Interhemispheric Relations During Bilateral Spike‐and‐Wave Activity
Authors: Gotman Jean 
Published: November 2007

Summary: Temporal relationships between homologous EEG channels of the two hemispheres were studied in patients whose EEGs showed bilateral synchronous spike‐and‐wave activity. Group A (seven patients) had generalized corticoreticular epilepsy and no sign of a localized predominant epileptogenic area. In group B (12 patients), the bilateral spike‐and‐wave activity was present in conjunction with a localized area of predominant epileptogenicity demonstrated by EEG, radiological, or clinical examinations. The measurement of small time differences between two homologous channels was performed by transforming the slope of the phase characteristic of the cross‐spectrum into time, when the interchannel coherence was sufficiently high. Although measurements were not possible in every case (because of a lack of coherence or nonlinearity of the phase), results clearly indicated that the spike‐and‐waves in group A did not present significant interhemispheric time differences, whereas those of group B frequently presented a lead time (average 15 msec) from the side with the localized epileptogenic area. The method can be clinically useful to differentiate primary from secondary bilateral synchrony. The concept of secondary bilateral synchrony and the possible pathophysiological mechanisms explaining the time differences are discussed.RÉSUMÉOn a étudié les relations temporelles entre des canaux EEG homologues dans les deux hémisphères, chez des malades dont 1'EEG preséntait des pointes‐ondes bilatérales synchrones. Les sept malades du groupe A avaient une épilepsie généralisée corticoréticulaire sans aucun signe de localisation d'une région particulièrement épileptogène. Chez les douze malades du groupe Ben plus des pointes‐ondes bilatérales synchrones, Ia présence d'une région épileptogène localisée a été démon‐trée par l'EEG ou des examens radiologiques et cliniques. La mesure de petites différences de temps entre canaux homologues a été faite par transformation en temps de la pente de la caractéristique de phase du spectre croisé, dans les cas où la cohérence bilatérale était suffisamment élevée. Bien que la mesure ne soit pas toujours possible (par manque de cohérence ou non‐linéarité de la phase), les résultats montrent clairement que les pointes‐ondes dans le groupe A n'avaient que de rares différences temporelles interhémisphériques, alors que celles du groupe B avaient fréquemment une avance, moyennant 15 msec, du cóté ayant la région la plus épileptogène.La méthode peut être d'une utilité clinique pour différencier les synchronies bilatérales primaires et secondaires. L'idée même de synchronie bilatérale secondaire est discutée, et on envisage les divers mécanismes pathophysiologiques qui pourraient expliquer les différences de temps trouvées dans cette étude.RESUMENSe estudió la relación temporal entre canales homólogos del EEG en los dos hemisferios en pacientes con sincronía bilateral del tipo punta‐onda. El Grupo A (siete pacientes) presentaba epilepsia córtico‐reticular generalizada y no tenía signos de que existiese un área predominante de actividad epileptogenica. En el Grupo B (doce enfermos) se observaron paroxismos bilaterales de punta‐onda junto con un área focal de comicialidad dominante demostrable por el EEG, estudios radiológicos o exámenes clínicos. Se midieron las pequeñas diferencias de tiempo entre canales homólogos del EEG por medio de una trans‐formación en tiempo de la pendiente de la fase característica del espectro cruzado, cuando la coherencia del canal era suficientemente alta. Aunque las mediciones no fueron posibles en todos los casos (debido a la falta de coherencia o a la no‐linearidad de la fase), los resultados indicaron con claridad que los complejos de punta‐onda en el Grupo A no presentaban diferencias significativas de tiempo entre los dos hemisferios, mientras que en el Grupo B a menudo habia una diferencia de tiempo (promedio 15 mseg) en favor del lado del área focal epileptógeno. El método puede ser de utilidad diferenciando la sincronía bilateral primaria de la secundaria. Se discuten también el concepto de sincronía bilateral secundaria y sus posibles mecanismos fisiopathológicos que explican la diferencia temporal.ZUSAMMENFASSUNGUntersuchung über die zeitliche Beziehung zwischen homologen EEG‐Kanálen beider Hemisphären bei Patienten, deren EEG bilateral synchrone spike and wave Aktivität zeigten. Die Gruppe A (7 Patienten) hatte eine generalisierte corticoreticuläre Epilepsie und keine Zeichen der bevorzugten Lokali‐sation des epileptogenen Herdes. In der Gruppe B (12 Patienten) fand sich bilaterale spike and wave Aktivität zusammen mit einer umschriebenen Betonung epileptogener Aktivität, die durch das EEG, radio‐logische oder klinische Untersuchungen belegt wurde. Die Messung der kleinen Zeitunterschiede zwischen homologen Kanälen wurde dadurch vorgenommen, daß immer dann wenn die Kohärenz zwischen beiden Kanälen genügend hoch war, der charakteristische Phasenabfall des Cross‐Spektrums in die Zeit trans‐formiert wurde. Obwohl Messungen nicht in jedem Fall möglich waren (wegen fehlender Kohärenz oder nicht‐linearer Theta‐Phase) zeigten die Ergebnisse klar, daß die spike and wave Aktivität in der Gruppe A keine signifikanten interhemisphärischen Zeitunterschiede aufwies. Demgegenüber zeigten die Ent‐ladungen der Gruppe B häufig einen durchschnitt‐lichen Zeitunterschied von 15 msec in Verhältnis zu der Seite mit dem umschriebenen epileptogenen Herd. Die Methode kann klinisch bedeutsam sein, um eine primäre von einer sekundären bilateralen Synchronie zu unterscheiden. Das Konzept der sekundären bilateralen Synchronie und die möglichen pathophysio‐logischen Mechanismen zur Klärung der Zeitunterschiede werden diskutiert.