Registrierung von evozierten Hirnpotenzialen

Die Registrierung evozierter Potentiale ist ein Bereich der quantitativen Elektroenzephalographie. Evozierte Potentiale sind kurzfristige Veränderungen der elektrischen Aktivität des Gehirns, die als Reaktion auf sensorische Stimulation auftreten. Die Amplitude einzelner evozierter Potentiale ist so gering, dass sie sich praktisch nicht vom Hintergrund-EEG unterscheiden. Aus diesem Grund wird zur Identifizierung die Methode der Mittelung (kohärente Akkumulation mit Synchronisation ab dem Zeitpunkt der Reizabgabe) von Gehirnreaktionen auf eine große Anzahl (von Dutzenden bis Hunderten) von Reizen mithilfe spezialisierter Laborcomputer verwendet.

Arten evozierter Potentiale in Abhängigkeit von der Art der Sinnesreize:

• visuell [ein Lichtblitz oder die Einbeziehung eines geformten visuellen Bildes (zum Beispiel ein „Schachbrett“ – ein Feld, das mit dunklen und hellen Quadraten gefüllt ist, die sich in einem Schachbrettmuster abwechseln und deren Farbe sich rhythmisch mit einer Frequenz von 1 Hz in die entgegengesetzte Richtung ändert)];
• auditiv und „Hirnstamm“ (hörbares Klicken); somatosensorisch (elektrische Stimulation der Haut oder transkutane Stimulation der Nerven der Extremitäten).

Kognitiv evozierte Potentiale

Weit verbreiteter ist die Aufzeichnung kognitiv evozierter Potenziale (endogen evozierte Potenziale oder „ereignisbezogene evozierte Potenziale“). Kognitiv evozierte Potenziale sind langlatente Wellen (mit einer Spitzenlatenz von über 250 ms), die im EEG in einer experimentellen Situation auftreten, in der dem Probanden zwei Arten von Reizen verabreicht werden. Einige (die laut Anleitung nicht beachtet werden sollten) werden häufig verabreicht, während andere („Ziel“-Stimuli, die entweder Zählen oder Drücken einer Taste erfordern) deutlich seltener verabreicht werden.

Die dritte positive Komponente mit einer Spitzenlatenz von ca. 300 ms (P3 oder P300), die als Reaktion auf die Präsentation des „Ziel“-Stimulus auftritt, ist am besten untersucht. Somit ist die P300-Welle ein elektrophysiologisches „Reflex“ selektiver Aufmerksamkeit. Basierend auf den Daten der kortikalen Topographie (maximale Amplitude in den zentralen parietalen Ableitungen) und der Lokalisierung des intrazerebralen Dipols wird sie auf Höhe der Basalganglien und/oder des Hippocampus gebildet.

Die Amplitude der P300-Welle nimmt ab, und ihre Spitzenlatenz nimmt bei normalem und pathologischem Alter sowie bei vielen psychischen Störungen (Schizophrenie, Demenz, Depression, Abstinenz), die mit Aufmerksamkeitsstörungen einhergehen, zu. Normalerweise ist der Wert der Spitzenlatenz ein empfindlicherer Indikator für den Funktionszustand. Bei erfolgreicher Therapie können sich die Parameter der P300-Welle wieder normalisieren.

Neben P300 wurden verschiedene andere Komponenten kognitiv evozierter Potentiale mit langer Latenz (mit einer Spitzenlatenz von 500–1000 ms) beschrieben. Beispielsweise tritt die E-Welle (die „Erwartungswelle“ oder konditionierte negative Abweichung) im Intervall zwischen Warn- und Triggerreiz auf. Sie ist auch mit den kortikalen Prozessen der selektiven Aufmerksamkeit verbunden. Prämotorische Potentiale treten vor dem Einsetzen der motorischen Reaktion des Probanden auf. Sie werden über den motorischen Zonen der Großhirnrinde aufgezeichnet. Sie spiegeln offenbar die Prozesse der Organisation motorischer Befehle wider.

Klinische und biologische Studien zu psychischen Störungen beschäftigen sich seit relativ kurzer Zeit mit der Untersuchung evozierter Potenziale sowie Veränderungen im Hintergrund-EEG (vor allem ereigniskorrelierte EEG-Desynchronisation), die als Reaktion auf die Präsentation komplexer Reize, darunter auch emotional aufgeladener (Bilder von Gesichtern mit unterschiedlichen Gefühlsausdrücken, angenehme und unangenehme Gerüche), auftreten. Solche Studien ermöglichen es uns, die neurophysiologischen Mechanismen von Störungen der emotionalen Wahrnehmung und Reaktion bei einer Reihe psychischer Störungen besser zu verstehen.

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Interpretation der Ergebnisse

Das gemittelte evozierte Potenzial ist ein polyphasischer Wellenkomplex, dessen einzelne Komponenten bestimmte Amplitudenverhältnisse und Spitzenlatenzwerte aufweisen. Für die meisten evozierten Potenziale ist die intrazerebrale Lokalisation der Generatoren jeder Komponente bekannt. Die Komponenten mit der kürzesten Latenz (bis zu 50 ms) werden auf der Ebene der Rezeptoren und Hirnstammkerne erzeugt, während Wellen mit mittlerer Latenz (50–150 ms) und langer Latenz (über 200 ms) auf der Ebene der kortikalen Projektionen des Analysators erzeugt werden.

Sensorisch evozierte Potentiale mit kurzer und mittlerer Latenz finden in der Klinik psychischer Störungen aufgrund der nosologisch unspezifischen Natur ihrer Veränderungen nur eingeschränkt Anwendung. Sie ermöglichen eine objektive sensometrische Beurteilung (beispielsweise um die Folgen organischer Schäden an den peripheren Teilen des entsprechenden sensorischen Systems von hysterischen Seh- und Hörstörungen zu unterscheiden ), basierend auf Veränderungen der Amplitude oder Latenz einzelner Komponenten.