EEG Operant Conditioning in a Monkey Model: I. Seizure Data

SUMMARY EEG operant conditioning in an alumina-gel monkey model (N= 14) to decrease EMG, to increase 9 Hz or decrease 9 Hz, and to increase 23 Hz (18 Hz and 26 Hz in 2 pilot monkeys), respectively, was not consistently beneficial in reducing seizures. The data suggested: (1) that desynchronization of the EEG by reinforcing 18–26 Hz decreased in some animals the extent and severity of seizures while increasing seizure frequency; (2) that attending during conditioned EMG suppression reduced seizures somewhat; and (3) that the operant conditioning setting became stressful to the majority of monkeys under certain conditions, precipitating status epilep-ticus, gastrointestinal disturbances, and shock, which culminated in the death of 3 animals. Certain precautions are discussed in the therapeutic application of this technique to epileptic patients. RESUME Chez le singe (N = 14) avec crises provoquees par gel d'allumine, le conditionnement operationnel EEG pour reduire l'EMG, pour augmenter ou diminuer les frequences de l'EEG a 9 Hz et pour augmenter les frequences a 23 Hz (18 Hz et 26 Hz chez deux singes), ne diminuait pas les crises. Les resultats demontraient: (1) que la desynchronisation de l'EEG par renforcement des frequences a 18–26 Hz diminuait chez quelques animaux la duree et l'intensite des crises tout en augmentant leur frequence; (2) que la situation d'at-tente pendant la suppression conditionnee de l'activite EMG reduisait quelque peu les crises; et (3) que la situation de conditonnement operationnel devenait stressante dans certaines conditions pour la majority des singes, provoquant des etats de mal epileptiques, des troubles gastrointestinaux, et un etat de choc, qui a abouti a la mort de trois animaux. On discute des precautions qui sont necessaires lorsqu'on envisage d'utiliser des techniques de conditionnement chez les patients epileptiques. RESUMEN El condicionamiento, con registro de EEG, en un modelo animal (mono con gel de alumina; N = 14), para conseguir una reduccion del EMG, un aumento de 9 Hz o una disminucion de 9 Hz y aumentar 23 Hz (18 Hz en 2 monos pilotos), respectivamente, no fue consistentemente beneficioso en la reduccion de ataques. La informacion sugiere: (I) que la desincronizacion del EEG reforzando los 18–26 Hz redujo, en algunos animales la extension y severidad de los ataques a la vez que aumentaba la frecuencia de los ataques; (2) que la atencion durante la supresion con-dicionada del EMG redujo, en cierta manera, los ataques; y (3) que la escenografia del condicionamiento resulto ser ansiogenica, bajo ciertas cir-cunstancias, para la mayoria de los monos, precipitando status epilepticus, transtornos gastrointes-tinales, y shock, seguido demuerte en 3 animales. Se describen ciertas precauciones para la aplicacion terapeiitica de esta tecnica en los enfermos epilepticos. ZUSAMMENFASSUNG Ein EEG-Konditionierungstraining in einem Ver-such an Affen mit Aluminium-Gelhinduzierter Epilep-sie (A' = 14), wobei EMG-Potentiale abnehmen soil-ten, 9 Hz-Aktivitat erhoht oder erniedrigt werden und 23 Hz-Aktivitat (18 Hz und 26 Hz bei Affen in einem Vorversuch) erhoht werden sollte, war nicht einheit-lich in der Lage, die Anfallsfrequenz zu reduzieren. Den Daten war folgendes zu entnehmen: (1) Desyn-chronisation des EEG durch Verstarkung der 18 bis 26 Hz. Anteile verminderte bei einigen Tieren Dauer und Schweregrad der Anfalle bei gleichzeitiger Erhohung der Anfallsfrequenz. (2) Aufmerksamkeitsphasen wahrend konditionierter EMG-Unterdruckung re-duzierte die Anfalle geringfugig. (3) Das Kon-ditionierungsverfahren wurde unter bestimmten Be-dingungen fur die meisten der Affen anstrengend und provozierte Status epilepticus, gastrointestinale Storungen und Schock; dies gipfelte in dem Tod von 3 Tieren. Es werden Vorsichtsmasnahmen fur die therapeutische Anwendung dieser Technik bei epilep-tischen Patienten diskutiert.