telemetered eeg in schizophrenia: spectral analysis

8/18/2019 Telemetered EEG in schizophrenia: spectral analysis

1/12

J o u r n a l o f

N e u r o l o g y , N e u r o s u r g e r y ,

a n d

P s y c h i a t r y

1 9 8 2 ; 4 5

: 3 8 5 - 3 9 5

T e l e m e t e r e d

EEG

i n

s c h i z o p h r e n i a :

s p e c t r a l

a n a l y s i s

d u r i n g

a b n o r m a l

b e h a v i o u r

e p i s o d e s

JANICE

R STEVENS,

ARTHUR

LIVERMORE

From t h e

D e p a r t m e n t s

o f N e u r o l o g y

a n d

P s y c h i a t r y ,

t h e

O r e g o n

H e a l t h S c i e n c e s

U n i v e r s i t y ,

P o r t l a n d ,

O r e g o n , a n d

t h e

I n t r a m u r a l

R e s e a r c h

P r o g r a m ,

A d u l t

P s y c h i a t r y

B r a n c h , N a t i o n a l

I n s t i t u t e

of M e n t a l

H e a l t h , S t

E l i z a b e t h s

H o s p i t a l , W a s h i n g t o n

DC,

USA

SUMMARY

I n

an

a t t e m p t

t o

d e t e c t e l e c t r o e n c e p h a l o g r a p h i c ( E E G ) c h a n g e s

a s s o c i a t e d w i t h

c h a r a c t e r -

i s t i c c l i n i c a l

s i g n s

a n d symptoms o f s c h i z o ph r e n i a ,

power

s p e c t r a were d e r i v e d

f r o m s c a l p EEGs

o f

s c h i z o p h r e n i c

p a t i e n t s

r e c o r d e d

b y

t e l e m e t r y d u r i n g

f r e e

b e h a v i o u r

o n t h e i r

p s y c h i a t r i c

w a r d s .

P o w e r s p e c t r a

f r o m EEG

e p o c h s

c o i n c i d e n t

w i t h

p s y c h o m o t o r

b l o c k i n g , s t e r e o t y p e d

a u t o m a t i s m

o r h a l l u c i n a t i o n s

were

c o m p a r e d

w i t h

s p e c t r a

d e r i v e d

d u r i n g p e r i o d s

o f

r e l a t i v e l y

n o r m a l b e h a v i o u r ,

d u r i n g p e r f o r m a n c e

o f

s p e c i f i c

t a s k s ,

a n d

w i t h

s p e c t r a

f r o m

c o n t r o l

s u b j e c t s .

Ramp

s p e c t r a ,

c h a r a c -

t e r i s e d

b y

a

s m o o t h

d e c l i n e

i n

power

f r o m

l o w e s t t o h i g h e s t

f r e q u e n c i e s , p r e v i o u s l y

f o u n d i n

con-

j u n c t i o n

w i t h s u b c o r t i c a l

s p i k e

a c t i v i t y

o f

e p i l e p s y

were n o t

f o u n d

i n

any

c o n t r o l s u b j e c t ,

b u t a p p e a r e d

i n

s p e c t r a

f r o m


p a t i e n t s

d u r i n g

c a t a t o n i c

e p i s o d e s ,

h a l l u c i n a t o r y p e r i o d s

a n d v i s u a l

c h e c k i n g . S c h i z o p h r e n i c p a t i e n t s a l s o h a d

m o r e

s l o w

a c t i v i t y

a n d

l e s s

a l p h a

a c t i v i t y

i n t h e i r EEGs

t h a n

n o r m a l

c o n t r o l s u b j e c t s .

A

n u m b e r

o f

s i m i l a r i t i e s

b e t w e e n

t h e

s u b j e c t i v e

e x p e r i e n c e s

a n d

s t e r e o t y p e d

b e h a v i o u r s

o f

p a t i e n t s

w i t h

s c h i z o p h r e n i a

a n d


e p i l e p s y

s u g g e s t

t h a t

b o t h d i s o r d e r s

may

r e f l e c t a b n o r m a l

f u n c t i o n

i n

l i m b i c

s t r u c t u r e s

o f t h e

b r a i n . 1

2

A m e l i o -

r a t i o n

o f

c l i n i c a l

s y m p t o m s

b y

d o p a m i n e - b l o c k i n g

a g e n t s

a n d

d i l a t a t i o n

o f v e n t r i c l e s

r e v e a l e d

b y

c o m p u t e d

t o m o g r a p h y p r o v i d e

f u r t h e r

e v i d e n c e

t h a t


may r e p r e s e n t

a

c h r o n i c

s u b c o r t i c a l

e n c e p h a l o p a t h y . 3 4

T h e

s c a l p

e l e c t r o e n c e p h a l o g r a m

( E E G )

o f


p a t i e n t s

i s

o f t e n

r e l a t i v e l y

u n r e m a r k a b l e

b u t

may

s h o w s l o w

o r

s p i k e

a c t i v i t y ,

e s p e c i a l l y

o v e r

t h e

t e m p o r a l

l o b e s . 5

6

As

i n some

p a t i e n t s

w i t h


e p i l e p s y

w i t h

n o r m a l

o r

n o n s p e c i f i c s c a l p

E E G s ,

i n t r a c e r e b r a l

r e c o r d i n g s

f r o m

p a t i e n t s

w i t h


r e p o r t e d l y

r e v e a l

s p i k e

a n d s l o w

a c t i v i t y

i n

d e e p

s t r u c t u r e s

o f t h e

l i m b i c

f o r e b r a i n . 7 - 9

S e v e r a l

i n v e s t i g a t o r s

h a v e

r e p o r t e d

t h a t

e v i d e n c e

o f


s p i k e

a c t i v i t y

c o u l d b e

d e t e c t e d

i n

t h e

c o i n c i d e n t

s p i k e - f r e e

s c a l p

EEG

b y

u s i n g s p e c i a l l y

d e s i g n e d

f i l t e r i n g

o r d i s c r i m i n a t e

a n a l y s i s

p r o -

g r a m s . 9

1 0

M e t h o d s

e m p l o y e d

b y

t h e s e

i n v e s t i g a t o r s

A d d r e s s f o r

r e p r i n t

r e q u e s t s :

Dr JR

S t e v e n s ,

O r e g o n

H e a l t h

S c i e n c e s


P o r t l a n d ,

O r e g o n

9 7 2 0 1 ,

USA

R e c e i v e d

3 0

March

1 9 8 1

a n d i n

r e v i s e d f o r m

1 7

A u g u s t

1 9 8 1 .

A c c e p t e d

2 6

S e p t e m b e r

1 9 8 1

d e p e n d e d

o n u s e o f c h r o n i c i n t r a c e r e b r a l

e l e c t r o d e s .

B e c a u s e i t i s r a r e l y p o s s i b l e

t o

r e c o r d t h e EEG

f r o m

i n d w e l l i n g

e l e c t r o d e s i n s c h i z o p h r e n i c

s u b j e c t s ,

w e

h a v e

a t t e m p t e d

t o d e v e l o p

n o n - i n v a s i v e

m e t h o d s ,

p r e v i o u s l y u s e d

t o

d e t e c t

e v i d e n c e o f


s p i k e

a c t i v i t y

i n

t h e

s p i k e - f r e e

s c a l p

EEG

o f

p a t i e n t s

w i t h

e p i l e p s y ,

t o

d e t e c t a n d

c h a r a c t e r i s e

EEG c o r r e l a t e s

o f


b e h a v i o u r s .

I n

p r e v i o u s

s t u d i e s

u s i n g

c h r o n i c

i m p l a n t e d

i n t r a c e r e b r a l

e l e c t r o d e s

i n

t h e s t u d y

o f

e p i l e p t i c

f o c i i n

a n i m a l s a n d

m a n , w e

f o u n d t h a t

p o w e r s p e c t r a

a v e r a g e d

f r o m b r i e f

e p o c h s

o f

s p i k e - f r e e s c a l p

o r

d u r a l

EEG

c o i n c i d e n t

w i t h s u b c o r t i c a l s p i k e

a c t i v i t y

w e r e c h a r a c t e r i s e d

b y

a

t y p i c a l

p r o f i l e

w h i c h we

d e s i g n a t e d

a r a m p

p a t t e r n ,

m a n i f e s t

b y

a

m o n o t o n i c d e c l i n e

i n p o w e r

f r o m

l o w e s t

t o

h i g h e s t

f r e q u e n c y . 1 ' T h e l o g

g r a p h o f t h i s

d e c l i n e

a p p r o x i m a t e s

a n

e x p o n e n t i a l

f u n c t i o n .

P o w e r

s p e c t r a

f r o m t w o - s e c o n d e p o c h s

o f

s p i k e - f r e e

s c a l p

EEG

o f

p a t i e n t s

w i t h e p i l e p s y t e s t e d

w i t h a

c o n t i n u o u s

p e r f o r m a n c e

t a s k

r e v e a l e d

a

s i m i l a r

r a m p p a t t e r n

o v e r

t h e

s i t e o f t h e

e p i l e p t i c f o c u s

d u r i n g

p r o l o n g e d

r e a c t i o n t i m e s . When p a t i e n t s

w i t h


w e r e

t e s t e d

w i t h

t h e

c o n t i n u o u s


t a s k , s p e c t r a l

a n a l y s i s

o f EEG e p o c h s

d u r i n g p r o l o n g e d

r e a c t i o n

t i m e

r e v e a l e d

r a m p

p a t t e r n s

f r o m o n e

o r

m o r e s c a l p

m o n t a g e s

i n s i x o f

1 7

p a t i e n t s ,

a n d

t e n

p a t i e n t s

s h o w e d

f l a t

p o w e r

s p e c t r a ,

t h a t

i s a

r e l a t i v e l y

e v e n d i s p e r s i o n

o f

p o w e r

3 8 5

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2/12

S t e v e n s , L i v e r m o r e

o v e r

a b r o a d

r a n g e

o f

f r e q u e n c i e s ,

d u r i n g

p r o l o n g e d

r e s p o n s e

l a t e n c i e s . 1 2

T h e r e a c t i o n

t i m e

s t u d i e s

w e r e

b a s e d

o n t h e

p r e m i s e

t h a t

i n t e r m i t t e n t l o n g

l a t e n c i e s d i s p l a y e d b y

many p a t i e n t s

w i t h

s e i z u r e

d i s o r d e r s

o r

s c h i z o p h r e -

n i a

m i g h t b e

a s s o c i a t e d

w i t h

e p i s o d i c

c e r e b r a l

d y s f u n c t i o n

d e t e c t a b l e

b y

a n a l y s i s

o f

s c a l p

EEG.

