On the Genetics of EEG-Anomalies in Childhood1 – I . Abnormal theta rhythms

Abstract

The paper deals with the so-called abnormal theta rhythms of the infantile EEG. They are monomorphous, in the individual case mostly 4—6/s waves of one frequency, predominantly arising over parietal regions. The interrupt or substitute the age-related and in early childhood normally nonrhythmical background activity of the EEG in groups or sequences. The aim of this investigation was to complement the wellknown information about the frequency of the occurrence of the theta rythms, as well as about their age and sex limitations in siblings of symptom-carriers, noncarriers, and control children. Above all, it intended to clarify possible genetic relations to other socalled hypersynchronous EEG symptoms. The symptom has a marked age-dependency. The maximum of positive findings is detected in 3—4 year old children. The phenomenon is more often found in boys than in girls. The siblings of carriers show the symptom significantly more frequently than the control children and siblings of patients without theta rhythms. The results permit the consideration of a multifactorial inheritance with age-dependent pene-trance and sex-limited expressivity. Statistically relevant connections to hypersynchronous EEG symptoms in the sense of a genetical relationship could not be found in the siblings. In the probands, however abnormal theta rhythms are correlated with spikes and waves of an irregular type. A possible relationship between the affect-related theta rhythms, respectively, the hedonic hypersynchrony is discussed. — All results suggest that the theta rhythms which arise spontaneously in the resting EEG are symptom of a genetically determined functional anomaly, which is correlated to an increased seizure susceptibility.

Zusammenfassung

Die Arbeit beschäftigt sich mit den sogenannten abnormen Theta-Rhythmen des kindlichen EEGs. Es handelt sich um monomorphe, im Einzelfall weitgehend monofrequente 4–6/s-Wellen, die bevorzugt über den parietalen Regionen in Gruppen und Folgen die altersgemäße und im frühen Kindesalter normalerweise nicht rhythmische Grundaktivität unterbrechen oder erset-Zen. Das Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, die bekannten Aussagen über die Häufigkeit der Theta-Rhythmen sowie ihre Alters- und Geschlechtsgebundenheit bei Geschwistern von Merkmalsträgern und bei Kontrollkindern zu präzisieren und vor allem auch etwaige genetische Beziehungen der Theta-Rhythmen zu anderen sogenannten hypersynchronen EEG-Merkmalen zu klären: Das Merkmal tritt ausgeprägt altersgebunden auf. Das Maximum positiver Befunde liegt bei den 3 bis 4jährigen Kindern. Seine Expressivität ist bei Knaben größer als bei Mädchen. Bei den Geschwistern von Merkmalsträgern kommt das Phänomen signifikant häufiger vor als bei Kontrollkindern und Geschwistern von Patienten ohne Theta-Rhythmen. Die Resultate lassen an einen multifaktoriellen Erbgang mit altersabhängiger Penetranz und geschlechtsabhängiger Expressivität denken. Statistisch relevante Beziehungen zu hypersynchronen EEG-Merkmalen im Sinne einer genetischen Verwandtschaft lassen sich bei den Geschwistern nicht nachweisen. Bei den Probanden dagegen sind abnorme Theta-Rhythmen mit spikes and waves irregulären Typs korreliert. Eine mögliche Verwandtschaft mit den “affect-related theta rhythms” bzw. der “hedonic hypersynchrony” werden diskutiert. — Die Gesamtheit der Ergebnisse spricht dafür, daß die im Ruhe-EEG spontan auftretenden Theta-Rhythmen das Symptom einer genetisch determinierten funktionellen Anomalie darstellen, die mit einer gesteigerten Krampfbereitschaft korreliert ist.

Keyword

EEG - genetics - theta rhythms