The mammalian cerebral cortex is characterized by complex patterns of anatomical and functional areas that differ markedly between species, but the molecular basis for this functional subdivision is largely unknown. Here, we show that mutations in GPR56 , which encodes an orphan G protein–coupled receptor (GPCR) with a large extracellular domain, cause a human brain cortical malformation called bilateral frontoparietal polymicrogyria (BFPP). BFPP is characterized by disorganized cortical lamination that is most severe in frontal cortex. Our data suggest that GPCR signaling plays an essential role in regional development of human cerebral cortex.

Although there is increasing recognition of the role of somatic mutations in genetic disorders, the prevalence of somatic mutations in neurodevelopmental disease and the optimal techniques to detect somatic mosaicism have not been systematically evaluated.

Development of surface folds of the human brain is controlled in sections. [Also see Perspective by Rash and Rakic ]

Abstract The ability to regulate emotions in the service of meeting ongoing goals and task demands is a key aspect of adaptive human behavior in our volatile social world. Consequently, difficulties in processing and responding to emotional stimuli underlie many psychiatric diseases ranging from depression to anxiety, the common thread being effects on behavior. Behavior, which is made up of shifting, difficult to measure hidden states such as attention and emotion reactivity, is a product of integrating external input and latent mental processes. Directly measuring, and differentiating, separable hidden cognitive, emotional, and attentional states contributing to emotion conflict resolution, however, is challenging, particularly when only using task-relevant behavioral measures such as reaction time. State-space representations are a powerful method for investigating hidden states underlying complex systems. Using state-space modeling of behavior, we identified relevant hidden cognitive states and predicted behavior in a standardized emotion regulation task. After identifying and validating models which best fit the behavior and narrowing our focus to one model, we used targeted intracranial stimulation of the emotion regulation-relevant neurocircuitry, including prefrontal structures and the amygdala, to causally modulate separable states. Finally, we focused on this one validated state-space model to perform real-time, bidirectional closed-loop adaptive stimulation in a subset of participants. These approaches enable an improved understanding of how to sample and understand emotional processing in a way which could be leveraged in neuromodulatory therapy for disorders of emotional regulation.

This paper describes the development, content, structure, and implementation of a case-based collaborative learning, flipped classroom, integrated preclinical neurology, neuroanatomy, and neuroscience course for first year medical students at Harvard Medical School. We report the methods for pre-class preparation, in-class instruction, and evaluation; student feedback with respect to content, teaching method, and learning environment; and several lessons learned regarding how to optimize preparatory and in-class learning in a case-based flipped classroom course.