Grey and white matter correlates of recent and remote autobiographical memory retrieval:Insights from the dementias

The capacity to remember self-referential past events relies on the integrity of a distributed neural network. Controversy exists, however, regarding the involvement of specific brain structures for the retrieval of recently experienced versus more distant events. Here, we explored how characteristic patterns of atrophy in neurodegenerative disorders differentially disrupt remote versus recent autobiographical memory. Eleven behavioural-variant frontotemporal dementia, 10 semantic dementia, 15 Alzheimer's disease patients and 14 healthy older Controls completed the Autobiographical Interview. All patient groups displayed significant remote memory impairments relative to Controls. Similarly, recent period retrieval was significantly compromised in behavioural-variant frontotemporal dementia and Alzheimer's disease, yet semantic dementia patients scored in line with Controls. Voxel-based morphometry and diffusion tensor imaging analyses, for all participants combined, were conducted to investigate grey and white matter correlates of remote and recent autobiographical memory retrieval. Neural correlates common to both recent and remote time periods were identified, including the hippocampus, medial prefrontal, and frontopolar cortices, and the forceps minor and left hippocampal portion of the cingulum bundle. Regions exclusively implicated in each time period were also identified. The integrity of the anterior temporal cortices was related to the retrieval of remote memories, whereas the posterior cingulate cortex emerged as a structure significantly associated with recent autobiographical memory retrieval. This study represents the first investigation of the grey and white matter correlates of remote and recent autobiographical memory retrieval in neurodegenerative disorders. Our findings demonstrate the importance of core brain structures, including the medial prefrontal cortex and hippocampus, irrespective of time period, and point towards the contribution of discrete regions in mediating successful retrieval of distant versus recently experienced events

Contrasting prefrontal cortex contributions to episodic memory dysfunction in behavioural variant frontotemporal dementia and alzheimer's disease

Recent evidence has questioned the integrity of episodic memory in behavioural variant frontotemporal dementia (bvFTD), where recall performance is impaired to the same extent as in Alzheimer's disease (AD). While these deficits appear to be mediated by divergent patterns of brain atrophy, there is evidence to suggest that certain prefrontal regions are implicated across both patient groups. In this study we sought to further elucidate the dorsolateral (DLPFC) and ventromedial (VMPFC) prefrontal contributions to episodic memory impairment in bvFTD and AD. Performance on episodic memory tasks and neuropsychological measures typically tapping into either DLPFC or VMPFC functions was assessed in 22 bvFTD, 32 AD patients and 35 age- and education-matched controls. Behaviourally, patient groups did not differ on measures of episodic memory recall or DLPFC-mediated executive functions. BvFTD patients were significantly more impaired on measures of VMPFC-mediated executive functions. Composite measures of the recall, DLPFC and VMPFC task scores were covaried against the T1 MRI scans of all participants to identify regions of atrophy correlating with performance on these tasks. Imaging analysis showed that impaired recall performance is associated with divergent patterns of PFC atrophy in bvFTD and AD. Whereas in bvFTD, PFC atrophy covariates for recall encompassed both DLPFC and VMPFC regions, only the DLPFC was implicated in AD. Our results suggest that episodic memory deficits in bvFTD and AD are underpinned by divergent prefrontal mechanisms. Moreover, we argue that these differences are not adequately captured by existing neuropsychological measures

Age and the Neural Network of Personal Familiarity

BACKGROUND: Accessing information that defines personally familiar context in real-world situations is essential for the social interactions and the independent functioning of an individual. Personal familiarity is associated with the availability of semantic and episodic information as well as the emotional meaningfulness surrounding a stimulus. These features are known to be associated with neural activity in distinct brain regions across different stimulus conditions (e.g., when perceiving faces, voices, places, objects), which may reflect a shared neural basis. Although perceiving context-rich personal familiarity may appear unchanged in aging on the behavioral level, it has not yet been studied whether this can be supported by neuroimaging data. METHODOLOGY/PRINCIPAL FINDINGS: We used functional magnetic resonance imaging to investigate the neural network associated with personal familiarity during the perception of personally familiar faces and places. Twelve young and twelve elderly cognitively healthy subjects participated in the study. Both age groups showed a similar activation pattern underlying personal familiarity, predominantly in anterior cingulate and posterior cingulate cortices, irrespective of the stimulus type. The young subjects, but not the elderly subjects demonstrated an additional anterior cingulate deactivation when perceiving unfamiliar stimuli. CONCLUSIONS/SIGNIFICANCE: Although we found evidence for an age-dependent reduction in frontal cortical deactivation, our data show that there is a stimulus-independent neural network associated with personal familiarity of faces and places, which is less susceptible to aging-related changes

