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Obwohl zur Diagnostik kognitiver Funktionen bei Patienten mit psychischen Störungen computerisierte neuropsychologische Leistungstests inzwischen das Mittel der Wahl sind, gibt es kaum Untersuchungen, ob es eine besondere Patient-Computer-Interaktion gibt, und ob diese Interaktion Einfluss auf die Ergebnisse neuropsychologischer Leistungstests hat. Aufgrund der spezifischen Psychopathologie depressiver Erkrankungen ist diese Fragestellung hierzu besonders relevant. In der vorliegenden Studie wurde deshalb die Patient-Computer-Interaktion zunächst mit den Variablen Computererfahrung, Computereinstellung und Wahrnehmung der Testsituation operationalisiert. Anschließend wurde geprüft, ob sich depressive Patienten in diesen Variablen von Kontrollpersonen unterscheiden, ob die Computererfahrung und die Computereinstellung jeweils einen Einfluss auf die Ergebnisse von neuropsychologischen Leistungstests haben und ob diese Einflüsse besonders stark bei depressiven Patienten zum Tragen kommen. Es wurden 73 Patienten mit rezidivierend depressiver Störung mit 73 Alters und Geschlecht gematchten Kontrollpersonen verglichen. Die Diagnose erfolgte anhand der Internationalen Diagnose Checklisten nach DSM IV. Zur Erfassung der Patient-Computer-Interaktion wurden der Demographische Fragebogen zu Umgang mit Computern, die Groningen Computer Attitude Scale sowie ein neu entwickelter Fragebogen zur Wahrnehmung der Testsituation eingesetzt. Die umfangreiche neuropsychologische Untersuchung erfolgte mit den Testbatterien NEUROBAT und CANTAB sowie einer Visuomotorischen Tracking-Aufgabe. Depressive Patienten zeigten kognitive Leistungsdefizite gegenüber Kontrollpersonen in einer Gedächtnis Wiedererkennen-, einer Visuomotorischen Tracking- und in einer Arbeitsgedächtnisaufgabe. Die Patienten hatten weniger Computererfahrung, eine weniger positive Computereinstellung und nahmen die Testsituation weniger positiv wahr als Kontrollpersonen, obwohl die Computereinstellung und die Wahrnehmung der Testsituation auch bei den Patienten überwiegend positiv war. Sowohl Patienten als auch Kontrollpersonen mit geringer Computererfahrung oder negativerer Computereinstellung zeigten in einigen neuropsychologischen Tests schlechtere Ergebnisse trotz der statistischen Kontrolle möglicher konfundierender Variablen wie Alter, Geschlecht und Bildung. Die Computererfahrung fungierte dabei von allen Variablen als häufigster Prädiktor zu Erklärung eines Testergebnisses. Depressive Patienten mit negativerer Computereinstellung reagierten langsamer bei den Tests der NEUROBAT-Testbatterie. Ansonsten ergaben sich keine weiteren Interaktionen Gruppe x Computererfahrung bzw. Gruppe x Computereinstellung. Computerisierte neuropsychologische Leistungstests werden von Patienten mit rezidivierend depressiver Störung überwiegend positiv wahrgenommen. Sowohl bei den Patienten als auch bei den Kontrollpersonen haben die Computererfahrung und Computereinstellung stellenweise einen Einfluss auf die Testergebnisse. Die Nichtberücksichtigung dieser Variablen kann somit zur Benachteiligung von Personen führen, die über geringe Computererfahrung oder eine negativere Computereinstellung verfügen. Rezidivierend depressive Patienten sind bei Nichtberücksichtigung dieser Variablen nicht aufgrund ihrer spezifischen Psychopathologie benachteiligt, sondern wegen ihrer geringeren Computererfahrung und negativeren Computereinstellung. Bei der Untersuchung kognitiver Funktionen mit computerisierten neuropsychologischen Leistungstests sollten deshalb zukünftig sowohl bei wissenschaftlichen als auch bei klinischen Fragestellungen immer die Computererfahrung und die Computereinstellung mitberücksichtigt werden.
