Issued also as Thesis (Ph. D.)--Columbia University. / Bibliography: p. 75-77.

Thesis (Ph.D.) -- University of Texas Southwestern Medical Center at Dallas, 2005. / Not embargoed. Vita. Bibliography: 207-220.

Thesis (doctoral)--Karolinska Institutet, Stockholm, 1986. / Extra t.p. with thesis statement inserted. Includes bibliographical references.

Neurobehavioural problems (i.e. cognitive impairment/behaviour problems) are common in childhood epilepsy. There are very limited data in children with early-onset epilepsy (CWEOE; onset ≤4 years). This study: (1) estimated the incidence of early-onset epilepsy, (2) described the spectrum and prevalence of neurobehavioural problems in CWEOE, and their risk factors, and (3) explored eye-gaze behaviour as a marker of neurobehavioural problems. This two year, prospective, population-based, case-controlled study identified newly diagnosed CWEOE in South East Scotland using active multi-source capture-recapture surveillance. CWEOE and controls completed detailed age-appropriate neuropsychological assessment - including Bayley III/WPPSI III, NEPSY II and social-emotional behaviour questionnaires. Children completed five eye-tracking tasks which assessed memory, attention, and social cognition. 59 CWEOE were identified (36M:23F); ascertainment-adjusted incidence 62/100,000 ≤4yrs/yr (95%CI 40-88). Asian and White-European children were at increased risk of epilepsy. 46 CWEOE (95%CI 62-84, 27M:19F) and 37 sex-age matched controls (18M:19F) underwent neuropsychological assessment. CWEOE had poorer general cognitive ability (p < .001, η²=.24), and increased parent reports of abnormal behaviour – significantly so in adaptive behaviour, ASD behaviours, hyperactivity/inattention, and atypical social behaviour. Overall 63% of CWEOE met criteria for neurobehavioural problems across multiple domains, vs 27% of controls (p < .001). Risk factors varied by domain. Prematurity and symptomatic/cryptogenic aetiology were common risk factors but other seizure-related variables were not. CWEOE with social problems exhibited abnormal eye-gaze behaviour toward social stimuli. Subtle atypicalities in sustained attention were noted in CWEOE, and an unexpected absence of antisaccade production was seen in all children. This is the first population-based study to describe the neurobehavioural profile, and explore eye-gaze behaviour, in CWEOE. Neurobehavioural problems are present, detectable, and highly prevalent in CWEOE, with implications for medical, psychosocial and educational resource provision, and provides an argument for early intervention. Eye-tracking may be a viable marker of neurobehavioural problems, and this study provides impetus for future eye-tracking investigations in CWEOE. Lastly, certain ethnic groups may be at increased risk of early-onset epilepsy in Scotland, providing opportunity for targeted intervention.

abstract: Development of post-traumatic epilepsy (PTE) after traumatic brain injury (TBI) is a major health concern (5% - 50% of TBI cases). A significant problem in TBI management is the inability to predict which patients will develop PTE. Such prediction, followed by timely treatment, could be highly beneficial to TBI patients. Six male Sprague-Dawley rats were subjected to a controlled cortical impact (CCI). A 6mm piston was pneumatically driven 3mm into the right parietal cortex with velocity of 5.5m/s. The rats were subsequently implanted with 6 intracranial electroencephalographic (EEG) electrodes. Long-term (14-week) continuous EEG recordings were conducted. Using linear (coherence) and non-linear (Lyapunov exponents) measures of EEG dynamics in conjunction with measures of network connectivity, we studied the evolution over time of the functional connectivity between brain sites in order to identify early precursors of development of epilepsy. Four of the six TBI rats developed PTE 6 to 10 weeks after the initial insult to the brain. Analysis of the continuous EEG from these rats showed a gradual increase of the connectivity between critical brain sites in terms of their EEG dynamics, starting at least 2 weeks prior to their first spontaneous seizure. In contrast, for the rats that did not develop epilepsy, connectivity levels did not change, or decreased during the whole course of the experiment across pairs of brain sites. Consistent behavior of functional connectivity changes between brain sites and the "focus" (site of impact) over time was demonstrated for coherence in three out of the four epileptic and in both non-epileptic rats, while for STLmax in all four epileptic and in both non-epileptic rats. This study provided us with the opportunity to quantitatively investigate several aspects of epileptogenesis following traumatic brain injury. Our results strongly support a network pathology that worsens with time. It is conceivable that the observed changes in spatiotemporal dynamics after an initial brain insult, and long before the development of epilepsy, could constitute a basis for predictors of epileptogenesis in TBI patients. / Dissertation/Thesis / M.S. Bioengineering 2012

