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Simultane Erfassung cerebraler Aktivität mittels Dipol-Quellenlokalisation und funktioneller MRT am Beispiel einer somatosensorischen Kategorisierungsaufgabe

by Thees, Sebastian

Abstract (Summary)
Mit dieser Arbeit ist es erstmalig gelungen, funktionelle MRT und Dipol-Quellenlokalisation in einer Weise zu kombinieren, die es erlaubt, ein und dieselbe kortikale Aktivität simultan mit beiden Verfahren zu erfassen. Insbesondere wurde dies durch (a) Korrektur eines vom Tomographen induzierten Artefaks in den EKPs und (b) durch eine deutliche Verbesserung des experimentellen Designs, und damit einer wesentlich effektiveren Nutzung von EEG und fMRT-Messzeit erreicht. So wurde es dadurch möglich, mit beiden Methoden die kortikale Aktivität einer Einzelpulsstimulation noch aufzulösen. Eine wesentliche Voraussetzung für die simultane Kombination beider Verfahren: Aufgrund der sehr verschiedenen Latenzen von elektrophysiologischer (< 1ms) und vaskulärer (<= 1s) Response konnte so sequentiell, unter Verwendung eines ereignisbezogenen Stimulationsdesigns mit beiden Verfahren das jeweilige Korrelat ein und derselben kortikalen Aktivierung erfasst werden. Die Validierung der Ergebnisse aus Quellenlokalisation und funktioneller MRT anhand der Literatur zeigten eine sehr gute Übereinstimmung mit den Resultaten früherer Arbeiten (Burton et al., 1999; Coghill et al., 1994; Mauguiere et al., 1997a; Penfield and Rasmussen, 1950; Sadato et al., 1996). Ferner waren die völlig unabhängig von einander bestimmten Aktivierungsmuster aus Quellenlokalisation und funktioneller MRT in hohem Maße miteinander konsistent, so daß die ausschließlich auf räumlicher Information beruhende Koregistrierung von Quellenlokalisation und funktioneller MRT (mittlerer Abstand zwischen Dipol-Quelle und funktioneller MRT: 9.2mm) auch bezüglich der zu erwartenden Aktivierungsreihenfolge, in der einzelne Hirnregionen an der Aufgabenprozessierung beteiligt waren (SI->SII->ant. Inseln und medialeWand) in Übereinstimmung mit der Literatur (Forss et al., 1996; Mauguiere et al., 1997b) blieb. So ergab die Quellenlokalisation für die Wahlreaktionsaufgabe fünf Dipole innerhalb des Gehirns, welche mittels Koregistrierung den Aktivierungen des primären somatosensorschen Kortex (20 - 140ms), des sekundären somatosensorischen Kortex (50 - 150ms), der beiden anterioren Inseln (80 - 140ms) und des supplementär-motorischen Region (90 - 140ms, 220 - 270ms) aus der funktionellen MRT zugeordnet wurden. Durch einen Vergleich der Aktivierungsmuster von Wahl- und Einfachreaktionsaufgabe jeweils in der Dipol-Quellenanalyse und in der funktionellen MRT konnten weitere Belege dafür gefunden werden, daß, wie in der Literatur postuliert (Romo and Salinas, 2001), der kontralaterale sekundäre somatosensorische Kortex an der Kategorisierung somatosensorischer Stimulusattribute beteiligt ist. So ergab ein Vergleich der Dipolzeitverläufe für Wahl- und Einfachreaktionsaufgabe lediglich für den Dipol im kontralateral somatosensorischen Kortex im Intervall 57-62 ms nach Stimulusapplikation einen signifikant unterschiedlichen Aktivierungsverlauf (p < 0,001). Übereinstimmend zeigte die funktionelle MRT für die Wahlreaktionsaufgabe neben einer stärkeren Aktivierung der SMA eine hochsignifikant stärkere Aktivierung im Areal des kontralateralen sekundären somatosensorischen Kortex (p-cluster < 0,001).
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Bibliographical Information:

Advisor:

School:Humboldt-Universität zu Berlin

School Location:Germany

Source Type:Master's Thesis

Keywords:Medizin Gehirn Bildgebung Kortex Medizin DSL kombinierte hochauflösende sekundär Kategorisierung

ISBN:

Date of Publication:11/10/2004

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