In Dipolquellenanalysen lassen sich die neuronalen Generatoren ermitteln, die das ereignis-korrelierte Potential (EKP) erzeugen. Aufgrund der Freiheitsgrade eines Dipolmodells (Ort, Anzahl und Ausrichtung der Dipole) sind Lösungen jedoch relativ beliebig und in ihrem Aussagewert begrenzt. Die kombinierte Erhebung von EKP- und fMRI-Daten im selben experimentellen Paradigma ermöglicht es jedoch, Regionen mit erhöhter hämodynamischer Aktivität im fMRI zur Beschränkung des Lösungsraumes bei der Bestimmung der neuronalen Generatoren der EKP-Aktivität zu verwenden. Auf diese Weise erhält man ein sowohl zeitlich wie räumlich hochauflösendes Modell der Gehirnaktivität mit hoher Validität.
Dieses Verfahren wurde in der vorliegenden Studie verwendet, um die neuronalen Generatoren langsamer Potentiale des EKP in einer Arbeitsgedächtnis-Aufgabe zu bestimmen. Probanden hatten ein modifiziertes S1-S2 Paradigma zu bearbeiten, bei der abstrakte Objekte oder deren Positionen im visuellen Arbeitsgedächtnis zu halten waren. In Experiment 1 wurde das EEG mit 74 Elektroden abgeleitet, in Experiment 2 wurde unter Verwendung des gleichen experimentellen Paradigmas mit fMRI hämodynamische Gehirnaktivität mit 14 axialen Schichten gemessen.
Im EKP-Experiment traten beim Halten von Objekten und von Positionen links-frontal negative und parieto-okzipital positive langsame Potentiale auf. Im fMRI zeigten sich in der Objektbedingung u.a. Aktivierungen links-frontal (Gyrus frontalis inferior, IFG) und bilateral im Sulcus intraparietalis (SIP). Für die Objektbedingung wurden diese drei Foci mit einem realistischen 3-Schalen-Kopfmodell nach der Randelemente-Methode modelliert, wobei Ort und Ausrichtung der Dipole fixiert waren. Dieses Modell erklärte 92% der Varianz der langsamen Potentiale in den grand-average Daten.
Die hohe Varianzaufklärung des Dipolmodells bei starker Einschränkung des Lösungsraums zeigt, daß sich aus der Kombination zeitlich hochauflösender EKP-Daten mit räumlich hochauflösenden fMRI-Daten die Vorteile beider Meßmethoden in einem funktionell aussagekraeftigen Dipolmodell vereinigen lassen.
Poster in der Gruppe DFG-Forschergruppe Arbeitsgedächtnis, Montag, 29. März 1999, 17:00-19:00, Foyer 2. Stock
