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Preprints, Working Papers, ... Year : 2024

Dynamics of White Matter Architecture in Lexical Production among Middle-Aged Adults

Dynamique de la Matière Blanche au cours de la Production Lexicale chez l'Adulte d'Âge Moyen

Abstract

This study aimed to elucidate the white matter changes associated with lexical production (LP) difficulties that typically emerge in middle age, resulting in increased naming latencies. To delay the onset of LP decline, middle-aged adults may rely on domain-general (DG) and language-specific (LS) compensatory mechanisms as proposed by the LARA model (Lexical Access and Retrieval in Aging). However, our knowledge of the white matter changes supporting these mechanisms remains incomplete. Based on a sample of 155 middle-aged adults from the CAMCAN cohort, we combined dimensionality reduction techniques with multivariate statistical methods to jointly examine the relationships between diffusion-weighted imaging and LP-related neuropsychological data. Our findings (i) show that midlife constitutes a pivotal period marked by a discontinuity in brain structure within distributed networks within dorsal, ventral, and anterior cortico-subcortical pathways, and (ii) reveal that this discontinuity signals a neurocognitive transition around age 53-54, marking the onset of LP decline. Indeed, our results propose that middle-aged adults may initially adopt a “semantic strategy” to compensate for initial LP challenges. Still, this strategy may be compromised when late middle-aged adults (age 55-60) lose the ability to exert cognitive control over semantic representations (i.e., reduced semantic control). In summary, our study advances our comprehension of brain structure changes that underpin the neurocognitive profile of LP in middle age. Specifically, we underscore the importance of considering the interplay between DG and LS processes when studying the trajectory of LP performance in healthy aging. Furthermore, these findings offer valuable insights into identifying predictive biomarkers related to the compensatory dynamics observed in midlife, which can help understand language-related neurodegenerative pathologies.
Cette étude visait à élucider les modifications de la matière blanche associées aux difficultés de production lexicale (PL) qui apparaissent généralement à l'âge moyen, entraînant une augmentation des latences de dénomination. Pour retarder l'apparition du déclin de la production lexicale, les adultes d'âge moyen peuvent s'appuyer sur des mécanismes compensatoires propres au domaine (DG) et à la langue (LS), comme le propose le modèle LARA (Lexical Access and Retrieval in Aging). Cependant, notre connaissance des modifications de la matière blanche qui soutiennent ces mécanismes reste incomplète. Sur la base d'un échantillon de 155 adultes entre 45 et 60 ans de la cohorte CAMCAN, nous avons combiné des techniques de réduction de la dimensionnalité avec des méthodes statistiques multivariées pour examiner conjointement les relations entre l'imagerie pondérée en diffusion (DWI) et les données neuropsychologiques liées à la LS. Nos résultats (i) montrent que la mi-vie constitue une période charnière marquée par une discontinuité de la structure cérébrale au sein de réseaux distribués dans les voies dorsales, ventrales, et antéro-cortico-sous-corticales, et (ii) révèlent que cette discontinuité signale une transition neurocognitive vers 53-54 ans, marquant le début du déclin de la PL. En effet, nos résultats suggèrent que les adultes d'âge moyen adoptent initialement une "stratégie sémantique" pour compenser des difficultés éventuelles en PL. Toutefois, cette stratégie semble compromise lorsque les adultes plus âgés (55-60 ans) perdent la capacité d'exercer un contrôle cognitif sur les représentations sémantiques (c'est-à-dire un contrôle sémantique réduit). En résumé, notre étude fait progresser notre compréhension des changements de structure cérébrale qui sous-tendent le profil neurocognitif de la PL à l'âge moyen. Plus précisément, nous soulignons l'importance de prendre en compte l'interaction entre les processus DG et LS lors de l'étude de la trajectoire de la performance PL au cours du vieillissement sain. En outre, ces résultats offrent des perspectives intéressantes pour l'identification de biomarqueurs prédictifs liés à la dynamique compensatoire observée à mi-vie, ce qui permettrait de mieux comprendre les pathologies neurodégénératives liées au langage.
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Guichet et al., 2024.pdf (1.22 Mo) Télécharger le fichier
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Dates and versions

hal-04461220 , version 1 (16-02-2024)

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Cite

Clément Guichet, Élise Roger, Arnaud Attyé, Sophie Achard, Martial Mermillod, et al.. Dynamics of White Matter Architecture in Lexical Production among Middle-Aged Adults. 2024. ⟨hal-04461220⟩
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