Das Ziel dieser Arbeit ist eine Darstellung der Etablierung des Films im Bereich der Medizin auf Universitätsebene am Beispiel von Prof. Karl Kleist, Leiter der Psychiatrie in Frankfurt am Main von 1920 bis 1950. Als Primärquellen wurden Akten, Briefe und Filme der Frankfurter Psychiatrie aus der damaligen Zeit gesichtet und ausgewertet. Zusammen mit den Sekundärquellen über Kleist und der Darstellung der politischen Rahmenbedingungen in diesem Zeitraum bildet dies die Grundlage der hier vorliegenden Arbeit. Kleist wurde am 31.Januar 1879 in Mühlhausen im Elsass geboren. Nach dem Medizinstudium in Straßburg, Heidelberg, Berlin und München begann er seine Arbeit 1903 als Assistenzarzt in Halle. Hier lernte er Carl Wernicke kennen, der ihn in seinem weiteren wissenschaftlichen Denken und Vorgehen stark prägte. Es entstand eine neue wissenschaftliche Schule, später bekannt als Wernicke- Kleist- Leonhard- Schule. Nach seiner fünfjährigen Assistenzarztzeit in Halle arbeitete er vorübergehend an Edingers Neurologischem Institut in Frankfurt am Main und im hirnpathologischanatomischen Laboratorium Alzheimers in München innerhalb der Klinik von Emil Kraepelin. Danach wechselte er als Oberarzt an die Nervenklinik in Erlangen, wo er bis 1914 arbeitete. Während des ersten Weltkrieges wurde er in einem Kriegslazarett eingesetzt. Dort sammelte er viele Erfahrungen mit Hirnverletzten. 1916 wurde er Direktor der Psychiatrie in Rostock. 1920 folgte er einem Ruf nach Frankfurt am Main. Kleist wurde Leiter der Städtischen und Universitätsklinik für Gemüts- und Nervenkranke in Frankfurt am Main. Auch nach seiner Emeritierung 1950 war er dort weiter wissenschaftlich tätig. Während der Zeit in Frankfurt am Main förderte er den Film als Lehr- und Forschungsmittel. Zu Beginn wurde er von privaten Stiftungen gefördert, später baute er einen Kontakt zum Medizinisch-Kinematographischen Universitätsinstitut in Berlin auf. Dieses arbeitete eng mit dem Verlag Wissenschaftlicher Filme zusammen. Mit Hilfe dieses Verlages stellte er viele Filme her; als Gegenleistung bekam der Verlag unter anderem die Negative seiner Aufnahmen. Nach dem Konkurs des Verlages kaufte die Deutsche Gesellschaft für wissenschaftliche Filme einen Großteil der Konkursmasse und damit auch Kleists Filme auf. Aufgrund der wirtschaftlichen Verhältnisse konnte das Unternehmen jedoch nicht florieren. Kleist wollte seine aufgenommenen Filme aber wissenschaftlich nutzbar machen und ein umfassendes Archiv von psychiatrischen und neurologischen Filmen erstellen. Kaufen konnte er das Material aufgrund mangelnder finanzieller Möglichkeiten nicht. Er schaffte es allerdings, seine Filme bei der Deutschen Gesellschaft für wissenschaftliche Filme zu vereinen und sie teilweise wissenschaftlich zu nutzen. Bald darauf wurden diese Bestände jedoch von der neu gegründeten Reichsstelle für den Unterrichtsfilm übernommen. Einerseits entsprach diese Zentralisierung Kleists Vorstellungen in Bezug auf eine bessere Übersicht und Nutzung der Filme seines Fachgebietes, andererseits stellte er aber ein fragwürdiges wissenschaftliches Interesse der Reichsstelle für den Unterrichtsfilm fest. Nach dem Krieg erlangte er über viele Umwege den Großteil seiner Filme zurück. Darunter befand sich der in dieser Arbeit exemplarisch analysierte Katatoniefilm. Die Fertigstellung der Filme benötigte damals oft Jahre. Wissenschaftliche Filme mit einer Länge von 15-20 Minuten mit mehreren Sequenzen benötigten bis zur Fertigstellung teilweise über zehn Jahre. Die Gründe hierfür waren vielschichtig. Abgesehen von den technischen Problemen waren Aufnahmen aufwändig und teuer. In die Planung mussten sehr viele Ressourcen investiert werden. Patienten mit seltenen Krankheiten waren für Aufnahmen nicht immer verfügbar und die wirtschaftlichen und politischen Gegebenheiten wie Wirtschaftsdepression und Krieg verminderten die Realisationschancen. Trotz dieser widrigen Umstände schaffte es Kleist eine beachtliche Anzahl an Filmen herzustellen und das Filmwesen zu fördern. Prof. Karl Kleist war ein Gründer des psychiatrischen und neurologischen Films. Er hatte das große Ganze im Blick und strebte stets danach seine Ideale auch im Detail zu verwirklichen.