H o w e v e r ,

w i t h s c h i z o p h r e n i c

s u b j e c t s ,

t h e

r e a c t i o n

t i m e t e s t ,

l i k e

o t h e r

s t r u c t u r e d

a c t i v i t i e s ,

o f t e n

d e c r e a s e d

o r

e l i m i n a t e d

t h e

v e r y

b e h a v i o u r s

we

w i s h e d

t o

e x a m i n e ,

f o r

e x a m p l e ,

h a l l u c i n a t i o n s ,

s t a r i n g ,


b l o c k i n g ,

a n d


a u t o m a t i s m s .

To e l i m i n a t e

t h e i n t r u s i o n o f

t h e

r e a c t i o n - t i m e

t a s k ,

t e l e m e t e r e d

EEGs w e r e

r e c o r d e d

f r o m

u n m e d i c a t e d


s u b j e c t s

o n

t h e

p s y c h i a t r i c

w a r d s

d u r i n g

c o n t i n u o u s l y

o b s e r v e d

f r e e

b e h a v i o u r .

I n s p e c t i o n

o f

t h e s e


EEGs-

e v e n

d u r i n g

e p i s o d e s

o f

c l e a r l y

a b n o r m a l

b e h a v i o u r

- r a r e l y

d i s c l o s e d

c o n s i s t e n t

a b n o r m a l i t y . 6

To

i n c r e a s e t h e

p o s s i b i l i t y

o f

d e t e c t i n g e l e c t r o p h y s i o -

l o g i c

d i s t u r b a n c e s

w h i c h

may

b e

a s s o c i a t e d

w i t h

a b n o r m a l

b e h a v i o u r s t a t e s , p o w e r s p e c t r a

w e r e

d e r i v e d

f r o m


s c a l p

EEGs

o f



s u b j e c t s

d u r i n g e p o c h s

o f

s p e c i f i e d

a b n o r m a l

b e h a v i o u r

a n d

c o m p a r e d

s t a t i s t i c a l l y

w i t h

s p e c t r a

d e r i v e d

d u r i n g

r e l a t i v e l y

n o r m a l


S p e c t r a

d e r i v e d

f r o m t h e

p a t i e n t

EEGs

d u r i n g

p e r -

f o r m a n c e

o f

v e r b a l

a n d

s p a t i a l

t a s k s

w e r e a l s o

com-

p a r e d

w i t h

s p e c t r a

f r o m

n o r m a l

c o n t r o l

s u b j e c t s

r e c o r d e d

u n d e r

i d e n t i c a l

c o n d i t i o n s .

M a t e r i a l

a n d

m e t h o d s

E i g h t e e n

p a t i e n t s a g e d

1 9 - 4 4

y e a r s ,

h o s p i t a l i s e d

f o r

s c h i z o p h r e n i a ,

w e r e

s t u d i e d

on

t h e

h o s p i t a l

w a r d s

w i t h

2 - 4 8 h o u r


EEG

( a v e r a g e

2 0

h r s ) ,

e l e c t r o -

c u l o g r a m

( E O G ) ,

e l e c t r o m y o g r a m

( E M G ) ,

a n d b e -

h a v i o u r a l m o n i t o r i n g .

A l l o f t h e

p a t i e n t s

h a d an

i l l n e s s

o f

a t

l e a s t

s i x

m o n t h s

d u r a t i o n ,

w i t h

s u b a c u t e

o r i n s i d i o u s

o n s e t

o f d e l u s i o n s , h a l l u c i n a t i o n s ,

s t e r e o t y p i e s

o f

t h o u g h t

a n d a c t i o n ,

a n d

i n c o h e r e n t ,

f r a g m e n t e d ,

o r

i m p o v e r i s h e d

t h o u g h t p r o c e s s e s .

E i g h t

p a t i e n t s

h a d

n o t r e c e i v e d

n e u r o l e p t i c

t r e a t m e n t

f o r 1 - 6

m o n t h s

p r i o r

t o

t h i s

s t u d y .

E i g h t p a t i e n t s

w e r e

s t u d i e d

p r i o r

t o

a n y

d r u g

o r o t h e r

p h y s i c a l

t r e a t m e n t .

One

p a t i e n t

was

r e m o v e d

f r o m

m e d i c a t i o n

o n e

w e e k

p r i o r

t o t h e

s t u d y

b u t

r e q u i r e d

a

s i n g l e

d o s e

o f t h i o r i d a z i n e

( 1 0 0

m g )

2 4

h o u r s

p r i o r

t o

r e c o r d i n g

a n d

o n e

p a t i e n t

w a s

r e m o v e d

f r o m L o x a p i n e

( 1 0 0

m g d a i l y )

3 6

h o u r s

b e f o r e

t h e

r e c o r d i n g .

T h r e e

p a t i e n t s

w e r e l e f t - h a n d e d ,

o n e

h a d

m i x e d

d o m i n a n c e ,

t h e

r e m a i n d e r

w e r e

r i g h t - h a n d e d .

A l l

p a t i e n t s

w e r e

s o c i a l l y

a n d

m e n t a l l y i m p a i r e d

b y

t h e i r

i l l n e s s

a t

t h e

t i m e t h e s e

s t u d i e s

w e r e

c o n d u c t e d .

N i n e n o r m a l

c o n t r o l

s u b j e c t s

( s t u d e n t s ,

a i d s ,

a n d

n u r s e s ) , a g e d

2 1 - 4 0

y e a r s ,

e i g h t r i g h t -

h a n d e d ,

o n e

l e f t - h a n d e d ,

w e r e s t u d i e d u n d e r

t h e same

c o n d i t i o n s

a n d

w i t h t h e

same

e q u i p m e n t

a s t h e

p a t i e n t s .

T e n

p a t i e n t s

w e r e

i n

t h e

N a t i o n a l

I n s t i t u t e

o f M e n t a l

H e a l t h

R e s e a r c h

U n i t

o f S a i n t

E l i z a b e t h s

H o s p i t a l ,

W a s h i n g t o n ,

DC. E i g h t

p a t i e n t s

a n d n i n e

c o n t r o l

s u b j e c t s w e r e

s t u d i e d

o n t h e p s y c h i a t r i c

w a r d s

o f t h e

O r e g o n

H e a l t h S c i e n c e s

U n i v e r s i t y .

P a t i e n t s

w e r e d i a g -

n o s e d

b y c o n s e n s u s

o f s e n i o r

s t a f f

p s y c h i a t r i s t s

a n d m e t

t h e T a y l o r

a n d Abrams ( 1 9 7 5 ) : 1

m o d i f i c a t i o n

o f t h e

F e i g h n e r

c r i t e r i a f o r

d i a g n o s i s

o f s c hi z o p h r e n i a .

None

h a d a

h i s t o r y

o f

e p i l e p s y .


EEG,

EO G

a n d

EMG

w e r e

r e c o r d e d

o n

7 - c h a n n e l

FM

t a p e

a n d

i n k - w r i t i n g p o l y g r a p h

f r o m

a

m u l t i p l e x e d

8 - c h a n n e l

FM

s y s t e m ( B e n t o n

I n s t r u m e n t

C o m p a n y ) .

A

s m a l l

( 1

x

3

x

4

c m ) ,

l i g h t w e i g h t

( 9 0

g m )

t r a n s m i t t e r

w a s f i r m l y

h e l d o n

t h e

s u b j e c t ' s

h e a d b y a

s p e c i a l c a p .

B i p o l a r

EEG w a s r e c o r d e d

f r o m p e r f o r a t e d

t i n o r g o l d e l e c t r o d e s

f i l l e d w i t h s a l i n e c o n d u c t i n g

p a s t e

a n d

a t t a c h e d

t o

t h e

s c a l p w i t h c o l l o di o n

a t

C 3 - P 3 ;

C 4 - P 4 ; T 3 ' - T 5 ;

T 4 ' - T 6 . ( T o m i n i m i s e

e y e m o v e m e n t

a n d

s t i l l

c o v e r t h e

a n t e r i o r t e m p o r a l

r e g i o n ,

T 3 ' a n d

T 4 ' w e r e

p l a c e d

h a l f w a y

b e t w e e n

t h e c o n v e n t i o n a l

p o s i t i o n s

o f

F 7 - T 3 a n d F 8 - T 4 . ) L a t e r a l

e y e

m o v e m e n t

w a s r e c o r d e d

b e t w e e n

s i m i l a r

e l e c t r o d e s a p p l i e d t o

t h e s k i n

a t t h e o u t e r

c a n t h u s

o f

t h e e y e .

V e r t i c a l e y e m o v e m e n t s

a n d b l i n k s

w e r e r e c o r de d b e t w e e n

e l e c t r o d e s

p l a c e d

a b o v e a n d

b e l o w

o n e

e y e .

EMG w a s i n t e g r a t e d

f r o m a c t i v i t y

o v e r

3 0 c p s

f r o m T 4 ' - T 6 m o n t a g e .

S u b j e c t s

w e r e f r e e

t o

w a l k

a b o u t

t h e

w a r d o r d a y r o o m

w i t h i n a 4 0 - 6 0 y a r d

r a d i u s o f

t h e r e c e i v e r a n t e n n a ,

s l e p t

i n

t h e i r own b e d s

a n d

g e n e r a l l y

c a r r i e d

o n

t h e i r

u s u a l

h o s p i t a l r o u t i n e

d u r i n g t h e

r e c o r d i n g

p e r i o d . T h e

FM

r e c e i v e r

a n d r e c o r d i n g

e q u i p m e n t w e r e

c e n t r a l l y

p l a c e d

i n

a h a l l n e a r

t h e p a t i e n t ' s room

o r t h e w a r d

d a y r o o m .

