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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-002263-0

Affektive und kognitive Störungen bei infarktbedingter Kleinhirnläsion - Eine EEG-Studie ereigniskorrelierter Potentiale

  • Es gibt Hinweise darauf, dass das Kleinhirn an affektiven und kognitiven Verarbeitungsprozessen und an Arbeitsgedächtnisleistungen beteiligt ist. In dieser Arbeit wurden 8 Patienten mit Kleinhirninsulten (Durchschnittsalter 61,25 Jahre), die in der neurologischen Klinik der Universitätsmedizin Greifswald behandelt wurden und 7 Patienten mit peripher neurologischen Erkrankungen (Durchschnittsalter 56,71 Jahre), bei denen eine Kleinhirnläsion ausgeschlossen worden war, untersucht. Zur Beurteilung veränderter neuronaler Aktivitäten wurde eine 129-Kanal-Elektroenzephalographie-Studie (EEG) verwendet und mithilfe der Interpretation ereigniskorrelierter Potentiale (EKP) verschiedene affektive und kognitive Verarbeitungsprozesse analysiert. In der Teilstudie 1 wurde die frühe Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli, in der Teilstudie 2 affektive und kognitive Verarbeitungsprozesse während der Präsentation visueller Stimuli, in der Teilstudie 3 affektive und kognitive Verarbeitungsprozesse während der Präsentation visueller und akustischer Stimuli und in der Teilstudie 4 die späte Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli untersucht. Zur Untersuchung der affektiven Verarbeitungsprozesse wurden Bilder verschiedenen emotionalen Inhaltes (angenehm, neutral, unangenehm) und Erregungsstufe (schwach bis stark erregend) aus dem Katalog des International Affective Picture System (IAPS) verwendet. Es wurden Bilder in schneller 333ms (Teilstudien 1 bis 3) oder in langsamer Abfolge von 1000ms (Teilstudie 4) präsentiert. Zur Untersuchung kognitiver Verarbeitungsprozesse wurden die IAPS-Bilder bearbeitet. Für die Teilstudie 2 wurden sie mit Linien (horizontal/vertikal) überlagert und für die Teilstudie 3 mit Tönen (hoch/tief) synchronisiert. Linien und Töne unterschieden sich in ihrer Wahrscheinlichkeit des Auftretens, wobei die seltenen Reize als Zielreize dienten, welche von den Probanden mitgezählt werden mussten. Es wurden durch dieses Studiendesign folgende ereigniskorrelierte Potentiale gemessen: Die EPN, die visuelle P200 und P300, die akustische P300 und das LPP. Bezüglich der frühen und späten Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli konnten folgende Daten erhoben werden. In der Teilstudie 1 lösten in der Läsionsgruppe nur stark erregend angenehme vs. neutrale Bilder eine EPN aus. Ein signifikanter Gruppeneffekt bestand jedoch nicht. In der Teilstudie 2 war weder für schwach noch für starke erregend affektive vs. neutrale Bilder eine EPN in der Läsions- und Kontrollgruppe nachweisbar. In der Teilstudie 3 konnte zwar nur in der Kontrollgruppe für stark erregend angenehme vs. neutrale Bilder eine EPN nachgewiesen werden, die Gruppen unterschieden sich jedoch nicht signifikant voneinander. In der Teilstudie 4 lösten weder schwach noch stark erregend affektive Bilder ein LPP in der Läsionsgruppe aus. Ein signifikanter Gruppeneffekt bestand nicht, trotz nachweisbaren LPPs in der Kontrollgruppe für schwach erregend angenehme und stark erregend affektive vs. neutrale Bilder. Bezogen auf kognitive Verarbeitungsprozesse konnte in beiden Gruppen in der Teilstudie 2 eine visuelle P300 nach der Präsentation seltener Zielreize nachgewiesen werden. Die Läsionsgruppe wies dagegen eine signifikante visuelle P200 nach Präsentation von Zielreizen gegenüber der Kontrollgruppe auf. Eine akustische P300 (P3b) war in der Teilstudie 3 nach der Präsentation akustischer Zielreize in keiner Gruppe nachweisbar. Dagegen bestand in der Kontrollgruppe eine signifikant stärkere P3a. Die Ergebnisse zeigen, dass Patienten mit einer Kleinhirnläsion keine Beeinträchtigung in der frühen oder späten Verarbeitung visuell-affektiver Stimuli aufweisen. Sie sind in der Lage, eine Bottom-up-Prozessierung visuell-affektiver Stimuli durchzuführen und sie nach ihrer Motivationsrelevanz einzuordnen. Patienten mit einer Kleinhirnläsion unterscheiden sich nicht signifikant in ihrer neuronalen Aktivität gegenüber der Kontrollgruppe während intra- und crossmodaler Verarbeitungsprozesse von visuell-affektiven Stimuli während visueller oder akustischer Aufgaben. Die in vielen Studien beobachteten affektiven Auffälligkeiten bei Patienten mit einer Kleinhirnischämie sind daher auf spätere Verarbeitungs- und Ausführungsprozesse von Emotionen zurückzuführen, welche einer kognitiven und somit Top-down-Kontrolle unterliegen. Patienten mit einer Kleinhirnläsion benötigen allerdings mehr Arbeitsgedächtnisleistung, um die gestellte visuell-kognitive Aufgabe zu absolvieren. Des Weiteren weisen sie Beeinträchtigungen in supramodalen kognitiven Verarbeitungsprozessen auf. Je schwieriger die kognitiven Anforderungen sind, umso mehr weisen Patienten mit einer Kleinhirnläsion Beeinträchtigungen in Form veränderter neuronaler Aktivität auf. Die Ergebnisse dieser Arbeit weisen darauf hin, dass das Kleinhirn vor allem an kognitiven und weniger an affektiven Verarbeitungsprozessen beteiligt ist.
