Effects of perampanel on cognition and quantitative electroencephalography in patients with epilepsy

Abstract

Objectives: Antiepileptic drugs (AEDs) are well known for their effects on cognition and electrophysiologic changes. However, perampanel is yet to be evaluated for its effects on cognitive function and electroencephalography (EEG). The purpose of the present study was to identify the effect of perampanel on neuropsychological (NP) tests, quantitative EEG (QEEG), and its relationship with the blood level of the drug. Methods: Seventeen patients with epilepsy were enrolled in the study. EEG recordings were obtained and NP tests were conducted before perampanel intake and 6 months after treatment. The relative frequency band power, peak alpha frequency, and NP test scores were compared before and after drug administration. The serum concentration of perampanel was correlated with the QEEG changes. Results: Delayed recall of the Rey Complex Figure showed significant improvement (20.03 vs. 22.94; P=0.004) following perampanel administration. Other cognitive function tests showed no significant differences before and after drug administration. Theta frequency band power increased in all brain regions (P=0.001-0.029) and alpha frequency power decreased in the frontal and parietal regions (P=0.011 and P=0.018, respectively). The theta/alpha ratio, which represents background EEG slowing, increased in all brain areas (P=0.002-0.024). This increment of theta/alpha ratio in the central region positively correlated with the blood level of perampanel (r=0.5, P=0.048). The peak frequency of the alpha rhythm decreased after perampanel intake (t=2.45, P=0.026). Significance: Perampanel induced electrophysiological slowing, but cognitive decline was not observed. Background EEG slowing correlated with the serum concentration of perampanel. Our results show the effect of perampanel on cognitive function and background EEG in adult patients with epilepsy for the first time.

항경련제는 인지기능에 영향을 미치고 전기생리학적 뇌파의 변화를 일으키는 것으로 알려져 있다. 그러나 새로운 항경련제인 페람파넬은 인지 기능과 뇌파의 변화에 미치는 영향에 대해서 아직 평가되지 않았다. 본연구는 신경심리검사, 정량적 뇌파 및 약물의 혈중 농도를 측정하여 페람파넬의 영향을 확인하고자 한다. 뇌파 검사와 신경심리 검사는 페람파넬 투약 전, 투약 6개월 후에 시행되었다. 뇌파를 정량적으로 분석하여 약물 투여 전후로 상대적 주파수 파워, 피크 알파 주파수를 비교했다. 최종적으로 17명의 뇌전증 환자의 검사 결과를 비교 분석하였다. 신경심리 검사 결과에서 레이 복합 도형 검사의 지연 회상 부분은 페람파넬 투여 후 상당한 개선(20.03 vs 22.94; P=0.004)을 보였다. 다른 인지 기능 검사에서는 약물 투여 전후에 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 세타 주파수 파워는 모든 뇌 부위(P=0.001-0.029)에서 증가했고, 알파 주파수 파워는 전두엽과 두정엽 부위(각각 P=0.011, P=0.018)에서 감소했다. 배경 뇌파의 서파화를 나타내는 세타/알파 비율은 모든 뇌 영역에서 증가했다(P=0.002-0.024). 투약 이후 대뇌 중심 부위의 세타/알파 비율의 증가치는 페람파넬의 혈중 농도(r=0.5, P=0.048)과 선형적인 상관관계를 보였다. 알파 리듬의 피크 주파수는 페람파넬 투약 후 감소하였다(t=2.45, P=0.026). 페람파넬 복용은 전기생리학적으로 뇌파의 서파화를 유발했지만 인지기능의 감퇴는 관찰되지 않았다. 배경 뇌파의 서파화는 페람파넬 혈중 농도와 상관관계가 있었다. 우리의 결과는 뇌전증을 가진 성인 환자에게서 페람파넬이 인지기능과 뇌파에 미치는 영향을 처음으로 보여준다.