Die vorliegende Dissertation berichtet über eine Serie von Verhaltens- und funktionellen Bildgebungsstudien zu experimentalpsychologischen Paradigmata, die eine räumliche Analyse und Koordinatentransformation von Material der visuellen Wahrnehmung oder Vorstellung beinhalten. Nach einer Einführung in die Prinzipien und Techniken der funktionellen Kernspintomographie, der hier benutzten Methode für die Messung von Gehirnaktivität, werden die Versuche einer Replikation des berühmten Stratton'schen Umkehrbrillen-Experiments dargestellt (Kapitel 1). Unsere vier Probanden zeigten zwar eine zügige Anpassung der visuomotorischen Funktionen an die neue visuelle Umwelt, berichteten aber, anders als Stratton, nicht, daß sie die Welt nach einigen Tagen mit der Umkehrbrille wieder normal sähen. Diese Persistenz des umgekehrten Bildes wurde durch eine psychphysische Testbatterie bestätigt. Des weiteren ergaben die funktionellen Kernspinmessungen, daß sich die kortikale retinotope Organisation im Verlaufe des Experiments nicht geändert hat. Da sich also Strattons Haupteffekt, das Aufrechtsehen durch die Umkehrbrille nach einwöchiger Adaptation, nicht replizieren ließ, werden andere Möglichkeiten der Interpretation der verschiedenen Umkehrexperimente der letzten hundert Jahre vorgeschlagen. Dieses Ergebnis einer funktionellen Anpassung ohne größere Änderungen der visuellen Wahrnehmung (und ohne Veränderungen der Repräsentation der Netzhautareale in der Sehrinde) führte zu der Hypothese, daß die erforderlichen Transformationen auf einer höheren Stufe der kortikalen Hierarchie der visuellen Verarbeitung erfolgen. Zur Testung dieser Hypothese wurde eine funktionelle Kernspinstudie des Umkehrlesens durchgeführt (Kapitel 2). Hierbei lasen die Probanden Wörter und Sätze in Spiegelschrift oder auf dem Kopf. Der neuronale Mechanismus der räumlichen Transformationen, die zur Bewältigung dieser Aufgabe nötig sind, konnte in bestimmten Regionen des Parietallappens, die zwischen den Probanden sehr konstant waren, lokalisiert werden. Weiterhin fand sich eine Koaktivierung okzipitootemporaler Objekterkennungs-Areale. Die Spezifizität der parietalen Aktivierungsfoci wurde durch ein Kontrollexperiment bestätigt, in welchem das kortikale System für räumliche Transformationen von den Netzwerken der allgemeinen visuellen Aufmerksamkeit und der Augenbewegungskontrolle unterschieden werden konnte. In einem weiteren Experiment wurden die räumlichen Funktionen des Parietallappens unter dem Vorzeichen der visuellen Vorstellung untersucht. Als Paradigma wurde der "mental clock" - Test verwendet, bei welchem die Probanden die Winkel der Zeiger zweier Uhren vergleichen müssen, deren Zeiten nur akustisch vorgegeben werden (Kapitel 3). Diese Aufgabe erfordert die Generierung eines entsprechenden Vorstellungsbildes und dessen räumliche Analyse, stellt also sowohl ein kontrolliertes Vorstellungs-Paradigma als auch einen Test räumlicher Funktionen dar, der nicht auf visuell präsentiertem Material beruht. Das parietale Aktivierungsmuster, das der Analyse der Winkel dieser vorgestellten Uhren zugeschrieben werden konnte, entsprach weitgehend demjenigen, das mit der räumlichen Transformation von Buchstaben verbunden war. Es handelt sich also wahrscheinlich um ein kortikales System für räumliche Analyse und Koordinatentransformationen, das nicht auf eine visuelle Stimulation