Neuronal activity of the amygdala in patients with psychomotor epilepsy

Microelectrodes were stereotaxically introduced into the amygdala of patients with psychomotor epilepsy, and it was found that the clustering of neuronal action potentials became progressively more marked, more regularly periodic, and more frequently associated with the gross waves, as the latter increased in amplitude and in duration.

Abstract

Microelectrodes were stereotaxically introduced, through a previously implanted cannula, into the amygdala of patients with psychomotor epilepsy. Under laboratory conditions and without anesthesia, recordings of extracellular action potentials and gross waves were obtained during interictal periods. Epileptiform waves were seen in all regions of the amygdala. The neuronal activity consisted, most frequently, of clusters of actions potentials, occasionally associated with trains of waves. During one recording session, a clinical seizure occurred fortuitously and it was possible to follow the electrical events during the preceding minutes. It was found that, as the seizure was approaching, the clustering of neuronal action potentials became progressively more marked, more regularly periodic, and more frequently associated, in time and in phase, with the gross waves, as the latter increased in amplitude and in duration. These progressive changes in the patterns of neuronal activity, in the characteristics of the gross waves, and in their association, were similar to those which have been found to occur in the progressive "hypersynchronization" leading to convulsive states, induced in animals by means of pharmacological agents, and assumed to be related to changes in interactions between groups of neurons in neuronal networks. It is suggested that a similar mechanism may be involved in the development of electrical events preceding the convulsive seizure in the human. Should it become possible to continually detect and monitor such changes in neuronal activity and gross waves, characteristic of an impending seizure, therapeutic measures might be taken in time to prevent it. Par l'intermédiaire d'une canule antériemement implantée, des microelectrodes étaient introduites stéréotaxiquement dans l'amygdale de sujets atteints d'épilepsie psychomotrice. Dans des conditions de laboratoire et sans anesthesie, des enregistrements de potentiels d'action extra-cellulaires et des ondes lentes étaient obtenues durant les périodes intercritiques. Les ondes épileptiques étaient vues dans toutes les régions de l'amygdale. L'activité neuronale consistait le plus fréquemment en groupes de potentiels d'action parfois associés avec des trains d'ondes. Pendant une séance d'enregistrement, une crise clinique survint fortuitement et il fut possible de suivre les événements électriques pendant les minutes qui la précédèrent. Il fut trouvé que lorsque la crise était proche, le regroupement des potentiels d'action neuroale devint progressivement plus marqué, plus régulièrement périodique, et plus fréquemment associé, en temps et en phase, avec les ondes lentes, tandis que ces dernières augmentaient d'amplitude et de durée. Des modifications progressives dans les patterns d'activité neuronique, dans les caractéristiques des ondes lentes, et dans leur association, étaient similaires à celles observées dans l'"hypersynchronisation" progressive qui conduit aux états convulsifs et déterminée, chez l'animal, au moyen d'agents pharmacologiques; on postule cette hypersynchromisation que est reliée aux modifications des interactions entre les groupes de neurones du reseau neuronique. On suggère qu'un mécanisme similaire peut intervenir dans le développement des événements électriques qui précèdent, chez l'homme, la crise convulsive. S'il devenait possible de détecter de facon continue et de contrôler ces modifications de l'activité neuronique et des ondes lentes qui annoncent une crise, des mesures thérapeutiques pour la prévenir pouraier être entreprises en temps voulu. Bei Patienten mit psychomotorischer Epilepsie wurden stereotaktisch Mikroelektroden durch eine vorher gelegte Kanüle in die Amygdala eingeführt. Während Krampfperioden erhielt man unter Laboratoriumsbedingungen und ohne Anaesthesie extra-zelluläre Aktionspotentiale und langsame Wellen. Epileptische Entladungen konnte man in allen Regionen der Amygdala beobachten. Die neuronale Aktivität enthielt meist frequente Bündel von Entladungen, gelegentlich begleitet von langsamen Wellen. Während einer Ableitungsperiode trat zufällig ein spontaner Anfall auf, und man konnte so den Stromverlauf vor Beginn des Anfalls verfolgen. Es war zu erkennen, daβ die Zunahme der Entladungen mit dem Herannahen des Anfalls fortschreitend deutlicher in Erscheinung trat, und zwar in regelmäβigeren Perioden und häufiger begleitet von groβen Wellen. Die Erscheinungen ähnelten einer "fortschreitenden Hypersynchronisation" im Beginn von pharmakologisch provozierten Anfällen bei Mensch und Tier. Die Entladungen schienen in Beziehung zu Interaktionen zwischen Neuronengruppen und dem neuronalen Netzwerk zu stehen. Hirnelektrische Vorgänge, die bei organischen Anfällen bei Menschen vorausgehen, dürften diesen Mechanismen ähneln.