Korrelieren iktale langsame Wellen mit Vergessen?
Do ictal slow waves correlate with forgetting?
Wissenschaftsdisziplinen
Informatik (30%); Mathematik (10%); Medizinisch-theoretische Wissenschaften, Pharmazie (60%)
Keywords
-
EEG slow waves,
Epilepsy,
Consciousness,
Memory,
Sleep,
Seizure
Patienten mit Epilepsie leiden häufig unter Gedächtnisstörungen. Könnten die epileptischen Anfälle die Ursache für diese Beeinträchtigung sein? In Untersuchungen zu Langzeitfolgen von Anfällen konnte für die meisten Epilepsiesyndrome kein chronischer Verfall der Gedächtnisleistung festgestellt werden. Einzig das häufige Auftreten von schweren tonisch-klonischen Anfällen über einen langen Zeitraum hinterlässt bemerkenswerte Spuren. Es gibt allerdings Hinweise zu kurzfristigen Effekten von Anfällen bei Patienten mit links lateralisierter Temporallappenepilepsie. Diese Patienten vergessen Inhalte eher, wenn zwischen Lernen und Erinnern ein Anfall statt gefunden hat. Bei epileptischen Anfällen mit Bewusstseinsverlust können langsame Wellen (max. 4 Hz) im EEG gemessen werden. Diese langsamen Wellen stehen auch im Zusammenhang mit einem gestörten Zugriff auf das Gedächtnis. Wir vermuten, dass langsame Wellen während eines Anfalls ein Zeichen für gedächtnisbeeinträchtigende Prozesse sein könnten. Um diese Annahme zu überprüfen müssen wir andere Faktoren kontrollieren, welche das Gedächtnis beeinträchtigen oder unterstützen könnten. Dazu gehören z.B. gedächtniskonsolidierende Muster im Tiefschlaf, oder evt. störende interiktale epileptiforme Ereignisse und (pathologische) hochfrequente Oszillationen während des Speicherns, des Konsoliderens und des Abrufens von Gedächtnisinhalten. In der Video-EEG-Monitoring Einheit haben wir die Möglichkeit all diese Faktoren zu überprüfen. Dort werden Patienten für ca. eine Woche klinisch überwacht. In diesem Rahmen möchten wir 100 Patienten mit Oberflächen-EEG und 20 Patienten mit invasivem EEG einer intensiven Testung des Gedächtnisses über 3 Tage und 3 Nächte (insgesamt 6 Tests) unterziehen. Wir werden quantitative Eigenschaften der Gehirnströme und der kognitiven Charakteristiken der evt. auftretenden Anfälle analysieren und in Beziehung zur Gedächtnisleistung setzen. Dieses Projekt soll den möglichen Zusammenhang zwischen kurzfristigen Gedächtnisstörungen, Bewusstseinsstörungen und anfalls- oder schlafbezogenen langsamen Wellen ausleuchten. Die Ergebnisse könnten nicht nur für die Perspektive der Patienten auf die Anfälle relevant sein. Auch die Rechtfertigung von Therapien könnte durch die Ergebnisse modifiziert werden. Schließlich könnten neue Theorien zum Verhältnis der Gedächtniskonsolidierung und Störungen des Bewusstseins bei Anfällen oder im Tiefschlaf durch die Ergebnisse inspiriert werden.
