Epileptic Phenomena of Cortical Freezing in the Cat: Persistent Multifocal Effects of Discrete Superficial Lesions

SUMMARY Although often considered a transient phenomenon, the epilepsy induced by cortical freezing offers a number of experimental advantages over other methods. It avoids chemical contamination of the tissues under study. It avoids localized and systemic toxic effects which may be produced by the application of foreign substances. The epileptic effect is prompt and reliable, and the lesion is complete from the time of its inception. By timed extradural application of a metallic freezing probe of a known temperature, the “dose” can be precisely regulated, and lesions of any desired size and configuration can be relibaly reproduced in a series of animals or in a variety of locations. The methods described will allow correlation with tissue pathology, axonal degeneration, and microchemical changes, and yet cortical and behavioral effects persist for periods entirely adequate for serial observations during the development of the epileptic process. In the cat discrete, unilateral lesions of sensorimotor cortex produce extensive, bilateral, multifocal ECoG abnormalities of several types. Recurrent slow waves correlate well with repetitive jerking movements of the limbs. Paroxysmal high frequency spike discharges occur spontaneously, and can be precipitated by repetitive sensory stimuli. The anatomical extent of the lesion appears to have little bearing on its electrical properties. The implications of these observations on the question of epileptogenesis are discussed. RESUME Quoiqu'elle soit souvent consideree comme un phenomene transitoire, l‘epilepsie, induite pat congelation corticale, offre de nombreux avantages experimentaux sur d'autres methodes. Cette methode permet d’eviter la contamination chimique des tissus etudies. Elle permet aussi d‘eviter des effets toxiques localises et systemiques comme ceux qui peuvent resulter de l'application d'une substance etrangere. L'effet epileptique est prompt et reproductible; la lesion ne s’etend pas apres le contact initial. La mesure du temps d'application extradurale d'un stylet metallique refrigerea une temperature connue permet de regler avec precision la “dose”. Ainsi toute lesion, quelle que soit sa dimension ou sa configuration, peut etre surement reproduite dans une serie d'animaux ou dans divers emplacements corticaux. Les etudes actuelles montrent qu'en employant les methodes ci-decrites, des effets d'ECoG et de comportement persistent pendant un temps suffisant pour permettre l'observation periodique de l'evolution du cours epileptique; de plus, ces methodes permettent de mettre en correlation la pathologie des tissus, la degenerescence axonale et les variations microchimiques du cerveau. Des lesions discretes et uni-laterales du cortex sensorimoteur, chez le chat, produisent plusieurs especes d'anomalies d'ECoG etendues, bilaterales et multifocales. Des ondes lentes et repetees correspondent bien aux saccades repetees des jambes. Les decharges de pointes paroxysmiques et de haute frequence surviennent spontanement et peuvent etre precipitees par la repetition des stimulations sensorielles. L'etendue anatomique de la lesion ne semble avoir point d'influence sur les phenomenes electriques. Des implications concernant la question de l'epileptogenese sont discutees.