Introdução: A vigabatrina (VGB - Gama-Vinil-GABA) é um fármaco que eleva os níveis de GABA no organismo, por inibição irreversível da GABA transaminase, cuja eficácia foi bem demonstrada no controle dos espasmos epilépticos em lactentes, especialmente na síndrome de West secundária à esclerose tuberosa. Há escassez de estudos clínicos evidenciando um possível papel deste fármaco no controle de crises epilépticas neonatais e pouco se sabe sobre o potencial impacto do seu uso nessa faixa etária, seus possíveis efeitos adversos, ou se sua introdução teria associações positivas com controle mais adequado das crises na evolução e melhor desenvolvimento neuropsicomotor da criança. A VGB foi introduzida em nosso serviço como terapia de adição para o controle de crises neonatais refratárias, há vários anos, instigando nossa impressão sobre a eficácia deste medicamento no período neonatal. Objetivos: Avaliar a efetividade do uso da VGB como adjuvante no controle das crises eletrográficas e eletroclínicas do período neonatal e seus efeitos sobre o padrão do eletroencefalograma (EEG); Avaliar a evolução clínica e eletrográfica das crianças durante seguimento ambulatorial; Pesquisar associação entre \"controle de crises neonatais com introdução de VGB\" e diversas características demográficas, clínicas e evolutivas destes recém nascidos; Quantificar e caracterizar a ocorrência de efeitos adversos precoces e durante o seguimento. Pacientes e métodos: Estudo transversal retrospectivo, envolvendo o levantamento dos prontuários de uma amostra de recém-nascidos que receberam VGB como tratamento para crises neonatais refratárias aos fármacos convencionais e status epilepticus, no período de janeiro de 2007 a março de 2014, no Serviço de Neonatologia e Terapia Intensiva Neonatal do HCFMRP-USP, mantendo seguimento ambulatorial por pelo menos 1 ano. Foram avaliados os dados demográficos, etiologia e semiologia clínico-eletroencefalográfica das crises, esquema terapêutico prescrito, indicação da introdução da VGB, tempo de internação e tempo para atingir o controle das crises, evolução clínica e eletrencefalográfica durante a internação e no seguimento ambulatorial, época da suspensão da VGB, além de seus efeitos adversos. Resultados: De 48 recém-nascidos avaliados, 34 (79,2 %) obtiveram controle de crises eletrográficas e/ou clínicas durante o período neonatal, havendo melhora no padrão eletrográfico após a introdução da VGB em 79%. Quanto aos critérios para sua indicação, 33,3% (16 indivíduos) iniciaram VGB devido a falha terapêutica no controle das crises com fenobarbital e/ou fenitoína; 27,1% (13 recém nascidos), pela presença de estado de mal epilético e, em 12 crianças (25%), por falha terapêutica do midazolam. Ao final do primeiro ano de vida, a atividade de base do EEG mostrou-se desorganizada em 58,1% (18 de 29 pacientes que o realizaram aos 12 meses de vida). No seguimento ambulatorial de 38 pacientes, algum grau de atraso do desenvolvimento neuropsicomotor foi detectado em 20 crianças (52,6%); 19 lactentes (39,5%) mantiveram o uso da VGB em politerapia, tendo 22 crianças (57,9%) evoluído com persistência das crises epilépticas. Já 37,8% (14 pacientes) enquadraram-se em um padrão de encefalopatia epiléptica, que correspondeu à síndrome de West em 13,9% (5 de 36 crianças). Quanto ao EEG realizado em 34 crianças nessa fase, 17,6% (6 casos) demonstraram a presença de hipsarritmia, enquanto anormalidades focais ou multifocais foram detectadas em 50% (17 lactentes). A taxa de óbito ao final do primeiro ano foi de 23,3% (10 de 43 crianças analisadas quanto a este dado). Não foi possível comprovar déficit visual relacionado diretamente ao uso da VGB. A variável \"controle de crises no período neonatal com o uso da VGB\" foi associada aos seguintes desfechos clínicos favoráveis: melhora no padrão eletrográfico (92,1%), proporção menor de crianças evoluindo para síndrome de West e outras encefalopatias epilépticas (71,9% não tiveram tal desfecho); menor frequência de hipsarritmia no EEG (92,9% sem hipsarritmia), maior alcance de desenvolvimento neuropsicomotor normal (56,2% com bom desenvolvimento neurológico), menor índice de óbito neonatal (97,4% vivos nesta fase) e durante os primeiros doze meses de vida (87,9%). Conclusão: Acreditamos que a VGB seja uma opção terapêutica efetiva e com adequada relação custo-benefício, a ser implementada no controle de crises epilépticas neonatais refratárias como fármaco adjuvante aos convencionais. Entretanto, estudos randomizados e controlados são necessários para confirmar