angewiesen ist, sondern auch bei bloßer visueller Vorstellung aktiv werden kann. Die vorgelegten Resultate werden im Kontext neuerer neuropsychologischer Befunde zu Defiziten räumlicher Analyse und Vorstellung bei Läsionen des Parietallappens diskutiert (Kapitel 4). Auch die methodologischen Probleme der kognitiven Subtraktion, die in unseren Studien teilweise benutzt wurde, werden behandelt. Dabei wird erläutert, inwiefern diese für die Beurteilung der vorgelegten Studien nur von untergeordneter Bedeutung sind. Nichtsdestoweniger schlagen wir Modifikationen der experimentellen Paradigmata im Sinne des parametrischen Designs und des "event-related functional magnetic resonance imaging" vor, die bei zukünftigen Studien einen vollständigen Verzicht auf die kognitive Subtraktion ermöglichen dürften. Schließlich wird die Bedeutung der vorgelegten Ergebnisse für die Erforschung der Anpassungsfähigkeit des menschlichen Gehirns und des Verhältnisses von Vorstellung und visueller Wahrnehmung dargelegt.
Eine Vielzahl an biologischen und medizinischen Studien, die sich mit möglichen Ursachen von Homosexualität beschäftigen, wurden in den letzten 120 Jahren publiziert. Arbeiten aus den Bereichen der Endokrinologie, Morphologie und Genetik werden anhand wissenschaftlicher Kriterien analysiert. Dabei wird gezeigt, dass keine der Arbeiten einer eingehenden Überprüfung standhält. Ein separates Kapitel gibt Auskunft über Homosexualitätsforschung und „Therapieversuche“ an Homosexuellen im nationalsozialistischen Deutschen Reich. Methoden der Erfassung von sexueller Orientierung und Konzepte sowie die Entstehungsgeschichte des Begriffs Homosexualität werden vorgestellt. Weiterhin werden Motive und Risiken biomedizinischer Homosexualitätsforschung diskutiert. Eine Erklärung für das Missverhältnis zwischen der Popularität der publizierten Ergebnisse und ihrer wissenschaftlichen Qualität wird gesucht. Der Autor legt dar, dass mit der erstmaligen Erwähnung der gleichgeschlechtlichen Liebe in der medizinischen Literatur die Kategorie „des Homosexuellen“ als Sammelbegriff für ein amorphes kulturelles Phänomen erst konstruiert wurde. In der unreflektierten Adaptation dieser Kategorie durch die Naturwissenschaften unter der Annahme, sie reflektiere eine biologische Gegebenheit, sieht er das bisherige und zukünftige Scheitern der biomedizinischen Homosexualitätsforschung begründet. Abschließend wird die Frage nach der Berechtigung dieser Disziplin gestellt.
In der vorliegenden Arbeit wurde eine Serie von funktionellen Bildgebungsstudien mit Paradigmen zum visuellen Vorstellungsvermögen sowie zur Farbe-Graphem Synästhesie durchgeführt und ausgewertet. Nach einer Einführung in die Phänomenologie der Synästhesie, bei der physikalische Stimuli, außerhalb der Submodalität, in der sie wahrgenommen werden, eine weitere lebhafte Empfindung auslösen, wurden die Grundprinzipien der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) beschrieben und die Experimente zur Untersuchung des mentalen Vorstellungsvermögens und der Farbe-Graphem Synästhesie dargestellt. Es wurde insbesondere der Frage nach Gemeinsamkeiten im kortikalen Aktivierungsmuster während der visuellen Wahrnehmung eines Perzeptes und der Wahrnehmung von mental generierten Bildern im Rahmen einer räumlichen Analyse bzw. einer synästhetischen Farbempfindung nachgegangen. Als Paradigma für