Epileptogenic Agents Applied to Trigeminal Ganglia: Absence of Neuronal Hyperexcitability

Kim J. Burchiel, Allen R. Wyler, A. Basil Harris

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Abstract

Chronic application of alumina cream to the trigeminal ganglion in 10 cats failed to produce a long‐lasting behavioral syndrome of facial dysesthesia. Histologic and electron microscopic analysis demonstrated morphologic similarities between these ganglia and primate neocortical alumina cream epileptic foci. None of 87 ganglia neurons recorded extracellularly exhibited evidence of intrinsic hyperexcitability, i.e., abnormal spontaneous or physiologically evoked activity or any significant differences in threshold of responses to antidromic or orthodromic electrical stimulation, compared to 67 normal ganglion cells. Furthermore, topical application of penicillin to normal ganglia failed to produce abnormal activity in 42 neurons tested. These data suggest that neuronal somata lacking either dendrites or postsynaptic membranes, or both, do not develop abnormal firing behavior when challenged with these two epileptogenic agents. Chez 10 chats l'application chronique de crème d'alumine sur le ganglion trigéminé ne parvint pas à produire un syndrôme comportemental prolongéévoquant des dysesthésies faciales. L'étude en microscopic optique et électronique montra l'existence de similarités morphologiques entre ces ganglions et les foyers épileptiques provoqués par la crème d'alumine sur le néocortex des primates. Aucun des 87 neurones ganglionaires enregistrés extracellulairement ne montra de signes d'hyperexcitabilité intrinsèque; c'est‐à‐dire qu'il n'existait aucune activité anormale spontanéa ou physiologiquement évoquée. De même, il n'existait aucune différence significative dans le seuil des réponses à une stimulation électrique antidromique ou orthodromique par rapport à 67 cellules ganglionaires normales. Par ailleurs, l'application de pénicilline sur des ganglions normaux ne parvint pas à produire une activité anormale chez 42 neurones testés. Ces faits impliquent que des soma neuroniques dépourvus de dendrites et/ou de membranes postsynaptiques ne développent pas une activité de décharge anormale quand ils sont mis en contact avec ces deux agents épileptogènes. La aplicación crónica de crema de alúmina en el ganglio del trigémino de 10 gatos no produjo un sindrome persistente indicativo de disestesia facial. El análisis histológico y con microscopía electrónica reveló similaridades morfológicas entre esos ganglios y los focos epilépticos producidos con alúmina en el neocortex de los primates. Ninguna de las 87 neuronas ganglionares registradas extracelularmente mostraron evidencia de hiperexitabilidad intrínseca, es decir, actividad anormal espontánea o evocada fisiológicamente, ni diferencias significativas en el umbral de las respuestas a estimulacion eléctrica antidrómica u ortodrómica, comparándolas con 67 células ganglionares normales. Además, la aplicación tópica de penicilina a ganglios normales no desencadenó actividad anormal en 42 neuronas estudiadas. Esta información sugiere que los cuerpos neuronales que carecen de dendritas y/o membranas post‐sinápticas no desarrollan descargas anormales cuando se las pone a prueba con estos dos agentes epileptogénicos. Bei zehn Katzen bewirkte chronische Applikation von Aluminium‐haltiger Creme auf das Trigeminusganglion keine länger anhaltende Verhaltensauffälligkeit aufgrund von Dysästhesie im Gesichtsbereich. Eine histologische und elektronenmikroskopische Analyse wies morphologische Ähnlichkeiten zwischen diesen Ganglien und neokortikalen, durch Aluminium‐Creme hervorgerufenen epileptischen Foci bei Primaten auf. Bei extrazellulärer Ableitung zeitigte keines von 87 Ganglien Anhalt für Bereitschaft zu Hyperexzitabilität, d.h. abnorme spontane oder physiologisch evozierte Aktivität oder irgendwelche signifikante Schwellenunterschiede für Antworten auf anti‐ oder orthodrome elektrische Stimulation im Vergleich zu 67 normalen Ganglionzellen. Bei 42 untersuchten Neuronen rief zudem Penicillin, lokal appliziert, keine abnorme Aktivität hervor. Diese Ergebnisse besagen, daß Neuronensomata, die entweder keine Dendriten oder keine postsynaptischen Membranen haben oder denen beides fehlt, kein abnormes Entladungsmuster entwickeln nach Reizung durch diese zwei epileptoge‐nen Substanzen.

Original languageEnglish (US)
Pages (from-to)567-579
Number of pages13
JournalEpilepsia
Volume19
Issue number6
DOIs
StatePublished - Dec 1978

Keywords

  • Alumina gel
  • Epilepsy
  • Penicillin‐Cat
  • Trigeminal ganglion

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  • Neurology
  • Clinical Neurology

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