sua eficácia quando comparada a outros medicamentos disponíveis para uso nesta população, bem como para avaliar seus possíveis efeitos adversos a longo prazo. / Introduction: Vigabatrin (VGB - Gama-Vinil-GABA) is an antiepileptic drug which increases systemic GABA levels by irreversibly inhibiting GABA transaminase, with well demonstrated efficacy in the control of infantile epileptic spasms, specially related to West syndrome due to tuberous sclerosis. Clinical studies demonstrating a possible role of VGB in the control of neonatal seizures are still very scarce and very little is known on the impact of its use at this early age, as well as on its possible side effects or eventual positive associations from its use with more adequate seizure control or better neuropsychomotor development in the outcome. VGB has been used in our service as an add-on therapy for refractory neonatal seizures arising the impression that this could be an effective antiepileptic medication in the neonatal period. Objectives: To evaluate the use of VGB as an add-on medication regarding its effectiveness for the control of neonatal electrographic and electroclinical seizures, as well as its effects over the EEG pattern; To evaluate clinical and electrographic evolution of the children in follow-up; To estimate VGB efficacy on the control of neonatal seizures in relation to the demographical and clinical characteristics of those newborns; To quantify and characterize the occurrence of early and late side effects of this medication along follow-up. Patients and methods: This is a transverse retrospective study carried out through charts analysis from a sample of newborns who received VGB as add-on medication for seizures and/or status epilepticus refractory to conventional drugs, from January 2007 through March 2014, at the Neonatal Intensive Care Service of HCFMRP-USP, keeping follow-up in our institution for at least 1 year. Demographical and etiological data were analyzed, as well as clinical-electrographical semiology, VGB prescription indication, therapeutic schedule, time to reach seizure control, clinical and electrographical evolution while in hospital and at the follow-up, age at VGB withdrawal, besides adverse effects. Results: Among 48 newborns evaluated, 34 (79.2%) reached control of electrographic and/or clinical seizures during neonatal period, with improvement of the EEG pattern after VGB introduction in 79%. As for drug introduction criteria, 33.3% (16 children) were started on VGB due to therapeutic failure of phenobarbital and/or phenytoin; 27.1% (13 newborns), due to status epilepticus and, in 12 babies (25%), due to therapeutic failure of midazolam. By the end of the first year of life, EEG background activity was disorganized in 58.1% (18 out of 29 children who had EEG registered at 12 month of life). Along the one year follow-up of 38 patients, 20 infants (52.6%) showed some degree of neurodevelopmental delay; 19 children (39.5%) remained on VGB in polytherapy, with seizure persistence in 22 (57.9%). Evolution to an epileptic encephalopathy was found in 14 kids (37.8%), with West Syndrome being characterized in 13.9% (5 out of 36 kids). As for the EEG carried out in 34 children at the follow-up, 17.6% (6 cases) showed hypsarrhythmia while focal or multifocal abnormalities were seen in 50% (17 infants). Up to 12 month of life, the death rate was 23.3% (10 out of 43 children evaluated for such endpoint). Visual deficit directly related to VGB use could not be determined. The variable \"seizure control during the neonatal period after VGB use\" was associated to the following endpoints: improvement of the EEG pattern (92,1% of children with seizure control after VGB), lower proportion of children evolving into West syndrome and other epileptic encephalopathies (71.9% did not show such endpoint), lower frequency of hypsarrhythmia in the EEG (92.9% without hypsarrhythmia), better milestones reached regarding neuropsychomotor development (56.2% with good neurological outcome), lower rate of neonatal death (97.4% alive by the end of neonatal period) and along the first year of life (87.9%). Conclusion: VGB is an effective therapeutic option with adequate cost-benefit relationship which should be implemented for the control of refractory neonatal seizures as add-on therapy to conventional drugs. However, controlled randomized studies are necessary to confirm such efficacy as compared to other drugs available for use in the neonatal period, as well as to evaluate its possible long term side effects.