E x c e p t

d u r i n g s l e e p ,

t h e p a t i e n t ' s

b e h a v i o u r

w a s o b s e r v e d


b y

a

member

o f t h e r e s e a r c h

t e a m

o r n u r s i n g

s t a f f wh o r e c o r d e d

n o r m a l

a n d a b n o r m a l

b e h a v i o u r s

t h r o u g h o u t

t h e

EEG r e c o r d i n g

p e r i o d .

EEG,

EOG,

a n d EMG

w e r e c o n t i n u o u s l y

t a p e d

a t

I 8

i p s a n d w e r e

m o n i t o r e d b y

i n k - w r i t i n g

p o l y g r a p h

( p a p e r

s p e e d

1 - 1 - 5

c m / s ) .

S e l e c t e d

p o r t i o n s

o f

t h e

t a p e d

EEG w e r e s u b s e q u e n t l y

r e w r i t t e n

f r o m t h e

t a p e a t 3 - 6

c m / s

f o r

d e t a i l e d

e x a m i n a t i o n o f

p e r i o d s

o f p a r t i c u l a r

c l i n i c a l

o r

p h y s i o l o g i c

i n t e r e s t . S p e c i f i c

a b n o r m a l

b e h a v i o u r s ( s e e b e l o w ) ,

c h a r a c t e r i s t i c

o f e a c h

p a t i e n t ,

w e r e

i d e n t i f i e d

b y t h e

s e n i o r a u t h o r

i n c o l l a b o r a t i o n

w i t h

t h e p a t i e n t ' s p h y s i c i a n

a n d

n u r s i n g

t e a m .

E x a c t t i m e

a n d

n u m b e r

o f t h e s e

a b n o r m a l

e v e n t s w e r e r e c o r d e d

o n o n e

c h a n n e l

o f

t h e t a p e

r e c o r d e r

a n d p o l y g r a p h

b y a t r a i n e d

o b s e r v e r ,

wh o b y p r e s s i n g a

n o i s e l e s s

s w i t c h

a t t a c h e d t o

t h e r e c o r d i n g a p p a r a t u s b y

a

l o n g

c o r d , i n c r e m e n t e d

t h e

f i r s t

t h r e e

d i g i t s

o f

a t i m e c o d e

g e n e r a t o r m o d i f i e d t o

r e c o r d

a n d

n u m b e r e v e n t s

a s

w e l l

a s c l o c k t i m e .

A

w r i t t e n

l o g o f n u m b e r e d

b e h a v i o u r a l

e v e n t s

w a s

k e p t b y t h e

o b s e r v e r , p e r m i t t i n g

e x a c t

c o r r e l a t i o n s

b e t w e e n

EEG,

EOG,

a n d

p a t i e n t

a c t i v i t y .

I n

a d d i t i o n t o

r e c o r d i n g s

d u r i n g

f r e e b e h a v i o u r , 1 6

p a t i e n t s

w e r e s t u d i e d

d u r i n g

a

s t a n d a r d

i n t e r v i e w

i n

w h i c h t h e p a t i e n t

a n d

EEG-EOG

w e r e

v i d e o t a p e d

o n a

s p l i t

s c r e e n

f o r s u b s e q u e n t e x a m i n a t i o n .

F o u r t e e n

p a t i e n t s

a n d t e n c o n t r o l

s u b j e c t s

w e r e

r e c o r d e d

d u r i n g


t o

t w o

s t a n d a r d

v e r b a l

t a s k s : ( I ) a n

a l p h a -

b e t t e s t

i n

w h i c h t h e s u b j e c t

w a s r e q u e s t e d

t o s a y

a

w o r d

c o m m e n c i n g

w i t h s u c c e s s i v e

l e t t e r s o f

t h e

a l p h a b e t

a s r a p i d l y

a s

p o s s i b l e

w h i l e

t h e

e y e s

w e r e

c l o s e d , ( 2 )

s u b -

t r a c t i o n

o f

s e r i a l

3 s

o r

7 s

w i t h

t h e

e y e s

o p e n .

S i x

p a t i e n t s

3 8 6




3/12

T e l e m e t e r e d EEG

i n


s p e c t r a l

a n a l y s i s

d u r i n i g

a b n o r m a l

b e h a v i o u r

e p i s o d e s

a n d

n i n e

c o n t r o l s u b j e c t s

p e r f o r m e d t w o

s t a n d a r d

s p a t i a l

t a s k s : t h e

S e g u i n

f o r m b o a r d

( e y e s

c l o s e d , b o t h

h a n d s )

a n d

a

j i g s a w

p u z z l e

( e y e s

o p e n ) .

S i x

p a t i e n t s

w e r e

r e c o r d e d

d u r i n g

a

s t a n d a r d

i n t e r v i e w

p r e c e d i n g

a n d

d u r i n g

a m y t a l i n f u s i o n .

One p a t i e n t

w i t h

a c u t e

c a t a t o n i a

r e c e i v e d

0 - 8 m g o f

n a l o x o n e

i n t r a v e n o u s l y d u r i n g t h e

r e c o r d i n g .

EEG, EOG, a n d

EMG

w e r e

r e c o r d e d

o n

t h e

h o s p i t a l

w a r d f r o m

c o n t r o l

s u b j e c t s

u n d e r

t h e

s a m e

c o n -

d i t i o n s

a s t h e

p a t i e n t s .

A f t e r

c o m p l e t i o n

o f t h e

r e c o r d i n g

p e r i o d ,

t h e

d a t a w e r e

e x a m i n e d

v i s u a l l y a n d t h e

t a p e d

r e c o r d w a s

a n a l y s e d

o f f - l i n e b y

a

p r o g r a m

w h i c h

s a m p l e d

a n d

p r o c e s s e d

s i m u l t a n e o u s

E E G ,

EOG,

a n d

EMG

a c t i v i t y .

P o w e r

s p e c t r a ,

d i s p l a y e d

a s t h e

s q u a r e

r o o t ,

w e r e

p l o t t e d

a s

d i s c o n t i n u o u s

c o m p r e s s e d

s p e c t r a l

a r r a y s

( C S A ) . 1 4

EMG

d a t a

w e r e

i n t e g r a t e d

a n d

e y e b l i n k s a n d

l a t e r a l

e y e

m o v e m e n t s

w e r e

d i s p l a y e d a s i n t e r v a l

h i s t o -

g r a m s .

B a c k g r o u n d EEG

( 2 s

e p o c h s

f i l t e r e d a t

0 5 - 4 5

H z ) ,

EO G

( 8

s

e p o c h s f i l t e r e d

a t

0 - 5 - 5

H z ) a n d EMG

( 2 s

e p o c h s

f i l t e r e d

a t

3 0 - 1 0 0

H z )

w e r e

d i g i t i s e d

( 2 5 6

s a m p l e s /

s ) a t

1

5

m i n

i n t e r v a l s .

A d d i t i o n a l

E E G ,

EMG,

a n d

EO G

e p o c h s

w e r e

a n a l y s e d a t

t h e

s i g n a l o f

e a c h n u m b e r e d

n o r m a l

o r

a b n o r m a l


e v e n t . To

m i n i m i s e

d i s t o r t i o n i n d u c e d

b y

t h e

f a s t - F o u r i e r

a n a l y s i s d u e t o

b e g i n n i n g

a n d

e n d i n g t h e

s a m p l e

c o l l e c t i o n ,

t h e

f i r s t

a n d

l a s t 10%

o f

e a c h EEG

e p o c h w e r e

s h a p e d w i t h

a

s i n e -

s q u a r e d

w i n d o w

p r i o r

t o

t h e

f a s t - F o u r i e r

t r a n s f o r m -

a t i o n . ' 5

EEG

s p e c t r a c o n t a m i n a t e d

b y

m u s c l e

w e r e

a u t o -

m a t i c a l l y

r e j e c t e d

b y

t h e

c o m p u t e r

w h e n

t h e

p o w e r

i n t h e

3 5 - 4 5

Hz b a n d

e x c e e d e d t h e mean

b a c k g r o u n d p o w e r

b y

f i v e

s t a n d a r d

d e v i a t i o n s . ' 1 6

I n

a d d i t i o n , e a c h

s a m p l e w a s

e d i t e d

v i s u a l l y

o n

t h e

c o m p u t e r

s c r e e n a n d

s a m p l e s

i n

w h i c h

o c u l a r o r

g r o s s

b o d y

m o v e m e n t s

o c c u r r e d

w e r e

r e j e c t e d .

F o l l o w i n g

i n i t i a l

p r o c e s s i n g a n d

p l o t o f

C S A s ,

t h e

EEG, EOG,

a n d EMG

d a t a

f r o m

e p o c h s o f

t a g g e d

n o r m a l

a n d a b n o r m a l

b e h a v i o u r

e v e n t s

w e r e

a v e r a g e d ,


c o m p a r e d

( t t e s t ,

W i l c o x o n

S i g n e d - R a n k s

t e s t )

a n d

p l o t t e d i n

a

f o r m a t

m o d i f i e d

f r o m

I t i l . 1

To

e l i m i n a t e

a b s o l u t e

p o w e r v a r i a t i o n

b e t w e e n

s u b j e c t s

a n d

t h u s

p e r m i t

c o m p a r i s o n o f

f r e q u e n c y

d i s t r i b u t i o n s

b e t w e e n

s u b j e c t s

a n d

g r o u p s ,

t h e

s e l e c t e d

p o w e r

s p e c t r a

w e r e

n o r m a l i s e d b y

c o n v e r t i n g

a b s o l u t e

p o w e r

f o r

e a c h

f r e q u e n c y

t o p e r c e n t o f t o t a l

p o w e r ,

a v e r a g e d ,

a n d

c o m -

p a r e d


d u r i n g

n o r m a l

e v e n t s

( E - l )

a n d

a b n o r m a l

e v e n t s

( E - 2 )

f o r

e a c h

p a t i e n t

a n d

d u r i n g

s p a t i a l

a n d

v e r b a l

t a s k s f o r

p a t i e n t s

a n d

c o n t r o l

s u b j e c t s .

To

c o r r e c t f o r

m u l t i p l e

t

t e s t s o f

c o r r e l a t e d

v a r i a b l e s ,

T

v a l u e s a t

p

=

0 . 0 5

w e r e

c o n s i d e r e d

s i g n i f i c a n t

o n l y

i f

p r e s e n t

i n

t w o o r

more

a d j a c e n t

f r e q u e n c i e s .

