Using voltage sensitive–dye imaging in the cortices of anesthetized and awake mice, the authors show that spontaneous activity patterns contain similar motifs as those evoked by sensory stimulation. These motifs are also seen after optogenetic activation of the cortex, and they correlate with structural connectivity. Using millisecond-timescale voltage-sensitive dye imaging in lightly anesthetized or awake adult mice, we show that a palette of sensory-evoked and hemisphere-wide activity motifs are represented in spontaneous activity. These motifs can reflect multiple modes of sensory processing, including vision, audition and touch. We found similar cortical networks with direct cortical activation using channelrhodopsin-2. Regional analysis of activity spread indicated modality-specific sources, such as primary sensory areas, a common posterior-medial cortical sink where sensory activity was extinguished within the parietal association area and a secondary anterior medial sink within the cingulate and secondary motor cortices for visual stimuli. Correlation analysis between functional circuits and intracortical axonal projections indicated a common framework corresponding to long-range monosynaptic connections between cortical regions. Maps of intracortical monosynaptic structural connections predicted hemisphere-wide patterns of spontaneous and sensory-evoked depolarization. We suggest that an intracortical monosynaptic connectome shapes the ebb and flow of spontaneous cortical activity.

Abstract Purpose: The dismal outcome of esophageal cancer patients highlights the need for novel prognostic biomarkers, such as microRNAs (miRNA). Although recent studies have established the role of miRNAs in esophageal carcinoma, a comprehensive multicenter study investigating different histologic types, including squamous cell carcinoma (SCC) and adenocarcinoma with or without Barrett's, is still lacking. Experimental Design: miRNA expression was measured in cancerous and adjacent noncancerous tissue pairs collected from 100 adenocarcinoma and 70 SCC patients enrolled at four clinical centers from the United States, Canada, and Japan. Microarray-based expression was measured in a subset of samples in two cohorts and was validated in all available samples. Results: In adenocarcinoma patients, miR-21, miR-223, miR-192, and miR-194 expression was elevated, whereas miR-203 expression was reduced in cancerous compared with noncancerous tissue. In SCC patients, we found elevated miR-21 and reduced miR-375 expression levels in cancerous compared with noncancerous tissue. When comparing cancerous tissue expression between adenocarcinoma and SCC patients, miR-194 and miR-375 were elevated in adenocarcinoma patients. Significantly, elevated miR-21 expression in noncancerous tissue of SCC patients and reduced levels of miR-375 in cancerous tissue of adenocarcinoma patients with Barrett's were strongly associated with worse prognosis. Associations with prognosis were independent of tumor stage or nodal status, cohort type, and chemoradiation therapy. Conclusions: Our multicenter-based results highlight miRNAs involved in major histologic types of esophageal carcinoma and uncover significant associations with prognosis. Elucidating miRNAs relevant to esophageal carcinogenesis is potentially clinically useful for developing prognostic biomarkers and identifying novel drug targets and therapies. (Clin Cancer Res 2009;15(19):6192–200)

The makings of the primate brain Although nonhuman primate brains are similar to our own, the disparity between their and our cognitive abilities tells us that surface similarity is not the whole story. Sousa et al. overlaid transcriptome and histological analyses to see what makes human brains different from those of nonhuman primates. Various differentially expressed genes, such as those encoding transcription factors, could alter transcriptional programs. Others were associated with neuromodulatory systems. Furthermore, the dopaminergic interneurons found in the human neocortex were absent from the neocortex of nonhuman African apes. Such differences in neuronal transcriptional programs may underlie a variety of neurodevelopmental disorders. Science , this issue p. 1027