8 EEG 2

Frequenzverteilung über die Zeit

• (Fast) Fourier Transformation,

• Wavelet-Transformation.

• Frequenz,

• Energie (Power),

• Phase

• zerlegt das Signal anhand von Sinus- und Cosinus-Funktionen.

• Absolute Werte oder Quadrat der Amplitudenwerte = Power der jeweiligen Frequenz.

• Annahme von Stationarität.

• besser für Frequenz-Veränderungen über die Zeit.

• Nutzt Familie von Wavelets, die mit Zeitintervall und Frequenz variieren.

• (phase locked) berechnet Power verschiedener Frequenzen nach

Mittelung aller Epochen.

• Nur die Frequenzen erscheinen, die systematisch mit onset des Stimulus auftreten.

• Frequenzzerlegung auf single trial mit anschließender Mittelung

der Epochen.

• Energie zeitlich verschobener Oszillationen geht in die Mittelung ein.

• Mehrere Studien zeigen einen Zusammenhang von tonischer Alpha Aktivität mit kognitiver Leistung.

• Menschen einer Altersgruppe weisen unterschiedliche Alpha Peak-Frequenzen auf,

• Tonisches Alpha nimmt mit zunehmendem Alter ab, • Dementielle Erkrankungen gehen mit einer tonischen Alpha-

Reduktion einher und

• Menschen mit höherer Alpha Aktivität zeigen bessere Gedächtnisleistung und

• höheres Alpha geht mit schnellerer Informationsverarbeitung einher.

• Alpha-Suppression bei Reizverarbeitung (phasische Alpha-Desynchronisation) zeigt eine weite Verteilung über den gesamten Schädel.

• Weist einen Zusammenhang mit generellen Aufgabenanforderungen und Aufmerksamkeit auf.

• Onton et al. (2009) zeigt ansteigende Theta-Aktivität mit zunehmender memory load in einer Sternberg- Aufgabe.

• Probanden mussten seriell dargebotene Buchstaben erinnern und nach einer Pause antworten ob eine Probe im Gedächtnisset enthalten war oder nicht.

• Es wurden relevante (memory set) und irrelevante (ignore) Buchstaben dargeboten.

  
  

ist eine stereotypische elektrophysiologische Reaktion auf einen externen oder internen Stimulus.

Spontan EEG

• Latenz und Polarität

1. Amplitude

2. Latenz

• Der Frontalkortex inklusive des prefrontalen Kortex (anterior cingulate cortex), und die Basalganglien sind bei exekutiven Kontrollprozessen beteiligt.

• System zur Kontrolle exekutiver Funktionen reguliert globale Aspekte menschlichen Verhaltens, u.a. Handlungsplanung und Entscheidungsprozesse.

  • Diese Systeme werden bei Neuheit oder erhöhter Schwierigkeit aktiv (Baddeley, 1986; Norman & Shallice, 1986)

• Ein Aspekt exekutiver Kontrolle ist das ‘response monitoring’ – der Vergleich der Handlungskonsequenz mit der Verhaltensintention.

• Ein Mismatch zwischen Intention und Verhaltenskonsequenz führt zu einem Fehlersignal – der error-related negativity.

  
  

• Die ERN kann bei eignen Fehlern aber auch auch bei der Beobachtung von Fehlern anderer gemessen werden.

• Bei Fehlern z.B. in Reaktionszeitaufgaben kann ein negatives Potential im EEG nach der Antwort gemessen werden.

• Die ERN kann am besten durch response-locked averages ermittelt werden.

• Der onset der ERN überlappt mit der Antwortinitiierung

-> Maximum der ERN mit einer Latenz von ca. 50-80 ms nach onsetder EMG-Aktivität der Antworthand .

• Die ERN weist eine fronto-zentrale Topographie auf.

-> Das Maximum liegt über supplementär-motorischen Arealen.

• Mapping ist eine Möglichkeit komplexe Aktivitätsverteilung zu einem bestimmten Zeitpunkt über den gesamten Schädel darzustellen.

• Aktivitätsverteilung wird mit einem Blick deutlich.

• Mathematische Methode zur Berechnung der Ursprungsorte.

•

Prinzipiell 2 mögliche Ansätze:

• kombinatorische Ansätze (kleine Anzahl von Dipolen als Grundlage für beste Paarung zwischen projiziertem, und gemessenem Signal).

• Regularisierungstechniken (große Anzahl vordefinierter Ursprungsorte mit Modellannahmen).

• Misst die elektromagnetischen Erscheinungen des Gehirns.

• Magnetische Feldlinien werden oberhalb der

Schädeloberfläche registriert.

• Magnetfelder breiten sich ohne Verzerrungen durch Schädelstrukturen aus,

• genauere Lokalisation der Ursprungshirne im kortikalen Volumen.

• Messung erfolgt ohne Berührung und die damit verbundenen Störquellen.

• Methodische Aufwand ist sehr hoch (Abschirmung von

Störquellen, extrem empfindliche Messfühler),

• SQUID (Superconducting Quantum Interference Device) noch teuer,

• Bewegung des Probanden führen zu starken Artefakten; keinerlei Kopfbewegung möglich.