Quantitative analysis of training, sleep EEG and clinical response to EEG operant conditioning in epilepticsAnalyse quantitative de l'apprentissage EEG du sommeil et réponse clinique au conditionnement EEG opérant chez les épileptiques

https://doi.org/10.1016/0013-4694(80)90397-1Get rights and content

Abstract

This report is a follow-up to a previous paper which described seizure rate changes with central cortical EEG feedback training in 8 poorly controlled epileptic subjects. Data examined here include associated training compliance and performance, sleep EEG spectra, clinical EEG and anticonvulsant blood levels. The study employed a double-crossover, single-blind ABA design applied to two subgroups of epileptic patients. Both groups had in common two training periods (A1, A2) in which either 12–15 c/sec (subgroup I, n = 4) or 18–23 c/sec (subgroup II, n = 4) was reinforced in the absence of 6–9 c/sec, movement or epileptiform discharge, and one training period (B) in which 6–9 c/sec was reinforced in the absence of 12–15 or 18–23 c/sec as well as movement and epileptiform discharge. Training periods occurred primarily in the home and lasted 3 months. Compliance with training instructions and response acquisition were demonstrated. Overall anticonvulsant blood levels were low and unrelated to EEG or seizure changes. Clinical EEG findings corresponded to sleep EEG and seizure rate outcomes. Power spectral analysis of sampled non-REM sleep from all-night EEG recordings obtained after each training phase indicated contingency specific changes which were limited to sensorimotor recordings in subgroup I and corresponded to the pattern of seizure rate changes in this group. EEG changes were also limited to sensorimotor cortex in subgroup II, but were linear and paralleled a progressive decrease in seizure rate. Both groups, however, showed the same pattern of EEG changes with seizure reductions; low and high frequencies were reduced and intermediate, rhythmic frequencies increased. Correlational analysis confirmed this relationship. The pattern, duration and topographic specificity of these changes suggested a normalization of sensorimotor EEG substrates related to the EEG feedback training.

Résumé

Ce travail est la continuation d'un travail antérieur qui décrivait les modifications du taux de crises, dues à l'apprentissage EEG par bio-feedback chez 8 sujets épileptiques mal contrôlés. Les données examinées ici incluent l'acquiescement à l'apprentissage et la performance, les spectres EEG de sommeil, l'EEG clinique et les taux sanguins d'anti-convulsivants. Cette étude utilise un protocole ABA, double croisement, simple aveugle, appliquéà deux sous-groupes de patients épileptiques. Ces deux sous-groupes ont en commun deux périodes d'apprentissage (A1, A2) dans lesquelles soit les fréquences de 12–15 c/sec (sous-groupe 1, n = 4) soit les fréquences de 18–23 c/sec (sous-groupe 2, n = 4) ont été renforcées en l'absence de fréquences de 6–9 c/sec, de mouvements ou de décharges épileptiformes, et une période d'apprentissage (B) dans laquelle les fréquences de 6–9 c/sec ont été renforcées en l'absence des fréquences de 12–15 ou de 18–23 c/sec ainsi qu'en l'absence de mouvements et de décharges épileptiformes. Les périodes d'apprentissage sont effectuées essentiellement à la maison et durent 3 mois. L'acquiescement aux instructions d'apprentissage et l'acquisition des réponses ont été démontrés. Les taux sanguins d'anti-convulsivants sont en général bas et sans liaison avec les modifications EEG ou les crises. Les données EEG cliniques correspondent à l'EEG de sommeil at aux taux de crises. L'analyse de puissance spectrale de sommeil NREM échantillonné sur les enregistrements EEG de toute la nuit obtenus après chaque phase d'apprentissage indique des modifications contingentes spécifiques qui sont limitées aux enregistrements sensorimoteurs dans le sous-groupe 1 et correspondent aux modes de variation du taux de crises dans ce groupe. Les modifications EEG sont également limitées au cortex sensorimoteur dans le sous-groupe 2, mais sont linéaires et parallèles à la diminution progressive du taux de crises. Les deux groupes toutefois montrent le même mode de changement EEG avec la réduction des crises; les fréquences élevées et basses sont réduites et des fréquences rythmiques intermédiaires augmentent. L'analyse de corrélation confirme cette relation. La spécificité de modalité, de durée et de topographie de ces modifications suggère une normalisation du substrat sensorimoteur EEG lié à l'entraînement EEG par biofeedback.

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