L’épilepsie est une pathologie chronique. Elle se définit par la répétition de manifestations cliniques paroxystiques appelées aussi crises d’épilepsie. Ces crises résultent d’un dysfonctionnement cérébral généralisé ou focalisé dû à une décharge électrique anormale. L’électroencéphalographie (EEG) est la méthode de référence permettant l’enregistrement de l’activité électrique du cerveau. Lors d’une crise d’épilepsie, les signaux EEG prennent une allure sinusoïdale et se caractérisent par une grande intensité. Génératrice de signaux EEG, les populations neuronales se synchronisent pour créer un système dynamique. Les changements d’état des oscillations des signaux EEG, variables au cours de temps, passage d’un état stable à un état instable, reflètent le début d’une crise d’épilepsie.Dans ce cadre, l’objectif de cette thèse est de proposer une nouvelle approche de prédiction de l’avènement d’une crise d’épilepsie et de localisation des générateurs corticaux associés tout en employant un minimum d’électrodes crâniennes. Cette approche permet d’alerter le malade et son entourage afin qu’ils puissent prendre les précautions nécessaires.Pour assurer une détection précoce des prémices de la crise et une localisation précise de ses origines focales éventuelles, nous proposons une méthode fiable basée en premier lieu sur la modélisation autorégressive multivariable des signaux EEG. Cette modélisation génère des coefficients capables de décrire les changements de l’état de ce système dynamique. Une Analyse en Composantes Principales basée sur l’extraction des valeurs propres du système a été utilisée pour calculer un Indice de stabilité. La variation temporelle de cet indice permet de déterminer l’état de stabilité du système avant, pendant et après la crise d’épilepsie et de détecter d’éventuelles anomalies paroxystiques précritiques. Nos principales contributions sont comme suit :- La modélisation autorégressive et l’analyse de la stabilité pour la détection précoce de la survenue des crises d’épilepsie tout en utilisant un nombre minimal d’électrodes EEG crâniennes.La méthodologie proposée comporte quatre phases principales : un prétraitement adapté pour améliorer la qualité du signal, une extraction des paramètres pertinents du modèle autorégressif, un calcul de l’Indice de stabilité et une analyse des périodes de crises.La fiabilité de notre méthode et la pertinence de nos résultats ont a été prouvée en les comparant avec d’autres méthodes rapportées par l’état de l’art et validées sur la même base de données (CHB-MIT).- Meilleur localisation spatiotemporelle des régions des décharges électriques épileptiques sur le cortex, suite à l’amélioration de la résolution surfacique de l’EEG par l'intégration des électrodes virtuellesLes décharges électriques naissent dans des points du cortex cérébral et se propage vers d’autres points du même hémisphère ou d’un autre hémisphère. Le suivi de la propagation de ces décharges permet de contrôler l’état de conscience du malade. Il s’agit de différencier une crise focale d’une crise généralisées qui se manifestent par une altération de conscience. L’étude que nous avons menée consiste à localiser de manière fiable et précise les régions cérébrales impliquées dans la crise et à suivre leurs évolutions au cours du temps. Cette étude comporte trois phases principales :Dans un troisième temps, le suivi de l’évolution spatiotemporelle des décharges épileptiques détectées par les électrodes permet d’évaluer l’état du malade et de prédire d’éventuelles altérations de la conscience. Dans les cas d’un décharge électrique épileptique du lobe fronto-temporale ou de plusieurs régions sur les deux hémisphères, le malade passe par une altération momentanée de conscience / Epilepsy is a chronic pathology defined by the repetition of clinical paroxysmal manifestations called crises. These crises are the result of a generalized or focal brain dysfunction due to an abnormal electrical discharge. The electroencephalography (EEG) is the reference method allowing the recording of the electrical activity of the brain. During an epileptic crisis, EEG signals are of sinusoidal nature and characterized by a high intensity. Generator of the EEG signals, the neuronal populations sync to create a dynamic system. The changes of the oscillations state of the EEG signals, variables over the time, passage of a stable state to an unstable state, reflect the beginning of an epileptic crisis.The conceptual framework of this thesis describes the objective to propose a new approach to predict the occurrence of epileptic crisis and localize the cortical generators associated with the minimum of cranial electrodes. This approach allows alerting the patient and his entourage so that they can take necessary precautions.To ensure early detection of the crisis onset and a precise location of its focuses, we propose a reliable method based firstly on the Multivariate Autoregressive modeling of EEG signals. This modeling generates coefficients capable to describe early changes in the dynamic system state. A Principal Components Analysis based on the extraction of values own of the system has been used to calculate an index of stability. The temporal variation of this index is used to determine the stability of system before, during and after epilepsy and to detect any paroxysmal abnormalities precritical. Our main contributions are as follows:- The Autoregressive Modeling and stability analysis for the early detection occurrence of seizures by using a minimum number of cranial EEG electrodesThe proposed methodology has four main phases: a pretreatment adapted to improve the quality of the signal, an extraction of the relevant parameters of the autoregressive model, a calculation of the stability index and the analysis of crises periods.The reliability of our method and the relevance of our results have been proved by comparing them with other methods reported by the state of the art and validated on the same database (CHB-MIT).