Quantitative EEG-Analyse im postiktalen Delir: Quellenlokalisation pathologischer hirnelektrischer Aktivität in Beziehung zu klinischen Funktionsstörungen im Delir nach Elektrokrampftherapie

Abstract

Das Delir ist eine Psychose bei akuter ZNS-Störung, die mit charakteristischen Veränderungen des EEG einhergeht. Eine diffuse Verlangsamung des EEG, die sich aus einem Abfall der okzipitalen Alpha-Power und einem globalen Anstieg der slow-wave-Power zusammensetzt, gilt als charakteristisch. Für das postiktale Delir bei Elektrokrampftherapie (EKT) konnte der Anstieg der slow-wave-Power auf frontotemporale Regionen eingegrenzt werden. Mit LORETA steht eine Methode zur Verfügung, anhand der die dem EEG zugrundeliegende kortikale elektrische Aktivität errechnen werden kann. Das Ziel der vorliegenden Studie war die Lokalisierung kortikaler Generatoren des pathologischen EEG im postiktalen Delir bei EKT. Es wurden 12 Patienten untersucht, die eine bilaterale EKT aufgrund einer therapieresistenten depressiven Erkrankung erhielten. Als Kontrollgruppe dienten 8 Probanden mit einer depressiven Erkrankung vergleichbaren Schweregrades, die jedoch keine EKT erhielten. Die Untersuchungen wurden vor Beginn der EKT-Serie, im postiktalen Zustand ca. 30-60min. nach der 6. EKT-Sitzung und 24h später durchgeführt. Sie umfaßten die Ableitung eines EEG, klinische Ratings und neuropsychologische Tests. Mit einer quantitativen EEG-Analyse konnte eine frontotemporale Erhöhung der slow- wave Power im Delir nach EKT bestätigt werden. Für Fz wurden signifikante Korrelationen mit psychopathologisch bzw. neuropsychologisch erfaßten zentralen Symptomen des Delirs gefunden (p<0,05 bzw. p<0,01). In der LORETA- Analyse wurde im postiktalen Delir ein slow-wave Fokus im dorsalen Kompartiment des ACC gefunden (BA 24; Talairach Koordinaten 4, -4, 29; p<0,05). Die vorliegende Arbeit zeigt unter Verwendung eines auf dem Talairach-Atlas basierenden Lokalisationsverfahrens erstmalig eine mögliche Quelle der charakteristischen EEG-Veränderung des Delirs nach EKT. Lokalisationsartefakte durch die Grunderkrankung, die Medikation sowie die EKT konnten ausgeschlossen werden. Der gefundene Fokus im anterioren Gyrus cinguli ist topographisch konsistent mit den Ergebnissen der durchgeführten quantitativen EEG-Analyse. Auch im Hinblick auf die Korrelationen wichtiger Symptome des Delirs mit der Theta-Power an Fz scheint die Lokalisation im dorsalen ACC plausibel. Die Ergebnisse sprechen dafür, daß es gelungen ist, einen Generator des pathologischen postiktalen EEG nach EKT zu identifizieren. Die Ergebnisse sprechen weiterhin für eine Beteilung des ACC an der Pathophysiologie des Delirs nach EKT. Der Befund wird im Rahmen einer neuropsychologischen Funktionsstörung der zentralen Exekutive diskutiert. Es wird vorgeschlagen, die Ergebnisse der vorliegenden Studie in das Modell eines im Delir primär gestörten Supervisory Attentional System nach Norman und Shallice zu integrieren.

Delirium is a psychosis occurring during acute central nervous system dysfunction. A diffuse slowing of the electroencephalogram (EEG) with a decrease of occipital alpha power and an increase of slow-wave power is regarded as characteristic. In postictal delirium following electroconvulsive therapy (ECT) the increase of slow-wave power is focused on frontotemporal scalp areas. The aim of this study was to localize cortical generators of pathologic brain electrical activity during postictal delirium. Low Resolution Electromagnetic Tomography (LORETA) was used to compute cortical current density as registered from EEG scalp electrodes. 12 patients have been investigated who received bilateral ECT for treatment of a therapy-resistant depressive disorder. 8 patients with a comparable depressive disorder who did not receive ECT served as control. Investigations were conducted before ECT, during the postictal state 30-60min after ECT, and 24 h later in the interictal period and consisted of resting EEG recording, clinical ratings, and neuropsychological testing. A frontotemporal increase of slow-wave power was found in the quantitative EEG analysis. Theta activity at frontal midline (Fz) electrode position correlated significantly with central symptom of delirium (p<.05-.01). LORETA analysis revealed a slow-wave focus in the anterior cingulate cortex (ACC) during postictal delirium (Brodmann Area 24; Talairach X, Y, Z: 4, -4, 29; p<.05). The ACC slow-wave focus is consistent with the results of our EEG frequency analysis since it may explain the pattern of both topographical and of quantitative changes after ECT. Moreover, the topographic distribution of the correlations is consistent with this focus. The results argue in favour of a contribution of ACC to the pathopysiology of delirium following ECT. The results are further interpreted as a neuropsychological dysfunction of a central executive system. It is proposed that the ACC slow-wave focus may reflect a primarily disturbed Supervisory Attentional System according to the model developed by Norman and Shallice.