Introdução: O Padrão Alternante Cíclico (“CAP”, do inglês - Cyclic Alternating Pattern) é um ritmo fisiológico do sono NREM, que corresponde aos períodos de ativação cíclica expressos por eventos fásicos do sono. O aumento na expressão de taxa do CAP tem sido considerado uma medida de instabilidade e fragmentação do sono. O CAP representa uma condição favorável para a ocorrência de descargas interictais e/ou ictais. A modulação do CAP em pacientes com Epilepsia do Lobo Temporal (ELT) não está bem definida. Objetivos: Analisar a expressão do CAP em pacientes com ELT e comparar com o grupo de controle. Selecionar o grupo de pacientes sem distúrbios do sono que possam influenciar a organização do sono. Métodos: Foi realizado estudo transversal com grupo de controle de comparação. A seleção foi pareada em sexo e idade entre pacientes com ELT e o grupo de controle, obedecendo aos critérios de inclusão e exclusão. Os parâmetros do sono e CAP foram analisados em 13 pacientes com ELT (6 do sexo masculino e 7 do sexo feminino; idade média: 33,8 ± 8,5 anos) e 13 indivíduos sadios (8 do sexo masculino e 5 do sexo feminino; idade média: 26,1 ± 9,2 anos), os quais não apresentaram distúrbios do sono. A comparação dos dois grupos foi realizada através do “teste t” de Student e confirmada pelo “teste U” de Mann-Whitney. Resultados: Os pacientes com ELT apresentaram aumento na taxa de CAP (44,02 ± 5,23 % versus 31,83 ± 3 %; p<0,001) e maior duração do tempo de CAP (133,77 ± 15,56 min. versus 99,38 ± 9,6 min.; p<0,001) em relação aos indivíduos sadios. Não houve diferença na média da duração da fase A (9,27 ± 1,15 seg. versus 8,7 ± 0,61 seg.; p<0,131), e a média da duração da fase B não atingiu diferença significativa (22,92 ± 1,71 seg. versus 21,54 ± 1,78 seg.; p<0,054) entre os dois grupos. A comparação dos parâmetros de sono e de CAP dentro de cada grupo, mostrou não haver diferença entre os gêneros. A análise estatística dos parâmetros do sono em pacientes com ELT evidenciou uma diferença significativa das seguintes variáveis: menor latência ao sono (5,8 ± 2,4 min. versus 14,2 ± 7,6 min.; p=0,002); aumento do número da troca de estágios com média de 91,1 ± 25,7 versus 68,2 ± 12,8; p=0,008; menor duração de estágio IV (30,8 ± 14,8 min. versus 51,4 ± 12,5 min.; p=0,001); maior percentual do estágio III (7,7 ± 2,8% versus 5,7 ± 1,7%; p=0,035); menor percentual do estágio IV (7,9 ± 4% versus 12,9 ± 3,3%; p=0,002) em pacientes com ELT, comparando com o grupo de controle. A análise dos despertares breves demonstrou em pacientes com ELT: maior número de despertares breves em sono (66,5 ± 20 versus 41,8 ± 9; p=0,001); maior número de despertares breves em sono NREM (52,9 ± 19,6 versus 31 ± 9,5; p=0,002); maior duração total de despertares breves em sono (549,1 ± 170,3 seg. versus 357,2 ± 88,5 seg.; p=0,002); maior duração total de despertares breves em sono NREM (436,8 ± 165,7 seg. versus 271,9 ± 95,2 seg.; p=0,006); aumento do índice de despertar breve em sono (10,2 ± 2,9 versus 6,3 ± 1,7; p=0,001); aumento do índice de despertar breve em sono NREM (10,3 ± 3,4 versus 6 ± 2; p=0,001). Não houve diferença significativa de número (13,6 ± 5,6 versus 10,8 ± 3,7; p=0,149), duração total (112,3 ± 48,3 seg. versus 85,3 ± 25,2 seg.; p=0,091) e índice de despertar breve (9,7 ± 3,8 versus 7,4 ± 2,4; p=0,075) em sono REM entre os dois grupos. Todos os pacientes comELT tiveram uma eficiência do sono normal e similar ao grupo de controle (90,4 ± 2,9 % versus 90,6 ± 2,9 %). Conclusões: Os pacientes com ELT apresentam aumento da taxa de CAP e da duração de tempo de CAP em relação ao grupo controle, demonstrando um aumento na instabilidade e fragmentação do sono. O aumento na expressão da taxa de CAP, alterações nos parâmetros de fragmentação e descontinuidade do sono, expressos pelo aumento de número, duração e índice de despertares breves em sono NREM e o número de mudanças