Pattern-Sensitive Epilepsy. I: A Demonstration of a Spatial Frequency Selective Epileptic Response to Gratings

Summary: Rare individuals suffer epileptic seizures when they view certain images, particularly stripes. Contrast-threshold functions (the ability to see faint stripes of various widths) were determined for two pattern-sensitive brothers, and the epileptogenicity of various patterns was assessed for one of them. Sine wave grating contrast-detection thresholds for the two subjects were essentially normal, with lowest thresholds at approximately 2 cycles/ degree (c/deg). Epileptiform discharges occurred maximally at 5 c/deg with a 1-octave 50% bandwidth. Pattern epileptogenicity was increased by the addition of a third harmonic sine wave grating to its fundamental, but was unaffected by the phase relation of the two gratings. The frequency selectivity of epileptic responsiveness was quantitatively similar to a “spatial frequency channel.” Inhibitory interactions were not present. The findings suggest relations between the phenomena of pattern-sensitive epilepsy and hypothesized spatial frequency channels which merit further exploration.

RESUMEN

De manera excepcional, hay personas que pueden tener ataques epilépticos cuando ven ciertas imágenes, particularmente rayas. Se determinaron los umbrales para contrastes (la capacidad de ver rayas de diversas anchuras y muy tenues) en dos hermanos sensibles a patrones y se estableció la epileptogeneidad de di versos patrones en uno de ellos. Los umbrales para contrastes fueron esencialmente normales en los dos sujetos cuando se utilizeó una rejilla hecha con ondas sinusoidales, siendo el umbral inferior unos 2 ciclos/ grado (c/deg). Descargas epileptiformes tuvieron lugar de modo máximo a 5 c/deg con una amplitud de banda del 50% de una octava. la capacidad epileptogénica del partón aumentó cuando se añadió una tercera sinusoide armónica a la rejilla base pero esa capacidad no se vió alterada por la relación de fase entre las dos rejillas. La selectividad de la frecuencia de la respuesta epileptogénica fue cuantitativamente similar al “canal de frecuencia espacial”. No se observaron interacciones inhibitorias. Los hallazgos sugieren que hay relaciones entre la epilepsyía secundaria a patrones visuales y los hipotéticos canales de frecuencia espacial, lo cual merece más investigación.