Multifokal evozierte Potentiale und Kortexfaltung: Herstellung des Zusammenhangs zwischen Polaritätsumkehr und fMRT-Retinotopie zur Entwicklung verbessereter Signalverarbeitungsalgorithmen im mVEP und methodischen Kreuzvalidierungen.
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Konventionell erfasste visuell evozierte Potentiale (VEP) weisen beeindruckend systematische Zusammenhänge mit physikalischen Reizeigenschaften auf und eignen sich daher als noninvasives, objektives Maß zur Beurteilung der Sehfunktion im gesunden und geschädigten Sehen. Gleichwohl ist es bisher nicht gelungen, systematische Zusammenhänge von VEP-Parametern zu Größe und Gesichtsfeldposition der Reize aufzufinden, so dass ein elektrophysiologisches Korrelat für zerebrale Gesichtsfelddefekte aussteht. Der Grund ist, dass für gute Signalqualität relativ große Reize verwendet werden, die, aufgrund der Faltung des okzipitalen Kortex, zu Signalauslöschungen an der Kopfoberfläche führen, und dies in interindividuell verschiedener Weise. Abhilfe schaffen z.B. sogenannte Multifokal‐Verfahren, die äußerst erfolgreich im Elektroretinogramm, aber erst in den letzten Jahren im visuell evozierten Potential eingesetzt wurden (mfVEP). Dabei sind methodische Probleme aufgetreten, die eine verlässliche funktionelle Interpretation verhindern und längerfristig eine Nutzung in der neurowissenschaftlichen Forschung – etwa zur Objektivierung funktionell‐plastischer Prozesse in retinotop organisierten Arealen – oder auch eine praktisch‐klinische Nutzung bisher ausschließen. In den durchgeführten Arbeiten sind drei zentrale Probleme ausgeräumt werden. Zum Ersten haben wir einen einfachen Algorithmus entwickelt, der es gestattet, eine mfVEP‐Aktivitätskarte des Gesichtsfelds zuverlässiger zu gewinnen. Zum Zweiten haben wir Gleichungen abgeleitet, mit denen ein korrekt M‐skalierter, gleicher Reiz für mfVEP und fMRT gewonnen wird, mit dem also näherungsweise gleiche kortikale Flächen aktiviert werden. Der Hauptteil der Arbeiten bezog sich, zum Dritten, auf die These der elektrischen Auslöschung und die Frage, ob sich Amplitude und Polarität des mfVEP aus der Kortexgeometrie herleiten lassen, also aus der Lage und relativen Orientierung der Projektions‐Orte in V1 und V2. Letztere sind im fMRT erfasst worden, wobei die gleiche Reizgeometrie wie im mfVEP benutzt wurde. Dieser Frage sind wir (i) durch intraindividuelle Vergleiche der Topographie des mfVEP mit retinotopen fMRT‐Karten nachgegangen und (ii) durch (intraindividuelle) Korrelation von Faltungsparametern, wie relative Orientierung und Abstand der Projektionsorte zu/von der Elektrode, mit der mfVEP‐Aktivität. Im Ergebnis konnten wir einen Teil der Varianz des mfVEP durch die Faltungsparameter aufklären. MfVEP‐Aktivitätskarten können daher offenbar einfach durch Vernachlässigen der Polarität valider gemacht werden. Das mfVEP ist dadurch einer neurowissenschaftlichen sowie neuroophthalmologischen Nutzung als objektives, nicht‐invasives Korrelat gesichtsfeldbezogener Aktivität früher kortikaler Areale näher gebracht worden.
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