A Resting-state fMRI Investigation of Brain Networks in Spinocerebellar Ataxia Type 3
Resting-state Networks in SCA3
Abstract
Spinocerebellar ataxia type 3 (SCA3) is characterised by disconnection within the cerebellar-cerebral network. In the present study, we examined differences in this network between healthy controls (n = 14) and individuals with SCA3 (n = 14) using resting-state functional magnetic resonance imaging. Using cerebellar Crus I as the seed region, we focused on the frontoparietal network and the default-mode network, as both are well-established but remain under-characterised in the SCA3 population. Additionally, we examined non-specific connectivity with 115 other brain regions, based on the Automated Anatomical Labelling atlas, as a control condition. Individuals with SCA3 exhibited reduced functional connectivity within cerebellar-cerebral networks. We identified both network specificity and hemispheric lateralisation in SCA3-related neurodegeneration, particularly implicating the left frontoparietal network. In conclusion, this study provides preliminary evidence of altered functional connectivity between Crus I and the frontoparietal network in SCA3. Future research may consider this network as a potential exploratory outcome measure in SCA3 clinical trials.
Keywords :
Crus I; executive function; frontoparietal network; resting-state functional magnetic resonance imaging; spinocerebellar ataxia type 3,
Abstrak
Ataksia spinocerebellar jenis 3 (SCA3) dicirikan oleh pemutusan sambungan dalam rangkaian serebelum-serebrum. Dalam kajian ini, kami menyiasat perbezaan rangkaian tersebut antara kumpulan individu sihat (n = 14) dan individu dengan SCA3 (n = 14) menggunakan pengimejan resonans magnetik fungsi dalam keadaan rehat. Dengan menjadikan Crus I serebelum sebagai kawasan benih, kajian ini memberi tumpuan kepada rangkaian frontoparietal dan rangkaian mod lalai, dua rangkaian yang telah dikenal pasti secara meluas tetapi masih kurang dikaji dalam populasi SCA3. Selain itu, kami turut menilai kesalinghubungan tidak spesifik dengan 115 kawasan otak lain sebagai keadaan kawalan, berdasarkan atlas 'Automated Anatomical Labeling'. Individu dengan SCA3 menunjukkan penurunan kesalinghubungan fungsi dalam rangkaian serebelum-serebrum. Kajian ini mengenal pasti kedua-dua kekhususan rangkaian dan lateralisasi hemisfera dalam proses neurodegenerasi berkaitan SCA3, khususnya yang melibatkan frontoparietal kiri. Sebagai kesimpulan, kajian ini memberikan dapatan awal mengenai perubahan dalam kesalinghubungan fungsi antara Crus I dan frontoparietal dalam SCA3. Kajian lanjutan disarankan untuk menilai potensi rangkaian ini sebagai penunjuk hasil eksploratori dalam ujian klinikal SCA3.
Kata Kunci :
Ataksia spinocerebellar jenis 3; Crus I; fungsi eksekutif; keadaan rehat; pengimejan resonans magnetik berfungsi keadaan rehat; rangkaian frontoparietal,
Correspondance Address
Shahizon Azura Mohamed Mukari. Functional Image Processing Laboratory, Department of Radiology, Faculty of Medicine, Universiti Kebangsaan Malaysia, Jalan Yaacob Latiff, Bandar Tun Razak 56000 Cheras, Kuala Lumpur, Malaysia. Tel: +603 91455555 Email: shahizon@hctm.ukm.edu.my