die Untersuchung des visuellen Vorstellungsvermögens diente der mental clock task, ein Test bei dem die Probanden die Winkel der Zeigerstellung zweier Uhren vergleichen müssen, deren Zeiten nur akustisch dargeboten werden. Die Aufgabe erforderte die Generierung zweier entsprechender Vorstellungsbilder und deren räumlichen Vergleich. Der mental clock task stellt sowohl ein kontrolliertes Paradigma für das mentale Vorstellen als auch einen Test räumlicher Funktionen dar, der nicht auf visuell präsentiertem Material beruht. Als Paradigma für die räumliche Analyse und Koordinatentransformation von Material der visuellen Wahrnehmung wählten wir Aufgaben zur Winkelunterscheidung von visuell präsentierten Zeigerstellungen. In den Experimenten zur Synästhesie wurde mit Hilfe des Polarwinkel-Mappens eine retinotopische Karte des visuellen Kortex erstellt und das Areal V8 („das Farbzentrum des menschlichen Gehirns“) identifiziert. Durch ein Farb-Mapping mit chromatischen und achromatischen Mondrians und die Projektion der aktivierten Cluster auf die retinotopische Karte bestätigten wir die individuelle Lage des Farbzentrums im Areal V8 für jeden Probanden. Für jeden der Farbe-Graphem Synästhetiker wurde ein individuelles Experimenten-Design mit Buchstaben, die synästhetische Farbempfindungen auslösen (Synästhesie-Bedingung), und Buchstaben, die keine zusätzlichen Farbempfindungen auslösen konnten (Kontrollbedingung), erstellt. Obwohl in beiden Bedingungen des Experimentes den Synästhetikern jeweils schwarze Buchstaben auf einem weißen Untergrund präsentiert wurden, kam es nur in der Bedingung, in der Synästhetiker auch subjektiv die lebhafte Empfindung von Farbe schilderten, zu einer Aktvierung des Areals V8. Auf diese Weise kann auch aus Sicht der funktionellen Bildgebung noch einmal die Authentizität des Phänomens „Farbensehens“ während synästhetischer Empfindungen unterstrichen werden. Auch das parietale Aktivierungsmuster während der Winkelunterscheidungsaufgabe des visuellen Paradigmas gleicht dem Aktivierungsmuster, welches der Analyse der Winkel im mental clock task zugeschrieben werden konnte: eine bilaterale Aktivierung im Sulcus intraparietalis (intraparietal sulcus; IPS) des hinteren Parietalkortex (posterior parietal cortex; PPC). Es handelt sich hierbei wahrscheinlich um ein kortikales System für die räumliche Analyse, welches auch der Koordinatentransformation visuellen Materials dient, jedoch nicht auf eine visuelle Stimulation angewiesen ist. Da wir bei den Experimenten zum visuellen Vorstellungsvermögen ein event-related Design benutzten, waren wir zusätzlich in der Lage, die zeitliche Abfolge der Aktivitäten im Kortex während der Ausführung des mental clock task darzustellen. Sowohl im Synästhesie-Experiment als auch im Experiment zum mentalen Vorstellungsvermögen kam es zu keiner signifikanten Aktivierung der frühen visuellen Arealen V1/V2. Als mögliche Erklärungsansätze werden hier der einfache schematische Aufbau der vorzustellenden Objekte beim mentalen Paradigma und die Aktivierung von V8 ohne verstärkte Aktivierung von V1/V2 bei anderen Phänomenen als der synästhetischen Farbempfindung, wie z.B. der Wahrnehmung von Nachfarben, diskutiert. Die Ergebnisse unserer Experimente stützen die Theorie, daß die Aktivierung früher visueller Areale nicht unbedingt Voraussetzung für eine bewußte visuelle Wahrnehmung ist.
