Correlations Between EEG and Multiple Unit Activity of Cortifugal Axons at the Onset of Drug Induced Seizures in Cats
Authors: Joy R. M. 
Published: August 2010

The onset of sustained multiple unit activity (MUA) in corticofugal axons was found to precede the onset of tonic EEG activity in 91 of 92 seizures produced by administering pentylenetetrazol, strychnine, or dieldrin to cats. Latency differences from 0–8 sec were observed with a mean of 3 sec. A trend was noted for shorter latencies with subsequent seizures in the same subject. No differences in latency were seen for spontaneous as compared to evoked seizures.

Much variation was encountered in the pattern of MUA and EEG development at seizure onset. In general seizures with well‐defined EEG components of desynchronization, tonic and clonic activity had the greatest latency differences and the least correspondence between MUA and EEG. Seizures with the abrupt emergence of tonic or clonic activity had the smallest latency differences and the best correspondence between MUA and EEG.

Large changes in the activity along corticofugal axons were observed without EEG correlates. The evidence supports the concept that the degree of synchrony within the cortical (pyramidal) cell population is critical to the emergence and development of EEG during the tonic and clonic phases of a seizure.

The data suggest that, in some cases, important changes in corticofugal output may contribute to and reinforce the activity in subcortical loci implicated in generalized seizure onset.

Une activité unitaire multiple (AUM) soutenue a été observée dans les axones corticofuges, avant le debut été L'activité EEG tonique, à L'occasion été 91 des 92 crises produites par le pentylenetetrazol, la strychnine, ou la dieldrine chez des chats. Des differences été latences été 0 à 8 sec ont été observées avec une moyenne été 3 sec. Une tendance pour les latences les plus courtes a été rencontree au cours été crises subséquentes chez un même sujet. II n'existe pas été difference été latence entre les crises spontanees et celles provoquées. été nombreuses variations ont été rencontrées dans le mode d'organisation été L'AUM et été L'EEG au début des crises. D'une façon générale, les crises avec des composantes EEG bien définies été désynchronisation et d'activité tonique et clonique présentent les plus grandes différences été latence et les moindres correspondances entre L'AUM et L'EEG. Au contraire les crises avec la survenue brutale d'une activité tonique ou clonique ont les moindres differences été latence et les meilleures correspondances entre L'AUM et L'EEG. D'importantes modifications été L'activite le long des axones corticofuges ont été observées sans correspondances EEG. Ces donnees supportent L'hypothese que le degre été synchronic dans la population des cellules corticales (pyramidales) joue un role critique en ce qui concerne la survenue et le développement été L'EEG durant les phases toniques et cloniques été la crise et elles suggerent que, dans certains cas, des modifications importantes des emissions corticofuges peuvent contribuer a la mise en activité et au renforcement été L'activitéété structures sous‐corticales impliquées dans le début des crises généralisees.

En 91 été las 92 convulsiones producidas en gatos con la administración été pentilentetrazol, estricnina, o dieldrina, se ha encontrado que el comienzo été la actividad continuada été unidades multiples (MUA) registrada en los axones corticofugos precedia al comienzo été la actividad t6nica en el EEG. Se han observado variaciones été las latencias entre 0 y 8 segundos con un promedio été 3 segundos. Tambien se ha observado una tendencia las latencias más cortas en las convulsiones subsiguientes en un mismo sujeto. No se registraron diferencias entre las latencias été los ataques espontáneos o provocados. Se encontrb mucha variación en el patrón été la MUA y en el desarrollo del EEG al comienzo del ataque. En general, en los ataques con componentes été desincronización bien definidos en el EEG, la actividad tónica y clónica mostraba las mayores diferencias été las latencias y las menores correspondencias entre MUA y EEG. Los ataques con emergen‐cia abrupta été actividad t6nica o clbnica mostraron las menores diferencias été las latencias y la mejor correspondencia entre MUA y EEG. Se observaron grandes cambios en la actividad a lo largo été los axones corticofugos sin correlación en el EEG. Esta evidencia soporta el concepto été que el grado été sincr6nia en la población celular cortical (piramidal) es muy importante para la emergencia y desarrollo del EEG, durante las fases tonica y clónica été un ataque. Esta información sugiere que, en algunos casos, cambios importantes en el output corticofugo pueden contribuiren la actividad, e incluso reforzarla, été areas subcorticales implicadas en el comienzo été un ataque generalizado.

Der Beginn fortdauernder “Multiple Unit”– Aktivitat (MUA) in corticofugalen Axonen geht dem Beginn einer tonischen EEG‐Aktivitat bei 91 von 92 Krampfen voraus, die durch Pentylentetrazol, Strychnin, oder Dieldrin bei Katzen hervorgerufen waren. Es wurden Latenzen beobachtet von 0 bis 8 Sekunden, im Mittel von 3 Sekunden. Es bestand ein Trend zu kürzeren Latenzzeiten bei aufeinander‐folgenden Krämpfen des gleichen Tiers. Die bei evo‐zierten Krämpfen beobachteten Latenzunterschiede galten nicht für spontane Krämpfe. Es bestand eine große Variation im Muster der MUA und der EEG‐veränderungen bei Anfallsbeginn. Im allegmeinen hatten Anfälle mit wohldefinierten EEG‐Verände‐rungen der Desynchronisation, tonischer und klo‐nischer Aktivitat die größten Latenzzeiten und die kleinste Übereinstimmung zwischem der MUA und dem EEG. Krämpfe mit plötzlichem Auftreten tonischer oder klonischer Aktivität hatten die kleinsten Latenzunterschiede und zeigten die größte Übereinstimmung zwischen MUA und EEG. große Verande‐rungen in der Aktivitat entlang der corticofugalen Axone wurden ohne EEG‐Korrelate beobachtet. Diese Ergebnisse unterstutzen das Konzept, daß das Maß der Synchronic innerhalb einer corticalen (pyrami‐dalen) Zellpopulation entscheidend ist für das Auftreten und die Entwicklung des EEG wahrend der tonischen und klonischen Phasen eines Anfalls. Die Ergebnisse lassen vermuten, daß in manchen Fallen corticofugale Aktivität die Aktivität von subcorticalen Stellen, die mit dem Beginn generalisierter Krämpfe zu tun haben, beeinflussen und verstärken können.