Slow cortical potentials. Their origin and contribution to seizure discharge.

SUMMARY The D.C. phenomena of normal cerebral cortex are surveyed with the view of furthering understanding of the slow potential changes which take place during seizure discharge. While none of the latter are invariable accompaniments of seizures of all types, those indicated are observed commonly enough: (1) an abrupt surface-negative base-line excursion that immediately precedes the start of a seizure. This may be due to a partial depolarization of sub-surface elements, perhaps dendrites. (2) As a seizure continues the D.C. base-line shifts slowly positively. (3) As seizure discharge ends a negative base-line shift may develop which is less abrupt than the one noted at the onset of seizure. Thereafter ECG becomes isoelectric. Single convulsive spikes which follow surface applications of strychnine or veratrine show slow potential sequelae sometimes lasting for several seconds. These sum when the spikes occur in clusters. For strychnine both spike and after-effect are principally negative under our conditions of study, for veratrine principally positive. The D.C. shifts which occur during seizure could result largely from the summation of such slow after-effects. However, it is only when an after-effect follows a sub-surface event that it can be securely designated as surface-positive or negative in polarity; and since seizure ordinarily involves the whole cortical thickness, a surface-positive shift with seizure could even signify activity in deep parts. One of the most interesting possibilities which has developed is that of explaining human spike and wave discharge in the terms of spike and slow negativity, separate but successive excitatory components of the direct cortical response. The time orders of direct cortical response and spike and wave are approximately the same; and it has been shown that certain pharmacological agents which exaggerate slow negativity tend to close the gap between the two. RESUME Les phenomenes D.C. du cortex cerebral normal ont eteetudies dans le but d'obtenir une comprehension plus approfondie des lents changements potentiels qui apparais-sent durant la decharge d'une crise. Tandis qu'aucun de ces derniers n'accompagne les crises de tous les types, les plus habituellement observes sont les suivants: (1) une excursion abrupte dont la ligne de base a une surface negative qui precede immediatement le declenchement d'une crise. Ceci peut etre dua une depolarisation partielle des elements de la sub-surface, peut-etre des dendrites; (2) quand la crise continue, la ligne de base D.C. change lentement positivement; (3) quand la decharge d'une crise se termine, il peut se produire un glissement de la ligne de base, lequel est moins abrupt que celui note au debut de la crise. Apres cela, l'ECG devient isoelectrique. De simples pointes convulsives qui suivent des applications a la surface de strychnine ou de veratrine manifestent des sequelles de potentiels lents qui durent parfois pendant plusieurs secondes. Ces sequelles s'accumulent quand les points se presentent en groupes. Quand il s'agit de strychnine, la pointe et son post-effet sont principalement negatifs dans les conditions de notre etude; avec la veratrine, elles sont principalement positives. Les changements de D.C. qui s'operent durant une crise peuvent resulter grandement de l'accumulation de lents post-effets de ce genre. Toutefois c'est seulement lorsqu'un post-effet suit un episode de sub-surface que cet effet peut etre surement qualifie de surface de polarite positive ou negative; et puisque la crise embrasse ordinairement toute l'epaisseur du cortex, un deplacement de surface positive avec crise peut aussi bien signifier activite dans la profondeur. L'une des possibilites les plus interessantes qui se sont developpees est celle de la decharge des pointes et ondes humaines sous le terme de pointe et lente negativite, composants excitateurs separes, mais successifs, de la reponse corticale directe. La serie des temps de la reponse corticale directe et ceux des pointes et des ondes sont a peu pres les memes; il a ete demontre que certains agents pharmaceutiques qui augmentent la lente negativite tendent a combler la breche qui les separe.