de estágios, associados à eficiência normal do sono em nosso grupo de pacientes com ELT, podem sugerir que o CAP tem um papel na modulação do sono. A fragmentação e a instabilidade do sono em pacientes com ELT, provavelmente, ocorrem devido à própria epilepsia e podem refletir a interação do foco epiléptico com os sistemas responsáveis pela manutenção e estabilidade de sono. / Introduction: Cyclic Alternating Pattern (“CAP”) is a NREM sleep physiological rhythm corresponding to periods of cyclical activation expressed by phasic events of sleep. The increase in the CAP rate expression has been considered a measure for sleep instability and fragmentation. CAP offers a favorable condition for interictal and/or ictal discharges. The CAP modulation in patients with Temporal Lobe Epilepsy (TLE) is not well defined. Objectives: Analyze the CAP expression in patients with TLE comparing it with a control group. Select the group of patients without sleep disorders which may interfere with sleep organization. Methods: A transversal study was conducted with a comparing control group. The selection was paired on gender and age between patients with TLE and the control group, in accordance with inclusion and exclusion criteria. The sleep parameters and CAP were analyzed in 13 patients (6 males and 7 females; mean age: 33,8 ± 8,5 years) and 13 healthy individuals (8 males and 5 females; mean age: 26,1 ± 9,2 years) who did not present sleep disorders. The comparison of the two groups was made through Student’s t-test and was confirmed by the Mann-Whitney U test. Results: Patients with TLE showed an increase in the CAP rate (44,02 ± 5,23% versus 31,83 ± 3%; p<0,001) and CAP time was longer (133,77 ± 15,56 min. versus 99,38 ± 9,6 min.; p<0,001) as compared to healthy individuals. There was no difference in the duration average of stage A (9,27 ± 1,15 sec. versus 8,7 ± 0,61 sec.; p<0,131), and the duration average of stage B did not show a significant difference (22,92 ± 1,71 sec. versus 21,54 ± 1,78 sec.; p<0,054) between both groups. The comparison of sleep parameters and CAP within the group showed that there is no difference between the genders. The statistical analysis of sleep parameters in patients with TLE showed a significant difference in the following variables: lower sleep latency (5,8 ± 2,4 min. versus 14,2 ± 7,6 min.; p=0,002); increase in the number of stage shifts with an average of (91,1 ± 25,7 versus 68,2 ± 12,8; p=0,008); lower duration of the stage IV (30,8 ± 14,8 min. versus 51,4 ± 12,5 min.; p=0,001); higher percentage of the stage III (7,7 ± 2,8% versus 5,7 ± 1,7%; p=0,035); lower percentage of the stage IV (7,9 ± 4% versus 12,9 ± 3,3%; p=0,002) in patients with TLE as compared to the control group. The analysis of arousals in patients with TLE showed: a higher number of arousals during sleep (66,5 ± 20 versus 41,8 ± 9; p=0,001); a higher number of arousals during NREM sleep (52,9 ± 19,6 versus 31 ± 9,5; p=0,002); a longer total duration of arousals during sleep (549,1 ± 170,3 sec. versus 357,2 ± 88,5 sec.; p=0,002); a longer total duration of arousals during NREM sleep (436,8 ± 165,7 sec. versus 271,9 ± 95,2 sec.; p=0,006); an increase of arousal index during sleep (10,2 ± 2,9 versus 6,3 ± 1,7; p=0,001); an increase of arousal index during NREM sleep (10,3 ± 3,4 versus 6 ± 2; p=0,001). There was not a significant difference in number (13,6 ± 5,6 versus 10,8 ± 3,7; p=0,149), total duration (112,3 ± 48,3 sec. versus 85,3 ± 25,2 sec.; p=0,091) and arousal index (9,7 ± 3,8 versus 7,4 ± 2,4; p=0,075) during REM sleep between the two groups. All patients with TLE showed a sleep efficiency that is normal and similar to the control group (90,4 ± 2,9% versus 90,6 ± 2,9%).Conclusions: Patients with TLE showed an increase in CAP rate and a longer CAP duration in relation to the control group, demonstrating an increase in the instability and fragmentation of sleep. The increase in the CAP rate expression, alterations in the parameters of sleep fragmentation and discontinuity that as expressed by increase in the number, duration, arousal index during NREM sleep and number of stage shifts, associated with normal sleep efficiency in our group of patients with TLE may suggest that CAP may have influence in the modulation of sleep. Sleep fragmentation and instability in patients with TLE may occur probably due to epilepsy itself, reflecting the interaction of the epileptic foci with the systems responsible for the maintenance and stability of sleep.

