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The genetic basis of the normal human electroencephalogram (EEG)

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Summary

The genetic basis of the normal human electroencephalogram (EEG) was analyzed. Twin investigations showed complete concordance for most EEG characteristics in monozygotic twins of all age groups. Differences in high age include focal abnormalities and dysrhythmic groups. These differences failed to show a relation to mental performance. For a number of special EEG variants, population frequencies were determined, and the mod of inheritance was established. The following variants were analyzed:

  1. 1.

    Variants of the alpha rhythm:

    1. a)

      The low voltage EEG (simple autosomal dominance),

    2. b)

      Borderline cases of the low voltage EEG (mixed genetic basis),

    3. c)

      Quick (16–19/sec) alpha variants (simple autosomal dominance),

    4. d)

      Slow (4–5/sec) alpha variants (mode of inheritance still unknown; behavioral abnormalities),

    5. e)

      Monotonous α-waves (probably simple autosomal dominance).

  2. 2.

    The EEG with β-waves:

    1. a)

      Differences in relation to age and sex were analyzed. β-waves are especially frequent in elderly women.

    2. b)

      Certain types of β-groups in frontal and precentral leads show a simple autosomal dominant mode of inheritance.

    3. c)

      For the diffuse β-waves, the general model of multifactorial inheritance in combination with a threshold effect seems to be appropriate.

Difficulties of the analysis are mentioned, and some theoretical and practical aspects of the results are discussed.

Zusammenfassung

Es wurde die genetische Grundlage des normalen menschlichen Elektrencephalogramms (EEG) analysiert. Zwillingsuntersuchungen ziegten vollständige Konkordanz für die meisten EEG-Merkmale bei eineiigen Zwillingen aller Altersgruppen. Unterschiede in hohem Alter betreffen Herdveränderungen und dysrhythmische Gruppen. Diese Unterschiede zeigten keine Beziehung zu der geistigen Leistungsfähigkeit. Für eine Anzahl spezieller EEG-Varianten wurde die Häufigkeit in der Bevölkerung bestimmt, und der Erbgang wurde ermittelt. Die folgenden Varianten wurden analysiert:

  1. 1.

    Varianten des α-Rhythmus:

    1. a)

      Niederspannungs-EEG (einfach autosomal dominant);

    2. b)

      Grenzfälle des Niederspannungs-EEG (sie stellen eine Mischung von Fällen mit verschiedener genetischer Grundlage dar);

    3. c)

      Rasche (16–19/sec) β-Wellen mit den Eigenschaften von α-Wellen (einfach autosomal dominant);

    4. d)

      Die 4–5/sec Grundrhythmusvariante (Erbgang noch ungeklärt; auffällige Abnormitäten des Verhaltens);

    5. e)

      Monotone α-Wellen (wahrscheinlich autosomal dominant).

  2. 2.

    Das EEG mit β-Wellen:

    1. a)

      Es wurden die alters- und geschlechtsbedingten Unterschiede in der Häufigkeit von β-Wellen diskutiert. Bei älteren Frauen sind β-EEG besonders häufig.

    2. b)

      Zwei bestimmte Typen von β-Gruppen in frontalen und präzentralen Ableitungen zeigten einen einfach autosomal-dominanten Erbgang.

    3. c)

      Für die genetische Grundlage der diffusen β-Wellen eignet sich eine Beschreibung durch das allgemeine Modell der multifaktoriellen Vererbung mit Schwellenwerteffekt.

Schwierigkeiten der Analyse werden erwähnt, und einige theoretische und praktische Aspekte der Ergebnisse werden diskutiert.

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  1. Institut für Anthropologie und Humangenetik, University of Heidelberg, Heidelberg, Germany

    Friedrich Vogel

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  1. Friedrich Vogel
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Vogel, F. The genetic basis of the normal human electroencephalogram (EEG). Humangenetik 10, 91–114 (1970). https://doi.org/10.1007/BF00295509

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