Patienten mit Epilepsie leiden häufig unter Gedächtnisstörungen. Könnten die epileptischen Anfälle die Ursache für diese Beeinträchtigung sein? In Untersuchungen zu Langzeitfolgen von Anfällen konnte für die meisten Patienten kein chronischer Verfall der Gedächtnisleistung festgestellt werden. Einzig das häufige Auftreten von vielen schweren Krampfanfällen mit Bewusstseinsverlust über einen langen Zeitraum hinterlässt bemerkenswerte Spuren. Es gibt allerdings auch Hinweise auf kurzfristige Gedächtnisstörungen bei Patienten mit Anfällen, welche im linken Schläfenlappen beginnen. Diese Patienten vergessen Inhalte eher, wenn zwischen Lernen und Erinnern von Wörtern ein Anfall stattgefunden hat. Bei epileptischen Anfällen mit Bewusstseinsverlust kann verlangsamte Gehirnaktivität in der Form von Wellen (max. 4 Hz) im Elektroencephalogramm (EEG) gemessen werden. Diese langsamen Wellen treten einerseits auf, wenn wir Gedächtnisinhalte im Tiefschlaf verfestigen. Andererseits stehen sie auch für einen gestörten Zugriff auf das Gedächtnis, da sie immer auftreten wenn Menschen sich in unbewussten Zuständen befinden wie z.B. im Tiefschlaf, im Wachkoma, oder nach einem Krampfanfall. Wir vermuteten, dass langsame Wellen während eines Anfalls ein Zeichen für gedächtnisschädigende Prozesse sein könnten. Um das herauszufinden wurden in der Video-EEG-Station der Universitätsklinik für Neurologie in Salzburg 119 PatientInnen während eines stationären Aufenthaltes intensiv untersucht. An vier aufeinanderfolgenden Tagen wurde die Gedächtnisleistung morgens und abends getestet. Wir testeten Bewegungslernen, sprachliches Gedächtnis und Alltagsgedächtnis, also Erinnerungen an Erlebnisse. Das Alltagsgedächtnis wurde in Form einer eigens angefertigten virtuellen Stadt am Computer systematisch erzeugt. Wir überprüften, ob Anfälle, und speziell jene, welche im EEG mit langsamen Wellen einhergehen, das Merken von Gedächtnisinhalten beeinträchtigen würde. Entgegen unserer Annahme zeigte sich kein bedeutsamer Einfluss von Anfällen mit oder ohne langsame Wellen auf Bewegungslernen, sprachliches Gedächtnis oder Alltagsgedächtnis. Allerdings konnten wir feststellen, dass Patienten mit Epilepsie den Schlaf nur dann gut für die Verfestigung von Gedächtnisinhalten nutzen können, wenn keine Anfälle während des Schlafes auftreten. Außerdem es zeigte sich eine interessante Wechselwirkung zwischen Anfällen und antiepileptischer Medikation. Im Schnitt störte eine höhere Medikamentendosis das Alltagsgedächtnis. Die Ergebnisse sprechen dafür, dass der Einfluss von antiepileptischer Medikation auf das Gedächtnis größer ist, als der Einfluss von epileptischen Anfällen. Jedoch zeigten Patienten mit Anfällen und einer geringen Medikamentendosis schlechtere Leistungen als Patienten mit Anfällen und einer hohen Medikamentendosis. Dieses Ergebnis könnte darauf hinweisen, dass die erhöhte Anfallsgrundbereitschaft das Merken und Erinnern stört. Da es viele verschiedene antiepileptische Medikamente gibt sollten zukünftige Projekte erkunden, ob diese Wechselwirkung zwischen Anfällen und Dosis für bestimmte Medikamente eher zutrifft als für andere.
- Nikolai Axmacher, Ruhr-Universität Bochum - Deutschland
- Jürgen Fell, Universität Bonn - Deutschland
- Rainer Surges, Universität Bonn - Deutschland
- Gaen Plancher, Université Lumière Lyon 2 - Frankreich
- Pascale Piolino, Université Rene Descartes - Paris V - Frankreich
Research Output
- 75 Zitationen
- 2 Publikationen
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2019
Titel Network Perspectives on Epilepsy Using EEG/MEG Source Connectivity DOI 10.3389/fneur.2019.00721 Typ Journal Article Autor Van Mierlo P Journal Frontiers in Neurology Seiten 721 Link Publikation -
2019
Titel Correlation of EEG spectra, connectivity, and information theoretical biomarkers with psychological states in the epilepsy monitoring unit — A pilot study DOI 10.1016/j.yebeh.2019.106485 Typ Journal Article Autor Höller Y Journal Epilepsy & Behavior Seiten 106485 Link Publikation