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Significance of complex analysis of electrical activity in temporal lobe epilepsy: electrocorticography

Análisis complejo de la actividad eléctrica en la epilepsia del lóbulo temporal: registros electrocorticográficos
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Affiliation
1 Hospital Universitario de la Princesa, 28006 Madrid , Espana

*Correspondencia: Dr. Guillermo J. Ortega Rabbione. Fundación de Investigación Biomédica. Hospital Universitario La Princesa. Diego de León, 62. E-28006 Madrid.
E-mail: gjortega.hlpr@salud.madrid.org

Rev Neurol 2012 , 55(4), 207–216; https://doi.org/10.33588/rn.5504.2012034
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Abstract

Introduction: Locating and excising epileptogenic zones is the traditional treatment in pharmacoresistant temporal lobe epilepsy. Some patients, however, continue to suffer from attacks even after surgery. Therefore, new hypotheses must be formulated in order to account for the apparent shortcomings of correctly performed surgical procedures.

Aims: An approach that is not traditional in the field, namely complex networks, is used to attempt to show that modifying the properties of the limbic network can lead to the elimination of the attacks, regardless of the location of the epileptogenic zones.

Patients and methods: The intraoperative electrocorticographic recordings of 20 patients with pharmacoresistant temporal lobe epilepsy were utilised in the study. An analysis of complex networks was used to study the local synchronisation activity in the lateral and mesial cortex of the temporal lobe and, essentially, the zones with the highest temporal stability were determined.

Results: Those cortical zones with higher synchronic activity are associated with a greater temporal stability and when these zones are excised during surgery, the patient no longer suffers any disabling attacks. In contrast, when these zones are not excised, the patient continues to have attacks in the post-operative period.

Conclusions: The findings support the hypothesis of the existence of a limbic network, which the lateral and mesial cortices of the temporal lobe are part of, and whose capacity to establish an overall synchronisation is affected when certain zones are removed.

Resumen
Introducción La localización y escisión de las zonas epileptógenas es el tratamiento tradicional en la epilepsia del lóbulo temporal farmacorresistente. No obstante, algunos pacientes persisten con crisis después de la cirugía. Por lo tanto, deben formularse nuevas hipótesis a efectos de explicar los aparentes fallos en las cirugías correctamente realizadas.

Objetivo Por medio de una aproximación no tradicional en el campo, como es el uso de redes complejas, se trata de mostrar que la modificación de las propiedades de la red límbica puede originar la eliminación de las crisis, independientemente de la localización de las zonas epileptógenas.

Pacientes y métodos Se han empleado los registros electrocorticográficos intraoperatorios de 20 pacientes con epilepsia del lóbulo temporal farmacorresistente. Por medio de un análisis de redes complejas, se ha estudiado la actividad de sincronización local en corteza lateral y mesial del lóbulo temporal y, fundamentalmente, se han determinado las zonas de mayor estabilidad temporal.

Resultados Aquellas zonas corticales de mayor actividad sincrónica se asocian a una mayor estabilidad temporal, y cuando estas zonas son resecadas durante la cirugía, el paciente no vuelve a sufrir crisis discapacitantes. Por el contrario, cuando estas zonas no son resecadas, el paciente continúa con crisis postoperatorias.

Conclusiones Los resultados apoyan la hipótesis de la existencia de una red límbica, de la cual las cortezas lateral y mesial del lóbulo temporal forman parte, y cuya capacidad de establecer una sincronización global se ve afectada cuando se eliminan ciertas zonas.
Keywords
Cluster
Complex networks
Foramen ovale electrodes
Synchronization
Temporal lobe epilepsy
Palabras Claves
Cluster
Electrodos de foramen oval
Epilepsia del lóbulo temporal
Redes complejas
Sincronización
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