Elektroencephalografie (EEG)

EPR Komponenten
ERP Komponenten

Beim EEG handelt es sich um eine relativ alte (erste Anwendung 1924 durch Hans Berger) und etablierte Methode, um Hirnaktivität sichtbar zu machen. Im Gegensatz zu den bildgebenden Verfahren, die metabolische Veränderungen anzeigen, registriert das EEG im wesentlichen die Aktivität der Nervenzellen selbst.

Technik

Zur Aufzeichnung des EEGs werden Elektroden auf dem Kopf positioniert und mittels Elektrodenpaste der Kontakt zur Kopfoberfläche hergestellt. Das geringamplitudige elektrische Signal wird verstärkt und durch einen Analog/Digital (A/D) Wandler vom analogen kontinuierlichen Signal in ein digitales zeitlich diskretes Signal gewandelt und auf den Computer zur Speicherung übertragen.

Es wird zwischen Wach- und Schlaf-EEG, sowie Ruhe- und Aktivitäts-EEG unterschieden. Die Basisaktivität im Gehirn ist durch den Wechsel von positiven und negativen Potentialen gekennzeichnet. Die Basisaktivität korreliert mit Prozessen der Bewußtheit und Konzentration. Im Basis-EEG werden fünf Frequenzbereiche unterschieden: alpha (8-12Hz), beta (14-40Hz), theta (4-7Hz), delta (1-4Hz) und gamma (40Hz).

Neben der Basisaktivität im Frequenzbereich werden Informationsverarbeitungsprozesse mittels Ereignis-Korrelierten-Potentialen (ERPs) im Zeitbereich untersucht. Hierzu wird die EEG-Aktivität in Reaktion auf die Darbietung externer Stimuli gemessen. Diese Aktivität reflektiert dabei - je nach Untersuchungsdesign - basale Informationsverarbeitungsprozesse, motorische Reaktionen, oder höhere kognitive und emotionale Prozesse. Aufgrund der höheren Amplitude der Basisaktivität müssen ERPs aus dieser herausgefiltert werden. Die Filterung wird dabei durch Mittelung über eine Reihe von gleichen Stimuli bewerkstelligt.

Die kontinuierliche EEG-Messung mit hoher zeitlicher Auflösung erlaubt eine Verbindung zwischen kognitiven und emotionalen Verarbeitungsprozessen und der Hirnaktivität herzustellen. Das EEG reflektiert dabei immer die Aktivität von Nervenzellenverbänden, dadurch und aufgrund der Entfernung der Elektroden zu diesen, ist die räumliche Auflösung wesentlich geringer als in bildgebenden Verfahren.

ERP Komponenten

Das ERP ist eine Sequenz positiver und negativer Spannungsveränderungen über die Zeit. Komponenten werden nach Donchin, Ritter und McCallum (1978) nach folgenden Kriterien bestimmt:

Polarität beinhaltet eine Verschiebung der Spannung relativ zur Basisaktivierung und einer Referenz.

Latenz kennzeichnet den Peakwert einer Amplitude in zeitlicher Relation zur Präsentation eines Stimulus.

Topographie steht für die Position auf der Kopfoberfläche und kennzeichnet die aktive Hirnregion.

Sensitivität beschreibt den Zusammenhang der gemessenen Aktivität mit der experimentellen Manipulation.

Labore

Das D.I.N.E. beherbergt fünf EEG-Labore. Die Ausstattung umfasst 6 kaskadierbare 32-Kanal BrainAmp-Verstärker (Brainproducts), sowie einen 64-Kanal EEG-Verstärker (TMS).