Indices of Noradrenergic Function in the Central Nervous System of Seizure-Naive Genetically Epilepsy-Prone Rats

Abstract

Summary: Norepinephrine concentrations and tyrosine hydroxylase activity were determined in the brains of moderate-seizure and severe-seizure genetically epilepsy-prone rats (GEPRs) and in nonepileptic control rats. Both moderate-seizure (GEPR-3) and severe-seizure (GEPR-9) animals had widespread abnormalities in brain norepinephrine concentrations. Abnormalities in tyrosine hydroxylase activity were restricted to the midbrain. The state of abnormal seizure susceptibility, but not severity, in the GEPR may be determined by noradrenergic deficits in the hypothalamus/thalamus. Both seizure severity and susceptibility may be determined by noradrenergic deficits in the telencephalon, midbrain, and pons-medulla. Seizure severity but not susceptibility may be determined by noradrenergic abnormalities in the cerebellum. RÉSUMÉ Les concentrations de noradrénaline et l'activité tyrosine hydroxylase ont été mesurées dans les cerveaux des rats prédisposés génétiquement à une épilepsie à crises modérées ou à crises sévères (RPGE) et chez des rats contrôles non-épilep-tiques. Les RPGE à crises modérées (RPGE-3) et à crises sèveres (RPGE-9) présentaient des anomalies étendues des concentrations cérébrales en noradrénaline. Les anomalies de l'activité tyrosine hydroxylase n'ont été observées qu'au niveau du mésencéphale. L'état de susceptibilité anormale aux crises, mais non leur sévérité, est sans doute déterminé par des déficits noradrénergiques au niveau du complexe hypothalamus/thalamus. La sévérité des crises et la prédisposition aux crises peuvent étre déterminées par des déficits noradrénergiques au niveau du té-lencéphale, du mésencéphale et du tronc cérébral. La sévérité des crises, mais non la predisposition à celles-ci, peut être déter-minée par de perturbation noradrénergique au niveau du cervelet. ZUSAMMENFASSUNG Die Konzentrationen von Norepinephrin und Tyrosin-Hydroxylase-Aktivität wurden in den Gehirnen von genetisch de-terminierten epileptischen Ratten (GEPR) bestimmt, die im Vergleich zu nicht-epileptischen Kontrolltieren sowohl leichten als auch schwere Anfälle zeigten. Tiere mit leichten Anfällen (GEPR-3) und schweren Anfällen (GEPR-9) zeigten ausgedehnte Abnormitäten in den Gehirnkonzentrationen von Norepinephrin. Die Abnormität Tyrosin-Hydroxylase-Aktivität war auf das Mittelhirn beschränkt. Der Zustand der abnormen Anfalls-empfindlichkeit, jedoch nicht ihre Stärke, scheinen durch nora-drenerge Defizite im Hypothalamus/Thalamus bestimmt zu sein. Anfallsstärke und Empfindlichkeit sind durch noradrenerge Defizite im Telenzephalon, Mittelhirn und Pons-Medulla-Bereich bestimmt. Die Anfallsstärke, nicht die Anfallsempfindlichkeit wird durch noradrenerge Abnormitäten im Zerebellum bestimmt.