Lithium: Clinical Study by Brain Electrical Activity Mapping. A Case Report

Abstract

One of the axes of research in our department is oriented on the study of the action of psychotropic drugs on the Central Nervous System by the means of the non invasive and direct techniques of cerebral imagery.

First approach: EEG mapping
In depressive states, the modification of nocturnal wakefulness states observed under lithium therapy begins to be well known. However, under lithium monotherapy, few diurnal studies have been performed.

EEG mapping, based on a protocol and a strict methodology, could represent an interesting technique to approach the mechanisms of lithium action in psychopathological states concerned by this type of therapy.

Second approach: Nuclear Magnetic Resonance (NMR)
We studied the manic-depressive states in man before and after chronic administration of lithium salts. This research is performed in fundamental molecular studies, in vitro, and from modification of certain parameters in protonic NMR imagery that can be observed in these pathological states. We are participating in a research program and we preliminarily present:
1. the study by protonic NMR of the in vitro interaction between the lithium ion and water which is free or bound to the total cerebral tissue of rats (acute intravenous treatment by Li⁺ in different doses and at different times of tissue penetration).
2, the study by lithium NMR of the in vitro kinetics of the erythrocyte's lithium penetration in man, for the plasmatic concentrations (acute intravenous dose) considered as therapeutic in manic-depressive states. These measures performed by spectroscopic NMR are coupled with a classical dosage of lithium made with a flame spectrophotometer.

These works are the result of the collaboration with the Institut de Biophysique des Hôpitaux Civils de Strasbourg (Prof. Chambron), the Service Central de RMN (Dr. Graf) of the Ecole Superieure de Chimie (Universite Louis Pasteur, Strasbourg) and the Institut de Chimie Biologique (Prof. Vincendon, Dr. Kohl).
The first results concerning this research are given in this presentation.

Résumé

Un des axes de recherche du service est orienté sur l'étude de l'action des psychotropes sur le Systéme Nerveux Central aux moyens de techniques non invasives et directes d'imagerie cérébrale.

Premiére approche; cartographie EEG
Dans les états depressifs, les modifications des états de vigilance nocturne observées sous lithium thérapie commencent à être bien connues. Par contre, sous monothérapie au lithium, peu d'études diurnes ont été réalisées. La cartographie EEG réalisée selon un protocole et une méthodologie stricte, peut constituer une technique d'approche intéressante, de I'action du lithium dans les états psychopathologiques concernés par ce type de thérapeutique. Deuxiéme approche: Résonnance Magnétique Nucléaire (RMN) Nous étudions les états maniaco-dépressifs chez l'homme avant et aprés administration en chronique de sels de lithium. Cette recherche est realisée à partir de travaux fondamentaux moléculaires, in vitro, et à partir de la modification des paramètres d'imagerie RMN protonique observée dans ces états. Nous participons à un Programme de recherche et nous présentons préliminairement:
1. l'étude par RMN protonique de l'interaction in vitro de l'ion lithium avec l'eau libre, ou liée au tissu cérébral total de rats (traitement en aigu par lithium intraveineux à différentes doses et différents temps de pénétration tissulaire).
2.I'étude par RMN du lithium de lacinetique, in vitro, chez l'homme de la pénétration érythrocytaire du lithium, pour des concentrations plasmatiques (dose en aigu, voie intraveineuse) considerées comme thérapeutiques, dans les états maniaco-dépressifs. Ces mesures réalisées par RMN spectroscopique sont couplées à un dosage classique du lithium au spectrophotomètre de flamme.

Ces travaux résultent d'une collaboration avec l'lnstitut de Biophysique des Hôpitaux Civils de Strasbourg (Prof. Chambron), le Service Central de RMN (Dr. Graf) de l'école Supérieure de Chimie (Université Louis Pasteur, Strasbourg) et l'lnstitut de Chimie Biologique (Prof. Vincendon, Dr. Kohl).
Les premiers résultats concernant cette recherche sont donnés dans cette présentation.