Modelle der Kommunikation präkortikaler und kortikaler Hirnareale im somatosensorischen System : Charakterisierung anhand somatosensorisch nieder- und hochfrequenter neuronaler Aktivität bei variierendem Stimuluskontext

Götz, Theresa GND

Die Messung elektrischer Felder und Potentiale am somatosensorischen Kortex bei peripherer elektrischer Stimulation des Mittelarmnervs erlaubt eine stufenweise Analyse des sensorischen Informationsflusses, da im Signal gleichzeitig präkortikale und kortikale Anteile reflektiert werden. Mit der Aktivität dreier Quellen - einer frühen präkortikalen (thalamischen) und zwei kortikalen, soll die Modulation der Aktivität (= Änderung der Informationsübertragung zwischen Hirnarealen) hervorgerufen werden. Untersucht wurden die Einflüsse des Stimuluskontext in Form von a) Interferenz durch die konkurrierende akustische Modalität und b) das Vorkommen von Stimulusmustern (Zielreiz und Nichtzielreiz) auf die Verarbeitung früher somatosensorischer Komponenten. Ausgewertet wurden die Aktivität in zwei Frequenzbändern, jeweils im niederfrequenten (NF, < 250 Hz) sowie im hochfrequenten (HF, 450-750 Hz) Bereich. Hauptergebnis ist die kontextuale Modulation früher somatosensorischer Aktivität nach elektrischer Stimulation periphärer Nerven festgehalten werden. Die Interferenz durch die konkurrierende akustische Modalität hatte einen signifikanten Einfluss auf die Aktivität der somatosensorischen Quellen. Dies spricht für eine Rückkopplung der primärsomatosensorischen auf präkortikale Areale. In einer weiteren Teilauswertung wurde die Möglichkeit untersucht, thalamokortikale Afferenz in Form eines Summenaktionspotentials nicht invasiv am menschlichen Gehirn darzustellen. Grundlage war eine Studie, welche kontinuierliche Signalpropagation entlang der thalamokortikalen Nervenfasern berichtete und eine einzelne wandernde Quelle annahm. Die vorliegenden Ergebnisse deuten jedoch eher in Richtung eines Zwei-Quellen-Modells, welches zwei getrennte Aktivitäten im Thalamus sowie im Kortex annimmt. Die vermeintlich kontinuierliche Signalwanderung ist vermutlich eher als Shift des Gravitationszentrums von einem Aktivitätszentrum zur anderen zu verstehen.

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Götz, Theresa: Modelle der Kommunikation präkortikaler und kortikaler Hirnareale im somatosensorischen System. Charakterisierung anhand somatosensorisch nieder- und hochfrequenter neuronaler Aktivität bei variierendem Stimuluskontext. 2012.

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