Immune mechanisms are thought to be involved in the pathological disease process in a number of childhood epileptic syndromes and encephalitis. Of particular interest is the occurrence of autoantibodies to essential neuronal proteins, for example the N-methyl-D-aspartate receptor (NMDAR), in the blood and spinal fluid in some of these patients. The aims of this study were: to examine the sera of newly diagnosed paediatric epilepsy patients for specific neuronal autoantibodies, correlate to epilepsy phenotype and disease outcomes; to investigate the pathogenicity and epileptogenicity of central nervous system autoantibodies (CNS) in vivo; and to test new therapies in vitro and in vivo based on the potential pathogenic mechanisms. In 290 paediatric patients with new-onset epilepsy and seizures tested for CNS autoantibodies, 11.4&percnt; were positive (33/290 versus 8/112 in controls; p=0.01, Fisher's exact test). Previously unreported contactin-2 antibody positive and contactin-associated-protein 2 (CASPR2) antibody positive epilepsy patients were described. Patients with 'focal epilepsy of unknown cause' were more likely to be antibody positive. To test the pathogenicity and epileptogenicity of these antibodies, a novel in vivo telemetry system was used to continuously record electroencephalogram (EEG) in mice injected into the cerebral lateral ventricle with NMDAR antibody (NMDAR-Ab) positive immunoglobulin (IgG). Although no spontaneous seizures were seen, mice challenged with the pro-convulsant pentylenetetrazole (PTZ) had increased seizure susceptibility, and more epileptiform "spikes" in the EEG after PTZ compared to healthy control (HC) IgG injected mice. Seizure susceptibility strongly correlated with binding intensity of NMDAR-Ab IgG analysed in post-mortem tissue. Given the hypothesis this epileptogenic effect was mediated by NMDAR-Abs internalising cell surface NMDARs, and to try and rescue this deficit, a neurosteroid, pregnenolone sulphate (PregS) known to increase NMDAR cell surface expression, was therapeutically used. This approach worked in vitro, and although in vivo effects were not yet established, treatment with neurosteroids may be beneficial for autoantibody mediated neurological disease.

Epilepsy represents the most common neurological disease, its prevalence reaching up to 1%, and around 30% of patients become refractory to treatment. In these patients, epilepsy surgery is often their only chance for disease-free life. Aetiology of epilepsy is heterogenous; we recognize genetic, structural- metabolic epilepsy and epilepsy with unknown aetiology. Patients with focal pharmacoresistant epilepsy may become candidates for epilepsy surgery; the same does not apply to patients with metabolic or neurodegenerative disease. Multiple factors influence decision about epilepsy surgery, the most important ones being (i) the type of known or presumed structural lesion and (ii) the possibility to precisely delineate the epileptogenic zone (the area of seizure generation). Another factor that needs to be accounted for is the proximity of epileptogenic zone to the eloquent cortical areas (the areas with important neurological functions, e.g. motor or speech functions). Epilepsy surgery principally aims for complete removal the epileptogenic zone, and subsequently for complete freedom from seizures. Hypothesis on the localization of the epileptogenic zone arises from the combined information gained from various diagnostic, mostly neuroimaging, methods. Cognitive profile examination includes...

