Epileptiform EEG activity of the centromedian thalamic nuclei in children with intractable generalized seizures of the Lennox-Gastaut syndrome.

Summary: Centromedian thalamic nuclei (CM) epileptiform EEG activities were recorded in children with intractable generalized seizures of Lennox-Gastaut syndrome (LGS) through implanted recording-stimulating electrodes used for seizure control. Ictal CM epileptiform activities were consistently correlated to widespread surface cortical EEG activities and symptoms in all patients and all types of generalized seizures; i.e., fast spike discharges at CM correlated at onset of tonic and tonic-clonic generalized seizures; slow (1–2 Hz) spike-wave complex discharges at CM correlated for atypical absence seizures; slow polyspike-wave complex discharges correlated for myoclonic seizures; and spike bursts and suppression patterns correlated for combined tonic-atonic-myoclonic seizures. Ictal EEG activities occurred simultaneously at right and left CM and surface at onset of all seizure types, with the exception of myoclonic seizures where CM complete discharges and individual spike-wave complexes significantly lead those of the surface. Brief tonic-atonic spasms clinically undistinguish-able from “real” epileptic seizures showed no EEG counterparts at CM and surface. Interictal CM spike-wave complete discharges and individual spike-wave complexes showed variable amplitude-temporal patterns. Amplitude emphasis on CM and frontopolar regions was observed in most of complete discharges, however, and phase shifts between CM and frontopolar regions were observed in individual spike-wave complexes. RESUME Les activites epileptiques electroencephalographiques des noyaux thalamiques centromedians (NCM) ont ete enregistrees chez des enfants presentant des crises rebelles dans le cadre ďun syndrome de Lennox-Gastaut, au moyen ďelectrodes implantees. Les activites critiques au niveau des NCM ont ete correlees a des activites EEG de surface tres etendues, ainsi qu'aux symptomes cliniques de tous les types de crises et chez tous les patients; des decharges de pointes rapides au niveau des NCM ont ete correlees au debut des crises toniques et tonico-cloniques generalisees; des decharges de complexes pointes-ondes lents (entre 1 et 2 c/s) au niveau des NCM etaient correlees aux absences atypiques; les decharges de complexes de polypointes-ondes lents ont ete correlees aux crises myocloniques; les decharges a type de suppression-burst etaient correlees aux crises tonicoatonico-myocloniques. Les activites EEG critiques sont survenues simultanement au niveau des NCM droit et gauche et au niveau de la surface au debut des crises, aľexception des crises myocloniques, pendant lesquelles des decharges completes au niveau des NCM et des complexes de pointesondes individuels precedaient significativement ceux enregistres en surface. Les spasmes tonico-atoniques brefs, qui etaient cliniquement impossibles a differencier des crises epileptiques reelles, ne s'accompagnaient pas de modifications EEG au niveau des NCM et de ľEEG de surface. Des decharges completes de pointes-ondes intercritiques au niveau des NCM et des complexes isoles de pointes-ondes avaient des aspects ďamplitude et ďorganisation temporelle variables. Cependant, ľamplitude etait augmentee au niveau des NCM et des regions frontopolaires lors de la majorite des decharges completes. Un decalage de phases entre les NCM et les regions fronto-polaires a ete observe lors de complexes pointes-ondes isoles. RESUMEN Mediante electrodos de registro y estimulacion, implantados, utilizados para el control de ataques, se ha registrado la actividad epileptiforme en el EEG de los nucleos talamicos centromedianos (CM) en ninos con ataques generalizados incontrolables del tipo Lennox-Gastaut. Las actividades epileptiformes ictales en los CM se correlacionaron de modo consistente con las actividades dispersas en el EEG cortical de superficie, con los sintomas en todos 10s pacientes y con todo tipo de ataques generalizados, es decir, las descargas de puntas rapidas en los CM se correlacionaron al principio de los ataques generalizados tonicos y tonico-cronicos; descargas de complejos punta-onda lenta (1–2 HC) en 10s CM se correlacionaron con ataques de ausencia atipicos; los complejos polipunta-onda lenta correlacionaron bien con ataques mioclonicos y los brotes de puntas y patrones de supresion se correlacionaron con una combinacion de ataques tonicos-atonicos-mioclonicos. La actividad ictal en el EEG ocurrio simultaneamente en los CM derechos e izquierdos y en la superficie al comienzo de todos los tipos de ataques con la exception de las crisis mioclonicas en las que las descargas completas en los CM y los complejos individuals punta onda aparecian antes que en la superficie los espasmos tonica-atonicos breves, indistinguibles clinicamente de ataques epilepticos “reales” no mostraron actividad en los CM ni en la superficie. Las descargas completas interictales punta onda en los CM y los complejos individuales punta onda mostraron una amplutd variable en el tiempo. Sin embargo, se encontro un efasis en la amplitud en los CM y en la regiones fronto-polares en la mayoria de las descargas completas; los cambios de fase entre las regiones de los CM y fronto-polar se observo en complejos individuales punta-onda. ZUSAMMENFASSUNG Bei Kindern mit therapieresistenten Anfallen bei Lennox-Gastaut-Syndrom wurden epileptische Entladungen des centro-medianen Thalamuskerns (CM) abgeleitet mittels zur Anfallsbe-handlung implantierten Ableite-Reiz-Elektroden. Die iktale CM-Aktivitat stimmte weitgehend mit dem Oberflachen-EEG und den Symptomen bei alien Patienten und alien generalisierten Anfallen uberein: z.B. rasche spike-Entladungen im CM korrelierten zu Beginn mit tonischen und tonisch-klonischen Anfallen. Langsame (1–2 hz) spike-wave Komplexe im CM gingen mit atypischen Absencen und langsamen poly-spike-wave-Komplexen mit myoklonischen Anfallen einher. Burst-Supression-Muster traten mit kombinierten tonisch-atonischen-myoklonischen Anfallen auf. Die iktale EEG-Aktivitat erschien si-multan rechts und links im CM und an der Oberflache bei alien Anfallen mit Ausnahme myoklonischer Anfalle, wo vollstandige und abortive spike-wave Entladungen im CM signifikant diejenigen an der Oberflache ubertrafen. Kurze tonisch-atonische Krampfe die klinisch nicht von “echten” epileptischen Anfallen zu unterscheiden waren, zeigten weder im EEG noch im CM ein Korrelat. Interiktale CM-spike-wave-Entladungen und abortives SW-Komplexe zeigten ein variables Amplitudenmuster temporal, jedoch lag das Amplitudenmaximum in der Mehrzahl im CA und in den frontopolaren Regionen. Phasenverschiebungen wurden zwischen CM und frontopolaren Regionen bei abortiven spike-wave-Komplexen beobachtet.