T h e

s p e c i f i e d a b n o r m a l

b e h a v i o u r s

w e r e a s f o l l o w s :

P s y c h o i n o t o r b i o c k i n g :

a r r e s t o f

s p e e c h ,

o f t e n

a c c o m p a n i e d

b y

s t a r e

( f o u r

p a t i e n t s ) .

H a l l u c i n a t i n g :

m u t t e r i n g

t o

v o i c e s

( f o u r

p a t i e n t s ) .

L a t e r a l

e y e

m o v e m e n t s ( L E M s ) :


r a p i d

d a r t i n g h o r i z o n t a l

s a c c a d e s

r e s e m b l i n g o c u l a r

s e a r c h i n g

m o v e m e n t s

( s e v e n

p a t i e n t s ) . C a t a t o n i a :

w a x y

f l e x i b i l i t y ,

m o t o r

a r r e s t ,

m u t e

( t h r e e

p a t i e n t s ) .

F i n a l l y ,

s p e c t r a

f r o m

h o m o l o g o u s

l e f t

a n d

r i g h t

c e n t r a l - p a r i e t a l

( C - P )

a n d

t e m p o r a l

r e g i o n s w e r e com-

p a r e d

f o r

p r e d o m i n a n c e

o f

p o w e r

a t

e a c h

f r e q u e n c y

o v e r

r i g h t a n d l e f t

s i d e

d u r i n g

n o r m a l

a n d

a b n o r m a l

e v e n t s ,

d u r i n g

s p a t i a l

a n d

v e r b a l

t a s k s ,

a n d

b e t w e e n

p a t i e n t s

a n d

c o n t r o l

s u b j e c t s .

R e s u l t s

M o s t

p a t i e n t s

t o l e r a t e d

t h e

p r o c e d u r e s

w i t h o u t

d i f f i c u l t y

o r

c o m p l a i n t

a l t h o u g h

t w o

s e v e r e l y

p s y c h o t i c

i n d i v i d u a l s

r e m o v e d

t h e

e l e c t r o d e s

o r

t r a n s m i t t e r

d u r i n g

t h e i r

r e c o r d i n g s .

I n s p e c t i o n

o f

raw

EEG

d a t a

d e m o n s t r a t e d

f o c a l

i r r e g u l a r

t h e t a

a n d

s h a r p

a c t i v i t y

f r o m

s i x

p a t i e n t s

o v e r

o n e

o r

b o t h

t e m p o r a l

l o b e s .

A l t h o u g h

s e r i a l

p o w e r s p e c t r a

o f

r e g u l a r l y

s a m -

p l e d

EEG

e p o c h s

w e r e a n

e x c e l l e n t

m e a n s o f

r e -

d u c i n g

t h e

l a r g e

d a t a

b a s e ,

t h e

CSA

d i s p l a y

p r o v e d

a

p o o r

m e t h o d

f o r

d e t e c t i o n

o f

m o m e n t a r y

c h a n g e s

w h i c h

m i g h t

b e a s s o c i a t e d

w i t h


e v e n t s

( f i g

1 ) .

E x t r a c t i o n

o f

s p e c t r a

a s s o c i a t e d

w i t h

s p e c i f i c

n o r m a l

a n d

a b n o r m a l

e v e n t s

o r

w i t h

t h e

s p e c i f i e d


t a s k s

g a v e

more

i n f o r m a t i o n .

COMPARISON

OF

PATIENT

SPECTRA

WITH

NORMAL CONTROL

SPECTRA

Summed

a n d

a v e r a g e d

n o r m a l i s e d

s p e c t r a l

p a t t e r n s

f r o m

p a t i e n t s

a n d

c o n t r o l s f r o m f o u r

s c a l p

m o n t a g e s

d u r i n g

2 s

e p o c h s

o f

EEG

d u r i n g s p a t i a l

a n d

v e r b a l

t a s k s

a r e

p r e s e n t e d

i n

f i g

2 a .

P a t i e n t s

w e r e

d i s t i n -

g u i s h e d

b y

more

d e l t a a n d

l e s s

a l p h a

t h a n

c o n t r o l s

d u r i n g


o f

e a c h

t a s k

w i t h t h e

e x c e p t i o n

o f

e y e s - o p e n

s p a t i a l

( j i g s a w

p u z z l e )

t a s k .

R e c a l c u l a -

t i o n o f

s p e c t r a

o f

i n d i v i d u a l

p a t i e n t s a f t e r

m e t i c u l o u s

e x c l u s i o n

o f a l l

e p o c h s c o n t a i n i n g

d r o w s i n g

o r

e y e

movement

d i d n o t

a l t e r

t h i s

r e l a t i v e

d e l t a

p r e p o n d e r -

a n c e

a n d

a l p h a

d e f i c i t i n

p a t i e n t

s p e c t r a .

COMPARISON

OF

PATIENT

SPECTRA

DURING

NORMAL

AND

ABNORMAL

BEHAVIOURS

T h e r e

w e r e

a

n u m b e r o f

d i f f e r e n c e s

b e t w e e n

p o o l e d

a v e r a g e

EEG

s p e c t r a

d e r i v e d

f r o m

p a t i e n t

EEGs

d u r i n g

e a c h

o f

t h e

s p e c i f i e d

a b n o r m a l c l i n i c a l

s t a t e s

c o m p a r e d

w i t h

s p e c t r a

d u r i n g

p a t i e n t ' s


o f

v e r b a l

a n d

s p a t i a l

t a s k s .

T h e

ramp

p a t t e r n ,

a

s p e c t r a l

e n v e l o p e c h a r a c t e r i s e d

b y

a

s m o o t h

d e c l i n e

i n

p o w e r

f r o m

l o w e s t

t o

h i g h e s t f r e q u e n c i e s ,

a n d , a s

n o t e d

a b o v e ,

p r e v i o u s l y a s s o c i a t e d

w i t h

s p i k e

a c t i v i t y

i n

d e e p

s t r u c t u r e s ,

e m e r g e d

i n

4 5

t o 1 2 0

a v e r a g e s p e c t r a f r o m

p a t i e n t s

b u t

i n n o

c o n t r o l

s u b -

j e c t s .

R a m p s

w e r e

a l m o s t

t w i c e

a s

common

d u r i n g

a b n o r m a l

e v e n t s

a s

d u r i n g

n o r m a l

b e h a v i o u r

a n d

w e r e

a p p r o x i m a t e l y

e q u a l

i n

n u m b e r

f r o m

C - P

a n d

t e m p o r a l

m o n t a g e s a n d

f r o m r i g h t

a n d l e f t

h e m i -

s p h e r e s

( f i g 2 b ) .

When

c l a s s i f i e d

b y t h e

a s s o c i a t e d


a l t e r a t i o n ,

3 / 3

p a t i e n t s

w i t h

c a t a t o n i a

m a n i f e s t e d

r a m p s i n

t h e r i g h t

t e m p o r a l

r e g i o n .

F o u r

o f

e i g h t

p a t i e n t s

w i t h c h r o n i c

p a r a n o i d


a n d

a c t i v e

a u d i t o r y h a l l u c i n a t i o n s

h a d

l e f t

C - P

r a m p s a n d

t w o o f

t h e s e

p a t i e n t s

a l s o h a d

t e m p o r a l

r a m p s ;

4 / 7

p a t i e n t s

wh o

d i s p l a y e d

f r e q u e n t

v i s u a l

3 8 7




4/12

S t e v e n s ,

L i v e r m o r e

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F i g

1

I n t e r b l i n k

a n d

i n t e r s a c c a d e

h i s t o g r a m ,

i n t e g r a t e d

e l e c t r o m y o g r a m

(EMG)

and

p o w e r

s p e c t r a

f r o m s e q u e n t i a l

2 - s

EEG

e p o c h s

o f

a

2 4 - y e a r - o l d


n m a l e

r e c o r d e d

b y

r a d i o

t e l e m e t r y

d u r i n g

a

4 1

h r

p e r i o d .

E a i c h

l i n e

o f

t h e

g r a p h

r e p r e s e n t s

t h e

power

a t

f r e q u e n c i e s

f r o m

0

5 - 3 2

Hz

d e r i v e d

f r o m

2

s

o f

EEG

s a m p l e d

a t 2 - m i n

i n t e r v a l s .

S p e c t r a

c o n t a m i n a t e d

b y

a r t i f a c t

ar e

d r o p p e d f r o m

t h e

d i s p l a y .

A d d i t i o n a l

s a m p l e s

a r e

i n t e r p o s e d

d u r i n g

e a c h

e v e n t

r e c o r d e d

b y

o b s e r v e r ( n o t e d

o n

g r a p h

as a

p e a k

a t

t h e

30

Hz

band

o f

t h e T 4 ' - T 6

s p e c t r a l

g r a p h ) .

E v e n t

and

c l o c k

t i m e

ar e

p l o t t e d

i n t

t h e

r i g h t h a n d

c o l u n m n s .

L e f t h a n d

c o l u m n s

ar e


and i n t e r b l i n k

i n t e r v a l s

( 0 - 8 s ) ,

2 s

o f

w h i c h

c o i n c i d e

w t h

t h e

CSA

a n d

i n t e g r a t e d

EMG

s a m p l e .

Note

w e l l - d e v e l o p e d

s y m m e t r i c a l

a l p h a

and s h o r t

i n t e r -

s a c c a d e

i n t e r v a l s

d u r i n g

s t e r e o t y p y ,

a b s e n t

a l p h a

d u r i n g

m u t t e r i n g , f l u c t u a t i n g

a s y n m m e t r y

o f p o w e r

b e t w e e n

h o m o l o g o u s

s i t e s ,

d i s a p p e a r a n c e

o f

a l p h a ,

EMG

and

i n i t e n s e

o c u l a r

a c t i v i t y

d u r i n g

e a r l y

s l e e p ,

and

r e a p p e a r a n c e

d u r i n g

REM.

T h e r e

i s

m a r k e d

d e l t a


over

C 4

P 4

d u r i n g

s l e e p .

Time

p r o c e e d s

from

b o t t o m

t o

t o p

o f

g r a p h .

c h e c k i n g

( L E M s )

had

ramps

( o b s c u r e d

b y p o o l i n g

s p e c t r a ,

f i g

2 b ) .