When Music and Long-Term Memory Interact: Effects of Musical Expertise on Functional and Structural Plasticity in the Hippocampus

The development of musical skills by musicians results in specific structural and functional modifications in the brain. Surprisingly, no functional magnetic resonance imaging (fMRI) study has investigated the impact of musical training on brain function during long-term memory retrieval, a faculty particularly important in music. Thus, using fMRI, we examined for the first time this process during a musical familiarity task (i.e., semantic memory for music). Musical expertise induced supplementary activations in the hippocampus, medial frontal gyrus, and superior temporal areas on both sides, suggesting a constant interaction between episodic and semantic memory during this task in musicians. In addition, a voxel-based morphometry (VBM) investigation was performed within these areas and revealed that gray matter density of the hippocampus was higher in musicians than in nonmusicians. Our data indicate that musical expertise critically modifies long-term memory processes and induces structural and functional plasticity in the hippocampus

Effet de la modalité de présentation sur les faux souvenirs

International audienceLes faux souvenirs sont classiquement étudiés avec le paradigme DRM (Deese, 1959 ; Roediger & McDermott, 1995). Dans ce paradigme, les sujets doivent rappeler et/ou reconnaître des listes de mots. Les mots des listes sont tous liés à un item critique non présenté. Les sujets font des faux souvenirs en rappelant et/ou reconnaissant à tort l’item critique. Dans beaucoup d’études, les personnes âgées font plus de faux souvenirs que les jeunes adultes avec ce paradigme. Afin d’avoir un paradigme plus écologique que le paradigme DRM, nous avons utilisé des inférences prédictives qui sont des anticipations de la suite possible d’un texte qu’on est en train de lire. Par exemple, lorsque nous lisons la phrase « le fragile vase de porcelaine a été jeté contre le mur », nous faisons l’inférence prédictive que le vase est cassé même si cela n’est pas écrit dans le texte. Après avoir lu ou entendu les textes, les sujets faisaient des faux souvenirs en rappelant et/ou reconnaissant à tort les inférences prédictives comme étant présentées dans les textes. Les personnes âgées faisaient plus de faux souvenirs que les jeunes adultes lorsque les textes étaient présentés auditivement, mais autant que les jeunes adultes lorsque les textes étaient présentés visuellement. Ainsi, le taux de faux souvenirs chez les personnes âgées dépend de la modalité de présentation contrairement aux jeunes adultes. Même si elles ont parfois des performances moins bonnes que les jeunes adultes, les personnes âgées peuvent avoir des capacités mnésiques préservées dans des situations proches de la vie quotidienne comme la lecture de textes

Vieillissement normal et faux souvenirs : Etude de l'effet de modalité avec un nouveau paradigme.

International audienceLes faux souvenirs sont classiquement étudiés avec le paradigme DRM (Deese, 1959 ; Roediger & McDermott, 1995). Dans ce paradigme, les sujets doivent rappeler et/ou reconnaître des listes de mots. Les mots des listes sont tous liés à un item critique non présenté. Les sujets font des faux souvenirs en rappelant et/ou reconnaissant à tort l’item critique. Dans beaucoup d’études, les personnes âgées font plus de faux souvenirs que les jeunes adultes avec ce paradigme. Cela pourrait être dû au fait qu’elles ne se servent pas des indices perceptifs pour distinguer les items présentés des items critiques non présentés. Ainsi, les différences entre sujets jeunes et âgés devraient changer en fonction de la modalité de présentation du matériel, la présentation visuelle fournissant plus d’indices perceptifs que la présentation auditive. Afin d’avoir un paradigme plus écologique que le paradigme DRM, nous avons utilisé des inférences prédictives qui sont des anticipations de la suite possible d’un texte qu’on est en train de lire. Par exemple, lorsque nous lisons la phrase « le fragile vase de porcelaine a été jeté contre le mur », nous faisons l’inférence prédictive que le vase est cassé même si cela n’est pas écrit dans le texte. Après avoir lu ou entendu les textes, les sujets faisaient des faux souvenirs en reconnaissant à tort les inférences prédictives comme étant présentées dans les textes. Les sujets faisaient moins de faux souvenirs avec la présentation visuelle qu’avec la présentation auditive. Quelle que soit la modalité de présentation des textes, les personnes âgées faisaient plus de faux souvenirs que les jeunes adultes.  Les personnes âgées, comme les jeunes adultes, bénéficient de l’augmentation des indices perceptifs fournis par la présentation visuelle pour diminuer les faux souvenirs