Oxford Academic PubMed Google Scholar Brain, Volume 109, Issue 4, August 1986, Pages 677–694, https://doi.org/10.1093/brain/109.4.677 Published: 01 August 1986 Article history Received: 21 June 1985 Revision received: 12 September 1985 Accepted: 22 November 1985 Published: 01 August 1986