TO
Toshiaki Onitsuka
Author with expertise in Analysis of Brain Functional Connectivity Networks
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
5
(80% Open Access)
Cited by:
1,016
h-index:
39
/
i10-index:
70
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Middle and Inferior Temporal Gyrus Gray Matter Volume Abnormalities in Chronic Schizophrenia: An MRI Study

Toshiaki Onitsuka et al.Aug 30, 2004
OBJECTIVE: The middle temporal gyrus and inferior temporal gyrus subserve language and semantic memory processing, visual perception, and multimodal sensory integration. Functional deficits in these cognitive processes have been well documented in patients with schizophrenia. However, there have been few in vivo structural magnetic resonance imaging (MRI) studies of the middle temporal gyrus and inferior temporal gyrus in schizophrenia. METHOD: Middle temporal gyrus and inferior temporal gyrus gray matter volumes were measured in 23 male patients diagnosed with chronic schizophrenia and 28 healthy male subjects by using high-spatial-resolution MRI. For comparison, superior temporal gyrus and fusiform gyrus gray matter volumes were also measured. Correlations between these four regions and clinical symptoms were also investigated. RESULTS: Relative to healthy subjects, the patients with chronic schizophrenia showed gray matter volume reductions in the left middle temporal gyrus (13% difference) and bilateral inferior temporal gyrus (10% difference in both hemispheres). In addition, the patients showed gray matter volume reductions in the left superior temporal gyrus (13% difference) and bilateral fusiform gyrus (10% difference in both hemispheres). More severe hallucinations were significantly correlated with smaller left hemisphere volumes in the superior temporal gyrus and middle temporal gyrus. CONCLUSIONS: These results suggest that patients with schizophrenia evince reduced gray matter volume in the left middle temporal gyrus and bilateral reductions in the inferior temporal gyrus. In conjunction with findings of left superior temporal gyrus reduction and bilateral fusiform gyrus reductions, these data suggest that schizophrenia may be characterized by left hemisphere-selective dorsal pathophysiology and bilateral ventral pathophysiology in temporal lobe gray matter.
0

Abnormal asymmetries in subcortical brain volume in schizophrenia

Naohiro Okada et al.Jan 19, 2016
Subcortical structures, which include the basal ganglia and parts of the limbic system, have key roles in learning, motor control and emotion, but also contribute to higher-order executive functions. Prior studies have reported volumetric alterations in subcortical regions in schizophrenia. Reported results have sometimes been heterogeneous, and few large-scale investigations have been conducted. Moreover, few large-scale studies have assessed asymmetries of subcortical volumes in schizophrenia. Here, as a work completely independent of a study performed by the ENIGMA consortium, we conducted a large-scale multisite study of subcortical volumetric differences between patients with schizophrenia and controls. We also explored the laterality of subcortical regions to identify characteristic similarities and differences between them. T1-weighted images from 1680 healthy individuals and 884 patients with schizophrenia, obtained with 15 imaging protocols at 11 sites, were processed with FreeSurfer. Group differences were calculated for each protocol and meta-analyzed. Compared with controls, patients with schizophrenia demonstrated smaller bilateral hippocampus, amygdala, thalamus and accumbens volumes as well as intracranial volume, but larger bilateral caudate, putamen, pallidum and lateral ventricle volumes. We replicated the rank order of effect sizes for subcortical volumetric changes in schizophrenia reported by the ENIGMA consortium. Further, we revealed leftward asymmetry for thalamus, lateral ventricle, caudate and putamen volumes, and rightward asymmetry for amygdala and hippocampal volumes in both controls and patients with schizophrenia. Also, we demonstrated a schizophrenia-specific leftward asymmetry for pallidum volume. These findings suggest the possibility of aberrant laterality in neural pathways and connectivity patterns related to the pallidum in schizophrenia.
0

Spontaneous Gamma Activity in Schizophrenia

Yoji Hirano et al.Jan 14, 2015
A major goal of translational neuroscience is to identify neural circuit abnormalities in neuropsychiatric disorders that can be studied in animal models to facilitate the development of new treatments. Oscillations in the gamma band (30-100 Hz) of the electroencephalogram have received considerable interest as the basic mechanisms underlying these oscillations are understood, and gamma abnormalities have been found in schizophrenia (SZ). Animal models of SZ based on hypofunction of the N-methyl-d-aspartate receptor (NMDAR) demonstrate increased spontaneous broadband gamma power, but this phenomenon has not been identified clearly in patients with SZ.To examine spontaneous gamma power and its relationship to evoked gamma oscillations in the auditory cortex of patients with SZ.We performed a cross-sectional study including 24 patients with chronic SZ and 24 matched healthy control participants at the Veterans Affairs Boston Healthcare System from January 1, 2009, through December 31, 2012. Electroencephalograms were obtained during auditory steady-state stimulation at multiple frequencies (20, 30, and 40 Hz) and during a resting state in 18 participants in each group.Electroencephalographic activity in the auditory cortex was estimated using dipole source localization. Auditory steady-state response (ASSR) measures included the phase-locking factor and evoked power. Spontaneous gamma power was measured as induced (non-phase-locked) gamma power in the ASSR data and as total gamma power in the resting-state data.The ASSR phase-locking factor was reduced significantly in patients with SZ compared with controls for the 40-Hz stimulation (mean [SD], 0.075 [0.028] vs 0.113 [0.065]; F1,46 = 6.79 [P = .012]) but not the 20- or the 30-Hz stimulation (0.042 [0.038] vs 0.043 [0.034]; F1,46 = 0.006 [P = .938] and 0.084 [0.040] vs 0.098 [0.050]; F1,46 = 1.605 [P = .212], respectively), repeating previous findings. The mean [SD] broadband-induced (30-100 Hz) gamma power was increased in patients with SZ compared with controls during steady-state stimulation (6.579 [3.783] vs 3.984 [1.843]; F1,46 = 9.128 [P = .004]; d = 0.87) but not during rest (0.006 [0.003] vs 0.005 [0.002]; F1,34 = 1.067 [P = .309]; d = 0.35). Induced gamma power in the left hemisphere of the patients with SZ during the 40-Hz stimulation was positively correlated with auditory hallucination symptoms (tangential, ρ = 0.587 [P = .031]; radial, ρ = 0.593 [P = .024]) and negatively correlated with the ASSR phase-locking factor (baseline: ρ = -0.572 [P = .024]; ASSR: ρ = -0.568 [P = .032]).Spontaneous gamma activity is increased during auditory steady-state stimulation in SZ, reflecting a disruption in the normal balance of excitation and inhibition. This phenomenon interacts with evoked oscillations, possibly contributing to the gamma ASSR deficit found in SZ. The similarity of increased spontaneous gamma power in SZ to the findings of increased spontaneous gamma power in animal models of NMDAR hypofunction suggests that spontaneous gamma power could serve as a biomarker for the integrity of NMDARs on parvalbumin-expressing inhibitory interneurons in humans and in animal models of neuropsychiatric disorders.