P a t i e n t s

a l s o

d i s p l a y e d

a

s t r i k i n g

i n c r e a s e

i n

l e f t

C-P

s l o w

a c t i v i t y

and

more

a l p h a

a c t i v i t y

d u r i n g

h a l l u c i n a t o r y

s t a t e s

t h a n

d u r i n g

o t h e r


e v e n t s

( f i g

2 ) .

C o m p a r i s o n

o f

p o o l e d

average

s p e c t r a

from

a l l

p a t i e n t s

d u r i n g

a l l

normal

e v e n t s

w i t h

s p e c t r a

d u r i n g

a l l a b n o r m a l

e v e n t s

t e n d e d

t o

b l u r

t h e s e

i n d i v i d u a l


b u t

d i s c l o s e d

s u p p r e s s i o n

o f

l e f t

t e m p o r a l

a l p h a

d u r i n g

a b n o r m a l

e v e n t s

( f i g

3 ) .

B e c a u s e

o f

t h e

very

l a r g e

number

o f

s p e c t r a

g e n e r a t e d ,

i t

a p p e a r e d

p o s s i b l e

t h a t

t h e

o b s e r v e d


b e t w e e n

d i f f e r e n t


and

t a s k s

m i g h t

r e s u l t

f r o m

c h a n c e

a l o n e .

To

t e s t

t h i s

p o s s i -

3 8 8




5/12


EEG

i n

s c h i z o p h r e n i a : s p e c t r a l a n a l y s i s

d u r i n i g

a b n o r m a l b e h a v i o u r

e p i s o d e s

P c t : e n t s

h a :

u i n l a t n g

I e v e r t 2 8

C a t a t o n i c - e v e n t

2 ; .

, a t e n t s

e v e n t

1 ,

i L

' a t i e r t s

.,

I , . . .

n i l . . . - -

'

l i

- - p

T--,

1.

R

S a o c k : n g evert>

a c t

e r

n t s

' e v e '

7 2

A : .

P a l

t 1 f e r 5 s

i l

l . . ,

i; :

;

.

--

1 ' .

l l l . . -

I

R

E

O

S p a t i a d

c : o n t r o l t s

C e n t r a l '

C

p a r

i e t l

3

1 1

3 2

t .

t,

Tem

p o r a L

- 7

L

E C S p a i b c i c o n t o l s

E

C V e r -

ba

zo r

t

r o t s

i

w

L

R

i i

L I I

R

EO

S p a t

a

p a t i e n t s

L i

T

E

C

S p a t

c L p a t e n t s

L

R

E C V e r O c a

p a t i e n t s

L .

R

F i g

2

N o r m a l i s e d average

power

s p e c t r a f r o m

C - P a n d t e m p o r a l r e g i o n s .

( a ) D u r i n g

v e r b a l

a n d

s p a t i a l

t a s k s

f or

a l l p a t i e n t s

a n d c o n t r o l

s u b j e c t s ;

( b ) D u r i n g

a l l a b n o r m a l b e h a v i o u r s

o f

p a t i e n t s .

' A l t h o u g h d e l t a p e a k s ar e g e n e r a l l y p r o m i n e n t i n

b o t h

p a t i e n t

a n d c o n t r o l

s p e c t r a , t h e

r a t i o o f d e l t a

t o

a l p h a

a c t i v i t y

i s c l e a r l y

l a r g e r

f o r p a t i e n t s

t h a n

c o n t r o l s

a n d

m u c h l a r g e r

f o r

h a l l u c i n a t i n g

p a t i e n t s

t h a n f o r an y

o t h e r

gr o u p

T h i s d o e s

no t

appear to

b e d u e t o greater b l i n k

or

s a c c a d e


d u r i n g h a l l u c i n a t i o n s ( f i g 4 b ) .

Ramp

s p e c t r a , c h a r a c t e r i s e d

by

s n m o o t h

d e c l i n e

o f

power

f r o m

l o w e . s t

t o h i g h e s t


appear

u n i q u e l y

d l u r i n g

t h e

c a t a t o n i c s t a t e .

3 8 9

LEM ( e v e r t

2 '

p a t i e n t s

c - p

( a )

T

L _ .

L

. I

R

( h )

I

.1 .

.. .

.1 ,

.r

1 ;

OL -

o i l : :

L

R

1.

L

R




6/12

3 9 0

S t e v e n s ,

L i v e r m o r e

C3-P3

C4-P4

E

v e n t

1 R

E v e n t

2

z ~

T

3 ' - T

T 4 ' -

T

6

E v e n t

1

0 0 1 G 0 - 0 5

0 0 1

IIt-n

t - t e s t

E v e n t

2

F i g

3

S t a t i s t i c a l c o m p a r i s o n o f a v e r a g e

p o w e r

( 0 - 3 2 H z ) f r o m

EEG

e p o c h s

a s s o c i a t e d w i t h r e l a t i v e l y

n o r m a l b e h a v i o u r ( E v e n t

1 ) c o m p a r e d

w i t h

a b n o r m a l

b e h a v i o u r ( h a l l u c i n a t i o n s ) ( E v e n t

2 ) f r o m

s a m e p a t i e n t

a n d

d a t a

f o r

w h i c h

t h e CSA

i s

p l o t t e d

i n

f i g

2 .

H o r i z o n t a l l y p l o t t e d

t t e s t s

d i s p l a y

d i f e r e n c e s

b e t w e e n E - J a n d

E - 2

f o r e a c h

f r e q u e n c y .

D i r e c t i o n

o f

t - t e s t c o l u m n

i s t o w a r d t h e b a n d

w i t h

g r e a t e r

p o w e r .

S i g n i f i c a n c e

i s i n d i c a t e d

b y

t h e d o u b l e

r o w

o f

l i n e s a b o v e

a n d b e l o w

e a c h

t

t e s t

( p

=

0

5 ,

0 - 0 1 ) .

V e r t i c a l l y

o r i e n t e d t

t e s t s

c o m p a r e

r e l a t i v e

p o w e r


b e t w e e n

h o m o l o g o u s

l e f t

a n d

r i g h t

C - P

a n d

l e f t

a n d

r i g h t

t e m p o r a l

r e g i o n s

f o r e a c h

o n e

Hz

b a n d a s

i n t h e

h o r i z o n t a l

d i s p l a y .

T

t e s t


i n

p o w e r

d i s t r i b u t i o n

b e t w e e n

t h e

C - P

a n d

t e m p o r a l

m o n t a g e s

a r e

d i s p l a y e d

b y

t h e d i r e c t i o n o f

c o l u m n o r i e n t a t i o n

t o

t h e

l e f t

a n d

r i g h t

o f

t h e

m i d l i n e

f o r

e a c h

f r e q u e n c y .

N o t e t h e r e l a t i v e p r e d o m i n a n c e

o f

p o w e r

o v e r t h e

r i g h t C - P

m o n t a g e

d u r i n g

b o t h

E - l

a n d

E - 2 , s h i f t

o f

1 0 Hz

p o w e r f r o m

l e f t

t o

r i g h t t e m p o r a l

m o n t a g e d u r i n g

E - 2

( a u d i t o r y

h a l l u c i n a t i o n ) .

E - J :

N

- - -

1 5 .

E - 2 :

N

- -

1 7 .




7/12


EEG

i n


s p e c t r a l a n a l y s i s

d u r i n g

a b n o r m a l

b e h a v i o u r e p i s o d e s

b i l i t y ,

s p e c t r a a c c o m p a n y i n g

n o r m a l a n d

a b n o r m a l

e v e n t s f o r

e a c h p a t i e n t

w e r e

r a n d o m l y

s o r t e d

i n t o

t w o

d i f f e r e n t

g r o u p s , a v e r a g e d

a n d

c o m p a r e d

s t a t i s t i c a l l y .

D i f f e r e n c e s b e t w e e n

s p e c t r a

a s s o c i a t e d

w i t h n o r m a l

e v e n t s c o m p a r e d w i t h

s p e c t r a

d u r i n g

a b n o r m a l e v e n t s t h e n

d i s a p p e a r e d , i n d i c a t i n g

t h a t

t h e d i f f e r e n c e s

d e m o n s t r a t e d b e t w e e n

s p e c t r a

a s s o -

c i a t e d

w i t h

n o r m a l

c o m p a r e d

w i t h

a b n o r m a l

e v e n t s

w e r e r e l a t e d t o t h e b e h a v i o u r s

a n d n o t

t o

c h a n c e .

E x a m i n i n g

o n l y t h e

d i s p l a y

o f

t

t e s t

d i f f e r e n c e s ,

i t

w a s e v i d e n t t h a t

EEG s p e c t r a

f r o m

a l l f o u r

s c a l p

m o n t a g e s

d i s p l a y e d much m o r e

s l o w a n d l e s s

r a p i d

a c t i v i t y d u r i n g

c a t a t o n i c

s t a t e s

t h a n

d u r i n g p s y c h o -

m o t o r b l o c k i n g o r l a t e r a l

g l a n c e s ( f i g

4 a , c ) .

I n

c o n t r a s t ,

s t a t i s t i c a l

c o m p a r i s o n

o f

s p e c t r a d u r i n g

c a t a t o n i c

a n d h a l l u c i n a t i o n e p o c h s

r e v e a l e d

f e w


( f i g

4 b ) . A l t h o u g h e p i s o d e s

o f

p s y c h o -

m o t o r

b l o c k i n g

o f t e n

b o r e

r e m a r k a b l e

c l i n i c a l

r e s e m b l a n c e t o

p e t i t m a l

a b s e n c e , EEG

s p e c t r a

d u r i n g

b l o c k i n g

d i d

n o t

s u g g e s t

r e m o t e

s p i k e

a c t i v i t y , b u t

i n s t e a d ,

w a s

r a t h e r s i m i l a r

t o

s p e c t r a

d u r i n g

t h e e y e s

c l o s e d

s p a t i a l

t a s k

( f i g

4 d ) .

