Ultralangsame Schwankungen innerhalb der rhythmischen Aktivität im Alpha-Band und deren mögliche Ursachen

SummaryThe time variation of spectral parameters of EEG data, from occipital and central regions, were analysed in normal subjects. Three-second segments, overlapping at 1-s intervals, were studied as to their peakfrequency, bandwidth and power within the alpha band using an autoregressive model of 7th order. In addition, the EKG and respiration were also analysed. Beat-to-beat intervals from the EKG were measured to quantify underlying slow rhythms.Individual EEG parameters were found to change synchronously with respiration and also with the 6/min rhythms underlying the heart rate variation. These changes occurred most frequently only for a short time and they seldom appeared in several cortical regions simultaneously. In addition, the EEG parameters also changed synchronously with the repetition of a specific task (e.g., CNV paradigm) showing dependence from stimulus modality and from task complexity.Basically a decrease in power within the alpha band, sometimes together with a small increase or decrease of peak frequency, was shown to occur predominantly in that cortical area involved with processing of task-relevant information. Ultra-slow changes of the EEG parameters can be interpreted as changes in cortical excitability and responsiveness.ZusammenfassungAn mehreren Studenten wurden EEG-Daten von der occipitalen und zentralen Region mit Hilfe der Spektralparameterschätzung untersucht. Dabei wurde jede Sekunde die Mittenfrequenz, Bandbreite und mittlere Leistung innerhalb des Alpha-Bandes unter Verwendung eines autoregressiven Modells der Ordnung 7 aus 3 s-Segmenten geschätzt. Zusätzlich zum EEG wurde noch das EKG und die Atmung registriert. Aus dem EKG wurden die Herzschlagintervalle ausgemessen und auf langsame Rhythmen hin untersucht.Es wurde gefunden, daß sich die einzelnen EEG-Parameter sowohl atemsynchron als auch synchron mit dem der Herzrate unterlagerten 6/min-Rhythmus ändern können, wobei diese gemeinsamen Änderungen allerdings meist von nur kurzer Dauer sind und selten in Ableitungen von verschiedenen Regionen gleichzeitig auftreten. Zusätzlich dazu können sich die EEG-Parameter auch synchron mit einem Task ändern, wobei die Art des Tasks und die Modalität der verwendeten Reize eine Rolle spielen. Grundsätzlich hat es sich dabei gezeigt, daß sich eine Reduktion der Leistung in Verbindung mit einer geringfügigen Erhöhung der Mittenfrequenz im Skalp-EEG vorwiegend im Bereich derjenigen kortikalen Regionen objektivieren läßt, die gerade an der Verarbeitung von taskrelevanter Information beteiligt sind. Langsame Änderungen in den genannten Parametern können somit als Änderungen in der corticalen Erregbarkeit und Reaktionsbereitschaft interpretiert werden.

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