- Best spatiotemporal localization of epileptic electric discharge regions on the cortex, following the improvement of the surface resolution of the EEG by the integration of virtual electrodesElectrical discharges are born in the points of the cerebral cortex and propagated to other points in the same hemisphere or of the other hemisphere. The monitoring of the spread of these discharges allows controlling the state of consciousness of the patient. The study that has been conducted is to locate the brain regions involved in the crisis reliably and precisely and monitoring their evolution over time. This study consists of three main phases:In a third phase, the spatiotemporal evolution of the epileptic discharges detected by the electrodes makes it possible to evaluate the patient's condition and to predict possible alterations in consciousness. In the case of an epileptic electric discharge of the fronto-temporal lobe or of several regions on the two hemispheres, the patient passes through a momentary alteration of consciousness

Introduction. La neurocysticercosis (NCC) est l'un des maladies helminthiques les plus courantes du SNC et elle cause de l'épilepsie symptomatique dans les régions pauvres. Il existe peu d'études communautaires sur cette zoonose et leurs comorbidités comme l'épilepsie et la NCC. Méthodologie. Dans la région nord du Pérou, trois études sur la communauté et une révision systématique ont été développés dont les objectifs étaient les suivants: a) évaluer la prévalence de la NCC asymptomatique, b) la prévalence de l'épilepsie associée à la cysticercose, c) la détermination de l'exposition à la cysticercose d) développer une intervention communautaire pour interrompre la transmission de la cysticercose. Résultats. 256 patients asymptomatiques qui avaient une tomodensitométrie (T) sans contraste, 48 (18%) avaient la NCC calcifiés. La prévalence de l'épilepsie trouvée était de 17.25 / 1000 habitants et la proportion de NCC en personnes atteintes d'épilepsie était de 39% (109/282). Le Western Blot (EITB-LLGP) pour la cysticercose a été positive dans le 40% des personnes atteintes d'épilepsie, et dans le 36,9% de la population générale. L'association entre la cysticercose et l'épilepsie avait un OR de 2,7 (95% CI 2.1 – 3.6, p <0,001). Le traitement massif avec niclosamide chez l'homme (n = 3), et plus la vaccination de la population porcine a été mis en oeuvre dans 107 communautés rurales de Tumbes. Aucun porc infecté avec la cysticercose n’a été trouvé en 105 des 107 communautés. Conclusions. (1) La NCC est un facteur contributeur de l'épilepsie, (2) La transmission de T. solium peut être réduite à échelle régionale. / Backgrounds. Neurocysticercosis is a parasitic infection of the brain and a common cause of epilepsy in poor regions. There are scarce community-based studies about its comorbidities as epilepsy and neurocysticercosis. Methods. In the northern region of Peru, we performed three community based-studies and one systematic review a) to assess the prevalence of asymptomatic NCC, b) the prevalence of epilepsy and epileptic seizures and NCC c) seroprevalence of cysticercosis (EITB-LLGP) and d) to perform a community intervention to interrupt the Taenia solium transmission. Results. Of the 256 residents who underwent CT scan, 48 (18.8%) had brain calcifications consistent with NCC. Lifetime prevalence of epilepsy was 17.25/1000, the proportion of NCC in people with epilepsy was 39% (109/282), and the seroprevalence of EITB-LLGP in individuals with epilepsy was 40% and between 23.4 to 36.9% in the general population. The association between CC and epilepsy had a OR of 2.7 (95% CI 2.1-3.6, p <0.001). Three rounds of mass treatment with niclosamida in humans and mass treatment and vaccination in pigs was implemented in 107 rural communities (n=81,170 people). No infected pigs with cysticercosis were found in 105 of 107 communities. Conclusion. NCC is a strong contributor of epilepsy and epileptic seizures. We showed that transmission of Taenia solium infection was interrupted on a regional scale in endemic regions in Peru / Introducción. La neurocisticercosis (NCC) es una de las enfermedades helmínticas más frecuentes del SNC y causa de epilepsia sintomática en regiones pobres. Hay escasos estudios basados en comunidad sobre esta zoonosis y sus comorbilidades la epilepsia y la NCC. Metodología. Se desarrollaron en la Región Norte del Perú tres estudios basados en la comunidad, y una revisión sistemática cuyos objetivos fueron: a) evaluar la prevalencia de NCC asintomática, b) la prevalencia de epilepsia asociada a cisticercosis, c) determinación de la exposición a cisticercosis y d) desarrollar una intervención comunitaria que interrumpa la transmisión de cisticercosis. Resultados. De 256 pacientes asintomáticos que tuvieron una tomografía axial computarizada (TAC) cerebral sin contraste, 48 (18%) tuvo una NCC calcificada. La prevalencia de epilepsia encontrada fue de 17.25/1000 habitantes y la proporción de NCC en personas con epilepsia fue de 39% (109/282). El Western Blot (EITB-LLGP) para cisticercosis fue positivo en el 40% de los individuos con epilepsia, y en el 36.9% de la población general. La asociación entre cisticercosis y epilepsia tuvo un OR de 2.7 (95% CI 2.1-3.6, p <0.001). El tratamiento masivo con niclosamida en humanos (n=3), y población porcina más vacunación fue implementada en 107 comunidades rurales de Tumbes; en 105 de 107 no hubo nuevos cerdos infectados con cisticercosis. Conclusiones. (1) La NCC es un factor contribuidor de epilepsia, (2) Se puede cortar la trasmisión de T. solium a escala regional.