RIGHT

AND

LEFT

HEMISPHERE

DIFFERENCES

DURING

TASKS

AND

ABNORMAL

BEHAVIOURS

A l t h o u g h v i s u a l

i n s p e c t i o n o f t h e

r a w EEG

u s u a l l y

r e v e a l e d

r e l a t i v e l y

s y m m e t r i c a l

f r e q u e n c i e s o v e r

h o m o l o g o u s r e g i o n s

o f

t h e l e f t

a n d r i g h t

h e m i s p h e r e s ,

s p e c t r a

f r o m

b r i e f EEG

e p o c h s

s a m p l e d

a t

1 - 2

m i n u t e

i n t e r v a l s i n d i c a t e d

t h a t e v e n

a t

r e s t , p a t i e n t s

a n d

c o n t r o l

s u b j e c t s

f r e q u e n t l y

s h i f t e d

h e m i s p h e r i c

p o w e r

d o m i n a n c e i n a l l

f r e q u e n c y b a n d s b e t w e e n

r i g h t

a n d

l e f t

C - P

m o n t a g e s

a n d

t o

a n

e v e n

g r e a t e r

d e g r e e

b e t w e e n

r i g h t a n d

l e f t

t e m p o r a l

r e g i o n s .

S h i f t s i n

p o w e r d o m i n a n c e b e t w e e n t h e

h e m i s p h e r e s

a l s o o c c u r r e d

d u r i n g s l e e p ( f i g 5 , t o p ) . P o o l e d

d a t a

f r o m s c h i z o p h r e n i c

p a t i e n t s

d i d

n o t a p p e a r b y s i m p l e

i n s p e c t i o n

t o

d i f f e r f r o m

c o n t r o l s

i n

t h i s

r e s p e c t ,

a l t h o u g h

t h i s

p o i n t

d e s e r v e s

f u r t h e r

i n v e s t i g a t i o n .

When

s p e c t r a

b e t w e e n

h o m o l o g o u s l e f t a n d

r i g h t

m o n t a g e s

w e r e

c o m p a r e d d u r i n g

n o r m a l

a n d

a b -

n o r m a l

e v e n t s

i n

a m a l e

p a t i e n t

w i t h

c h r o n i c s c h i z o -

p h r e n i a p r i o r t o

a n y

t r e a t m e n t , t h e

n o r m a l r i g h t -

s i d e d

p o w e r


o f

h i s

r e s t i n g

EEG

was

r e p l a c e d b y e q u a l i s a t i o n

o f

p o w e r

o v e r b o t h C - P

a n d

t e m p o r a l r e g i o n s d u r i n g

p s y c h o m o t o r b l o c k i n g

( f i g

5 ,

t o p ) .

A

m a l e

c a t a t o n i c p a t i e n t

d i s p l a y e d

r i g h t

t e m p o r a l

d e l t a

p o w e r


d u r i n g

p s y c h o -

m o t o r

b l o c k i n g . T h i s f o c a l

d e l t a


d i s a p p e a r e d

f o l l o w i n g

i n t r a v e n o u s

n a l o x o n e ,

a m y t a l ,

o r b e t w e e n

b l o c k i n g

e p i s o d e s

( f i g 5 , b o t t o m ) .

F o r

c o m p a r i s o n , s p e c t r a

f r o m

a

f e m a l e

p a t i e n t

w i t h


e p i l e p s y

a n d

a

l e f t

t e m p o r a l

s p i k e f o c u s ,

r e c o r d e d

b y t e l e m e t r y

u n d e r t h e s a m e

c o n d i t i o n s

a s

t h e

p a t i e n t s

a n d

c o n t r o l s

i s

p r e s e n t e d

i n

f i g

6

( t o p ) .

T h i s

woman

s h o w e d

p e r s i s t e n t

l e f t

t e m p o r a l

s l o w

£ 5~~~~~~~~.

_4

I C

_

n

_

- < r ' . T I * , ' > v

r S r

.- -

t

F i g

4 T t e s t s

o n l y :

c o m i p a r i s o n

o f p a t i e n t

n o r m a l i s e d

a v e r a g e s p e c t r a ,

EO G

( i n t e r v a l

h i s t o g r a m s ) ,

a n d EMG

( i n t e g r a t e d

p o w e r )

d u r i n g

a b n o r m a l

b e h a v i o u r s

a n d

p e r f o r m a n c e o f

t a s k s . E a c h

c o l u m n

r e p r e s e n t s

t h e

d i f f e r e n c e

i n

p o w e r


o r

n u m b e r

o f

i n t e r b l i n k

a n d


i n t e r v a l s

b e t w e e n

t h e t w o

e v e n t s i n

t h e

c a p t i o n .

U p w a r d

p o i n t i n g

c o l u m n s i n d i c a t e


i n t h e

f i r s t

e v e n t i n t h e

l a b e l a b o v e e a c h

t

t e s t .

D o w n w a r d

p o i n t i n g

c o l u m n s

i n d i c a t e


i n

t h e s e c o n d

e v e n t .

S i g n i f i c a n c e

l e v e l s

( O 0 S 0 , 0 - 0 1 )

a r e

r e p r e s e n t e d b y

h o r i z o n t a l l i n e s w i t h

n o t a t i o n a s

i n

f i g

3 .

A r r o w s

i n d i c a t e

d i r e c t i o n

o f s i g n i f i c a n t p r e p o n d e r a n c e

o f

i n t e g r a t e d

EMG

a c t i v i t y .

a c t i v i t y

w h i c h

s p r e a d

t o

t h e

l e f t C - P

m o n t a g e

a t r e s t

a n d was a t t e n u a t e d

d u r i n g

t h e s t a n d a r d

i n t e r v i e w .

A

m a j o r i t y

o f

p a t i e n t s

a n d

c o n t r o l s

s h o w e d

d i s t i n c t

r i g h t

h e m i s p h e r e


o f

p o w e r

i n

a l l

f r e q u e n c y

b a n d s a t r e s t .

A

m a j o r i t y

o f c o n t r o l s

d e m o n s t r a t e d a s h i f t o f

p o w e r

i n

t h e

a l p h a

b a n d

f r o m

r i g h t

t o

l e f t

t e m p o r a l m o n t a g e

d u r i n g

p e r f o r m -

a n c e o f

s p a t i a l

t a s k s

a n d f r o m l e f t t o

r i g h t

t e m p o r a l


t h e

v e r b a l

t a s k

( f i g 6 , b o t t o m ) .

P a t i e n t s

e x h i b i t e d

a s c a t t e r

o f

p o w e r

w i t h o u t

s i g n i f i c a n t l a t e r a l i s e d


o v e r

e i t h e r

t e m p o r a l

l o b e

d u r i n g

t h e

s p a t i a l

t a s k .

B o t h

p a t i e n t s

3 9 1




8/12

S t e v e n s ,

L i v e r m o r e

F

M 2 1 c

S c . ,

L - R

t - t e s t 6 / 1 7 /

7 6

3 2

C e n t r a l

p a r i e t a l

b 0 1

0 o 0 5

0 - 0 5 0 0 1

T e f r f p o r l

Lf

5 0 O u V C a l

N o r m a l r

e v e n t

MK

2 2 c f 0 C a t o t o n i c .

L-R

t - t e s t

1 2 / 3 0 /

7 6

C e n t r a l

,

parietal

T e m p ~ o r c i l 1

L . .

5 0 , A u V

C a l

L:

I )

I I

B a c k g r o u n d

X

~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~

' ' '

L r-

--

S l e e p

( l 1 s t

h r

)

S l e e p

( 3 - 5

h r

)

L ,

c'X1

B l o c k i n g

r ,

t . _ t . t

,

L

I I

L

:-.

i

I

- _ - l

I

N a l a x o n e

O - S m g

I V

S o d

am y

2 5 0 m g

I V

F i g

5

T

t e s t s o n l y . T o p : C o m p a r i s o n

o f l e f t : r i g h t

p o w e r p r e d o m i n a n c e

a t

e a c h f r e q u e n c y ( 0 - 3 2 H z ) f o r

EEG

s p e c t r a

f r o m

h o m o l o g o u s

l e f t

a n d

r i g h t C - P

a n d

t e m p o r a l m o n t a g e s d u r i n g

n o r m a l

a n d

a b n o r m a l

( h a l l u c i n a t o r y )

e v e n t s f o r 2 1 - y e a r - o l d r i g h t - h a n d e d

p a t i e n t

w i t h

s c h i z o p h r e n i a .

N o t e

d i s t i n c t


o f p o w e r

i n

a l l f r e q u e n c i e s

i n

t h e

r i g h t

h e m i s p h e r e ( t

t e s t s c o l u m n s

f o r

e a c h

f r e q u e n c y

p o i n t

t o

t h e

r i g h t s i d e )

d u r i n g

n o r m a l

b a c k g r o u n d

a c t i v i t y ,

l o s s

o f

l e f t : r i g h t

a s y m m e t r y d u r i n g

a b n o r m a l

e v e n t s

( ? a r o u s a l ) , s h i f t i n g p o w e r

d o m i n a n c e

d u r i n g s l e e p .

B o t t o m : S i m i l a r d i s p l a y

o f l e f t : r i g h t

h e m i s p h e r e p o w e r


f r o m

2 4 - h o u r

EEG

o f

a

p a t i e n t

w i t h

a c u t e

c a t a t o n i a .

N o t e

s h i f t o f

l o w

f r e q u e n c y p o w e r

t o


r e g i o n

d u r i n g


b l o c k i n g .

A l t h o u g h

n o

c l i n i c a l c h a n g e

f o l l o w e d

I -

V

n a l o x o n e ,

t h e

r i g h t

C - P

p o w e r

d o m i n a n c e c h a r a c t e r i s t i c

o f

m o s t

n o r m a l


i s

e s t a b l i s h e d a n d

t h e


d e l t a

f o c u s

i s

a b s e n t .

S o d i u m

a m y t a l

w a s

f o l l o w e d

b y

s l e e p .

a n d

c o n t r o l s s h i f t e d

9 - 1 1

Hz

p o w e r

f r o m

l e f t t o

r i g h t

t e m p o r a l


t h e v e r b a l

t a s k ,

b u t

p a t i e n t s ,

i n c o n t r a s t

t o

c o n t r o l s ,

f a i l e d

t o

d o s o

f r o m

t h e

C - P

m o n t a g e s

( f i g 7 ) .

