In Alzheimer's disease (AD), abnormal accumulations of beta-amyloid are present in the brain and degenerating neurons exhibit cytoskeletal aberrations (neurofibrillary tangles). Roles for beta-amyloid in the neuronal degeneration of AD have been suggested based on recent data obtained in rodent studies demonstrating neurotoxic actions of beta- amyloid. However, the cellular mechanism of action of beta-amyloid is unknown, and there is no direct information concerning the biological activity of beta-amyloid in human neurons. We now report on experiments in human cerebral cortical cell cultures that tested the hypothesis that beta-amyloid can destabilize neuronal calcium regulation and render neurons more vulnerable to environmental stimuli that elevate intracellular calcium levels. Synthetic beta-amyloid peptides (beta APs) corresponding to amino acids 1–38 or 25–35 of the beta-amyloid protein enhanced glutamate neurotoxicity in cortical cultures, while a peptide with a scrambled sequence was without effect. beta APs alone had no effect on neuronal survival during a 4 d exposure period. beta APs enhanced both kainate and NMDA neurotoxicity, indicating that the effect was not specific for a particular subtype of glutamate receptor. The effects of beta APs on excitatory amino acid (EAA)-induced neuronal degeneration were concentration dependent and required prolonged (days) exposures. The beta APs also rendered neurons more vulnerable to calcium ionophore neurotoxicity, indicating that beta APs compromised the ability of the neurons to reduce intracellular calcium levels to normal limits. Direct measurements of intracellular calcium levels demonstrated that beta APs elevated rest levels of calcium and enhanced calcium responses to EAAs and calcium ionophore. The neurotoxicity caused by EAAs and potentiated by beta APs was dependent upon calcium influx since it did not occur in calcium-deficient culture medium. Finally, the beta APs made neurons more vulnerable to neurofibrillary tangle-like antigenic changes induced by EAAs or calcium ionophore (i.e., increased staining with tau and ubiquitin antibodies). Taken together, these data suggest that beta-amyloid destabilizes neuronal calcium homeostasis and thereby renders neurons more vulnerable to environmental insults.

Instagram is the fastest growing social network site globally. This study investigates motives for its use, and its relationship to contextual age and narcissism. A survey of 239 college students revealed that the main reasons for Instagram use are “Surveillance/Knowledge about others,” “Documentation,” “Coolness,” and “Creativity.” The next significant finding was a positive relationship between those who scored high in interpersonal interaction and using Instagram for coolness, creative purposes, and surveillance. Another interesting finding shows that there is a positive relationship between high levels of social activity (traveling, going to sporting events, visiting friends, etc.) and being motivated to use Instagram as a means of documentation. In reference to narcissism, there was a positive relationship between using Instagram to be cool and for surveillance. Theoretical contributions of this study relate to our understanding of uses and gratifications theory. This study uncovers new motives for social media use not identified in previous literature.

We present a new software package with a library of standardised tractography protocols devised for the robust automated extraction of white matter tracts both in the human and the macaque brain. Using in vivo data from the Human Connectome Project (HCP) and the UK Biobank and ex vivo data for the macaque brain datasets, we obtain white matter atlases, as well as atlases for tract endpoints on the white-grey matter boundary, for both species. We illustrate that our protocols are robust against data quality, generalisable across two species and reflect the known anatomy. We further demonstrate that they capture inter-subject variability by preserving tract lateralisation in humans and tract similarities stemming from twinship in the HCP cohort. Our results demonstrate that the presented toolbox will be useful for generating imaging-derived features in large cohorts, and in facilitating comparative neuroanatomy studies. The software, tractography protocols, and atlases are publicly released through FSL, allowing users to define their own tractography protocols in a standardised manner, further contributing to open science.

Abstract Evolutionary modifications of the temporo-parietal cortex are considered to be a critical adaptation of the human brain. Cortical adaptations, however, can affect different aspects of brain architecture, including areal expansion or changes in connectivity profiles. We propose to distinguishing different types of brain reorganization using a computational neuroanatomy approach. We investigate the extent to which between-species alignment based on cortical myelin can predict changes in connectivity patterns across macaque, chimpanzee and human. We show that expansion and relocation of brain areas are sufficient to predict terminations of several white matter tracts in temporo-parietal cortex, including the middle and superior longitudinal fasciculus, but not of the arcuate fasciculus. This demonstrates that the arcuate fasciculus underwent additional evolutionary modifications affecting the connectivity pattern of the temporal lobe. The presented approach can flexibly be extended to include other features of cortical organization and other species, allowing direct tests of comparative hypotheses of brain organization.