Les mutations du gène SCN1A, sont impliquées dans des épilepsies du nourrisson : le Syndrome de Dravet (SD), une épilepsie rare et pharmaco-résistante ou l’Epilepsie généralisée avec crises fébriles plus (GEFS+), une épilepsie plus légère. GEFS+ et SD sont associés à des crises épileptiques fébriles dès l’âge de 6 mois. Dans le SD on voit apparaitre des retards mentaux mais également des déficits moteurs, visuels, langagiers et mnésiques au cours de l’évolution de la maladie. L’impact des crises épileptiques au cours l’enfance sur ces déficits cognitifs n’est pas connu. Le SD est considéré comme une encéphalopathie épileptique où les crises étaient les principales responsables du phénotype à l’âge adulte. Récemment, un rôle potentiel de la mutation dans les troubles cognitifs a été mis en évidence changeant la définition de SD d’encéphalopathie épileptique à une canalopathie. La question est quel est le rôle des crises épileptiques répétées sur les fonctions cognitives à l’âge adulte ? Nous avons utilisé un modèle murin de la maladie portant une mutation du gène Scn1a, et qui présente une pathologie très légère. Nous avons induit des crises épileptiques par hyperthermie à l’âge de 21 jours (10 jours) et testé les effets à long-terme à l’âge adulte. Nos résultats révèlent que l’induction de crises induit une hyperactivité, des altérations dans les interactions sociales et des déficits en mémoires hippocampo et cortex préfronto-dépendantes. Ainsi nous avons mis en évidence que les crises épileptiques répétées pendant le développement ont un fort impact sur la fonction cérébrale et qu’il est donc capital de les prévenir afin de diminuer, voir de prévenir, ces déficits. / The SCN1A gene codes for the voltage-gated sodium channel Nav1.1 α-subunit. SCN1A mutations cause genetic epilepsies, as Generalized Epilepsy with Febrile Seizures plus (GEFS+), a mild epilepsy, or Dravet Syndrome (DS), a rare, severe and drug-resistant epileptic encephalopathy (EE). DS patients show severe cognitive/behavioral impairments that, according to the definition of EE, should be caused by the recurrent epileptic activity. Yet, this causal relationship has never been proved and it is been challenged by studies in mouse models showing that the genetic mutation itself, which causes a decrease in GABAergic activity, can be responsible for DS cognitive outcome. We studied the implication of repeated seizures during childhood to the later long-term modifications on cognitive/behavioral and epileptic phenotypes by submitting the Scn1a mouse model carrying the R1648H missense mutation and presenting mild phenotype to a protocol of repeated seizures induction by hyperthermia (10 days/one seizure per day). We observed that early life seizures can worsen the epileptic phenotype and induce cognitive/behavioral defects notably by inducing hyperactivity, sociability deficits and hippocampus- and prefrontal cortex-dependent memory deficits. We found that early life seizures can worsen the epileptic phenotype and induce cognitive/behavioral defects. Although the effect of NaV1.1 dysfunction in altering brain synchrony and the effect of repeated seizure activity in the young brain are not mutually exclusive, we thus conclude that epileptic seizures are sufficient to convert a Scn1a mouse model carrying a mild phenotype into a severe phenotype.

Inledning: Funktionella anfall, anfall som inte är epilepsi utan tros ha en psykologisk orsak, kan mötas av oförståelse också inom sjukvården. För att förstå detta tillstånd behöver man en processinriktad biopsykosocial sjukdomsmodell där patientens egen sjukdomsförståelse är en viktig del. Frågeställningar: Hur upplever patienter med funktionella anfall sin sjukdom?Hur förstår patienter med funktionella anfall sin sjukdom? Metod: Fem fenomenologiska halvstrukturerade intervjuer har genomförts och med hjälp av tematisk analys kondenserats till fyra teman. Resultat: De fyra temana är upplevelsen av anfallen, egen förståelse av anfallen, konsekvenser av anfallen och vad hjälper mot anfallen. Stora skillnader framkommer i intervjupersonernas upplevelse och förståelse av sina anfall. Anfallen upplevs som en känsla av förändrad kontakt eller ingen kontakt mellan kropp och hjärna och de beskrivs både begränsa och berika livet. Sjukdomsförståelsen uttrycks i fysiologiska termer, i mer vaga psykologiska termer eller att det inte går att förstå. Det framkommer tveksamhet till om psykologisk behandling hjälper. Diskussion: Det diskuteras att de funktionella anfallen faktiskt går att förstå, ibland medvetet och ibland omedvetet som en försvarsmekanism enligt psykodynamisk modell. Korttids psykodynamisk terapi såsom ISTDP kan därför vara ett behandlingsalternativ när psykoedukation och KBT inte har varit tillräckligt. / Introduction: Functional seizures, seizures that are believed to have a psychological cause, may face misunderstanding also in health care. To understand this condition, one needs a process-oriented biopsychosocial model in which the patient's own experience of illness is an important part. Questions: How do patients with functional seizures experience their illness?How do patients with functional seizures understand their illness? Method: Five phenomenological semi-structured interviews have been conducted and condensed into four themes using thematic analysis. Results: The four themes are experience of the seizures, understanding of the seizures, consequences of the seizures and what helps against the seizures. Large differences emerge in the interviewees' experience and understanding of their seizures. The seizures are experienced as a feeling of altered contact or no contact between body and brain and they are described to both limit and enrich life. Understanding of illness is expressed in physiological terms, in more vague psychological terms or cannot be understood. There is some doubt as to whether psychological treatment will help. Discussion: It is discussed that the functional seizures can actually be understood, sometimes consciously and sometimes unconsciously as a defense mechanism according to the psychodynamic model. Therefore, short-term psychodynamic therapy such as ISTDP may be a treatment alternative when psychoeducation and CBT have not been sufficient.

