Cerebellar Control of Basal Forebrain Seizures: Amygdala and Hippocampus

Authors


  • *Preliminary report read before American Anatomical Association, April 1974.

Abstract

SUMMARY

Electroamygdalagrams and electrohippo-campalgrams of the cat and monkey were studied before, during, and after electrically induced afterdischarges. Cerebellar stimulation, particularly of midline cortex, shortened or terminated afterdischarges. Prestimulation of the vermis suppressed afterdischarges for as long as 5 min. Excitation of nucleus fastigii prolonged afterdischarges, and lesions of n. fastigii abolished the effects of stimulation of the vermis. Cooling of the vermis prolonged afterdischarges, an effect reversed by warming. Pretreatment with 6-OH dopamine to induce chemical lesions in the catecholamine system reduced the effectiveness of cerebellar stimulation. The findings indicate that the cerebellar cortex can exert a tonic suppressor (inhibitory?) influence on the amygdala and hippocampus by way of n. fastigii. Evoked responses demonstrated cerebellar projection to the amygdala and the hippocampus. The evoked potentials were small with a short latency (4 to 10 msec to peak) and larger with a long latency (20 to 30 msec to peak) wave. Return projection to the cerebellum was shown, the small evoked potential having a latency of 6 to 12 msec and the larger one of 20 to 30 msec.

RÉSUMÉ

Des études électrographiques de l'amygdale et de lliippocampe du chat et du singe ont ete pratiquees avant, pendant, et apres des post-decharges induites par stimulation elec-trique. Une stimulation cerebelleuse en particulier du cortex median raccourcissait ou arretait la post-décharge.

Une pre-stimulation du vermis supprimait ces post-dScharges pour une durle de 5 min. L'excitation du noyau fastigii prolongeait les post-d6charges et des lesions de ce meme noyau abolissaient les effets dus a la stimulation du vermis. Le refroidissement du vermis prolongeait les post-decharges alors qu'un re-chauffement de celui-ci provoquait l'effet contraire. Un traitement fait auparavant avec la 6-OH dopamine pour induire des lesions chimiques dans le systeme des catecholamines rlduisait l'efficacite de la stimulation cere-belleuse.

Ces donnees indiquent que le cortex cerebelleux peut exercer une action tonique suppressive (inhibitrice?) sur l'amygdale et Phippocampe en passant par le noyau fastigii. Des reponses evoquees demontraient une projection ccrebelleuse sur l'amygdale et l'hippocampe. Les potentiels evoques etaient petits avec des latences breves (4–10 msec au sommet) et plus am pies avec de longues latences (20–30 msec au sommet).

Une projection de retour vers le cervelet a ete demontre, le potentiel ^voque plus petit ayant une latence de 6–12 msec et le plus ample une latence de 20–30 msec.

RESUMEN

Con anterioridad se han estudiado los elec-troamigdalogramas y electrohipocampogramas del gato y del mono. La estimulacidn cerebelosa, especialmente del cortex de linea media, acorto o interrumpid las post-descargas. La pre-estimulacidn del vermis suprimio las post-descargas durante unos 5 minutos. La excitacidn del nucleo del fastigio prolongo las post-descargas y lesiones de este nucleo elimino los efectos de la estimulacidn del vermis. El enfriamiento del vermis prolongo las post-descargas y el calentamiento produjo el efecto opuesto. El tratamiento previo con 6-OH dopamina para producir lesiones qufmicas en los sistemas catecolamfnicos redujo la efec-tividad de la estimulacidn cerebelosa. Estos hallazgos indican que la corteza cerebelosa puede ejercer una influencia de supresion tonica (inhibitoria?) sobre la amigdala y el hipocampo a traves del nucleo del fastigio. Las respuestas evocadas demostraron la existencia de proyec-ciones cerebelosas a la amigdala y al hipocampo. Los potenciales evocados fueron pe-quenos con corta latencia (4 a 10 ms hasta la punta) y mayores con una latencia ma's larga (20–30 ms a la punta) de la onda mayor. Se demostro una proyeccion de retorno al cerebelo con un potencial evocado pequeno con latencia de 6 a 12 ms y uno mayor con latencia de 20 a 30 ms.

ZUSAMMENFASSUNG

Elektrische Aufzeichnungen der Aktivität des Nucleus amygdaleus und des Hippocampus wurden bei Katze und Affe wahrend und nach elektrisch induzierter Nachentladungen unter-sucht. Die cerebellare Stimulation besonders des Mittelliniencortex verkiirzte oder beendete die Nachentladungen. Vor-Stimulation des Wurms unterdriickte die Nachentladungen bis zu 5 Minuten. Erregung des Nucleus fastigii verlangerte die Nachentladungen und Lasionen des Nucl. fastigii hob die Wirkungen der Stimulation des Wurms auf. Temperaturvermin-derung des Wurms verlangerte die Nachentladungen, Temperaturerhohung fiihrte zu Wirkungsumkehr. Vor Behandlung mit 6-OH Dopamin, die zu chemischen Storungen des Catecholaminsystems fiihren sollte, verminderte die Wirksamkeit der cerebellaren Stimulation. Diese Befunde zeigen an, dass der cerebellare Cortex einen tonisch-suppressiven (inhibitori-schen?) Einfluss auf den Nucl. amygdaleus und Hippocampusüiber den Nucl. fastigii ausiiben kann. Durch evozierte Antworten liess sich die cerebellare Projektion zum Nucl. amygdaleus und zum Hippocampus deutlich machen. Die evozierten Potentiate waren klein, hatten eine kurze Latenz (4–10 ms bis zum Maximum) und wurden grosser mit grosserer Welle bei einer langen Latenz (2–30 ms bis Maximum). Die umgekehrte Projektion zum Kleinhirn konnte gezeigt werden mit kleinen evozierten Po-tentialen mit einer Latenz von 6–12 ms und grosseren mit 20–30 ms.

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