dc.contributor.author
Israel, Heike
dc.date.accessioned
2018-06-07T20:25:51Z
dc.date.available
2008-01-26T00:00:00.649Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/6822
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-11021
dc.description
Gesamtdissertation
dc.description.abstract
Moderne nicht-invasiv bildgebende Verfahren des Gehirns basieren auf dem
Prinzip der neurovaskulären Kopplung, dem Phänomen, dass aktivierte Hirnareale
aufgrund eines erhöhten Energieverbrauches stärker durchblutet werden. Wie die
Übersetzung neuronaler Aktivität in die resultierende vaskuläre Antwort
erfolgt, ist bislang nur unvollständig verstanden. Unter lang anhaltender
Stimulation wurde eine Amplitudenreduktion der vaskulären Antwort beschrieben.
Dies führte zu der Annahme, dass eine transiente „Entkopplung" zwischen
neuronaler Aktivität und vaskulärem Signal auftrete, die aufgrund
unterschiedlicher metabolischer Prozesse zu Beginn und im Verlauf der
Stimulation erklärt wurden. Bisher ist jedoch ungeklärt, inwieweit dies allein
auf metabolischen Umstellungen oder neuronalen und vaskulären
Gewöhnungseffekten an den wiederkehrenden Reiz, im Sinne einer Habituation,
beruht. In der vorliegenden Studie werden neuronale und vaskuläre Habituation
unter visueller Stimulation (3 Hz Kontrastumkehr) simultan mittels Visuell
Evozierten Potentialen (VEP) und Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) untersucht.
Habituationseffekte wurden auf zwei Zeitskalen untersucht. Innerhalb eines
einminütigen Stimulationsblockes zeigte sich eine signifikante Reduktion der
P100N135-Amplitude des VEPs in Korrelation mit einer Reduktion der vaskulären
Parameter (Konzentrationsänderungen des oxygenierten und deoxygenierten
Hämoglobins; [oxy-Hb] und [deoxy-Hb]). Über 13 sukzessive Stimulationsblöcke
zeigte sich nur ein schwacher Trend hinsichtlich einer neuronalen Habituation
ohne Relation zur vaskulären Antwort. Anhand der Ratio zwischen Veränderungen
der P100N135-Amplitude des VEPs und der Konzentrationsänderungen der
vaskulären Parameter ([oxy-Hb] und [deoxy-Hb]) innerhalb des einminütigen
Stimulationsblockes konnte ein Kopplungsindex definiert werden. Es ergab sich
ein Abfall des [deoxy-Hb] um 0,02 µM und ein Anstieg des [oxy-Hb] um 0,06 µM
pro 1 µV Zunahme der P100N135-Amplitude. Dieser Kopplungsindex war sowohl für
den Stimulations- als auch den Habituationseffekt konstant. Diese Ergebnisse
unterstützen die Vorstellung eines linearen Verhältnisses der neurovaskulären
Kopplung und sprechen gegen eine transiente Entkopplung neuronaler Aktivität
und vaskulärer Antwort aufgrund metabolischer Umstellungen.
de
dc.description.abstract
Non-invasive imaging methods of the brain are based on the neurovascular
coupling, the phenomenon of an increased regional blood flow of functionally
activated brain regions due to an increased energy demand. There are, however,
a number of unresolved questions, i.e. regarding the translation from the
neuronal activation to the vascular response. For prolonged stimulations a
reduction of the vascular response has been shown. This led to the assumption
of an transient uncoupling of neuronal activity and vascular signal due to a
shift from non-oxidative to oxidative metabolism. So far, it is unclear,
whether these changes could also be explained by neuronal habituation that
will be mirrored by the closely linked vascular response. In this study,
visually evoked potentials (VEP) and cerebral oxygenation changes, as measured
by near-infrared spectroscopy (NIRS), are assessed to elucidate the relation
between electrophysiological and vascular responses to a checkerboard stimulus
reversing at 3 Hz. Habituation of either response is analysed on two time
scales. Within the 1-min stimulation period a significant decrease in
P100N135-component amplitude was closely coupled to a significant decrease in
the amplitude of the oxygenation parameters (concentration changes in
oxygenated and deoxygenated haemoglobin, [oxy-Hb] and [deoxy-Hb]). The
analysis across the 13 successive stimulation blocks yields a trend for a
decrease in the VEP-components' amplitude, not reflected in the vascular
response. When calculating a ratio between the amplitude of the
P100N135-component and the concentration changes in the vascular parameters a
"coupling index" of a 0,02 µM decrease in [deoxy-Hb] and an increase of 0,06
µM in [oxy-Hb] is found per 1 µV increase in the P100N135-component amplitude.
The ratio is the same irrespective of its assessment from the stimulation
effect or the habituation effect. These results support the notion that the
coupling between neuronal activation and the vascular response exhibits linear
aspects and thus might argue against a transient uncoupling of neuronal
activity and vascular response due to oxidative metabolism.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
neurovascular coupling
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Nicht-invasive Untersuchung der neurovaskulären Kopplung am Modell der
Habituation des Visuell Evozierten Potentials (VEP) und der
Oxygenierungsantwort
dc.contributor.firstReferee
PD Dr. med. Hellmuth Obrig
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. rer. nat. Matthias Kohl-Bareis
dc.contributor.furtherReferee
Priv.-Doz. Dr. med. habil. M. Schroeter
dc.date.accepted
2008-01-28
dc.date.embargoEnd
2008-04-07
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000003553-4
dc.title.translated
Habituation of the Visually Evoked Potential and Its Vascular Response:
Implications for Neurovascular Coupling in the Healthy Adult
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000003553
refubium.mycore.transfer
http://www.diss.fu-berlin.de/2008/87/
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000003553
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access