Introdução: O Padrão Alternante Cíclico (“CAP”, do inglês - Cyclic Alternating Pattern) é um ritmo fisiológico do sono NREM, que corresponde aos períodos de ativação cíclica expressos por eventos fásicos do sono. O aumento na expressão de taxa do CAP tem sido considerado uma medida de instabilidade e fragmentação do sono. O CAP representa uma condição favorável para a ocorrência de descargas interictais e/ou ictais. A modulação do CAP em pacientes com Epilepsia do Lobo Temporal (ELT) não está bem definida. Objetivos: Analisar a expressão do CAP em pacientes com ELT e comparar com o grupo de controle. Selecionar o grupo de pacientes sem distúrbios do sono que possam influenciar a organização do sono. Métodos: Foi realizado estudo transversal com grupo de controle de comparação. A seleção foi pareada em sexo e idade entre pacientes com ELT e o grupo de controle, obedecendo aos critérios de inclusão e exclusão. Os parâmetros do sono e CAP foram analisados em 13 pacientes com ELT (6 do sexo masculino e 7 do sexo feminino; idade média: 33,8 ± 8,5 anos) e 13 indivíduos sadios (8 do sexo masculino e 5 do sexo feminino; idade média: 26,1 ± 9,2 anos), os quais não apresentaram distúrbios do sono. A comparação dos dois grupos foi realizada através do “teste t” de Student e confirmada pelo “teste U” de Mann-Whitney. Resultados: Os pacientes com ELT apresentaram aumento na taxa de CAP (44,02 ± 5,23 % versus 31,83 ± 3 %; p<0,001) e maior duração do tempo de CAP (133,77 ± 15,56 min. versus 99,38 ± 9,6 min.; p<0,001) em relação aos indivíduos sadios. Não houve diferença na média da duração da fase A (9,27 ± 1,15 seg. versus 8,7 ± 0,61 seg.; p<0,131), e a média da duração da fase B não atingiu diferença significativa (22,92 ± 1,71 seg. versus 21,54 ± 1,78 seg.; p<0,054) entre os dois grupos. A comparação dos parâmetros de sono e de CAP dentro de cada grupo, mostrou não haver diferença entre os gêneros. A análise estatística dos parâmetros do sono em pacientes com ELT evidenciou uma diferença significativa das seguintes variáveis: menor latência ao sono (5,8 ± 2,4 min. versus 14,2 ± 7,6 min.; p=0,002); aumento do número da troca de estágios com média de 91,1 ± 25,7 versus 68,2 ± 12,8; p=0,008; menor duração de estágio IV (30,8 ± 14,8 min. versus 51,4 ± 12,5 min.; p=0,001); maior percentual do estágio III (7,7 ± 2,8% versus 5,7 ± 1,7%; p=0,035); menor percentual do estágio IV (7,9 ± 4% versus 12,9 ± 3,3%; p=0,002) em pacientes com ELT, comparando com o grupo de controle. A análise dos despertares breves demonstrou em pacientes com ELT: maior número de despertares breves em sono (66,5 ± 20 versus 41,8 ± 9; p=0,001); maior número de despertares breves em sono NREM (52,9 ± 19,6 versus 31 ± 9,5; p=0,002); maior duração total de despertares breves em sono (549,1 ± 170,3 seg. versus 357,2 ± 88,5 seg.; p=0,002); maior duração total de despertares breves em sono NREM (436,8 ± 165,7 seg. versus 271,9 ± 95,2 seg.; p=0,006); aumento do índice de despertar breve em sono (10,2 ± 2,9 versus 6,3 ± 1,7; p=0,001); aumento do índice de despertar breve em sono NREM (10,3 ± 3,4 versus 6 ± 2; p=0,001). Não houve diferença significativa de número (13,6 ± 5,6 versus 10,8 ± 3,7; p=0,149), duração total (112,3 ± 48,3 seg. versus 85,3 ± 25,2 seg.; p=0,091) e índice de despertar breve (9,7 ± 3,8 versus 7,4 ± 2,4; p=0,075) em sono REM entre os dois grupos. Todos os pacientes comELT tiveram uma eficiência do sono normal e similar ao grupo de controle (90,4 ± 2,9 % versus 90,6 ± 2,9 %). Conclusões: Os pacientes com ELT apresentam aumento da taxa de CAP e da duração de tempo de CAP em relação ao grupo controle, demonstrando um aumento na instabilidade e fragmentação do sono. O aumento na expressão da taxa de CAP, alterações nos parâmetros de fragmentação e descontinuidade do sono, expressos pelo aumento de número, duração e índice de despertares breves em sono NREM e o número de mudanças de estágios, associados à eficiência normal do sono em nosso grupo de pacientes com ELT, podem sugerir que o CAP tem um papel na modulação do sono. A fragmentação e a instabilidade do sono em pacientes com ELT, provavelmente, ocorrem devido à própria epilepsia e podem refletir a interação do foco epiléptico