The early involvement of subcortical structures during the development of a cortical seizure focus.

Summary: Cortical surface electrodes and bipolar depth electrodes were implanted stereotaxically in the ventral posterolateral and paracentral thalamic nuclei, amygdala, hippocampus, and putamen in adult cats to determine the progressive involvement of these structures in the generalization of an experimentally induced seizure disorder. Prior to (45–65 days) and following (50–70 days) subpial injection of 0.04 ml of aluminum hydroxide in the sensorimotor cortex, 30 min EEG records were obtained regularly in each animal. At the time of aluminum hydroxide injection, there was no persistent abnormal EEG activity resulting from electrode implantation. In all animals, intermittent slow waves and epileptiform activity appeared in subcortical or extrafocal structures prior to the development of epileptiform activity in the primary focus. These abnormalities were frequently associated with brief clinical seizures and were clearly independent of abnormal activity in the primary focus. Only later in the development of the seizure disorder was activity in the secondary foci observed to be dependent on frequent epileptiform activity in the primary focus. These results demonstrate that multiple, independent foci develop in subcortical structures before the occurrence of a well developed, fully “mature” cortical primary focus. RESUME Des electrodes corticales de surface et des electrodes bipolaires de profondeur ont ete implantees stereotaxiquement dans les nuclei posterolateraux ventraux et paracentraux thalamiques, les amydales, l'hippocampe et le putamen de chats adultes afin de determiner la part progressive jouee par ces structures dans le cadre general d'une attaque induite par experimentation. Avant (de 45 a 65 jours) et suivant (de 50 a 70 jours) l'injection sous-piale de 0.04 ml d'hydrate d'alumine dans le cortex sensori-moteur, des resultats de EEG d'une demi-heure ont ete obtenu sur chaque animal. Au moment de Tinjection d'hydrate d'alumine, il n'y a pas eu d'activite anormale persistente de EEG provenant de l'implantation d'electrodes. Dans chaque animal, de lentes ondes intermittentes et une activite epileptiforme ont ete relevees dans les structures sous-corticales et extrafocales avant le developpement d'une activite epileptiforme dans le foyer primaire. Ces anormalities ont souvent ete accompagnees de breves crises cliniques et etaient nettement independantes de toute activite anormale dans le foyer primaire. Ce n'est que plus tard dans la progression de l'attaque que nous avons observe dans les foyers secondaires une activite dependente de l'activite epileptiforme frequente dans le foyer primaire. Ces resultats demontrent que de multiples foyers independants se developpent dans des structures sous-corticales avant la formation d'un foyer cortical primaire “mur” et bien developpe. ZUSAMMENFASSUNG Ausgewachsenen Katzen wurden kortikale Oberflachenelektroden und bipolare Tiefenelektroden stereotaktisch in den ventralen posterolateralen und parazentralen Thalamuskern, das Amygdalon, in Hippocampus und Putamen implantiert. Sie sollten das allmahliche Einbeziehen dieser Strukturen in die Generalisation eines experimentell induzierten Krampfes erkennen lassen. Eine dreissigminutige EEG-Aufzeichnung wurde bei diesen Tieren re-gelmasig vorgenommen und zwar 45 bis 65 Tage vor und 50 bis 70 Tage nach subpialer Injektion von 0,04 ml Aluminumhydroxyd in den sensomotorischenCor-tex. Zur Zeit der Injektion von Aluminum hydroxyd bestand keine abnorme EEG-Aktivitat als Folge der Elektroden-implantierung. Bei alien Tieren zeigten sich intermittierende langsame Wellen und epileptiforme Aktivitat subkortikal oder extrafokal vor der Entwicklung der epileptiformen Aktivitat im Gebiet des primaren Fokus. Diese Abnormitaten waren haufig verknupft mit kurzen klinischen Anfallen. Sie waren eindeutig unabhangig von abnormer Aktivitat im primaren Fokus. Erst spater in der Entwicklung des Anfallsleidens zeigte sich die Aktivitat in den Sekun-darfoci abhangig von haufiger epileptiformer Aktivitat im Primarfokus. Diese Ergebnisse zeigen, das sich multiple unabhangige Foci in subkortikalen Strukturen vor dem Erscheinen eines wohl entwickelten reifen kortikalen Primarfokus entwickeln.