Intrinsic brain network alterations in non-clinical adults with a history of childhood trauma

Eur J Psychotraumatol. 2021 Oct 6;12(1):1975951. doi: 10.1080/20008198.2021.1975951. eCollection 2021.

Abstract
in English, Spanish, Chinese

Background: Childhood trauma is a major social public-health problem worldwide. Previous literature suggests childhood trauma is associated with the development of psychiatric disorders and maladaptive behaviours later in life, but little is known about the neural basis underlying these associations.

Objective: The aim of the current study was to investigate intrinsic brain network alterations in non-clinical adults with childhood trauma.

Methods: Resting-state functional magnetic resonance imaging (fMRI) data were collected from 65 non-clinical adults with moderate or severe childhood trauma (CT group), according to the international demarcation criteria of the Childhood Trauma Questionnaire (CTQ), and 73 socio-demographically matched non-clinical controls without childhood trauma (no-CT group). Independent component analysis (ICA) was used to extract subnetworks of the default mode network (DMN), salience network (SN), and central executive network (CEN).

Results: ICA revealed that the CT group had increased FC of the left medial prefrontal cortex (mPFC) in the anterior DMN (aDMN), increased functional connectivity (FC) of the left anterior insula in the SN, and decreased FC of the inferior parietal gyrus of the right CEN (rCEN). Compared to the controls, the CT group had decreased inter-network FCs between the SN and posterior DMN (pDMN), as well as between the pDMN and rCEN.

Conclusions: Impaired FC within the three key brain networks, decreased inter-FC between SN and rCEN, and decreased inter-FC between pDMN and rCEN may reflect biomarkers of childhood trauma.

Antecedentes: El trauma infantil es un importante problema de salud pública social a nivel mundial. La literatura previa sugiere que el trauma infantil está asociado con el desarrollo de trastornos psiquiátricos y conductas desadaptativas posteriores en la vida, pero se sabe poco acerca de las bases neuronales que subyacen a estas asociaciones.Objetivo: El objetivo del este estudio fue el de investigar las alteraciones intrínsecas de las redes cerebrales en población adulta no clínica con trauma infantil.Métodos: Se recolectaron los datos de resonancia magnética funcional (fMRI) en estado de reposo de 65 adultos no-clínicos con trauma infantil moderado o severo (grupo de TI) de acuerdo con los criterios de demarcación internacional del Cuestionario de Trauma Infantil (CTQ en sus siglas en ingles) y de 73 controles no clínicos sin antecedente de trauma infantil (grupo sin-TI) emparejados sociodemográficamente. Se utilizó el análisis de componentes independientes (ACI) para extraer subredes de la red neuronal por defecto (RND), la red de asignación de relevancia (RAR en sus siglas en ingles) y la red ejecutiva central (REC en sus siglas en ingles).Resultados: El ACI mostró que el grupo de TI presentaba un incremento de la conectividad funcional (CF) de la corteza prefrontal medial izquierda (CPFm) en la RND anterior (RNDa), un incremento de la CF de la ínsula anterior izquierda en la RAR y una CF disminuida en la circunvolución parietal inferior de la REC derecha (RECd). En comparación con los controles, el grupo de TI mostraba menores CF entre redes. Esto se observó entre la RAR y la RND posterior (RNDp), así como entre la RNDp y la RECd.Conclusiones: Una disfunción en la CF entre tres redes cerebrales clave, una disminución de la CF entre la RAR y la RECd y una disminución de la CF entre la RNDp y la RECd podían mostrarse como biomarcadores del trauma infantil.

背景: 童年创伤是全世界一个主要的社会公共卫生问题。前人文献表明, 童年创伤与以后生活中精神障碍和适应不良行为的发展有关, 但对这些关联背后的神经基础知之甚少.目的: 本研究旨在考查有童年创伤的非临床成人的内在脑网络改变.方法: 数据来源为 65 名患有中度或重度童年创伤 (根据儿童创伤问卷 (CTQ) 的国际分界标准) 的非临床成人 (CT 组) 和 73 名在人口统计学上匹配的无童年创伤的非临床对照 (无 CT 组) 。独立成分分析 (ICA) 用于提取默认模式网络 (DMN), 突显网络 (SN) 和中央执行网络 (CEN) 的子网络.结果: ICA显示CT组前DMN (aDMN) 的左内侧前额叶皮层 (mPFC) 的功能连接 (FC) 增加, SN左前岛叶的FC增加, 下顶叶 CEN 右回(rCEN) 的FC降低。与对照组相比, CT 组SN 和后 DMN (pDMN) 之间以及 pDMN 和 rCEN 之间的网络间 FC减少.结论: 三个关键脑网络内的 FC 受损, SN 和 rCEN 之间的脑区间 FC 减少以及 pDMN 和 rCEN 之间的脑区间 FC 减少可能反映了童年创伤的生物标志物.

Keywords: Childhood trauma; functional connectivity; independent component analysis.

Publication types

  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adolescent
  • Adult
  • Adult Survivors of Child Adverse Events*
  • Adverse Childhood Experiences*
  • Cerebral Cortex / diagnostic imaging
  • Cerebral Cortex / physiopathology*
  • Connectome*
  • Default Mode Network / diagnostic imaging
  • Default Mode Network / physiopathology*
  • Female
  • Humans
  • Magnetic Resonance Imaging
  • Male
  • Nerve Net / diagnostic imaging
  • Nerve Net / physiopathology*
  • Young Adult

Grants and funding

This work was supported by the National Natural Science Foundation of China [82071532].