com os sistemas responsáveis pela manutenção e estabilidade de sono. / Introduction: Cyclic Alternating Pattern (“CAP”) is a NREM sleep physiological rhythm corresponding to periods of cyclical activation expressed by phasic events of sleep. The increase in the CAP rate expression has been considered a measure for sleep instability and fragmentation. CAP offers a favorable condition for interictal and/or ictal discharges. The CAP modulation in patients with Temporal Lobe Epilepsy (TLE) is not well defined. Objectives: Analyze the CAP expression in patients with TLE comparing it with a control group. Select the group of patients without sleep disorders which may interfere with sleep organization. Methods: A transversal study was conducted with a comparing control group. The selection was paired on gender and age between patients with TLE and the control group, in accordance with inclusion and exclusion criteria. The sleep parameters and CAP were analyzed in 13 patients (6 males and 7 females; mean age: 33,8 ± 8,5 years) and 13 healthy individuals (8 males and 5 females; mean age: 26,1 ± 9,2 years) who did not present sleep disorders. The comparison of the two groups was made through Student’s t-test and was confirmed by the Mann-Whitney U test. Results: Patients with TLE showed an increase in the CAP rate (44,02 ± 5,23% versus 31,83 ± 3%; p<0,001) and CAP time was longer (133,77 ± 15,56 min. versus 99,38 ± 9,6 min.; p<0,001) as compared to healthy individuals. There was no difference in the duration average of stage A (9,27 ± 1,15 sec. versus 8,7 ± 0,61 sec.; p<0,131), and the duration average of stage B did not show a significant difference (22,92 ± 1,71 sec. versus 21,54 ± 1,78 sec.; p<0,054) between both groups. The comparison of sleep parameters and CAP within the group showed that there is no difference between the genders. The statistical analysis of sleep parameters in patients with TLE showed a significant difference in the following variables: lower sleep latency (5,8 ± 2,4 min. versus 14,2 ± 7,6 min.; p=0,002); increase in the number of stage shifts with an average of (91,1 ± 25,7 versus 68,2 ± 12,8; p=0,008); lower duration of the stage IV (30,8 ± 14,8 min. versus 51,4 ± 12,5 min.; p=0,001); higher percentage of the stage III (7,7 ± 2,8% versus 5,7 ± 1,7%; p=0,035); lower percentage of the stage IV (7,9 ± 4% versus 12,9 ± 3,3%; p=0,002) in patients with TLE as compared to the control group. The analysis of arousals in patients with TLE showed: a higher number of arousals during sleep (66,5 ± 20 versus 41,8 ± 9; p=0,001); a higher number of arousals during NREM sleep (52,9 ± 19,6 versus 31 ± 9,5; p=0,002); a longer total duration of arousals during sleep (549,1 ± 170,3 sec. versus 357,2 ± 88,5 sec.; p=0,002); a longer total duration of arousals during NREM sleep (436,8 ± 165,7 sec. versus 271,9 ± 95,2 sec.; p=0,006); an increase of arousal index during sleep (10,2 ± 2,9 versus 6,3 ± 1,7; p=0,001); an increase of arousal index during NREM sleep (10,3 ± 3,4 versus 6 ± 2; p=0,001). There was not a significant difference in number (13,6 ± 5,6 versus 10,8 ± 3,7; p=0,149), total duration (112,3 ± 48,3 sec. versus 85,3 ± 25,2 sec.; p=0,091) and arousal index (9,7 ± 3,8 versus 7,4 ± 2,4; p=0,075) during REM sleep between the two groups. All patients with TLE showed a sleep efficiency that is normal and similar to the control group (90,4 ± 2,9% versus 90,6 ± 2,9%).Conclusions: Patients with TLE showed an increase in CAP rate and a longer CAP duration in relation to the control group, demonstrating an increase in the instability and fragmentation of sleep. The increase in the CAP rate expression, alterations in the parameters of sleep fragmentation and discontinuity that as expressed by increase in the number, duration, arousal index during NREM sleep and number of stage shifts, associated with normal sleep efficiency in our group of patients with TLE may suggest that CAP may have influence in the modulation of sleep. Sleep fragmentation and instability in patients with TLE may occur probably due to epilepsy itself, reflecting the interaction of the epileptic foci with the systems responsible for the maintenance and stability of sleep.