Epileptic disease is connected with change in activity of neuronal clusters. Brain connectivity analysis deals with statistic interdependencies between different neuronal centres. Earlier studies show that changes in connectivity can be seen near primary epileptic site. What is changing connectivity and its characteristic in interictal recordings are yet to be fully known. In this thesis are analyzed data from intracranial EEG electrodes, positioned in and neighboring areas of epileptic site. Changes in connectivity of epileptic site and its surroundings are observed by nonlinear correlation method. Decrease in connectivity of epileptic site during slow wave sleep was detected on frequencies above 80 Hz. Reduced connectivity was measured on the border of epileptic zone and normal tissue. Observed features are accentuated during sleep. It was also found out that connectivity at the border of epileptic zone apears to have nonlinear property. The results show that physiological processes during sleep are influencing connectivity near epileptic site and decrease in connectivity may be related to nonlinear dependence of neuronal activity at the border of epileptic zone. This study confirms hypothesis of the earlier studies and reveals new facts about connectivity of epileptic site from the perspective of nonlinear processes. Consequent study based on this findings might lead to more precise delineation of epileptic site and to better understanding of processes, which are causing epileptic fits.

Title: Assessment of the attachment style as a part of the differential diagnosis of psychogenic non-epileptic seizures (PNES) Author: Bc. et Bc. Jana Heidingerová Thesis supervisor: doc. PhDr. Lenka Krámská, Ph.D. Pages: 101 Number of sources: 93 The thesis deals with the topic of psychogenic non-epileptic seizures (PNES) and their differential diagnosis in the context of attachment and its measuring. Based on theoretical knowledge, the relation between attachment disorders and the diagnosis of PNES was assumed. This connection was examined by comparing the results of three groups of respondents with different diagnoses (PNES, PNES and epilepsy, epilepsy) and a control group. The theoretical part deals with the problematics of attachment, PNES and epilepsy. The empirical part examines differences between groups of respondents, correlations of the variables with socio-demographic factors and correlations between results of each used method. Three questionnaires, PBI, ECR and ECR-RS were used for the research. The data were collected in the Epilepsy Centre at the Na Homolce Hospital. The research sample consisted of a total of 84 respondents. The results were statistically significant for numerous hypotheses. Research suggest that there are correlations of some subscales with socio-demographic...

L’acide gras synthase, codé par le gène FASN, est une protéine multi-enzyme homodimérique responsable de la lipogenèse de novo à partir de l’acétyl-CoA et du malonyl- CoA. La finalité de cette lipogenèse est la production de l’acide palmitique, un acide gras simple, précurseur des acides gras à très longues chaînes. L’acide palmitique est impliqué dans plusieurs processus biologiques, dont la palmitoylation qui permet d’ancrer diverses protéines à la membrane cellulaire sous-tendant, entre autres, la transmission synaptique. Le rôle de l’acide gras synthase dans le développement embryonnaire est bien établi. En effet, il est exprimé de manière ubiquitaire dans l’embryon, principalement dans les tissus en pleine croissance et soumis à un remodelage, participant ainsi activement au développement cérébral. Par conséquent, des mutations du gène FASN ont été associées à plusieurs maladies, incluant divers types de cancers, les maladies cardiovasculaires, mais également, plus récemment, à certaines maladies du neurodéveloppement, incluant les troubles du spectre de l’autisme. Des données récentes des laboratoires Rossignol et Campeau, au CHU Ste-Justine, suggèrent un lien entre des mutations récessives ou de novo du gène FASN et des formes précoces d’épilepsie avec atteinte cognitive (encéphalopathies épileptogènes). Nous postulons que les mutations du gène FASN modifient la synthèse de l’acide palmitique et perturbent le développement des réseaux neuronaux, en altérant la migration, le développement morphologique, l’excitabilité et/ou la fonction synaptique de populations neuronales spécifiques, résultant en une hyperexcitabilité neuronale et à l’épilepsie. Pour explorer cette hypothèse, nous avons recueilli les informations cliniques de dix patients porteurs de mutations du gène FASN dans le cadre d’études génomiques en cours au CHU Ste- Justine et