dc.contributor.author
Kuhberg, Marc
dc.date.accessioned
2018-06-07T21:19:53Z
dc.date.available
2008-07-11T07:04:41.806Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/7735
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-11934
dc.description.abstract
Anatomische und elektrophysiologische Studien an Affen haben eine detaillierte
Vorstellung kortikaler Areale mit vestibulären Afferenzen ergeben. Dabei ist
festzuhalten, dass es im Unterschied zu anderen sensorischen Systemen keinen
primär vestibulären Kortex gibt, sondern die Verarbeitung vestibulärer Signale
in eine Reihe mulitsensorischer Areale erfolgt. Beim Menschen ist die Kenntnis
über die kortikale Verarbeitung vestibulärer Signale unvollständig. In der
vorgelegten Arbeit nutzten wir den BOLD-Kontrast der funktionellen
Kernspintomographie nach seitengetrennter kalorische Stimulation als Surrogat-
Marker kortikaler vestibulärer Signalverarbeitung im Menschen. Im Hinblick auf
die empirisch belegte Asymmetrie kortikaler Repräsentation räumlicher
Aufmerksamkeit galt unser Interesse dabei auch einer möglichen
Hemisphärendominanz vestibulärer Signalverarbeitung. Die an fünf gesunden
Rechtshändern erhobenen Daten wurden sowohl einer Gruppenanalyse als einer
individuellen Analyse unterzogen. Zur Gruppenanalyse wurden die individuellen
Datensätze in eine standardisierte dreidimensionale Matrix, den sogenannten
„Talairach-Raum“, transformiert und die Ergebnisse auf der rekonstruierten
Oberfläche eines standardisierten Gehirns des „Montréal Neurological
Institute“ visualisiert. Bei der Individualanalyse wurden die Daten auf einer
individuellen Kortex-Rekonstruktion der jeweiligen Probanden dargestellt. Die
statistische Auswertung erfolgte innerhalb beider Analysen anhand des
„Allgemeinen Linearen Modells“. Es gelang uns, eine Reihe umschriebener
kortikaler Areale mit signifikantem BOLD-Signal-Anstieg bei vestibulärer
Stimulation zu identifizieren. Auf beiden Hemisphären zeigten sich
lokalisationssymmetrisch BOLD-Signal-Anstiege im Bereich der Insel, des
Temporallappens, des Parietallappens, des Sulcus centralis und -praecentralis,
des Okzipitallappens, des Frontallappens und des Cingulums. Subkortikal wurden
Aktivierungen im Bereich der Nuclei pulvinares des medial-posterioren
Thalamus, des Nucleus caudatus, des Globus pallidus lateralis sowie des
Putamens aufgezeigt. Unter Bezugnahme auf andere tierexperimentelle und human
bildgebende Arbeiten versuchten wir eine Zuordnung der von uns
identifizierten, an vestibulärer Signalverarbeitung beteiligten Areale in
Anlehnung an die etablierte Nomenklatur: So konnte das in der hinteren
Inselregion gelegene aktivierte Areal als humanes Homolog des parieto-
insulären vestibulären Kortex (hPIVC) identifiziert werden. Des Weiteren
belegen Aktivierungen im posterioren Bereich des Gyrus bzw. Sulcus temporalis
superior und im Bereich des Sulcus temporalis inferior die Bedeutung des
Temporallappens bei der Verarbeitung vestibuläre Signale. Es wurden
potentielle Homologe der bei Affen beschriebenen vestibulär assoziierten
Regionen Area 2v, 7, LIP und VIP im Bereich des Übergang vom Sulcus
postcentralis zum Sulcus intraparietalis bzw. des kaudalen Pols des Sulcus
intraparietalis identifiziert. Die im Bereich der Gyri occipitales laterales
gefundenen BOLD-Signal-Anstiege stellen vermutlich den humanen MT/MST-Komplex
dar, für den bisher am Menschen keine Sensitivität gegenüber vestibulären
Reizen nachgewiesen wurde. Die Aktivierungen im Bereich des Sulcus centralis
und praecentralis entsprechen möglicherweise der Area 3a. Im Bereich des
Operculum frontoparietale wurde ein BOLD-Signal-Anstieg nachgewiesen, der die
humane „premotor region 6“ repräsentiert, ein im kaudalen Anteil des Sulcus
frontalis superior gelegenes Aktivierungsareal ist dem frontalen Augenfeld
zuzuordnen. Die Aktivierung der humanen Homologe der Areale 3a, 2v und PIVC
durch vestibuläre Stimulation lässt die Integration der vestibulären Signale
innerhalb eines „inneren vestibulären Kreises“, wie er bei Primaten
beschrieben ist, auch beim Menschen vermuten. Unabhängig von der
Stimulationsseite zeigte sich in vorliegender Arbeit ein deutliches Überwiegen
der rechtshemisphärischen Signalantworten auf vestibuläre Stimulation. Dies
steht im Einklang mit der aktuell vorherrschenden Auffassung eines
rechtshemisphärisch dominant organisierten kortikalen Netzwerkes der
räumlichen Orientierung.
de
dc.description.abstract
Anatomic and electrophysiological studies in monkeys have yielded a detailed
map of cortex areas receiving vestibular afferents. In contrast, comparatively
little is known about the cortical representation of the human vestibular
system. In this study we applied caloric stimulation and fMRI to further
characterize human cortical vestibular areas and to test for hemispheric
dominance of vestibular information processing. For caloric vestibular
stimulation we used cold nitrogen in order to avoid susceptibility artifacts
induced by water calorics. Right and left side vestibular stimulation was
repetitively performed inducing a nystagmus for at least 90 s after the end of
the stimulation in all subjects. Only the first 60 s of this nystagmus period
were included for statistical analysis and compared with the baseline
condition. Activation maps revealed a cortical network, which in all subjects
comprised the temporo-parietal junction extending into the posterior insula,
furthermore the anterior insula, pre- and postcentral gyrus, areas in the
parietal lobe, the ventrolateral portion of the occipital lobe, and the
inferior frontal gyrus extending into the inferior part of the precentral
sulcus. These structures represent the major cortical areas involved in
vestibular cortical signal processing as identified by animal experiments.
Furthermore, this study demonstrated a strong right hemispheric dominance of
vestibular cortex areas regardless of the stimulated side, consistent with the
current view of a rightward asymmetrical cortical network for spatial
orientation. We conclude that caloric stimulation is a suitable method for the
investigation of the vestibular system with fMRI.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
vestibular system
dc.subject
caloric stimulation
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Charakterisierung vestibulär assoziierter Kortexareale mittels funktioneller
Kernspintomographie nach kalorischer Stimulation
dc.contributor.contact
marc.kuhberg@charite.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. med. A. Villringer
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. T. Lempert
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. med. A. Kleinschmidt
dc.date.accepted
2008-09-19
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000004118-9
dc.title.translated
Human Vestibular Cortex as Identified with Caloric Stimulation in fMRI
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000004118
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000003928
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access