EEG Korrelate der Aktivierung kortikaler Objektreprsentationen2 Institut fr

EEG – Korrelate der Aktivierung kortikaler Objektrepräsentationen-2 Institut für Allgemeine Psychologie, Universität Leipzig, Deutschland Manja Attig, Franziska Becker, Peggy Dobrig, Sarah Hirschmüller, Marie Pörschmann Einleitung Bei der Objekterkennung kommt es aufgrund der Annahme verteilter Kodierungen in verschiedenen spezialisierten Hirnarealen zum sogenannten Bindungsproblem. Gamma-Band-Antworten (GBA) im menschlichen EEG werden als Signatur eines Mechanismus gesehen, welcher durch Synchronisation das Bindungsproblem löst. Ziel des Experimentes ist es, mehr über elektrophysiologische Korrelate der Aktivierung von Objektrepräsentationen in Erfahrung zu bringen. Wie ist es zum Beispiel möglich, dass die Gamma-Amplitude zum Teil bei evozierter GBA (Herrmann et al. , 2004) meist aber bei induzierter GBA (Tallon-Baudry & Bertrand, 1999) variiert? Das EEG wurde kontinuierlich mithilfe einer Bio. Semi 128 Elektrodenreihe (512 Hz) aufgezeichnet. Zur Auswertung wurde eine Wavelet-Analyse (500 ms vor bis 1500 ms nach Stimulusonset) durchgeführt, deren Resultate als TF-Plots dargestellt wurden. Aufgrund der Latenzverschiebung der induzierten GBA von Epoche zu Epoche wurden Einzeltrials im Frequenzbereich transformiert und gemittelt. Die Peaks oszillatorischer Aktivität wurden TF-Plots (siehe Abb. 2, 3, 5, 6) entnommen und mittels t-Tests für induzierte und evozierte GBA geprüft. m. V Hz ms Abb. 5: TF-Plot (Evozierte GBA)bekannte Objekte ms Abb. 6: TF-Plot (Evozierte GBA)unbekannte Objekte m. V Abb. 7: Liniendiagramm (evozierte Gamma-Band. Antwort: 40 Hz wavelet) (1) Bei der Präsentation von bekannten Objekten, erwartet man eine stärkere induzierte GBA als bei unbekannten Objekten. ms Abb. 2: TF- Plot (Induzierte GBA)bekannte Objekte ms Abb. 3: TF-Plot (Induzierte GBA)unbekannte Objekte m. V Abb. 4: Liniendiagramm (induzierte Gamma-Band-Antwort: 50 Hz wavelet) Abb. 1: Beispiele für bekannte und unbekannte Bilder Methode 10 Versuchspersonen wurden 100 bekannte und 100 unbekannte Bilder präsentiert (s. Abb. 1), die als bekannt bzw. unbekannt eingeschätzt werden sollten. Die unbekannten Bilder wurden mithilfe einer Standard. Bildbearbeitungssoftware durch Verfremdung der bekannten Bilder erstellt. Jeder 200 dargebotenen Trials bestand aus einer 500 - 700 ms langen Baseline, der Stimuluspräsentation für 700 ms und 800 ms Baseline, gefolgt von der Beurteilungsphase. m. V Hz Hypothesen: (2) Wenn es eine evozierte GBA gibt, sollte der Peak bei bekannten Objekten deutlich höher liegen, als bei unbekannten. m. V Hz Ergebnisse Die gewählte Frequenz für die statistische Analyse der induzierten GBA liegt bei 50 Hz, für die der evozierten bei 40 Hz (siehe Abb. 4, 7). Der Peak für die induzierte GBA liegt bei 278 ms, der für die evozierte bei 97 ms nach Stimuluspräsentation. Die induzierte Aktivität während des Peaks ist für bekannte Objekte größer als für unbekannte (t(9)=2, 8; p<0, 05). Die gemittelten Werte der evozierten GBA unterscheiden sich zwischen den beiden Bedingungen nicht signifikant (t(9)=-0, 06). Diskussion Anhand der Ergebnisse bestätigt sich Hypothese (1), dass die induzierte GBA für bekannte Objekte im Vergleich zu unbekannten signifikant erhöht ist. Dies stützt die Annahme, dass die GBA beim Bindungsprozess, und somit bei der Aktivierung von internen Objektrepräsentationen beteiligt ist. Als weiteres Ergebnis ist festzustellen, dass die evozierte GBA sowohl bei der Präsentation von bekannten, als auch von unbekannten Stimuli eindeutige Peaks zeigt, diese sich jedoch nicht signifikant zwischen den beiden Bedingungen unterscheiden. Hypothese (2) muss somit zurückgewiesen werden. Dieser Befund stützt die Resultate einer Reihe früherer Studien (Tallon-Baudry & Bertrand, 1999). Die Ergebnisse von Herrmann et al. (2004) konnten jedoch nicht bestätigt werden. Literatur: Herrmann, C. S. , Munk, M. H. J. , & Engel, A. K. (2004). Cognitive functions of gamma-band activity: memory match and utilization. TICS, 8(8), 347 -355. Tallon-Baudry, C. , & Bertrand, O. (1999). Oscillatory gamma activity in humans and its role in object representation. TICS, 3, 151 -162. Gedruckt im Universitätsrechenzentrum Leipzig