à travers le monde. Nous avons également généré un nouveau modèle murin de la maladie, exprimant une mutation retrouvée chez un membre de notre cohorte clinique, que nous avons caractérisé sur les plans histochimique et électrophysiologique. Nos données suggèrent que les mutations du gène FASN induisent chez l’humain un phénotype clinique de retard global du développement évoluant vers une déficience intellectuelle, s’accompagnant d’un éventail de signes neurologiques (déficit moteur, spasticité, réflexes ostéotendineux vifs, hypotonie et ataxie) et d’un risque accru d’épilepsie. De plus, notre modèle de souris knock-in Fasn.S154N révèle la fonction critique de ce gène dans le développement embryonnaire puisqu’une mutation homozygote entraîne une mortalité in utero. Par ailleurs, les souris porteuses de mutations hétérozygotes survivent et présentent un phénotype clinique rappelant celui observé chez les patients, incluant un comportement anxieux, une activité épileptique interictale à l’électroencéphalogramme ainsi qu’un abaissement du seuil convulsif lors d’une exposition au pentylenetetrazole (PTZ). Nous discutons certains mécanismes sous-jacents contribuant potentiellement au développement de l’épilepsie dans cette maladie, incluant une altération de l’activité de l’acide gras synthase au niveau du cortex préfrontal et de l’amygdale, une palmitoylation aberrante des protéines synaptiques, une plus grande vulnérabilité des cellules granulaires du gyrus denté, un dysfonctionnement des cellules souches neurales, une neurogénèse insuffisante, ainsi qu’une altération de la myélinisation et de la croissance axonale impactant la migration des interneurones. Ces mécanismes sont prédits pour altérer l’excitabilité neuronale et la transmission synaptique, perturbant la fonction des circuits. Des études subséquentes permettront d’élucider lesquels de ces divers mécanismes contribuent au phénotype clinique dans notre nouveau modèle murin de la maladie. / Fatty Acid Synthase is a large protein complex encoded by the FASN gene, which is responsible for de novo lipogenesis from acetyl-CoA and malonyl-CoA in the presence of NADPH. The endpoint of this process is the production of palmitic acid. The roles of fatty acid synthase in embryonic development are well established: it is ubiquitously expressed in early embryos, particularly in tissues undergoing active proliferation, outgrowth, and remodelling, and it is thus essential for normal brain development and neuronal function. Consequently, FASN gene mutations have been associated with several neurodevelopmental conditions, including autism spectrum disorders (ASD). Recently, the laboratories of Drs. E. Rossignol and P. Campeau at the CHU Ste-Justine (Université de Montréal), with their international collaborators, have identified 10 patients with neurodevelopmental disorders (i.e., developmental delay, intellectual disability and/or epilepsy) carrying recessive or de novo mutations in the FASN gene, supporting a critical role of FASN in regulating neuronal circuit development and function. However, the mechanisms by which mutations in the FASN gene result in epilepsy are unknown. We postulate that FASN mutations alter palmitic acid synthesis and disrupt neuronal network development, resulting in network hyperexcitability and epilepsy. In this study, we expand the phenotypic description of patients carrying FASN mutations, while generating a novel mouse model carrying a patient-derived FASN mutation to explore the underlying cellular and network mechanisms. Our data reveal that FASN mutations, in humans, generate neurodevelopmental disorders characterized by epilepsy, global developmental delay (GDD), intellectual disability (ID), and a broad range of neurological signs (motor deficit, spasticity, hyperreflexia, hypotony, and ataxia). In our knock-in FasnS154N mouse model, homozygous mutations resulted in prenatal lethality. In contrast, heterozygous mutations caused a clinical phenotype reminiscent of the patient phenotype, with anxiety-like behaviors, spontaneous interictal spikes on electroencephalograms (EEG), and a tendency to a reduced PTZ-induced seizure threshold. We discuss the potential underlying mechanisms, including an altered FAS activity within the prefrontal cortex and the amygdala, aberrant palmitoylation of postsynaptic density proteins, the vulnerability of dentate gyrus granules cell, altered neural stem cells activity and neurogenesis, improper axonal growth and myelination, resulting in altered neuronal excitability and synaptic function, aberrant network activities and epilepsy. These mechanisms will be explored in subsequent studies using our novel animal model.

