Suppression of an Epileptiform Type of Electrocortical Activity in the Rat by Stimulation in the Vicinity of Locus Coeruleus
Authors: Libet Benjamin , Gleason Curtis A. , Wright Elwood W. , Feinstein Bertram 
Published: November 2007

Stimulation in the locus coeruleus, or in the vicinity of this nucleus or of its ascending tracts, could markedly suppress the appearance of epileptiform‐like ECoG bursts. The latter were i induced in rats by a subconvulsive dose of pentylenetetrazol. Electrode sites were identified histologically. A unilateral stimulus suppressed bursts bilaterally. An individual burst already in progress could be aborted, stopping within less than 0.5‐1 sec after onset of a stimulus train. The antiepileptiform actions occurred with no evidence of any desynchronizing effect of the stimulus on the resting ECoG; they appear to be different in sites of origin and nature from those reported for stimulation of the reticular activating system. It is proposed that stimulation of the ascending noradrenergic system in the brain stem may limit the development and spread of hyperexcitatory, epileptiform states.

RËSUMË

La stimulation du locus coeruleus, de ses environs ou de ses voies ascendants, peuvent diminuer nette‐ment l'apparition de bouffées paroxystiques sur l'ECoG. Ces dernieres 6taient provoquées chez le rat par le pentylenetetrazol à des doses subconvulsives. La position des électrodes était identifiáe a l'his‐tologie. Une stimulation déprimait les bouffeaes bilatéralement. Une boufée en cours pouvait être bloquée après 0.5‐1 seconde du début de la stimulation. &L'effet antiépileptique survenait sans concomitance évidente avec ces signes de desynchronisation sur l'ECoG et avec une topographie et un aspect diffrents de ceux dus a la stimulation r6ticulaire activante. On pense que la stimulation du systeme ascendant noradrenergique dans le tronc cerebral peut limiter le dveloppement et la diffusion de d6charges paroxystiques.

La estimulación del locus cerúleus, o en la vecindad de este micleo o de sus haces ascendentes, puede pro‐ducir una marcada supresión de brotes epileptiformes en el electrocorticograma. Estos brotes se indujeron en ratas administrando una dosis subconvulsiva de pentilentetrazol. Los puntos del electrodo se iden‐tificaron histológicamente. Un estfmulo unilateral pro‐dujo una supresión bilateral de los brotes. Un brote individual, ya en progresion, puede ser abortado, interrumpiéndose a menos de 0.5‐1 segundo del tren de estl'mulos. Las acciones antiepilepticas ocurrieron sin evidencia de efectos de desincronizacidn del estimulo en el electrocorticograma de reposo; estas acciones parecen ser distintas, en lo que respecta a su lugar de origen y naturaleza, de las utilizadas para la estimulacion del sistema reticular activador. Se propone que la estimulacion del sistema noradrenrgico ascendente en el tronco cerebral puede limitar el desarrollo y la difusion de estados epileptiformes de hiperexcitacion.

Die Stimulation des Locus Coeruleus oder der Nachbarschaft dieses Kerns oder seiner aszendieren‐den Bahnen konnte epileptiforme ECoG‐bursts deut‐lich unterdrücken. Letztere wurden bei Ratten durch unterschwellige Dosen von Pentylentetrazol her‐vorgerufen. Der Elektrodensitz wurde histologisch identifiziert. Ein einseitiger Stimulus unterdriickte bilaterale bursts. Ein gerade stattfindender Ausbruch konnte vermindert werden, er horte innerhalb weniger als 0.5‐1 Sekunde nach Beginn des Stimulus auf. Die antiepileptiformen Wirkungen ereigneten sich ohne Hinweis auf einen Desynchronisationseffekt des Stimulus auf das Ruhe‐ECoG. Sie scheinen un‐terschiedlichen Ursprungs und unterschiedlicher Natur gegentiber den Einflüssen zu sein, die zur Stimulation des aktivierenden Reticularissystems publiziert wurden. Es wird vermutet, daß die Stimulation des aszendierenden noradrenergischen Systems im Hirnstamm die Entwicklung und die Ausbreitung der hyperexzitatorischen epileptiformen Zustände beg‐renzt.