D i s c u s s i o n

T h e

p u r p o s e o f

t h i s

s t u d y

w a s

t o

d e t e r m i n e

w h e t h e r

t h e

EEGs

o f


s c h i z o p h r e n i c p a t i e n t s

d e m o n s t r a t e

c h a n g e s

r e l a t e d

t o

s p e c i f i c

a b n o r m a l


More

s t r i n g e n t l y ,

i t

w a s

h y p o t h e s i s e d

t h a t

d u r i n g s p e c i f i e d

a b n o r m a l

b e h a v i o u r s ,

t h e

s c a l p

EEG o f

p a t i e n t s

w i t h

s c h i z o p h r e n i a m i g h t

d i s c l o s e

e v i d e n c e

o f

r e m o t e

( s u b c o r t i c a l )

s p i k e

o r

s l o w

a c t i v i t y

m a n i f e s t

b y

t h e

r a m p

p a t t e r n

i n

t h e

p o w e r s p e c t r u m .

T h i s

p a t t e r n

was

f o u n d

i n 4 5

o f

1 2 0

p a t i e n t

s p e c t r a

( 9 / 1 8 p a t i e n t s )

a n d

i n

no

n o r m a l

c o n t r o l s .

Ramps w e r e

t w i c e a s common

f r o m

e p o c h s

o f a b n o r m a l b e h a v i o u r

( E - 2 )

a s d u r i n g

n o r m a l

b e h a v i o u r

( E - 1 )

a n d w e r e

a s s o c i a t e d

w i t h c a t a t o n i a ,

a u d i t o r y

h a l l u c i n a t i o n s a n d v i s u a l

c h e c k i n g .

A s

p r e -

v i o u s l y r e p o r t e d

b y

o t h e r s , s c h i z o p h r e n i c

p a t i e n t s

a l s o

d i s p l a y e d

m o r e

d e l t a a n d

t h e t a

a c t i v i t y

1 8 - 2 0

a n d

l e s s

a l p h a a c t i v i t y 1 8

2 0 2 1

t h a n

c o n t r o l s .

P a t i e n t s

d i s p l a y e d

m o r e

d e l t a

a n d

t h e t a

a c t i v i t y

o v e r

t h e

r i g h t

t e m p o r a l

l o b e t h a n t h e

l e f t

d u r i n g

a l l

a b n o r m a l e v e n t s

e x c e p t

a u d i t o r y h a l l u c i n a t i o n s ,

d u r i n g

w h i c h

l e f t

C - P

d e l t a

p r e d o m i n a t e d . A l t h o u g h

t h e r e

w e r e d i f f e r e n c e s

i n

l a t e r a l i s a t i o n o f

p o w e r

b e t w e e n

p a t i e n t s

a n d c o n t r o l s

i n

t h i s

s t u d y ,

n o

e v i d e n c e

e m e r g e d

f o r a

s p e c i f i c

l e f t

t e m p o r a l

a b n o r m a l i t y

i n


a s

p r o p o s e d b y

F l o r - H e n r y 2 2

a n d

S h a w

e t

a l . 2 3

B r a z i e r 2 4 w a s t h e

f i r s t

t o


t h a t a b -

I , W

I s

=

c:

A

3 9 2

: j

i .




9/12


EEG i n


s p e c t r a l

a n a l y s i s

d u r i n g

a b n o r m a l

b e h a v i o u r

e p i s o d e s

HM

3 6

i

PSM

E p i . ,

L - R

t - e s t 1 2 / 1 0 / 7 6

3 2

C e n t r a l

p a r i e t a l

L

0 R

0 C 0 1

005

& 0 5

00 1

T e m p o r a l

5 0 C u V C a l

E v e n t

1

C o n t x

3 0

N u r s e ,

L - R

t

- t e s t

7 / 2 1 J

C e n t r a l

rwj

p a r i e t a l

r

.1

c

-.=I

-j

E v e n t

2

I n t e r v i e w

R e s t i n g

/ 7 7

Knr

T e m r p o r a l

-

5 0 , U V

C a l

E 0

S p a t i a l

E C

S p a t i a l

E 0 Verbal

E C

V e r b a l

F i g 6

T o p :

T

t e s t

d i s p l a y

o f power


a t


f r o m

0 - 3 2 H z

b e t w e e n

l e f : r i g h t

C - P a n d

t e m p o r a l

r e g i o n s

i n

3 6 - y e a r - o l d

r i g h t - h a n d e d

woman w i t h


e p i l e p s y ,

p a r a n o i d s t a t e

a n d

l e f t t e m p o r a l

s p i k e - w a v e

f o c u s .

N o t e r e l a t i v e


o f power

over

l e f t

h e m i s p h e r e w i t h

t h e

e x c e p t i o n o f

r e l a t i v e l y

f i x e d

d e l t a

f o c u s

over

t h e

l e f t

t e m p o r a l

l o b e .

E v e n t

2

e p o c h s ,

d e r i v e d

d u r i n g d e l a y e d

responses

( b l o c k i n g )

t o

t h e

a l p h a b e t

t a s k , d i s p l a y

i n c r e a s e d

d e l t a

a c t i v i t y

i n

t h e

l e f t t e m p o r a l

montage.

B o t t o m :

T

t e s t s

compa re power

b e t w e e n

l e f t

a n d

r i g h t

C-P a n d t e m p o r a l

montages

d u r i n g

s p a t i a l

a n d

v e r b a l

t a s k s

f r o m

r i g h t - h a n d e d 3 0 - y e a r - o l d

f e m a l e

c o n t r o l

s u b j e c t .

N o t e

p h y s i o l o g i c

r i g h t

C - P

power


t h r o u g h o u t ,


o f

r i g h t

t e m p o r a l

power

d u r i n g

eyes

open s p a t i a l

t a s k s ,

l e s s

m a r k e d w i t h

eyes

c l o s e d ,

l o s s

o f asymmetry

d u r i n g

v e r b a l t a s k

w i t h

eyes

open

a n d

s t r i k i n g

s h i f t

o f power

t o r i g h t

t e m p o r a l

a n d C - P

r e g i o n s

d u r i n g

eyes

c l o s e d

v e r b a l t a s k .

n o r m a l


EEG t r a n s i e n t s

c o u l d b e

d e t e c t e d

b y a n a l y s i s

o f t h e

c o i n c i d e n t

s u r f a c e

EEG. T h e

i n t e r p r e t a t i o n s we

h a v e made w i t h

r e s p e c t

t o t h e

p o s s i b l e

s i g n i f i c a n c e

o f

r a m p

s p e c t r a

i n

r e l a t i o n t o


s p i k i n g

a r e b a s e d

on

d e r i v a t i o n o f

s i m i l a r

s p e c t r a

f r o m

s c a l p

o r

d u r a c o i n c i d e n t

w i t h

s u b -

c o r t i c a l

s p i k e

a c t i v i t y

i n

e p i l e p t i c

a n i m a l s

a n d m a n .

Ramp

s p e c t r a

c a n

a l s o

e m e r g e

f r o m

s l o w

t r a n s i e n t s

i n

EEG a n d

f r o m

e y e

a n d

b o d y

m o v e m e n t .

Ramp

s p e c t r a

a c c o m p a n y i n g

p s y c h o t i c b e h a v i o u r s

a r e

t h u s

i n t e r p r e t e d a s c o n s i s t e n t

w i t h , n o t

d i a g n o s t i c

o f ,

r e m o t e

s p i k e

o r

s l o w

a c t i v i t y

o n l y

w h e n

m o v e -

m e n t

i s

m e t i c u l o u s l y e x c l u d e d .

I n

c o n t r a s t

t o t h e

r e l a t i v e l y p e r s i s t e n t

p a t t e r n s

o f

p o w e r

d o m i n a n c e

w h i c h

e m e r g e

f r o m

s a m p l i n g

a n d

a n a l y s i n g

l o n g

s a m p l e s

o f

EEG

( 3 0

s - 3

m i n ) , ' 9

a n a l y s i s

o f

m u l t i p l e

s h o r t

( 2

s ) e p o c h s

a s

i n

t h i s

s t u d y

r e v e a l s a

much

m o r e

d y n a m i c ,

f l e x i b l e

p r o c e s s

o f


s h i f t i n g

p o w e r p r e d o m i n a n c e

b e t w e e n

t h e h e m i s p h e r e s

a t t h e

v a r i o u s

f r e q u e n c y b a n d s

i n

a l l

s u b j e c t s . R e p o r t i n g

f i n d i n g s

s t r i k i n g l y

s i m i l a r

t o

o u r

o w n ,

K o s t a n d o v a n d

S e r b s k y 2 5

r e c e n t l y

d i s c u s s e d

t h e

f a i l u r e

o f p a t i e n t s

w i t h


t o

b l o c k


a l p h a

a c t i v i t y

d u r i n g a

s p a t i a l t a s k ,

a

f i n d i n g

c o n s i s t e n t

w i t h

t h e

a b s e n c e o f

l e f t

t e m p o r a l

a l p h a

p r e d o m i n a n c e i n


p a t i e n t s

n o t e d

b y

G i a n n i t r a p a n i

a n d K a y t o n . 2 6

S c h w e i t z e r

e t

a l 2 7

u s i n g

a

v e r y

d i f f e r e n t

p a r a d i g m

f o r

t h e i r

s t u d y ,

r e p o r t e d s i m i l a r

i n a p p r o p r i a t e

a r o u s a l o f t h e

l e f t

h e m i s p h e r e o f


s u b j e c t s d u r i n g

p e r -

f o r m a n c e o f

a

s p a t i a l t a s k .