Des variants récessifs touchant le gène PIGB, encodant une enzyme impliquée dans la biosynthèse des ancres GPI, ont récemment été décrits chez des patients présentant une déficience héritée des ancres GPI ainsi qu’une encéphalopathie épileptogène (EE), une forme d’épilepsie infantile sévère associée à des atteintes cognitives. Chez l’humain, plus de 150 protéines, dont certaines sont critiques pour la fonction neuronale, sont localisées à la membrane cellulaire grâce aux ancres GPI. Des données préliminaires du laboratoire Rossignol démontrent que la délétion embryonnaire du gène Pigb dans les interneurones GABAergiques (IN) dérivés de l’éminence ganglionnaire médiale (MGE) est suffisante pour induire des crises d’épilepsie spontanées et des déficits cognitifs chez la souris, suggérant un rôle critique de PIGB dans le développement de l’inhibition corticale. Toutefois, les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-tendant les phénotypes cliniques associés aux délétions du gène PIGB sont inconnus. Compte tenu du rôle central joué par les molécules de guidage, dont certaines sont des protéines à ancrage GPI, lors de la migration des IN vers la plaque corticale, nous postulons que la perte sélective des ancres GPI, résultant d’une délétion conditionnelle de Pigb dans les IN, altère leur dynamique de migration, ce qui a pour conséquence de réduire leur nombre dans le cortex postnatal, menant à une désinhibition corticale et au développement de l’épilepsie. L’imagerie en temps réel d’explants cellulaires de MGE a révélé que la perte de fonction du gène Pigb dans les IN dérivés du MGE entraine un défaut de la migration tangentielle et des anomalies morphologiques se traduisant par une réduction de la densité des IN dans le cortex postnatal. Nous avons également démontré que la signalisation motogène EphA4-éphrineA2 est altérée dans les IN déficients en ancres GPI, contribuant au délai de migration observé. En somme, nos travaux ont permis de préciser les mécanismes physiopathologiques sous-tendant les EE associées à des variants pathogéniques du gène PIGB et d’approfondir notre compréhension du rôle des ancres GPI durant le neurodéveloppement et plus précisément, durant la migration des IN. / Recessive variants in the PIGB gene, encoding an enzyme involved in the biosynthesis pathway of GPI anchors, were recently described in children with an inherited GPI anchor defect and epileptic encephalopathy (EE), a neurodevelopmental disorder characterized by early-onset epilepsy with cognitive impairment. GPI anchors are critical for the membrane attachment of at least 150 human proteins, some of which are important for proper neuronal function. Preliminary data from the Rossignol group show that the embryonic deletion of Pigb in GABAergic interneurons (INs) emanating from the medial ganglionic eminence (MGE) causes spontaneous seizures and cognitive deficits in mice, suggesting a critical role of PIGB in the establishment of cortical inhibition. However, the cellular and molecular mechanisms leading to epilepsy remain unknown. Given the central role of guidance molecules, some of which are GPI-anchored proteins, during neuronal migration, we postulate that loss of GPI anchors following the conditional deletion of Pigb in MGE-derived INs disrupts chemotactic guidance and IN migration dynamics, leading to cortical disinhibition and epilepsy post-natally. Time-lapse live imaging of MGE explants revealed that the targeted deletion of Pigb impairs the tangential migration as well as the morphological development of MGE-derived INs, resulting in reduced IN densities in the postnatal cortex. We showed that the kinetic deficits are partly due to a loss of EphA4-ephrinA2 motogenic signaling in PigbcKO INs. In summary, our work helps clarify the physiopathology underlying PIGB associated-EE and deepens our understanding of the roles of GPI-anchor-related pathways in neurodevelopment and more specifically, in the migration of cortical INs.

Pathogenic variants in KCNA2, encoding for the voltage-gated potassium channel Kv1.2, have been identified as the cause for an evolving spectrum of neurological disorders. Affected individuals show early-onset developmental and epileptic encephalopathy, intellectual disability, and movement disorders resulting from cerebellar dysfunction. In addition, individuals with a milder course of epilepsy, complicated hereditary spastic paraplegia, and episodic ataxia have been reported. By analyzing phenotypic, functional, and genetic data from published reports and novel cases, we refine and further delineate phenotypic as well as functional subgroups of KCNA2-associated disorders. Carriers of variants, leading to complex and mixed channel dysfunction that are associated with a gain- and loss-of-potassium conductance, more often show early developmental abnormalities and an earlier onset of epilepsy compared to individuals with variants resulting in loss- or gain-of- function. We describe seven additional individuals harboring three known and the novel KCNA2 variants p.(Pro407Ala) and p.(Tyr417Cys). The location of variants reported here highlights the importance of the proline(405)–valine(406)–proline(407) (PVP) motif in transmembrane domain S6 as a mutational hotspot. A novel case of self-limited infantile seizures suggests a continuous clinical spectrum of KCNA2-related disorders. Our study provides further insights into the clinical spectrum, genotype–phenotype correlation, variability, and predicted functional impact of KCNA2 variants.