Die Nutzung von Computern hat in unserer Gesellschaft während der letzten Jahre stark zugenommen und eine Umkehrung dieses Trends ist derzeit nicht denkbar. Auch in zunehmend mehr Feldern der Medizin wird Computertechnik genutzt, wobei nicht nur die im medizinischen Sektor Beschäftigten, sondern auch die Patienten immer häufiger mit dem Computer als diagnostischem Hilfsmittel konfrontiert werden. Es erscheint naheliegend, daß psychiatrisch kranke Menschen besonders sensibel hierauf reagieren könnten. Menschen richten ihr Handeln an individuellen Leitschienen aus, sie handeln auf der Grundlage von Einstellungen (englisch: attitude). Akzeptanz beschreibt hingegen einen kurzfristigen Prozeß, die Bereitschaft, etwas Neues anzunehmen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Frage, welche Rolle die Einstellung zu Computern (‚computer attitude‘) und die Akzeptanz von Computeruntersuchungen bei deren Anwendung an psychiatrischer Patienten spielen. Sie untersucht, ob und wie sich Einstellung und Akzeptanz messen lassen und wodurch sie beeinflusst werden. 160 stationär behandelte psychiatrische Patienten der Klinik für Psychiatrie und Psychotherapie I der J.W. Goethe-Universität beantworteten einen Fragebogen zur Messung der Einstellung gegenüber Computern (GCAS). Ein Teil (N=78) dieser 160 Patienten absolvierte zusätzlich eine umfangreiche Test- und Fragebogenbatterie am Computer und mit herkömmlichen ‚Papierund-Bleistift‘-Verfahren, in deren Verlauf die Akzeptanz der Untersuchung erfaßt wurde. Die Untersuchungszeitpunkte lagen jeweils in enger zeitlicher Nähe zur Aufnahme und zur Entlassung aus der stationären Behandlung. Wiederum ein Teil (N=22) dieser 78 Patienten hatte zwischen Erst- und Zweituntersuchung Gelegenheit, den Computer in einer spielerisch gestalteten Weise als Freizeitinstrument zu nutzen. Die Auswertungen berücksichtigten die Zugehörigkeit zu drei diagnostischen Subgruppen (‚psychotische Störung‘, ‚affektive Störung‘ und ‚andere Störungen‘). Zunächst wurden die Testgütekriterien der selbst entwickelten Instrumente geprüft. Es zeigte sich eine generell positive Einstellung der untersuchten Patienten gegenüber dem Computer (GCAS-Score > 48 bei 76,9% der Patienten). Bezüglich der diagnostischen Subgruppen zeigten sich keine signifikanten Unterschiede. Männliche (Z=2,4; p=0,02), jüngere (R=-0,22; p=0,002) und besser gebildete Patienten (R=0,34; p=0,00001) hatten jedoch eine bessere Einstellung gegenüber Computern. Es fanden sich Unterschiede in der Akzeptanz der Computeruntersuchung in Abhängigkeit von diagnostischer Subgruppe und Einstellung zu Computern. Die spielerische Kurzintervention erwies sich als nicht geeignet die Einstellung gegenüber Computern signifikant zu verändern. In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, welchen Einfluß Einstellungen und Akzeptanz auf die Interaktion von Patient und Computer haben. Die Kenntnis dieses Einflusses ist für die Bewertung der am Computer erzielten Testergebnisse eine wesentliche Information.
Präzise Zeitstrukturen der Aktivität der Hirnrinde haben sehr wahrscheinlich einen großen Einfluss auf die Verarbeitung von Sinnesreizen und damit auf kognitive Prozesse. Nach einer häufig zitierten Hypothese werden Einzelreize, die an verschiedenen Orten der Hirnrinde durch die jeweilige Aktivität lokaler Nervenzellpopulationen repräsentiert werden, dann als zusammengehörig wahrgenommen, wenn diese Populationen im sogenannten Gamma-Rhythmus (ca. 25-70 Hz) oszillieren und dabei die Zeitpunkte, zu welchen sie Aktionspotentiale feuern, millisekunden-präzise synchronisieren. Wenn synchrone Gamma-Oszillationen eine Rolle für kognitive Prozesse spielen, so ist zu erwarten, dass diese Zeitstrukturen durch das Vigilanzniveau beeinflusst werden. Ein Zustand aufmerksamer Wachheit führt zu einem verstärkten Auftreten synchroner Gamma-Oszillationen. Unter tiefer Narkose ist Wahrnehmung hingegen ausgeschaltet; ein solcher Zustand sollte sich demnach auch in stark