T h i s

i n t e r p r e t a t i o n

c o u l d

a l s o b e a d v a n c e d

f o r t h e

s i g n i f i c a n t

d e c r e a s e

i n

5 - 2 - 8 - 8 Hz

p o w e r

f o u n d

o v e r

l e f t p o s t e r i o r

t e m p o r a l

r e g i o n o f


p a t i e n t s

c o m p a r e d

w i t h

3 9 3




10/12

S t e v e n i s ,

L i v e r m o r e

3 2

C o n t r o l s

C e n t r t a l l

L

O

R

T e m p o r u l a

A

E

0

S p a t i a d

EC S p a t i a l

EC

V r b a l

0 - 0 1 0

0 5

0 050

0 1

P a t

i e n t s

C e n t r a l

p a r i e t a l

T e m p o r a l

m

X

C a t a t o n i c

H a l l u c i n a t i n g

A l l

( e v e n t 2 )

( e v e n t

2

)

( e v e n t

1 )

P a t i e n t s

E O S r i p t i a l

EC S p a t i a l

EC

V e r b a l

P a t i e n t s

L E

M

B l o c k i n g

A l l

( e v e n t

2 )

( e v e n t

2 )

( e v e n t

2 )

F i g

7

T t e s t s

c o m p a r i n g

l e f t : r i g h t


o f

n o r m a l i s e d

a v e r a g e

s p e c t r a

f r o m

C - P

a n d

t e m p o r a l

r e g i o n s

d u r i n g

s p a t i a l

a n d

v e r b a l

t a s k s

f o r

a l l

c o n t r o l s

a n d

p a t i e n t s ,

a n d

b e t w e e n

a b n o r m a l

b e h a v i o u r s

f o r

p a t i e n t s .

D u r i n g

e y e s

o p e n

s p a t i a l

t a s k ,

c o n t r o l s


g e n e r a l

r i g h t

t e m p o r a l

p o w e r


b u t s h i f t

1 0

Hz

a c t i v i t y

f r o m

r i g h t

t o l e f t

t e m p o r a l

m o n t a g e ;

p a t i e n t s

s h o w

r i g h t

C - P

t h e t a

a n d

a l p h a


b u t

a s c a t t e r o f

p o w e r

w i t h o u t

c l e a r

h e m i s p h e r i c


o v e r

t e m p o r a l

r e g i o n s .

D u r i n g

t h e

v e r b a l

t a s k ,

c o n t r o l s

s h i f t

1 0 Hz a c t i v i t y

f r o m

l e f t

t o r i g h t

t e m p o r a l

a n d

C - P

m o n t a g e ,

w h i l e p a t i e n t s

s h i f t

o n l y

t e m p o r a l

a l p h a .

P a t i e n t s


m a r k e d

r i g h t

t e m p o r a l

a n d

C - P

d e l t a p r e d o m i n a n c e

d u r i n g

a l l

a b n o r m a l

b e h a v i o u r s

e x c e p t

h a l l u c i n a t i o n s , d u r i n g

w h i c h

l e f t

C - P

d e l t a

p r e p o n d e r a n c e

o c c u r s ,

a n d

d u r i n g

p o o l e d

a b n o r m a l

e v e n t s

( E - 2 )

d u r i n g

w h i c h

t h e r e

i s

l e f t

C - P a n d

r i g h t

t e m p o r a l

d e l t a

p r e d o m i n a n c e .

c o n t r o l s

r e p o r t e d

b y

Shaw

e t

a l ,

wh o a l s o r e p o r t e d

g r e a t e r

i n t r a h e m i s p h e r i c

c o h e r e n c e

i n s c h i z o p h r e n i c s .

I n

o ne

o f

t h e

e a r l i e s t

s t u d i e s

o f

EEG

o f

s c h i z o -

p h r e n i c

s u b j e c t s ,

u s i n g

very

f e w

c h a n n e l s

a n d

v i s u a l

a n a l y s i s ,

D a v i s 2 8

o b s e r v e d

t h a t

t h e

EEG

o f

p a t i e n t s

w i t h

c a t a t o n i c


wa s

more

a b n o r m a l

t h a n

EEGs

o f

o t h e r


s u b g r o u p s ,

o f t e n

r e s e m b l i n g

r e c o r d i n g s

f r o m p a t i e n t s

w i t h

c o n v u l s i v e

d i s o r d e r .

The

f i n d i n g s

r e p o r t e d

h e r e

ar e

c o n s i s t e n t

w i t h

t h a t

e a r l y

r e p o r t

and s u g g e s t

i n a p p r o p r i a t e

f o c a l

c o r t i c a l

a r o u s a l ,

e p i s o d i c

r e m o t e

s p i k e

or

s l o w

a c t i v i t y ,

a n d

s l o w e r


i n

t h e

EEGs

o f

many


s u b j e c t s .

T h e s e

r e s u l t s

i n

t u r n

i n d i c a t e

t h a t


t h o u g h t

and

p e r c e p t u a l

d i s -

t u r b a n c e s

are p r o b a b l y

r e l a t e d

t o

p a t h o l o g i c

a c t i v i t y

o f

t h e

b r a i n .

The

a u t h o r s

t h a n k

t h e

p a t i e n t s

and

s t a f f

o f

t h e

S a i n t

E l i z a b e t h s

H o s p i t a l ,

NIMH U n i t ,

W a s h i n g t o n ,

DC

and

t h e

P s y c h i a t r i c

S e r v i c e s

o f

t h e

O r e g o n

H e a l t h

S c i e n c e s


P o r t l a n d ,

O r e g o n ,

f o r

t h e i r

c o l l a b o r a t i o n

i n

t h e s e

s t u d i e s .

D r s

D u a n e

D e n n e y

a n d

R i c h a r d

W y a t t ,

a n d

R o b e r t

M o r r i s ,

I v a n

W a l d m a n ,

C h i c o

B o n c a l o

a n d

R e x i n e

M

H a y e s

g a v e

s p e c i a l

a s s i s t a n c e .

D r s

J o h n

B a r l o w ,

A l a n

G e v i n s ,

D a v i d

P h i l l i p s ,

B e r n a r d

S a l t z b e r g ,

a n d

D on

W a l t e r

g a v e

i m p o r t a n t

a d v i c e

o n

t h e

s t a t i s t i c a l

a n a l y s e s .

R e s e a r c h

w a s

s u p p o r t e d

b y t h e

N a t i o n a l

I n s t i t u t e

o f

M e n t a l

H e a l t h ,

g r a n t

N o .

1 8 0 5 5 .

R e f e r e n c e s

S t e v e n s

J R .

P s y c h o m o t o r

e p i l e p s y

a n d


A common

a n a t o m y ?

I n :

B r a z i e r

MAB,

e d . E p i l e p s y ,

I t s

P h e n o m e n a

i n

Man

New

Y o r k :

A c a d e m i c

P r e s s

1 9 7 3 : 1 8 9 - 2 1 4 .

2

S t e v e n s

J R .

An a n a t o m y

o f s c h i z o p h r e n i a ?

A r c h

G e n

P s y c h i a t r y

1 9 . 7 3 a

: 2 9 : 1 7 7 - 8 9 .

3

J o h n s t o n e

E C ,

Crow

T J ,

F r i t h

C D ,

S t e v e n s

M ,

K r e e l

L ,

H u s b a n d

J .

T h e

d e m e n t i a

o f

d e m e n t i a

p r a e c o x .

A c t a

P s y c h i a t r

S c a n d

1 9 7 8

; 5 7

: 3 0 5 - 2 4 .

3 9 4




11/12


EEG

i n

s c h i z o p h r e n i a : s p e c t r a l a n a l y s i s

d u r i n g a b n o r m a l

b e h a v i o u r e p i s o d e s

4 W e i n b e r g e r DR,

T o r r e y E F ,

N e o p h y t i d e s AN,

W y a t t

R J . L a t e r a l c e r e b r a l

v e n t r i c u l a r e n l a r g e m e n t

i n

c h r o n i c s c h i z o p h r e n i a .

A r c h G e n

P s y c h i a t r y 1 9 7 9 ;

3 6 : 7 3 5 - 9 .

5

H i l l ,

D . EEG

i n

e p i s o d i c p s y c h o t i c

a n d

p s y c h o p a t h i c

b e h a v i o r .

E l e c t r o e n c e p h a l o g r C l i n N e u r o p h y s i o l

1 9 5 2

; 4

: 4 1 9 - 4 2 .

6

S t e v e n s J R ,

B i g e l o w

L ,

D e n n e y

D

e t

a l .


EEG-EOG d u r i n g

p s y c h o t i c b e h a v i o r s

o f

s c h i z o -

p h r e n i a .

A r c h

G e n

P s y c h i a t r y 1 9 7 9 ; 3 6: 2 5 1 - 6 2 .

7

H e a t h

RG. S t u d i e s

o f S c h i z o p h r e n i a .

C a m b r i d g e :

H a r v a r d

U n i v e r s i t y

P r e s s ,

1 9 5 4 .

8

S e m - J a c o b s e n

CW .

D e p t h e l e c t r o g r a p h i c

o b s e r v a t i o n s

o n

p s y c h o t i c p a t i e n t s .

A

s y s t e m

r e l a t e d t o e m o t i o n a l

b e h a v i o r .

A c t a

P s y c h i a t r

S c a n d

1 9 5 9

; 3 4

: 4 1 2 - 6 .

9

H a n l e y

J ,

B e r k h o u t

J ,

C r a n d a l l

WR,

R i c k l e s

WR,

W a l t e r

RD .

S p e c t r a l

c h a r a c t e r i s t i c s

o f

EEG a c t i v i t y

a c c o m p a n y i n g d e e p s p i n d l i n g

i n

a

p a t i e n t

w i t h

s c h i z o p h r e n i a . E l e c t r o e n c e p h a l o g r

C l i n

N e u r o p h y s i o

1 9 7 0 ; 2 8

: 9 0 .

1 0

S a l t z b e r g B ,

L u s t i c k

L S ,

H e a t h RG. D e t e c t i o n o f

f o c a l

d e p t h

s p i k i n g

i n

t h e

s c a l p

o f

m o n k e y s .

E l e c t r o -

e n c e p h a l o g r

C l i n

N e u r o p h y s i o l

1 9 7 1

; 3 1

: 3 2 7 - 3 3 .

1 1

S t e v e n s

J R ,

L o n s b u r y B

G o e l

S . E l e c t r o e n c e p h a l o -

g r a p h i c

s p e c t r a

a n d

r e a c t i o n t i m e

i n

d i s o r d e r s

o f

h i g h e r

n e r v o u s f u n c t i o n . S c i e n c e

1 9 7 2 ; 1 7 6 : 1 3 4 6 - 9 .

1 2

S t e v e n s J R .

C o m p u t e r a n a l y s i s

o f

t h e

telemetered eeg in schizophrenia: spectral analysis

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