Audiogenic seizure-induced changes in energy metabolites in cerebral cortical and cerebellar layers.

Summary: Audiogenic seizure-prone mice (DBA/2J) were exposed to a broad band noise source. A reproducible response consisting of wild run, clonus, and tonic stages resulted in all mice. Layers 1 and pyramidal from the parietal cortex and the molecular and Purkinje cell-rich layers from the cerebellar vermis were separately analyzed for glucose, glycogen, ATP, and phospho-creatine. Results showed a biphasic cerebellar response, with decreases in high energy phosphates occurring during the wild run and tonic stage. In the cortex, similar changes occurred in the pyramidal cell layer, but the decreases were not as pronounced as those in the cerebellum. Cells from layer 1 of the parietal cortex were not affected as much as those of the pyramidal layer, suggesting a differential effect between neuronal and nonneuronal cell populations. The greater response of the cerebellum could indicate an attempt to reduce the severity of both the wild run and the tonic extension seizure. RESUME Des souris sujettes a presenter des crises audiogenes (DBA/2J) ont ete soumises a une source sonore a large bande passante. Une reponse reproductible consistant en une course folle, un clonus et un stade tonique a ete obtenue chez toutes les souris. La couche I et celle des cellules pyramidales du cortex parietal, ainsi que la couche moleculaire et celle des cellules de Purkinje du vermis cerebelleux ont ete analysees separement quant a leur contenu en glucose, glycogene, ATP et phosphocreatine. Les resultats ont montre une reponse cerebelleuse biphasique, avec des reductions dans les phosphates de haute energie qui apparaissent durant la course et le stade toniques. Dans le cortex, des changements semblables sont apparus dans la couche des cellules pyramidales, mais les reductions n'etaient pas aussi prononcees que dans le cervelet. Les cellules de la couche I du cortex parietal etaient moins affectees que celles de la couche pyramidale, suggerant un effet differentiel entre populations cellulaires neuronales et non-neuronales. La plus grande reactivite du cervelet traduit peut-etre une tentative pour reduire a la fois l'importance de la course et de la crise tonique en extension. RESUMEN Ratones con tendencia a ataques audiogeneticos (DBA/2J) fueron expuestos a una amplia banda de sonidos. En todos los ratones se produjo una respuesta reproducible consistente en carreras violentas, clonus y estadfos tonicos. Los contenidos de glucosa, glicogeno, ATP y fosfocreatina fueron determinados en las capas I y piramidal de la corteza parietal y en las capas molecular y de celulas de Purkinje del vermis cerebeloso. Los resultados demostraron un respuesta cerebelosa bifasica con reduction de los fosfatos de alta energyia durante las carreras violentas y el estadio tonico. Alteraciones semejante se observaron en la capa de celulas piramidales pero la reduccion no fue tan marcada como en el cerebelo. Las celulas de la capa I de la corteza parietal no se afectaron tanto como las piramidales lo que sugiere la existencia de un efecto diferencial entre poblaciones celulares neuronales y no neuronales. La mayor respuesta del cerebelo podria indicar un intento de reducir la intensidad de la carrera violenta y el ataque tonico de extension. ZUSAMMENFASSUNG Mause, die empfindlich fur audiogene Anfalle sind (DBA/2J), wurden einem Breitbandgerausch ausgesetzt. Die reproduzierbare Antwort aller Mause bestand in wildem Unherrennen, Klonus und tonischen Zustanden. Die Schicht 1 und die Pyramidenschicht des parietalen Cortex sowie die Schichten des Kleinhimwurms, die reich an Molekular und Purkinjezellen sind, wurden getrennt auf Glucose, Glycogen, ATP und Phosphorkreatin untersucht. Die Ergebnisse zeigten eine biphasische Kleinhirnantwort mit Abnahme hochenergetischer Phosphate wahrend des wilden Umherrennens und des tonischen Stadiums. Im Cortex ereigneten sich ahnliche Veranderungen in der Pyramidenzellschicht, aber die Abnahme war nicht so stark wie im Kleinhirn. Zellen der Schicht I des parietalen Cortex waren nicht in gleichem Mas befallen wie diejenigen der Pyramidenschicht. Das las auf eine unterschiedliche Wirkung zwischen neuronalen und nicht-neuronalen Zellpopulationen schliesen. Die starkere Antwort des Kleinhirns konnte fur einen Versuch sprechen, die Starke des wilden Umherrennens und der tonischen Streckkrampfe zu vermindern.