Funktionelle Korrelate oszillatorischer Prozesse im EEG

Die Ergebnisse zu P-13047 Med. zeigen, dass verschiedene EEG-Oszillationen im Theta- und Alpha- Frequenzband mit verschiedenen kognitiven Prozessen in Verbindung stehen. Ereignisbezogene Veränderungen im Theta-Band stehen mit der Encodierung neuer Information in Verbindung, wohingegen das obere Alpha-Band mit semantischen Gedächtnisprozessen assoziiert ist. Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass diese Ergebnisse nur dann gefunden werden, wenn die Frequenzbänder individuell an der Alpha-Frequenz adjustiert werden. Darüber hinaus konnte gezeigt werden, dass Theta- und Alpha-Oszillationen die Güte der Gedächtnisleistung widerspiegeln, wenn eine komplexe Interaktion zwischen dem Zeitpunkt der EEG-Messung (in einem Ruhe- oder Aktivierungs-bzw. Testintervall) und der Art des Frequenzbereiches (Theta- versus Alpha-Band) berücksichtig wird. Diese Interaktion ist durch folgende Ergebnisse charakterisiert: (i) Mit zunehmender Aufgabenschwierigkeit nimmt das Ausmaß der Theta-Synchronisation zu, das Ausmaß der Alpha-Desynchronisation nimmt hingegen ab. (ii) Die Größenordnung dieser Veränderungen hängt zusätzlich vom Ausmaß der Ruheaktivivierung ab. Im Theta- Band ist gute kognitive Leistung mit geringer Ruhe-Power, im Alpha-Band hingegen mit hoher Power assoziiert. Diese Ergebnisse haben uns zu einer neuen Hypothese geführt. Wir sind von der Vermutung ausgegangen, dass gute kognitive Leistung auch durch externe oszillatorische Stimulierung in der individuellen Alpha-Frequenz induziert werden kann. Wir haben diese Hypothese im Zusammenarbeit mit Prof.Gerloff an der Universität Tübingen untersucht. Versuchspersonen wurden in einer Ruhesituation mit repetitiver transkranieller magnetischen Stimulation oszillatorisch - in der individuell bestimmten Alphafrequenz - stimuliert. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Art der Stimulierung zu einer Verbesserung der kognitiven Leistung führte und, dass dabei die EEG- Parameter genau in jene Richtung verändert wurden, wie wir sie von guter Gedächtnisleistung her kennen: Angeregt durch die oszillatorische Stimulierung im Alpha-Band erhöht sich die Alpha-Aktivität in einer Ruhesituation und führt in der Folge zu einer verstärkten Alpha-Unterdrückung (Desynchronisation) während der Durchführung einer kognitiven Aufgabe. Diese Ergebnisse zeigen, dass durch eine externe oszillatorische Stimulierung EEG-Veränderungen induziert werden können, die zu einer Verbesserung kognitiver Leistung führen. Sie sprechen dafür, dass die von uns gefundenen Zusammenhänge zwischen EEG-Parametern und kognitiver Leistung nicht korrelativer, sondern kausaler Natur sind.