Role of the Frontal Lobes in the Propagation of Mesial Temporal Lobe Seizures

Summary: The depth ictal electroencephalographic (EEG) propagation sequence accompanying 78 complex partial seizures of mesial temporal origin was reviewed in 24 patients (15 from the University of Pittsburgh Epilepsy Center and 9 from UCLA). All patients were monitored with bilateral mesial frontal and mesial temporal depth electrodes and later received anterior temporal lobectomy. Ictal EEG records were categorized according to sequence of spread from the temporal focus to the other regions. Although propagation patterns varied both within and between patients, certain features were notable: (a) It was very common for seizure activity to spread initially to the ipsilateral frontal lobe (observed in 22 of 24 patients), (b) The most common mode of spread (15 of 24 patients) was initiating temporal lobe ipsilateral frontal lobe, *contralateral frontal lobe* contralateral temporal lobe, (c) Occasionally, seizure discharges invaded the frontal lobes but failed to invade the contralateral temporal lobe (2 of 24 patients), (d) Seizure activity occasionally invaded the contralateral temporal lobe prior to invading the frontal lobes (2 of 24 patients). Other notable features included (i) a clear tendency for mesial temporal seizure discharges initially to invade orbitofrontal (as opposed to anterior cingulate) cortex and (ii) the emergence of a period of clear asymmetry in the frontal lobes during which high‐amplitude, rapid discharges were present on the side ipsilateral to the initiating temporal lobe. These results suggest that the prefrontal region, especially the orbitofrontal cortex, is strongly influenced by mesial temporal ictal activity. This region appears to be frequently involved in the propagation of seizures initiated in the mesial temporal lobe and may play a role in the interhemispheric propagation of mesial temporal seizures. RÉSUMÉ La séquence de propagation critique sur <EEG par élecrodes profondes a étéévaluée lors de 78 crises partielles complexes provenant da la région mésiale du lobe temporal, chez 24 patients (15 du Centre d'Epileptologie de <Université de Pittsburgh, 9de UCLA). Tous les patients bénéficiaient d'enregistrements au moyen d'électrodes profondes frontales mésiales et temporale smésiales bilatérales, et ont bénéficié ultérieurement d'une lobectomie temporale antérieure. Les enregistrements EEG critiques ont ete classés en fonction de la séquence d'extension de la crise du foyer temporal vers les autres régions. Bien que les schémas de propagation aient varié entre les patients et chez les mêmes patients, certains traits ont pu étre remarques: (1) il arrivait fréquemment que <activité critique s'étende initialement vers le lobe frontal homolatéral (ceci a été observé chez 22 patients sur 24); (2) le mode de propagation le plus fréquent (constaté chez 15 patients sur 24) était le suivant: origine dans le lobe temporal, RESUMEN En 24 pacientes (15 del Centra de Epilepsia de la Universidad de Pittsburgh y 9 de UCLA) se ha revisado la secuencia de la propagacion ictal (EEG) que acompaába a 78 ataques parciales complejos de origen en la proción medial del lóbulo temporal. Todos los pacientes fueron monitorizados con electrodos pro‐fundos bilaterales frontales mediales y temporales mediales, y más tarde, fueron sometidos a una lobectomía temporal anterior. Los registros del EEG ictal se categorizaron de acuerdo con la secuencia de la propagación desde el foco temporal a otras re‐giones. A pesar de que los patrones de propagación variaron entre un mismo paciente y entre pacientes, ciertos datos fueron notables: (1) Fue muy común que la actividad de los ataques se propagara inicialmente desde el lóbulo frontal ipsilateral (obser‐vado en 22 de 24 pacientes). (2) La forma más común de propagación (15 de 24 pacientes) fue: iniciación en el 1óbulo temporal lóbulo frontal ipsilateralh 1óbulo frontal contralateral lóbulo temporal contralateral. (3) Ocasional‐mente las descargas de los ataques invadieron el lóbulo frontal pero no el lóbulo temporal contralateral (2 de 24 pacientes). (4) La actividad de los ataques invadió ocasionalmente el lóbulo temporal contralateral antes de invadir los lóbulos frontales (2 de 24 pacientes). Otros datos notables incluyen: (a) una tendencia clara para que las descargas de ataques de la región medial del lóbulo temporal invadieran inicialmente la corteza órbito‐frontal (en oposición al cingulado anterior) y (b) la aparición de un periodo de clara asimetria en el lóbulo temporal durante el cual aparecieron descargas rápidas en el lado ipsilateral al lóbulo temporal iniciador. Estos resultados sugieren que la región prefrontal, especialmente de la corteza órbito‐frental, está intensamente influenciada por la actividad ictal de la portión medial del lóbulo temporal. Esta región parece participar frecuentemente en la propagation interhemisférica de los ataques originados en la porción medial del lóbuo temporal. ZUSAMMENFASSUNG Bei 24 Patienten (15 Patienten des Epilepsie‐Zentrums der Universität Pittsburgh und 9 der UCLA) wurde die iktale tiefenelektroenzephalographische Ausbreitungssequenz von 78 komplex‐partiellen Anfällen mesial‐temporalen Ursprungs unter‐sucht. Alle Pateinten wurden mit bilateralen mesial‐frontalen und mesial‐temporalen Tiefenelektroden untersucht und erhielten später eine anteriore temporale Lobektomie. Die iktalen EEG‐Ableitungen wurden entsprechend der Ausbreitungssequenz vom temporalen Fokus zu anderen Regionen klassifiziert. Obwohl das Ausbreitungsmuster sowohl innerhalb eines Patienten als auch zwischen den Patienten variierte, waren bestim‐