Abstract Differential DNA methylation in the brain is associated with many psychiatric diseases, but access to brain tissues is essentially limited to postmortem samples. The use of surrogate tissues has become common in identifying methylation changes associated with psychiatric disease. In this study, we determined the extent to which peripheral tissues can be used as surrogates for DNA methylation in the brain. Blood, saliva, buccal, and live brain tissue samples from 27 patients with medically intractable epilepsy undergoing brain resection were collected (age range 5–61 years). Genome-wide methylation was assessed with the Infinium HumanMethylation450 ( n = 12) and HumanMethylationEPIC BeadChip arrays ( n = 21). For the EPIC methylation data averaged for each CpG across subjects, the saliva–brain correlation ( r = 0.90) was higher than that for blood–brain (r = 0.86) and buccal–brain ( r = 0.85) comparisons. However, within individual CpGs, blood had the highest proportion of CpGs correlated to brain at nominally significant levels (20.8%), as compared to buccal tissue (17.4%) and saliva (15.1%). For each CpG and each gene, levels of brain-peripheral tissue correlation varied widely. This indicates that to determine the most useful surrogate tissue for representing brain DNA methylation, the patterns specific to the genomic region of interest must be considered. To assist in that objective, we have developed a website, IMAGE-CpG, that allows researchers to interrogate DNA methylation levels and degree of cross-tissue correlation in user-defined locations across the genome.

ABSTRACT Cognitive pathways supporting human language and declarative memory are thought to have uniquely evolutionarily differentiated in our species. However, cross-species comparisons are missing on site-specific effective connectivity between regions important for cognition. We harnessed a new approach using functional imaging to visualize the impact of direct electrical brain stimulation in human neurosurgery patients. Applying the same approach with macaque monkeys, we found remarkably comparable patterns of effective connectivity between auditory cortex and ventro-lateral prefrontal cortex (vlPFC) and parahippocampal cortex in both species. Moreover, in humans electrical tractography revealed rapid evoked potentials in vlPFC from stimulating auditory cortex and speech sounds drove vlPFC, consistent with prior evidence in monkeys of direct projections from auditory cortex to vocalization responsive regions in vlPFC. The results identify a common effective connectivity signature that from auditory cortex is equally direct to vlPFC and indirect to the hippocampus (via parahippocampal cortex) in human and nonhuman primates. Highlights Privileged human auditory to inferior frontal connectivity, linked to monkeys Common auditory to parahippocampal effective connectivity in both species Greater lateralization in human effective connectivity, more symmetrical in monkeys Human fronto-temporal network function rooted in evolutionarily conserved signature eTOC short summary Functional connectivity between regions crucial for language and declarative memory is thought to have substantially differentiated in humans. Using a new technique to similarly visualize directional effective connectivity in humans and monkeys, we found remarkably comparable connectivity patterns in both species between fronto-temporal regions crucial for cognition.

Abstract INTRODUCTION Juvenile pilocytic astrocytoma (JPA) is a common pediatric grade I astrocytoma. Prognosis is excellent with gross total resection (GTR) and 10-year survival rates of up to 95%. However, undesirable outcomes may occur, such as when tumors are in poorly accessible locations. Intraventricularly tumors present a unique surgical challenge due to their midline location in a fluid filled space with any intraparenchymal invasion involving critical neurologic structures. Here we retrospectively describe the clinical features of intraventricular JPA neoplasms from two centers to highlight the challenges in caring for this uncommon presentation. METHODS We retrospectively searched the electronic medical record from 2000-2023 for patients with neurosurgical treatment for intraventricular JPA at two centers. Intraventricular location was verified by a neuroradiologist. Data were collected on demographics, pathology, tumor location, extent of resection, adjuvant therapies, reoccurrence, progression, and neurological deficit. RESULTS We identified 28 surgical treated patients with intraventricular JPA. Females were 15/28 (54%) of patients with a mean age of 11.2±6.4 years. Most tumors presented in the 4th ventricle 15/28 (53.5%), followed by 9/28 (32%) in 3rd ventricle locations, and 4/28 (14%) in lateral ventricles. GTR was achieved in 12/28 patients (43%) and STR in 16/28 patients (57%). Progression/recurrence was noted in 8/28 (29%) and the 5-year PFS was 56% (10/18). Adjuvant treatment was used in 11/28 (39%) patients and repeat surgery was required in 4/28 patients (14%). Chemotherapy in 8/28 (29%) patients and radiation in 4/28 (14%) patients. A pre/post-operative neurological deficit was noted in 10/28 (36%) patients. A BRAF protein fusion was noted in 7 patients and 1 patient demonstrated a v600E mutation (some molecular data not available). Average follow up was 92 months with no deaths. CONCLUSION We observed that intraventricular JPA tumors commonly undergo subtotal resection with frequent progression/recurrence. Subsequently, recurrent surgeries and adjuvant therapies can be necessary.