Two bilateral sources of the late AEP as identified by a spatio-temporal dipole model

Abstract

A new spatio-temporal dipole model is presented, which enables prediction and analysis of scalp potential wave forms due to spatio-temporal overlap of multiple generators. Each generator is thought to represent a local neural subset, the electric activity of which can be modelled by an equivalent dipole with stationary location and orientation closely related to the spatial organization of the neural subset. The temporal course of dipole magnitude is assumed to depict the external far field due to the compound discharge processes of the generator. Simulations of uni- and bilateral dipoles within the temporal lobe, oriented vertically and horizontally, demonstrate how spatiotemporal overlap mag bring about the ‘vertex response’ of the late AEP and the wave form changes observed over temporal sites.

Analyses of late AEPs reported for a coronal chain of electrodes by Peronnet et al. (1974) and Vaughan et al. (1980) revealed that the wave forms in the 60–250 msec range could be perfectly matched at all electrodes by model wave forms due to 2 bilateral sources within the temporal lobe. Their locations, orientations and their latency difference of about 30 msec suggest consistently that the sequential activation of primary and secondary auditory cortices is the predominant source to the late AEPs.

Résumé

On présente un nouveau modèle de dipôle spatio-temporel qui permet de prédire et d'analyser les formes d'onde de potentiels de scalp dues au chevauchement spatio-temporel de multiples générateurs. Chaque générateur est supposé représenter un sous-ensemble neuronal local dont l'activité peut être modélisée par un dipôle équivalent avec une localisation stationnaire et une orientation en relation étroite avec l'organisation spatiale du sous-ensemble neuronal. Le décours temporel de la grandeur du dipôle est supposé rendre compte du champ lointain externe dû aux processus de décharge complexe du générateur. La simulation de dipôles uni- et bilatéraux dans le lobe temporal, orientés verticalement et horizontalement, démontre comment le chevauchement spatio-temporel peut contribuer à la “répponse au vertex” de l'AEP tardif et des changements de forme d'onde observés aux sites temporaux.

Les analyses des AEP tardifs rapportées par une couronne d'électrodes par Peronnet et al. (1974) et Vaughan et al. (1980) révélènt que les formes d'onde dans la bande 60–250 msec pouvaient être parfaitement simulées pour toutes les électrodes par un modèle de formes d'ondes dû à 2 sources bilatérales dans le lobe temporal. Leur localisation, leur orientation et leur différence de latence d'environ 30 msec suggèrent fortement que l'activation séquentielle des cortex auditifs primaire et secondaire est la source principale des AEP tardifs.