Carbamazepine, an anticonvulsant and a mood-stabilizing drug, is the main cause of the Stevens–Johnson syndrome (SJS) and its related disease, toxic epidermal necrolysis (TEN), in Southeast Asian countries. Carbamazepine-induced SJS–TEN is strongly associated with the HLA-B*1502 allele. We sought to prevent carbamazepine-induced SJS–TEN by using HLA-B*1502 screening to prospectively identify subjects at genetic risk for the condition.

Summary

Background

 Evidence for the comparative teratogenic risk of antiepileptic drugs is insufficient, particularly in relation to the dosage used. Therefore, we aimed to compare the occurrence of major congenital malformations following prenatal exposure to the eight most commonly used antiepileptic drugs in monotherapy. 

Methods

 We did a longitudinal, prospective cohort study based on the EURAP international registry. We included data from pregnancies in women who were exposed to antiepileptic drug monotherapy at conception, prospectively identified from 42 countries contributing to EURAP. Follow-up data were obtained after each trimester, at birth, and 1 year after birth. The primary objective was to compare the risk of major congenital malformations assessed at 1 year after birth in offspring exposed prenatally to one of eight commonly used antiepileptic drugs (carbamazepine, lamotrigine, levetiracetam, oxcarbazepine, phenobarbital, phenytoin, topiramate, and valproate) and, whenever a dose dependency was identified, to compare the risks at different dose ranges. Logistic regression was used to make direct comparisons between treatments after adjustment for potential confounders and prognostic factors. 

Findings

 Between June 20, 1999, and May 20, 2016, 7555 prospective pregnancies met the eligibility criteria. Of those eligible, 7355 pregnancies were exposed to one of the eight antiepileptic drugs for which the prevalence of major congenital malformations was 142 (10·3%) of 1381 pregnancies for valproate, 19 (6·5%) of 294 for phenobarbital, eight (6·4%) of 125 for phenytoin, 107 (5·5%) of 1957 for carbamazepine, six (3·9%) of 152 for topiramate, ten (3·0%) of 333 for oxcarbazepine, 74 (2·9%) of 2514 for lamotrigine, and 17 (2·8%) of 599 for levetiracetam. The prevalence of major congenital malformations increased with the dose at time of conception for carbamazepine (p=0·0140), lamotrigine (p=0·0145), phenobarbital (p=0·0390), and valproate (p<0·0001). After adjustment, multivariable analysis showed that the prevalence of major congenital malformations was significantly higher for all doses of carbamazepine and valproate as well as for phenobarbital at doses of more than 80 mg/day than for lamotrigine at doses of 325 mg/day or less. Valproate at doses of 650 mg/day or less was also associated with increased risk of major congenital malformations compared with levetiracetam at doses of 250–4000 mg/day (odds ratio [OR] 2·43, 95% CI 1·30–4·55; p=0·0069). Carbamazepine at doses of more than 700 mg/day was associated with increased risk of major congenital malformations compared with levetiracetam at doses of 250–4000 mg/day (OR 2·41, 95% CI 1·33–4·38; p=0·0055) and oxcarbazepine at doses of 75–4500 mg/day (2·37, 1·17–4·80; p=0·0169). 

Interpretation

 Different antiepileptic drugs and dosages have different teratogenic risks. Risks of major congenital malformation associated with lamotrigine, levetiracetam, and oxcarbazepine were within the range reported in the literature for offspring unexposed to antiepileptic drugs. These findings facilitate rational selection of these drugs, taking into account comparative risks associated with treatment alternatives. Data for topiramate and phenytoin should be interpreted cautiously because of the small number of exposures in this study. 

Funding

 Bial, Eisai, GlaxoSmithKline, Janssen-Cilag, Novartis, Pfizer, Sanofi-Aventis, UCB, the Netherlands Epilepsy Foundation, and Stockholm County Council.

Abstract Elucidating the internal representation of language in the brain has major implications for cognitive science, brain disorders, and artificial intelligence. A pillar of linguistic studies is the notion that words have defined functions, often referred to as parts of speech. Here we recorded invasive neurophysiological responses from 1,801 electrodes in 20 patients with epilepsy while they were presented with two-word phrases consisting of an adjective and a noun. We observed neural signals that distinguished between these two parts of speech. The selective signals were circumscribed within a small region in the left lateral orbitofrontal cortex. The representation of parts of speech showed invariance across visual and auditory presentation modalities, robustness to word properties like length, order, frequency, and semantics, and even generalized across different languages. This selective, invariant, and localized representation of parts of speech for nouns versus adjectives provides elements for the compositional processes of language.