Abstract We present a new software package with a library of standardised tractography protocols devised for the robust automated extraction of white matter tracts both in the human and the macaque brain. Using in vivo data from the Human Connectome Project (HCP) and the UK Biobank and ex vivo data for the macaque brain datasets, we obtain white matter atlases, as well as atlases for tract endpoints on the white-grey matter boundary, for both species. We illustrate that our protocols are robust against data quality, generalisable across two species and reflect the known anatomy. We further demonstrate that they capture inter-subject variability by preserving tract lateralisation in humans and tract similarities stemming from twinship in the HCP cohort. Our results demonstrate that the presented toolbox will be useful for generating imaging-derived features in large cohorts, and in facilitating comparative neuroanatomy studies. The software, tractography protocols, and atlases are publicly released through FSL, allowing users to define their own tractography protocols in a standardised manner, further contributing to open science.

Abstract Post-mortem MRI provides the opportunity to acquire high-resolution datasets to investigate neuroanatomy, and validate the origins of image contrast through microscopy comparisons. We introduce the Digital Brain Bank ( open.win.ox.ac.uk/DigitalBrainBank ), a data release platform providing open access to curated, multimodal post-mortem neuroimaging datasets. Datasets span three themes - Digital Neuroanatomist : datasets for detailed neuroanatomical investigations; Digital Brain Zoo : datasets for comparative neuroanatomy; Digital Pathologist : datasets for neuropathology investigations. The first Digital Brain Bank release includes twenty one distinctive whole-brain diffusion MRI datasets for structural connectivity investigations, alongside microscopy and complementary MRI modalities. This includes one of the highest-resolution whole-brain human diffusion MRI datasets ever acquired, whole-brain diffusion MRI in fourteen non-human primate species, and one of the largest post-mortem whole-brain cohort imaging studies in neurodegeneration. The Digital Brain Bank is the culmination of our lab’s investment into post-mortem MRI methodology and MRI-microscopy analysis techniques. This manuscript provides a detailed overview of our work with post-mortem imaging to date, including the development of diffusion MRI methods to image large post-mortem samples, including whole, human brains. Taken together, the Digital Brain Bank provides crossscale, cross-species datasets facilitating the incorporation of post-mortem data into neuroimaging studies.

Chimpanzees ( Pan troglodytes ) are, along with bonobos, the closest living relatives of humans. The advent of diffusion tractography in recent years has allowed a resurgence of comparative neuroanatomical studies in humans and other primate species. Here, we offer, in comparative perspective, the first chimpanzee white matter atlas, coupled with surface projection maps of these major white matter tracts, constructed from in vivo chimpanzee diffusion-weighted scans. Comparative white matter atlases provide a useful tool for identifying neuroanatomical differences and similarities between humans and other primate species. Until now, comprehensive fascicular atlases have been created for humans ( Homo sapiens ), rhesus macaques ( Macaca mulatta ), and several other nonhuman primate species, but never in a nonhuman ape. Information on chimpanzee neuroanatomy is essential for understanding the anatomical specializations of white matter organization that are unique to the human lineage.

ABSTRACT The interaction of the limbic system and frontal cortex of the primate brain is important in many affective behaviors. For this reason, it is heavily implicated in a number of psychiatric conditions. This system is often studied in the macaque monkey, the most largely-used non-human primate model species. However, how evolutionary conserved this system is and how well results obtained in any model species translate to the human can only be understood by studying its organization across the primate order. Here, we present an investigation of the topology of limbic-frontal connections across seven species, representing all major branches of the primate family tree. We show that dichotomous organization of amydalofugal and uncinate connections with frontal cortex is conserved across all species. Subgenual connectivity of the cingulum bundle, however, seems less prominent in prosimian and New World monkey brains. These results inform both translational neuroscience and primate brain evolution.

Quantitative comparison of the white matter organization of the human neocortex with that of the chimpanzee and macaque shows a wide distribution of areas with a uniquely human connectivity profile, including the frontal-parietal fiber systems and the temporal visual pathway. Functional decoding of these areas shows their involvement in language, abstract reasoning, and social information processing. Overall, these results counter models that assign primacy to prefrontal cortex for human uniqueness.