EEG Operant Conditioning in a Monkey Model: II. EEG Spectral Analysis

SUMMARY EEG power spectral analysis was studied from 14 (alumina‐gel) chronically epileptic, un‐drugged monkeys during an EEG operant conditioning experiment. The composite profile of the average epileptic monkey shows the majority of power to be below 10 Hz. Because of the large variance in the data, no significant changes in the EEG power spectra could be detected as a function of conditioning. The possible reasons for this large variance are discussed. Hypothesis from previous human “biofeedback” studies would allow the prediction that those frequencies corresponding to the mu and sensory‐motor‐rhythm should negatively covary with seizure frequency. Data from this study did not support such assertions. The method of using spectral analysis for quantifying changes in the EEG which covary with operant conditioning is evaluated. RÉSUMÉ On a étudie les spectres de puissance de 14 singes sous traitement, rendus épileptiques chroniques par l'application de gel d'allumine pendant des séances de conditionnement opérationnel EEG. Le profil du singe épileptique moyen montre que la majorité des spectres de puissance, se situe au‐dessous de 10 Hz. A cause de la grande variabilité des données, on n'a pas pu observer des variations significatives des spectres de puissance EEG en fonction du conditionnement. Les raisons de cette grande variabilitd sont discutées. Des hypothèses issues des études de “biofeedback” chez 1'homme permettraient de prédire que les frequences qui correspondent au rythme mu et au rythme des regions sensorimotrices, devraient varier en sens inverse de la frequence des crises. Les résultats de cette étude n'ont pas confirmé ces présomptions. On met en discussion la méthode d'utilisation d'analyse spectrale pour quantifier les modifications EEG qui varient avec le conditionnement operationnel. RESUMEN Se ha estudiado el espectro del análisis de energia del EEG en 14 (gel de alumina) monos epilépticos, no medicados, durante un experimento de con‐dicionamiento con el EEG en registro. La composicibn de los perfiles de un mono epiléptico corriente de‐muestra que la mayoria de la energia está por debajo de los 10 Hz. Debido a la gran variedad de información no se detectaron cambios significativos en el espectro de energia del EEG en función del condicionamiento. Ciertas hipótesis extraidas de previos estudios de bio‐retroalimentación en humanos permitirian predecir que aquellas frecuencias correspondientes a los ritmos mu y sensorial‐motor deberian correlacionarse negativamente con la frecuencia de ataques. Los datos de este estudio no apoyan estas afirmaciones. Se cues‐tiona el metodo que utiliza el analisis espectral para cuantificar los cambios en el EEG que se cor‐relacionan con el condicionamiento durante el registro. ZUSAMMENFASSUNG An 14 Affen mit chronischer, durch Aluminium‐Gel induzierter Epilepsie ohne Beeinflussung durch Medikamente wurde die EEG‐Spektralanalyse unter‐sucht im Rahmen eines Experimentes mit EEG‐Konditionierung. Das zusammengesetzte Fre‐quenzprofil der epileptischen Affen zeigte im Mittel die Gröfße Frequenzausprägung bei Frequenzen unter 10 Hz. Wegen der großen Unterschiedlichkeit der Daten konnten keine signifikanten Verschiebungen der EEG‐Powerspektren als Funktion der Kon‐ditionierung gefunden werden. Die in Frage kommen‐den Gründe für die große Varianz werden diskutiert. Die Hypothese fruherer “biofeedback” Unter‐suchungen am Menschen wurde die Voraussage er‐lauben, daß die Frequenzen, die dem mu und dem sen‐somotorischen Rhythmus entsprechen, negativ kor‐reliert sind zur Anfallshaufigkeit. Die Daten dieser Un‐tersuchung unterstiitzen solche Annahmen nicht. Die Methode, die Spektralanalyse zu benutzen, um Ver‐anderungen im EEG zu quantifizieren, die abhangig von einer Konditionierung variieren, wird kritisch überprüft.