  • As the cerebellum is involved in affective processing as well as in working memory processing, consequently, it is part of cognitive processing. This paper is based on the examination of 8 patients with cerebellar lesions (average age of 61,25) who were treated at the neurology clinic of the Greifswald University Medical School and 7 additional patients with peripheral neurological diseases (average age of 56,71) for whom a cerebellar lesion was ruled out. In order to evaluate altered neuronal activities, a 129-channel-electroencephalography study was carried out. Based on interpretations of event-related potentials, various affective and cognitive processes were analysed. The specific procedures carried out are as follows: Study Part 1: Early processing of affective pictures; Study Part 2: Affective and cognitive processing during the viewing of affective pictures and visual stimuli; Study Part 3: Affective and cognitive processing during the viewing of affective pictures and acoustic stimuli; Study Part 4: Late processing of affective pictures. The examination of affective processing was based on pictures taken from the catalogue of the International Affective Picture System (IAPS), which contains pictures of various emotional contents (pleasant, neutral, unpleasant) as well as various levels of emotional stimulation (ranging from low to high arousal). The images were presented in a fast sequence of 333ms (Study Parts 1 to 3) and in a slower sequence of 1000ms (Study Part 4). In order to evaluate cognitive processing, the used IAPS pictures were modified. In particular, they were overlaid with horizontal and vertical lines for Study Part 2, and for Study Part 3 they were synchronized with sounds (high/low pitched). Lines and sounds differed in the probability of their occurrence, wherewith the rare stimuli were intended as target stimuli, which had to be counted by the test persons within the sequence of stimuli. Due to the experimental design the following event-related potentials could be measured: EPN, visual P200 and P300, acoustic P300 and LPP. Concerning the early and late processing of affective pictures, the following data could be gathered: In Study Part 1, only strongly affective positive vs. neutral pictures triggered EPN in the lesion group. There was, however, no significant group effect. In Study Part 2 there was no verifiable EPN to be found in the lesion and control group, neither for less nor strongly affective vs. neutral pictures. In Study Part 3 there was a traceable EPN found in the control group after viewing strongly arousing positive vs. neutral pictures, the examination groups did not differ significantly. In Study Part 4 neither little nor strongly arousing affective pictures triggered a LPP in the lesion group. No significant effect was noticeable despite traceable LPPs found in the control group with less stimulating positive and strongly stimulating affective vs. neutral pictures. Regarding cognitive processing in Test Study 2, it was possible to ascertain visual P300 in both examination groups after showing them rare target stimuli. The lesion group, however, showed a significant visual P200 after the viewing of target stimuli in contrast to the control group. Generally there was no traceable acoustic P300 (P3b) to be found in any group in Test Study 3 after the playing of acoustic target stimuli. However, a significantly stronger P3a could be ascertained in the control group. These results show that patients suffering from cerebellar lesion do not have an impairment of their early and late processing of affective pictures. They are capable of the bottom-up-processing of affective pictures and of arranging them according to their motivational relevance. Patients suffering from cerebellar lesion do not differ significantly from the control group in their neuronal activity during intra-modal and cross-modal processing of affective pictures in dealing with visual or acoustic tasks. Affective abnormalities with patients suffering from cerebellar ischemia, which have been observed in several studies, can be attributed to subsequent emotional coping and execution processing, which are subject to cognitive and thus top-down-processing. Patients with cerebellar lesion do require more effort in terms of working memory processing for the accomplishment of visual-cognitive tasks. Moreover, they exhibit impairment in supra-modal cognitive processing. The more challenging the cognitive tasks, the more cerebellar lesion patients show impairment in the form of altered neuronal activity. The results of this study suggest that the cerebellum is primarily involved in cognitive and only secondarily involved in affective processing.

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Metadaten
Author: Anne Henrike Schuch
URN:urn:nbn:de:gbv:9-002263-0
Title Additional (English):Affective and cognitive impairments in patients with cerebellar lesion- An EEG-study of event-related potentials
Advisor:Prof. Dr. Christof Kessler
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2015/06/17
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Universitätsmedizin (bis 31.05.2018)
Date of final exam:2015/05/11
Release Date:2015/06/17
Tag:EPN, Ereigniskorrelierte Potentiale, LPP, P300
IAPS, International Affective Picture System, cerebellar lesion, cognition, emotion, event-related potential, stroke, working memory
GND Keyword:Bildverarbeitung, Elektroencephalographie, Gefühl, Kleinhirn, Kognition, Potenzial, Schlaganfall
Faculties:Universitätsmedizin / Klinik und Poliklinik für Neurologie
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit