Effects of Chronic Cerebellar Stimulation on Chronic Limbic Seizures in Monkeys
Authors: Strain George M. , Babb Thomas L. , Soper Henry V. , Perryman Kent M. , Lieb Jeffrey P. , Crandall Paul H. 
Published: November 2007

Summary: No influences of chronic cerebellar stimulation were found in 10 different controlled experiments in 5 different monkeys with chronic alumina‐induced psychomotor seizures. The stimulation paramétérs used were comparable to those used in human epileptics, and continuous daily EEG and behavioral monitoring allowed all seizures to be measured for daily frequency and duration over the several weeks of the experiments. Nocturnal seizures were similarly quantified in 3 monkeys to verify that cerebellar stimulation did not affect them. Motor cortex potentials evoked by cerebellar pulses confirmed that the stimulations were activating the cerebellum throughout the experiments, and measures of electrode access resistance and impedance verified that the electrodes remained in contact with the cerebellum. In one monkey given phenobarbital medication, interictal morbid behavior appeared to be improved by chronic stimulation of either cerebellum or dorsolateral frontal cortex, thus indicating an arousal influence of brain stimulation not due to cerebellum per se.RÉSUMÉAucun effet de la stimulation cérébelleuse chronique n'a pu être observé au cours de 10 expearimentations différentes effectuées chez 5 singes présentant de façon chronique des crises psychomotrices induites par L';alumine. Les conditions de stimulation étaient tout à fait comparables à celles utilisées chez les malades épileptiques; durant les quelques semaines de L';expérimentation une étude diurne continue de L';E.E.G. et du comportement des animaux permit d'enregistrer I'ensemble des crises diurnes et d'en précisr la fréquence et la durée. Les crises nocturnes ont étéétudiées de la même façon chez 3 singes afin de vérifier que la stimulatìon cérébelleuse n'agissait pas sur elles. Les potentiels évoqués au niveau du cortex moteur par les stimulations cérébelleuses confirment que celles‐ci activaient effectivement le cervelet dur‐ant toute la durée des expérimentations; des mesures de la résitance et de L';impédance d'entrée des électrodes permettaient de vérifier que celles‐ci restaient bien en contact avec le cervelet. Chez un singe recev‐ant du phénobarbital, le comportement intercritique a été amélioré aussi bien par la stimulation chronique du cervelet que par celle du cortex frontal dorso‐latéral; ceci traduit L';obtention d'un effet d'éveil par la stimulation cérébrale non liée directement au cervelet lui‐même.RESUMENLa estimulación cerebelosa crónica no tuvo influencia en diez experimentos controlados diferentes llevados a cabo en cinco monos con crisis psicomotoras crónicas inducidas con alúmina. Los parámetros de estimulación fueron comparables a los que se utilizan en seres humanos con epilepsyía ye se monítorizó de modo continuo tanto la frecuencia como la duratión de todas las crisis durante las varias semanas que duraron los experimentos. Egta monitorización incluyó observatión del EEG y de la conducta. Las crisis nocturnas fueron también cuantificadas en tres monos verificando que la estimulación cerebelosa no las modified. Potenciales evocados en la corteza motora por medio de pulsos cerebelosos confirmaron que las estimulaciones activaron el cerebelo a todo lo largo de los experimentos y la medición de la resistencia y de la impedancia de los electrodos evidenció que esos electrodos estaban en contacto con el cerebelo. En un mono al que se le administró fenobarbital, se notó una mejoria en su conducta inter‐ictal tanto cuando se estimuló de modo crónico el cerebelo como la corteza frontal dorso‐lateral. Esto indicó que la influencia del alertamiento cerebral por estimulación no se debía al cerebelo “per se”.ZUSAMMENFASSUNGIn 10 unterschiedlich kontrollierten Experimenten bei 5 verschiedenen Affen mit chronischen Aluminium‐induzierten psychomotorischen Anfällen konnte kein Einfluß der chronischen zerebellären Stimulation gefunden werden. Die Parameter der Stimulation waren vergleichbar mit denen, die bei Patienten mit Epilepsie angewendet werden; kon‐tinuierliches Monitoring des EEG und des Verhaltens erlaubte es, alle Krämpfe hinsichtlich Häufigkeit und Dauer während mehrerer Wochen des Experiments aufzuzeichnen. Nächtliche Krämpfe wurden ebenfalls bei 3 Affen quantifiziert und nachgewiesen, daß die zerebelläre Stimulation sie nicht beeinträchtigte. Die motorischen Cortexpotentiale, die durch zerebelläre Stimulation hervorgerufen werden, bestätigen, daß die Stimulationen das Zerebellum während der Experimente aktivierte; Untersuchungen des Elektrodenwiderstands und der Impedanz bestätigten, daß die Elektroden mit dem Zerebellum im Kontakt blieben. Bei einem Affen unter Phenobarbitalmedika‐tion schien das interiktale Verhalten sowohl durch chronische Stimulierung des Zerebellums wie des dor‐solateralen frontalen Cortex gebessert. Das deutet darauf hin, daß ein Einfluß der Hirnstimulation auf das Arousal nicht speziell dem Zerebellum zukommt.