Chronic Epileptic Foci in Monkeys: Correlation Between Seizure Frequency and Proportion of Pacemaker Epileptic Neurons

Allen R. Wyler, Kim J. Burchiel, Arthur A. Ward

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Abstract

A total of 1,802 neurons from 15 alert, undrugged Macaca mulatto monkeys were studied. Thirteen monkeys had chronic epilepsy induced by subpial alumina injections in precentral cortex. Precentral neurons were judged epileptic by the magnitude and variability of the percentage of interspike intervals less than 5 msec during periods when the monkeys were awake. This method of quantifying epileptic single neuron activity appears highly reliable in distinguishing epileptic neurons from precentral neurons in either normal cortex, cortex contralateral to, or within the focus. For the 13 epileptic monkeys, the relative proportion of strongly epileptic neurons found within foci was logarithmically correlated with the mean number of daily seizures. Because of the similarity between the physiology of the alumina focus in monkeys and epileptic foci in humans, these data imply that the severity of focal human epilepsy is a function of epileptic neuronal mass. Ce travail concerne létude de 1,802 neurones chez 15 Macaca mulatto évéillEs et non drogués. Treize de ces singes présentaient une Epilepsie chronique produite par une injection subpiale d'alumine dans le cortex prEcentral. Les neurones precentraux ont été juges Epileptiques en fonction de I'importance et de la variability du pourcentage des intervalles de moins de 5 millisecondes entre les pointes chez le singe EveillE. Cette maniere de quantifier l'activite Epilep‐tique des neurones isolEs apparait hautement acceptable pour distinguer les neurones Epileptiques parmi les autres neurones precentraux dans le cortex normal, dans le cortex contralateral au foyer epileptique ou dans le foyer lui‐meme. Chez les 13 singes epileptiques, la proportion relative de neurones fortement Epileptiques contenus dans le foyer a été trouvEe logarithmiquement correllee avec le nombre moyen de crises quotidiennes. Compte tenu de la similarity entre la physiologie des foyers aluminiques chez Tanimal et des foyers Epileptiques chez Thomme, on peut admettre que la sEvEritE d'une Epilepsie humaine focale est fonction de la masse des neurones Epileptiques. Se ha estudiado un total de 1,802 neuronas de 15 monos Macaca mulatto, despiertos y sin medicación alguna. Trece monos tenian epilepsia crónica inducida mediante inyecciones subpiales de alumina en la corteza precentral. Las neuronas precentrales fueron juzgadas epilEpticas por la magnitud y variabilidad del porcentaje de los intérvalos interpuntas de menos de 5 milisegundos en momentos en los que los monos estaban despiertos. Este método de cuantificación de la actividad epiléptica de neuronas aisladas resulta muy fiable para distinguir neuronas epilEpticas del resto de las neuronas de la corteza normal, de la contralateral, e incluso. del interior del foco. En los 13 monos epilépticos la proporcidn relativa de las neuronas muy epilEpticas detectadas en el foco, se correlacion6 logaritmicamente con el promedio diario de ataques. Teniendo en cuenta la semejanza existente entre la fisiologia de los focos de alumina en los monos y los focos epilépticos en humanos la informaci6n aqui presentada sugiere que la severidad de la epilepsia focal humana esta en función de la masa neuronal epiléptica. Insgesamt 1,802 Neurone von 15 wachen Macaca mulatto‐Affen ohne Therapie wurden untersucht. 13 Affen hatten eine chronische Epilepsie aufgrund subpialer Aluminiuminjektionen in den prazentralen Cortex. Prazentrale Neurone wurden als epileptisch angesehen in Abhangigkeit von der Große und Variabilität des Prozentsatzes der Interspike‐Intervalle unter 5 msec, während Perioden, in denen die Affen wach waren. Diese Methode der Quantifizierung epileptischer Einzel‐Neuronenaktivitiit scheint in hohem Maße geeignet, epileptische Neurone von prazentralen Neuronen entweder im normalen Cortex oder im kontralateralen oder mit dem Fokus ipsilateralen Cortex zu unterscheiden. Fiir die 13 epileptischen Affen korrelierte das relative Verhaltnis der hochgradig epileptischen Neurone innerhalb der Foci logarithmisch mit der durchschnittlichen Anzahl der taglichen Anfalle. Wegen der physiologischen Ahnlichkeit des Aluminiumfokus bei Affen und epileptischer Foci beim Menschen laBt sich aus diesen Daten folgern, daß die Schwere der fokalen mensch‐lichen Epilepsie eine Funktion der Menge epileptischer Neurone darstellt.

Original languageEnglish (US)
Pages (from-to)475-483
Number of pages9
JournalEpilepsia
Volume19
Issue number5
DOIs
StatePublished - Oct 1978

Keywords

  • Epilepsy
  • Monkey
  • Pyramidal tract neurons

ASJC Scopus subject areas

  • Neurology
  • Clinical Neurology

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