Correlation of unit recordings with regional cell counts in epileptogenic human temporal lobe.

Summary: The previously reported diminished incidence of neuronal activity recorded from areas ipsilateral to a seizure focus may result from either cell loss or pathophysiologic changes in hippocampus and related structures. We examined records of single-cell discharge from 471 electrode bundles in 62 patients who later had cell counts taken from samples of resected tissue. Analysis of variance showed that amygdala and parahippocampal gyrus had more activity than hippocampus and the subicular complex and that the resected side had less activity overall. Only the posterior subicular complex showed more high-amplitude (>50 μV) activity on the epileptogenic side; all other areas showed more activity contralaterally. Activity between 25 and 50 μV did not differ across sides or structures. Percentage of maximal cell count was correlated with the number of electrodes with high-amplitude activity only in the subicular complex. Low-amplitude activity in nonresected hippocampus, however, was strongly negatively correlated with cell counts on the resected side, perhaps owing to compensatory mechanisms. Cell counts in hippocampus correlated negatively with high-amplitude unit activity in resected amygdala, suggesting reciprocity between these areas. These results suggest that the amount of cell activity recorded from mesiotemporal structures involves bilateral factors more complex than simple cell loss. ReSUMe La diminution d'activite neuronale deja signalee par les enregistrements de zones ipsilaterales a un foyer critique peur etre la consequence soit d'une perte cellulaire, soit de modifications physiopathologiques dans l'hippocampe et les structures reliees. Les auteurs ont examinedes enregistrements d'activite de celldes uniques obtenues par 471 faisceaux d'electrodes chez 62 patients qui ont plus tard fait l'objet d'une analyse quantitative du nombre de cellules a partir d'echantillon de tissu cerebral resqeue. L'analyse de variance a mis en evidence que l'amygdale et le gyrus parahippocampique prtsentaient plus d'activitt que l'hippocampe et le complexe subiculaire, et que le cote reseque avait une activite moindre globalement. Seul le complexe subiculaire posttrieur presentait une activite plus ample (>50 μg/V) du câteepileptogene, toutes les autres regions presentaient une activite plus importante controlattrale. L'activite est comprise entre 25 et 50 μV ne differait pas entre les cote ou entre les structures. Le pourcentage de numerations cellulaires maximales a ete correlt au nombre d'tlectrodes avec activite de haute amplitude seulement au niveau du complexe subiculaire. L'activite de basse amplitude au niveau de l'hippocampe non resequeetait cependant fortement et negativement correlee avec les comptes cellulaires du câte reseque, peut-etre en raison de mecanismes de compensation. Les numerations cellulaires au niveau de l'hippocampe etaient correltes negativement avec l'activite unitaire de haute amplitude dans l'amygdale resequee, ce qui suggtre une rtciprocite entre ces zones. Ces resultats suggtrent que la quantite d'activite cellulaire enregistrte partir des structures temporales mesiales implique des facteurs bilateraux plus complexes qu'une simple perte cellulaire. ZUSAMMENFASSUNG Die bereits berichtete vermidnerte neuronale Aktivitat in Albeitungen von Arealen ipsilateral zum Anfallsfokus konnen einerseits durch Zelluntergang und andererseits von pathophysiologischen Veranderungen im Hippocampus und verwandten Strukturen herruhren. Wir untersuchten die Aufzeichnungen von Einzelzellentladungen anhand von 471 Bundel-Elektroden bei 62 Patienten, bei welchen spater im resezierten Gewebe Zellzahlungen erf olgten. Die Varianzanalyse zeigte, daβ der Amygdala kern und der parahippocampale Gyrus mehr Aktivitat hatten als der Hippocampus und der subikulare Komplex-die resezierte Seite hatte insgesamt weniger Aktivitat. Nur im posterioren Subikularkomplex zeigte sich amplitudenhohe Aktivitat der epileptogenen Seite (>50 μV) wahrend alle anderen Gebiete kontralateral hohere Aktivitat zeigten. Keine Differenz fand sich bei Aktivitat zwischen 25 und 50 μV bezogen auf die Seiten und die verschiedenen Strukturen. Der Anteil hoher Zellzahlen korrelierte mit der Anzahl von Elektroden mit amplitudenhoher Aktivitat im Subikularkomplex. Eine niedrige Amplitudenaktivitat im nichtresizierten Hippocampus dagegen korrelierte stark negativ mit den Zellzahlungen der resizierten Seite-moglicherweise als Ausdruck kompensatorischer Mechanismen. Zellzahlungen im Hippokampus korrelierten negativ mit amplitudenhohen Aktivitaten in der resizierten Amygdala-was auf ein reziprok es Verhalten dieser Areale schlieβen laβt. Die Ergebnisse lassen Vermuten, daβ die Hohe der Zellaktivitat bei Ableitung von den mesialen temporalen Sturkturen bilaterale Faktoren einschlieβt und weit komplexer ist, als daβ sie nur durch einfachen Zelluntergang erklart werden konnte.