Abstract Neuroimaging studies suggest cross-sensory visual influences in human auditory cortices. Whether these influences reflect active visual processing in human auditory cortices (ACs), which drives neuronal firing and concurrent broadband high-frequency activity (BHFA; >70 Hz), or whether they merely modulate sound processing is still debatable. Here, we presented auditory, visual, and audiovisual stimuli to 16 participants (7 women, 9 men) with stereo-EEG depth electrodes implanted near ACs for presurgical monitoring. Anatomically normalized group analyses were facilitated by inverse modeling of intracranial source currents. Analyses of intracranial event-related potentials (iERP) suggested cross-sensory responses to visual stimuli in ACs, which lagged the earliest auditory responses by several tens of milliseconds. Visual stimuli also modulated the phase of intrinsic low-frequency oscillations and triggered 15–30-Hz event-related desynchronization in ACs. However, BHFA, a putative correlate of neuronal firing, was not significantly increased in ACs after visual stimuli, not even when they coincided with auditory stimuli. Intracranial recordings demonstrate cross-sensory modulations, but no indication of active visual processing in human ACs. Significance Statement Visual information has a profound influence on auditory processing, particularly in noisy conditions. These “cross-sensory” influences start already in auditory cortices, the brain area that processes sound signals. It has, however, been unclear whether auditory cortex actively processes visual information or whether visual signals only change the way sounds are processed. We studied this question by neurophysiological recordings from 16 participants with epilepsy who had electrodes implanted in their brains due to medical reasons. Using these intracranial recordings, we show that cross-sensory visual information modulates sound processing but triggers no high-frequency activity -- a correlate of local neuronal firing -- in auditory cortex. This result provides important information on the role of sensory areas in multisensory processing in the human brain.

Abstract During economic choice, evidence from monkeys and humans suggest that activity in the orbitofrontal cortex (OFC) encodes the subjective values of options under consideration. Monkey data further suggests that value representations in the OFC are context dependent, representing subjective value in a way influenced by the decision makers’ recent experience. Using stereo electroencephalography (sEEG) in human subjects, we investigated the neural representations of both past and present subjective values in the OFC, insula, cingulate and parietal cortices, amygdala, hippocampus and striatum. Patients with epilepsy (n=20) reported their willingness to pay—a measure of subjective value—for snack food items in a Becker-DeGroot-Marschack (BDM) auction task. We found that the high frequency power (gamma and high-gamma bands) in the OFC positively correlated with the current subjective value but negatively correlated with the subjective value of the good offered on the last trial – a kind of temporal context dependency not yet observed in humans. These representations were observed at both the group level (across electrode contacts and subjects) and at the level of individual contacts. Noticeably, the majority of significant contacts represented either the present or past subjective value, but not both. A dynamic dimensionality-reduction analysis of OFC population trajectories suggested that the past trial begin to influence activity early in the current trial after the current offer was revealed, and that these two properties—current and past subjective values—dominate the electrophysiological signals. Together, these findings indicate that information about the value of the past and present rewards are simultaneously represented in the human OFC, and offer insights into the algorithmic structure of context-dependent computation during human economic choice.

Abstract Intracranial stereoelectroencephalography (sEEG) provides unsurpassed sensitivity and specificity for human neurophysiology. However, sEEG group analyses are complicated because the electrode implantations differ greatly across individuals. Here, using an auditory experiment as the test case, we developed a distributed, anatomically realistic sEEG source-modeling approach for within- and between-subject analyses. In addition to intracranial event-related potentials (iERP), we also estimated the sources of high broadband gamma activity (HBBG), a putative correlate of local neural firing. The source models accounted for a significant portion of the variance of the sEEG measurements in leave-one-out cross-validation. After logarithmic transformations, the sensitivity and signal-to-noise ratio were linearly inversely related to the minimal distance between the brain location and electrode contacts (slope≈-3.6). The HGGB source estimates were remarkably consistent with analyses of intracranial-contact data. In conclusion, distributed sEEG source modeling provides a powerful neuroimaging tool, which facilitates anatomically-normalized group analyses of both iERP and HBBG.

Variations in the allocation of university resources, teachers’ course selection preferences and teaching commitment levels, as well as students’ course preferences and assessment requirements, create subjective differences. These differences, compounded by the demands of the new liberal arts reform, place significant challenges and pressure on elective course instructors. To meet these demands, elective course teachers should enhance their teaching methods and explore new instructional models. The International Trade in Services course, for instance, has implemented six areas of curriculum reform, enriching the practice of elective course improvement.

Abstract Cognitive control involves flexibly combining multiple sensory inputs with task-dependent goals during decision making. Several tasks have been proposed to examine cognitive control, including Stroop, Eriksen-Flanker, and the Multi-source interference task. Because these tasks have been studied independently, it remains unclear whether the neural signatures of cognitive control reflect abstract control mechanisms or specific combinations of sensory and behavioral aspects of each task. To address this question, here we recorded invasive neurophysiological signals from 16 subjects and directly compared the three tasks against each other. Neural activity patterns in the theta and high-gamma frequency bands differed between incongruent and congruent conditions, revealing strong modulation by conflicting task demands. These neural signals were specific to each task, generalizing within a task but not across tasks. These results highlight the complex interplay between sensory inputs, motor outputs, and task demands and argue against a universal and abstract representation of conflict.