Effects of Chronic Epileptic Foci on Control of Pyramidal Tract Neurons in Monkeys

Allen R. Wyler, Kim J. Burchiel

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Abstract

Five Macaca mulatto monkeys were op‐erantly conditioned to control the firing patterns of single precentral pyramidal tract neurons. The accuracy with which the monkeys could control normal PTNs from within the focus was significantly poorer than PTNs from contralateral, homotopic cortex. In comparison to nonepileptic monkeys, there was no significant difference in the accuracy with which PTNs from cortex contralateral to interictal foci were controlled. By contrast, comparison of the time necessary to gain accurate control over individual PTNs from contralateral cortex showed the epileptic monkeys to be significantly encumbered when compared to nonepileptic monkeys. These data suggest that interictal foci produce “noise” in remote regions of brain that are involved in an operant task requiring a high degree of discrimination. Cinq singes Macaca mulatto ont subi un conditionnement opérationnel destinéà contrôler les décharges d'un neurone isolé du faisceau pyramidal précentral (PTNs). L'exactitude avec laquelle les singes peuvent contrôler les neurones normaux du faisceau pyramidal situés dans le foyer épileptogène, en dehors des crises, est significativement moindre qu'en ce qui concerne les neurones du cortex homotopique contralatéral. Il n'y a pas de différence entre l'exactitude du contrôle des neurones du cortex contralatéral au foyer par rapport aux neurones d'un singe non‐épileptique. Mais le temps nécessaire pour obtenir le même contrôle à partir des neurones controlatéraux au foyer chez le singe épileptique et à partir des neurones précentraux chez le singe non‐épileptique est plus long chez le premier. Pareilles données suggèrent que les foyers épileptogènes, dans l'intervalle des crises, produisent un “bruit” dans les régions éloignées du cerveau qui sont impliquées dans les tâches opérationnelles qui requièrent un degréélevé de discrimination. Cinco monos macaca mulatto fueron condicionados para que controlaran los patrones de descargas de neuronas aisladas precentrales del haz piramidal (PTNs). La exactitud con la que los monos podían controlar las PTN normales del interior del foco fue significativamente menor que la demostrada con las PTNs de la corteza homdloga contralateral. Compárandolos con monos no epilépticos no se observaron diferencias significativas en la exactitud del control de las PTNs de la corteza contralateral al foco interictal. Por el contrarió, cuando se comparo el tiempo necesario para conseguir un control exacto de las PTNs individuales de la corteza contralateral, los monos epilépticos estaban significativamente más abrumados que los no epilépticos. Esta información sugiere que los focos interictales producen un “ruido” en regiones cerebrales remotas que participan en objetivos operativos que requieren un elevado grado de discriminación. Fünf Macaca mulatta Affen wurden konditioniert, die Entladungsmuster einzelner präzentraler Neurone der Pyramidenbahn (PTNs) zu kontrollieren. Die Genauigkeit, mit der Affen normale PTNs aus dem (epileptischen) Fokus kontrollieren konnten, war deutlich geringer als die Kontrolle der PTNs vom entsprechenden kontralateralen Cortex. Im Vergleich zu nicht‐epileptischen Affen bestand kein deutlicher Unterschied in der Genauigkeit, mit der PTNs vom Cortex kontralateral zu interiktalen Foci kontrolliert werden konnten. Wenn man andererseits die Zeiten vergleicht, die notwendig waren, eine gute Kontrolle über die individuellen PTNs vom kontralateralen Cortex zu bewerkstelligen, so waren die epileptischen gegenüber nicht‐epileptischen Affen deutlich behindert. Diese Ergebnisse lassen vermuten, daß die interiktalen Foci “Störungen” auch in entfernten Hirnregionen verursachen, die an den Lernvorgängen beteiligt sind, die ein hohes Maß an Diskrimination erfordern.

Original languageEnglish (US)
Pages (from-to)547-554
Number of pages8
JournalEpilepsia
Volume19
Issue number6
DOIs
StatePublished - Dec 1978

Keywords

  • Epilepsy
  • Monkey
  • Operant con ditioning
  • Pyramidal tract neurons
  • cortex

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  • Neurology
  • Clinical Neurology

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