Introdução: O Padrão Alternante Cíclico (“CAP”, do inglês - Cyclic Alternating Pattern) é um ritmo fisiológico do sono NREM, que corresponde aos períodos de ativação cíclica expressos por eventos fásicos do sono. O aumento na expressão de taxa do CAP tem sido considerado uma medida de instabilidade e fragmentação do sono. O CAP representa uma condição favorável para a ocorrência de descargas interictais e/ou ictais. A modulação do CAP em pacientes com Epilepsia do Lobo Temporal (ELT) não está bem definida. Objetivos: Analisar a expressão do CAP em pacientes com ELT e comparar com o grupo de controle. Selecionar o grupo de pacientes sem distúrbios do sono que possam influenciar a organização do sono. Métodos: Foi realizado estudo transversal com grupo de controle de comparação. A seleção foi pareada em sexo e idade entre pacientes com ELT e o grupo de controle, obedecendo aos critérios de inclusão e exclusão. Os parâmetros do sono e CAP foram analisados em 13 pacientes com ELT (6 do sexo masculino e 7 do sexo feminino; idade média: 33,8 ± 8,5 anos) e 13 indivíduos sadios (8 do sexo masculino e 5 do sexo feminino; idade média: 26,1 ± 9,2 anos), os quais não apresentaram distúrbios do sono. A comparação dos dois grupos foi realizada através do “teste t” de Student e confirmada pelo “teste U” de Mann-Whitney. Resultados: Os pacientes com ELT apresentaram aumento na taxa de CAP (44,02 ± 5,23 % versus 31,83 ± 3 %; p<0,001) e maior duração do tempo de CAP (133,77 ± 15,56 min. versus 99,38 ± 9,6 min.; p<0,001) em relação aos indivíduos sadios. Não houve diferença na média da duração da fase A (9,27 ± 1,15 seg. versus 8,7 ± 0,61 seg.; p<0,131), e a média da duração da fase B não atingiu diferença significativa (22,92 ± 1,71 seg. versus 21,54 ± 1,78 seg.; p<0,054) entre os dois grupos. A comparação dos parâmetros de sono e de CAP dentro de cada grupo, mostrou não haver diferença entre os gêneros. A análise estatística dos parâmetros do sono em pacientes com ELT evidenciou uma diferença significativa das seguintes variáveis: menor latência ao sono (5,8 ± 2,4 min. versus 14,2 ± 7,6 min.; p=0,002); aumento do número da troca de estágios com média de 91,1 ± 25,7 versus 68,2 ± 12,8; p=0,008; menor duração de estágio IV (30,8 ± 14,8 min. versus 51,4 ± 12,5 min.; p=0,001); maior percentual do estágio III (7,7 ± 2,8% versus 5,7 ± 1,7%; p=0,035); menor percentual do estágio IV (7,9 ± 4% versus 12,9 ± 3,3%; p=0,002) em pacientes com ELT, comparando com o grupo de controle. A análise dos despertares breves demonstrou em pacientes com ELT: maior número de despertares breves em sono (66,5 ± 20 versus 41,8 ± 9; p=0,001); maior número de despertares breves em sono NREM (52,9 ± 19,6 versus 31 ± 9,5; p=0,002); maior duração total de despertares breves em sono (549,1 ± 170,3 seg. versus 357,2 ± 88,5 seg.; p=0,002); maior duração total de despertares breves em sono NREM (436,8 ± 165,7 seg. versus 271,9 ± 95,2 seg.; p=0,006); aumento do índice de despertar breve em sono (10,2 ± 2,9 versus 6,3 ± 1,7; p=0,001); aumento do índice de despertar breve em sono NREM (10,3 ± 3,4 versus 6 ± 2; p=0,001). Não houve diferença significativa de número (13,6 ± 5,6 versus 10,8 ± 3,7; p=0,149), duração total (112,3 ± 48,3 seg. versus 85,3 ± 25,2 seg.; p=0,091) e índice de despertar breve (9,7 ± 3,8 versus 7,4 ± 2,4; p=0,075) em sono REM entre os dois grupos. Todos os pacientes comELT tiveram uma eficiência do sono normal e similar ao grupo de controle (90,4 ± 2,9 % versus 90,6 ± 2,9 %). Conclusões: Os pacientes com ELT apresentam aumento da taxa de CAP e da duração de tempo de CAP em relação ao grupo controle, demonstrando um aumento na instabilidade e fragmentação do sono. O aumento na expressão da taxa de CAP, alterações nos parâmetros de fragmentação e descontinuidade do sono, expressos pelo aumento de número, duração e índice de despertares breves em sono NREM e o número de mudanças de estágios, associados à eficiência normal do sono em nosso grupo de pacientes com ELT, podem sugerir que o CAP tem um papel na modulação do sono. A fragmentação e a instabilidade do sono em pacientes com ELT, provavelmente, ocorrem devido à própria epilepsia e podem refletir a interação do foco epiléptico