Background: The anterior cingulate cortex (ACC), orbito-frontal cortex (OFC) and basal ganglia have been implicated in the neurobiology of pathological aggression. They are thought to be the structures involved in top-down regulation of impulses from the limbic system. This study aimed at identifying neuroanatomical correlates of impulsive aggression in healthy children. Methods: Data from 193 representative 6-18 year-old healthy children were obtained from the NIH MRI Study of Normal Brain Development after a blinded quality control (1). Cortical thickness and subcortical volumes were obtained with automated software. Aggression levels were measured with the Aggressive Behavior scale (AGG) of the Child Behavior Checklist (CBCL). AGG scores were regressed against cortical thickness and basal ganglia volumes using first and second-order linear models while controlling for age, gender, scanner site and total brain volume. 'Gender by AGG' interactions were analyzed. Whole brain random field theory corrections for multiple comparisons were implemented.Results: There were positive associations between bilateral striatal volumes and AGG scores (right: r=0.238, p=0.001; left: r=0.188, p=0.01). A significant association was found with right ACC and subgenual ACC cortical thickness in a second-order linear model (p < 0.05, corrected). High AGG scores were associated with a relatively thin right ACC cortex. An 'AGG by gender' interaction trend was found in bilateral OFC and ACC associations with AGG scores. Conclusion: This study shows the existence of relationships between impulsive aggression in healthy children and the structure of the striatum and right ACC. It also suggests the existence of gender specific patterns of association in OFC/ACC grey matter. These results may guide research on oppositional-defiant and conduct disorders.KEYWORDS: Aggression, Cortical Thickness, Anterior Cingulate Cortex, Orbito-Frontal Cortex, Striatum, Magnetic Resonance Imaging (MRI) / Contexte: Le cortex cingulaire antérieur (CCA), le cortex orbito-frontal (COF) et les noyaux gris centraux ont été identifiés dans les recherches sur la neurobiologie de l'agressivité pathologique. Ces structures seraient impliquées dans la régulation 'top-down' des impulsions produites dans le système limbique. Le but de cette étude était d'identifier les corrélations neuroanatomiques de l'agressivité impulsive chez les enfants en santé ayant un développement normal. Méthodologie: Les données de 193 sujets de 6 à 18 ans ont été obtenues de l'étude NIH MRI Study of Normal Brain Development après un contrôle visuel de qualité des données (1). L'épaisseur corticale et les volumes sous-corticaux ont été obtenus avec des programmes automatisés. Le niveau d'agressivité a été mesuré avec l'échelle de comportements agressifs (AGG) obtenue du questionnaire Child Behavior Checklist. Les scores de AGG ont été analysés en régression linéaire avec l'épaisseur corticale et le volume des noyaux gris centraux en utilisant des modèles de premier et de deuxième ordre, et en contrôlant pour les effets de l'âge, du sexe, du numéro de scanner et du volume cérébral total. L'interaction 'AGG X sexe' a aussi été analysée. Une correction statistique de type random field theory pour comparaisons multiples a été appliquée aux résultats.Résultats: Une association positive a été trouvée entre les scores de AGG et le volume du striatum bilatéralement (droite: r=0.238, p=0.001; gauche: r=0.188, p=0.01). Une association significative était aussi présente entre AGG et l'épaisseur corticale du CCA droit et du CCA sous-géniculé droit dans un modèle linéaire de deuxième ordre (p < 0.05, corrigé). Les scores AGG élevés étaient associés à un CCA droit relativement mince. Une tendance d'association entre l'épaisseur corticale et l'interaction 'AGG X sexe' a aussi été trouvée dans le COF et le CCA bilatéralement. Conclusion: Cette étude démontre l'existence d'une relation entre l'agressivité impulsive chez les enfants en santé et la structure anatomique du striatum, ainsi que du CCA droit. Elle suggère également l'existence de patterns d'associations spécifiques au sexe dans la matière grise du COF et du CCA. Ces résultats pourraient guider la recherche clinique sur le trouble oppositionnel avec provocation et le trouble des conduites. MOTS CLÉS: Agressivité, Épaisseur corticale, Cortex cingulaire antérieur, Cortex orbito-frontal, Striatum, Imagerie par résonance magnétique (IRM)
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.104779 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Ducharme, Simon |
| Contributors | Alan C Evans (Internal/Cosupervisor2), Sherif Karama (Internal/Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Psychiatry) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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