Gamma-Frequenzband

Die mit den ERSPs visualisierten Baseline-korrigierten Power-Modulationen der exogenen SAB (Abb.

4.50) zeigen für die Kontrollen im Zeitbereich von 1000 ms bis etwa 400 ms vor motorischer Reaktion eine zentral und parietal akzentuierte Gamma-Synchronisation. Nachfolgend tritt eine Desynchroni-sation über den gesamten Frequenzbereich ein, welche zentro-parietal verzögert ist.

Für die Patienten zeigt sich ebenso eine deutliche Gamma-Synchronisation vor motorischer Reaktion im entsprechenden Zeitfenster, v. a. über der linken Hemisphäre. Zum Zeitpunkt der motorischen Reaktion zeigen die Patienten ebenfalls eine Gamma-Synchronisation, die überall ab 35 Hz auftritt.

Während diese bei den Kontrollen okzipital und frontal am stärksten ist, ist diese für die Patienten eher parietal und über F3 und O1 betont sowie kürzer andauernd.

Für beide Gruppen ist im Zeitbereich ab ca. 400 ms vor und über die motorische Reaktion hinaus bis ca. 200 ms danach v. a. zentro-parietal eine Desynchronisation des Bandes zu beobachten, welche bei den Patienten außer zentral über die anderen Areale etwas diffuser verteilt scheint und über F4 annähernd hoch ist wie über zentral.

Die ERSPs der endogenen Bedingung (Abb. 4.51) präsentieren ebenfalls eine relative Power-Zunahme vor der motorischen Reaktion von 1000 bis zwischen 600 ms bzw. 400 ms vor dem Knopfdruck. Diese ist für die Kontrollen von zentral bis okzipital für die endogene SAB etwas ausgeprägter als für die exogene Bedingung. Über C4 fällt die ausgeprägte Zunahme der spektralen Power auf.

Die ERSP-Plots der endogenen SAB zeigen Ab 1000 ms bis ungefähr 400 ms vor motorischer Reak-tion gemäß der Kontrollbedingung eine relative Power-Zunahme für beide Untersuchungsgruppen.

Zentral, vor allem rechtshemisphärisch, ist diese für die Patientengruppe viel ausgeprägter als in der Kontrollgruppe. Über F3 und C3 fällt ab 1000 ms vor motorischer Reaktion eine stärkere Gamma-Synchronisation von 35 bis 45 Hz auf, die frontal allerdings nur für 100 ms anhält und in der Kon-trollgruppe nicht existent ist. Zentral findet sich die verstärkte Synchronisation bis ca. 600 ms vor Knopfdruck über den gesamten Frequenzbereich.

Die Kontrollgruppe hat über C4 ebenfalls eine Synchronisation. Die Erhöhungen der Power sind jedoch für die Kontrollen maximal parietal und okzipital, über O1 gibt es eine ausgeprägte Synchronisation zwischen 1000 ms und 800 ms vor Knopfdruck. Im Mittel entspricht sich die Stärke der Power-Zunahmen während endogener SAB für beide Gruppen über parietal. Auch hier sind ab ca. 500 ms vor dem Knopfdruck für beide Untersuchungsgruppen eingestreute relative Power-Abnahmen bis darüber hinaus zu beobachten, die bei den Kontrollen zentral von ca. 100 ms vor bis 200 ms nach Knopfdruck am ausgeprägtesten sind. Mehr noch als bei der exogenen SAB scheinen die Patienten diese Desynchronisationen nicht eindeutig am stärksten zentral, sondern in ähnlicher Ausprägung über F3 oder parietal aufzuweisen.

Zusammenfassend zeigt sich im Gamma-Band bei den Patienten für die exogene SAB im frühen Zeitfenster relativ zur Baseline eine stärkere Power-Zunahme im Vergleich zu den Kontrollen, vor allem linkshemisphärisch und frontal. Die Kontrollgruppe scheint bei der endogenen Bedingung eine stärkere Power-Zunahme im frühen Zeitfenster zu haben als bei der exogenen SAB. Ebenso sind die Desynchronisationen über den Zeitbereich der motorischen Reaktion bei den Patienten nicht eindeutig zentral am stärksten, sondern etwas diffuser verteilt und bei der endogenen SAB frontal ausgeprägter als zentral.

(a)Kontrollen

(b) Patienten

Abbildung 4.50 – Zeit-Frequenz-Darstellung (ERSP) für Gamma (exogene SAB)

Darstellung reversionskorrelierter Modulation der Power nach Baseline-Korrektur im Gamma-Band (28–

48 Hz) bei exogener SAB, nach Knopfdruck konvertiert für Kontrollen (a) und Patienten (b) für frontale (F3 & F4), zentrale (C3 & C4), parietale (P3 & P4) und okzipitale (O1 & O2) Elektroden. X-Achse: Zeit in ms, 0 markiert den Zeitpunkt des Knopfdruckes, Y-Achse: Power relativ zur Baseline in dB.