com os sistemas responsáveis pela manutenção e estabilidade de sono. / Introduction: Cyclic Alternating Pattern (“CAP”) is a NREM sleep physiological rhythm corresponding to periods of cyclical activation expressed by phasic events of sleep. The increase in the CAP rate expression has been considered a measure for sleep instability and fragmentation. CAP offers a favorable condition for interictal and/or ictal discharges. The CAP modulation in patients with Temporal Lobe Epilepsy (TLE) is not well defined. Objectives: Analyze the CAP expression in patients with TLE comparing it with a control group. Select the group of patients without sleep disorders which may interfere with sleep organization. Methods: A transversal study was conducted with a comparing control group. The selection was paired on gender and age between patients with TLE and the control group, in accordance with inclusion and exclusion criteria. The sleep parameters and CAP were analyzed in 13 patients (6 males and 7 females; mean age: 33,8 ± 8,5 years) and 13 healthy individuals (8 males and 5 females; mean age: 26,1 ± 9,2 years) who did not present sleep disorders. The comparison of the two groups was made through Student’s t-test and was confirmed by the Mann-Whitney U test. Results: Patients with TLE showed an increase in the CAP rate (44,02 ± 5,23% versus 31,83 ± 3%; p<0,001) and CAP time was longer (133,77 ± 15,56 min. versus 99,38 ± 9,6 min.; p<0,001) as compared to healthy individuals. There was no difference in the duration average of stage A (9,27 ± 1,15 sec. versus 8,7 ± 0,61 sec.; p<0,131), and the duration average of stage B did not show a significant difference (22,92 ± 1,71 sec. versus 21,54 ± 1,78 sec.; p<0,054) between both groups. The comparison of sleep parameters and CAP within the group showed that there is no difference between the genders. The statistical analysis of sleep parameters in patients with TLE showed a significant difference in the following variables: lower sleep latency (5,8 ± 2,4 min. versus 14,2 ± 7,6 min.; p=0,002); increase in the number of stage shifts with an average of (91,1 ± 25,7 versus 68,2 ± 12,8; p=0,008); lower duration of the stage IV (30,8 ± 14,8 min. versus 51,4 ± 12,5 min.; p=0,001); higher percentage of the stage III (7,7 ± 2,8% versus 5,7 ± 1,7%; p=0,035); lower percentage of the stage IV (7,9 ± 4% versus 12,9 ± 3,3%; p=0,002) in patients with TLE as compared to the control group. The analysis of arousals in patients with TLE showed: a higher number of arousals during sleep (66,5 ± 20 versus 41,8 ± 9; p=0,001); a higher number of arousals during NREM sleep (52,9 ± 19,6 versus 31 ± 9,5; p=0,002); a longer total duration of arousals during sleep (549,1 ± 170,3 sec. versus 357,2 ± 88,5 sec.; p=0,002); a longer total duration of arousals during NREM sleep (436,8 ± 165,7 sec. versus 271,9 ± 95,2 sec.; p=0,006); an increase of arousal index during sleep (10,2 ± 2,9 versus 6,3 ± 1,7; p=0,001); an increase of arousal index during NREM sleep (10,3 ± 3,4 versus 6 ± 2; p=0,001). There was not a significant difference in number (13,6 ± 5,6 versus 10,8 ± 3,7; p=0,149), total duration (112,3 ± 48,3 sec. versus 85,3 ± 25,2 sec.; p=0,091) and arousal index (9,7 ± 3,8 versus 7,4 ± 2,4; p=0,075) during REM sleep between the two groups. All patients with TLE showed a sleep efficiency that is normal and similar to the control group (90,4 ± 2,9% versus 90,6 ± 2,9%).Conclusions: Patients with TLE showed an increase in CAP rate and a longer CAP duration in relation to the control group, demonstrating an increase in the instability and fragmentation of sleep. The increase in the CAP rate expression, alterations in the parameters of sleep fragmentation and discontinuity that as expressed by increase in the number, duration, arousal index during NREM sleep and number of stage shifts, associated with normal sleep efficiency in our group of patients with TLE may suggest that CAP may have influence in the modulation of sleep. Sleep fragmentation and instability in patients with TLE may occur probably due to epilepsy itself, reflecting the interaction of the epileptic foci with the systems responsible for the maintenance and stability of sleep.