Intraoperative functional remapping unveils evolving patterns of cortical plasticity
Notice bibliographique
Résumé
The efficiency with which the brain reorganizes following injury not only depends on the extent and the severity of the lesion, but also on its temporal features. It is established that diffuse low-grade gliomas (DLGG), brain tumours with a slow-growth rate, induce a compensatory modulation of the anatomo-functional architecture, making this kind of tumours an ideal lesion model to study the dynamics of neuroplasticity. Direct electrostimulation (DES) mapping is a well-tried procedure used during awake resection surgeries to identify and spare cortical epicentres which are critical for a range of functions. Because DLGG is a chronic disease, it inevitably relapses years after the initial surgery, and thus requires a second surgery to reduce tumour volume again. In this context, contrasting the cortical mappings obtained during two sequential neurosurgeries offers a unique opportunity to both identify and characterize the dynamic (i.e. re-evolving) patterns of cortical re-arrangements. Here, we capitalized on an unprecedented series of 101 DLGG patients who benefited from two DES-guided neurosurgeries usually spaced several years apart, resulting in a large DES dataset of 2082 cortical sites. All sites (either non-functional or associated with language, speech, motor, somatosensory and semantic processing) were recorded in Montreal Neurological Institute (MNI) space. Next, we used a multi-step approach to generate probabilistic neuroplasticity maps that reflected the dynamic rearrangements of cortical mappings from one surgery to another, both at the population and individual level. Voxel-wise neuroplasticity maps revealed regions with a relatively high potential of evolving reorganizations at the population level, including the supplementary motor area (SMA, Pmax = 0.63), the dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC, Pmax = 0.61), the anterior ventral premotor cortex (vPMC, Pmax = 0.43) and the middle superior temporal gyrus (STG Pmax = 0.36). Parcel-wise neuroplasticity maps confirmed this potential for the dlPFC (Fisher's exact test, PFDR-corrected = 6.6 × 10-5), the anterior (PFDR-corrected = 0.0039) and the ventral precentral gyrus (PFDR-corrected = 0.0058). A series of clustering analyses revealed a topological migration of clusters, especially within the left dlPFC and STG (language sites); the left vPMC (speech arrest/dysarthria sites) and the right SMA (negative motor response sites). At the individual level, these dynamic changes were confirmed for the dlPFC (bilateral), the left vPMC and the anterior left STG (threshold free cluster enhancement, 5000 permutations, family-wise error-corrected). Taken as a whole, our results provide a critical insight into the dynamic potential of DLGG-induced continuing rearrangements of the cerebral cortex, with considerable implications for re-operations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,040 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».