(a)Kontrollen

(b) Patienten

Abbildung 4.51 – Zeit-Frequenz-Darstellung (ERSP) für Gamma (endogene SAB)

Darstellung reversionskorrelierter Modulation der Power nach Baseline-Korrektur im Gamma-Band (28–

48 Hz) bei endogener SAB, nach Knopfdruck konvertiert für Kontrollen (a) und Patienten (b) für frontale (F3 & F4), zentrale (C3 & C4), parietale (P3 & P4) und okzipitale (O1 & O2) Elektroden. X-Achse: Zeit in ms, 0 markiert den Zeitpunkt des Knopfdruckes, Y-Achse: Power relativ zur Baseline in dB.

Statistische Untersuchung der ereigniskorrelierten Power-Modulation

Die ereigniskorrelierten Oszillationen im Gamma-Frequenzband wurden sowohl für die exogene als auch endogene SAB im Zeitbereich von 1000 ms bis 600 ms vor Knopfdruck untersucht, die gewählte Zentralfrequenz für die Wavelet-Analyse ist 37 Hz.

Exogene Bedingung Für die exogene Bedingung liegt ein signifikanter Gruppenunterschied hin-sichtlich der spektralen Power vor, die Patienten haben eine signifikant erhöhte Zunahme im statisti-schen Zeitfenster (F[1,44]=7,37; p=0,009;η²=0,14). Die Ableitungsregion hat keinen signifikanten Effekt auf die mittlere Power. Auch gibt es keinen signifikanten Interaktionseffekt von Gruppe und ROI.

Abbildung 4.52 visualisiert die Ergebnisse der statistischen Untersuchung. Die Gruppe der Patienten weist über allen Elektroden im Mittel eine deutliche relative Power-Zunahme im statistischen Zeit-fenster auf. Für die Kontrollen wird die im Mittel stattfindende relative Gamma-Desynchronisation im statistischen Zeitfenster dargestellt.

Abbildung 4.52 – Säulendiagramm Gamma (exogen)

Mittelwert der relativen Power-Modulation (samt Standardfehler) relativ zur Baseline im statistischen Zeitfenster für alle vier ROIs F (frontal), C (zentral), P (parietal) und O (okzipital) für Patienten und Kontrollen (X-Achse) in Dezibel (dB, Y-Achse).

Bei der endogenen SAB existiert kein signifikanter Gruppenunterschied hinsichtlich der mittleren spektralen Power. Der Faktor ROI hat einen signifikanten Effekt auf die mittlere Power im statisti-schen Zeitfenster (F[1,44]=4,11; p=0,016; η²=0,086). Es liegt kein signifikanter Interaktionseffekt der Faktoren Gruppe und ROI vor.

Die paarweisen Vergleiche geben an, dass ein signifikanter Unterschied hinsichtlich der mittleren Power nur zwischen frontaler und zentraler ROI existiert (p=0,007). Auf eine zusätzliche tabellarische Aufführung wird verzichtet.

Abbildung 4.53 visualisiert die Unterschiede hinsichtlich der Power-Modulation im statistischen Zeit-fenster zwischen den Gruppen. Insgesamt weisen die Kontrollen im statistischen ZeitZeit-fenster eine stärkere relative Power-Zunahme im Gegensatz zur exogenen Bedingung auf. Die mittlere relative Power ist für Die Patienten über zentral maximal, für Die Kontrollen über posterioren Arealen, spe-ziell parietal. Das Diagramm bildet aufgrund der Bildung der ROI-Werte nicht die Synchronsiation

über C4 für die Kontrollen ab, welche in den ERSPs zu sehen ist.

Abbildung 4.53 – Säulendiagramm Gamma (endogen)

Mittelwert der relativen Power-Modulation (samt Standardfehler) relativ zur Baseline im statistischen Zeitfenster für alle vier ROIs F (frontal), C (zentral), P (parietal) und O (okzipital) für Patienten und Kontrollen (X-Achse) in Dezibel (dB, Y-Achse).

Tabelle 4.10 gibt noch einmal einen Überblick über die Ergebnisse der statistischen Datenanalyse.

Für die Untersuchungsbedingungen sind die Zeitfenster der statistischen Datenanalyse samt der Ergebnisse der jeweiligen Varianzanalyse aufgeführt.

Bedingung/

Konvertierung

Frequenzband / statistische Zeitfenster

Theta Alpha Gamma

Exogen, stimulus-konvertiert

[300, 500] ms [0, 400] ms [0, 100] ms

F[1,44]=10,20; p=0,003;η²=0,18 n. s. n. s.

[200, 600] ms n. s.

Exogen, knopfdruck-konvertiert

[-400, 0] ms [-400, -200] ms [-1000, -600] ms Unteres Frequenzband: n. s. F[1,44]=7,37;

F[1,44]=8,34; p=0,006;η²=0,16 p=0,009; η²=0,14 Oberes Frequenzband:

F[1,44]=12,18; p=0,001;η²=0,22

Endogen, knopfdruck-konvertiert

[-400, 0] ms [-400, 0] ms [-1000, -600] ms

Unteres Frequenzband: n. s. n. s.

F[1,44]=5,62; p=0,022;η²=0,11 Oberes Frequenzband:

F[1,44]=5,21; p=0,027;η²=0,11

Tabelle 4.10– Übersicht über Ergebnisse der statistischen Varianzanalyse

Die Tabelle gibt einen Überblick über die Ergebnisse der Varianzanalyse der Daten der statistischen Zeitfenster. Das Signifikanzniveau der Berechnungen ist 0,05, n. s. bedeutet nicht signifikant.

Kapitel 5