reduzierten oder vollständig sistierten synchronen Gamma-Oszillationen ausdrücken. Die Regulation des Vigilanzniveaus steht unter der Kontrolle des aufsteigenden retikulären Aktivierungssystems. Dieses verteilte System innerviert unter Verwendung verschiedener Transmitter in diverse subkortikale Strukturen, unter anderem das basale Vorderhirn. Letzteres stellt die stärkste cholinerge Projektion in den Neokortex dar. Im ersten Teilprojekt dieser Arbeit wurde die Modulation “induzierter” (= nicht mit der Zeitstruktur des Stimulus assoziierter) synchroner Gamma-Oszillationen durch cholinerg wirksame Pharmaka untersucht. Hierzu wurden bei adulten Katzen Elektroden in den primären visuellen Kortex implantiert und in flacher Allgemeinanästhesie neuronale Antworten auf Sehreize aufgezeichnet. Gleichzeitig bestand die Möglichkeit, cholinerge Agonisten oder Antagonisten lokal zu applizieren. Es konnte gezeigt werden, dass cholinerge Agonisten einen fördernden Einfluss auf synchrone Gamma-Oszillationen haben, während cholinerge Antagonisten synchrone Gamma-Oszillationen hemmen und eine durch elektrische Stimulation von Teilbereichen des Aktivierungssystems ausgelöste Förderung der Oszillationen blockieren. Wahrnehmungsleistungen sind nicht nur abhängig vom Vigilanzniveau, sondern auch vom raum-zeitlichen Kontext. Das bedeutet, dass einzelne Reize nicht isoliert bewertet, sondern mit einer riesigen Menge von anderen Reizen in Beziehung gesetzt werden müssen. Der Kortex scheint im Falle der induzierten Gamma-Oszillationen sein komplexes Netzwerk für solche Interaktionen zu nutzen und in der Zeitstruktur kortikaler Signale Kontext zu kodieren. Die Aktivität kortikaler Neurone kann jedoch auch durch periodische sensorische Stimulation (zum Beispiel Flicker) zum Schwingen gebracht werden (“getriebene Oszillationen”). Es war bekannt, dass in der Aktivität des visuellen Kortex unter synchroner Stimulation Zeitstrukturen lokaler Stimuli sehr präzise abgebildet werden können. Gäbe es, wie oft angenommen, unter getriebenen Oszillationen keine Interaktion zwischen räumlich verteilter Aktivität, dann stünde die Zeitstruktur in neuronalen Antworten nicht mehr als unabhängiger Kodierungsraum für Kontext zur Verfügung, sondern wäre alleine durch den lokalen Stimulus determiniert. Dem gegenüber standen psychophysische Befunde, dass die Zeitstrukturen externer Reize zwar mit hoher Auflösung für die Wahrnehmung genutzt werden können, sie diese aber nicht zwingend determinieren. Im zweiten Teilprojekt dieser Arbeit wurde, ebenfalls im visuellen Kortex anästhesierter Katzen, die Modulation getriebener Oszillationen durch Zeitversatz zu räumlich entfernten Flickerstimuli untersucht. Es konnte demonstriert werden, dass lokale Antworten in getriebenen Oszillationen durch den zeitlichen Kontext zu Stimuli weit außerhalb des eigenen rezeptiven Feldes beeinflusst werden. Die zeitliche Streuung der Aktionspotentiale relativ zum Stimulus war in der synchronen Bedingung am kleinsten und wuchs mit steigendem Zeitversatz im Flicker. Die spektrale Analyse lokaler Feldpotentiale zeigte, dass für Antwortkomponenten im Gamma-Band die zeitliche Beziehung zum Stimulus durch asynchrones Flickern instabiler wurde, während niederfrequentere Komponenten (< 25 Hz) den gegenteiligen Effekt zeigten. Diese Änderungen waren auch abhängig von kortikaler Aktivierung. Die Ergebnisse beider Teile demonstrieren, dass präzise Zeitstrukturen kortikaler Aktivität frequenzspezifisch moduliert werden können. Die Befunde, die für den Gamma-Frequenzbereich erhoben wurden, stützen die Hypothese, dass kortikale Gamma-Oszillationen bei der Integration sensorischer Reize eine besonderen Rolle spielen. Die Beeinflussung synchroner Gamma-Oszillationen durch das cholinerge System könnte darüber hinaus eine Erklärung für den Zusammenhang zwischen cholinergem Defizit (wie beispielsweise beim Morbus Alzheimer oder beim Zentralen Anticholinergen Syndrom) und kognitiver Dysfunktion liefern.
