DE | EN
 
 
 
 
 
 
   
 

Systematische Theta-Veränderungen bei bildhaft-räumlicher Repräsentation haptischer Stimuli

Hintergrund:

In verschiedenen Studien konnte gezeigt werden, dass zwischen der kortikalen Theta-Aktivität und dem Umfang perzeptiv-kognitiver Verarbeitungsprozessen ein Zusammenhang besteht. Es konnte beobachtet werden, dass sich die Theta-Aktivität in Abhängigkeit von der Stimuluskomplexität verändert. Untersuchungen von Mecklinger (1992), Bösel (1993) und Pennekamp et al. (1994) konnten einen systematischen Anstieg der Theta-Aktivität bei zunehmendem Informationsumfang nachweisen. Die beobachteten Theta-Veränderungen - insbesondere im zentralen und präzentralen Bereich - werden von Bösel (1993) als psychophysiologisches Korrelat aufgabenbezogener Gedächtnisbeanspruchung interpretiert. 

Fragestellung:

Diese Befunde stützen sich auf experimentelle Settings, in denen vorwiegend visuelle Stimuli und semantisch-bildhaftes Material verarbeitet wurden (Begriffe, Buchstaben, Bilder). Nach den vorliegenden Ergebnissen ist jedoch nicht zu entscheiden, ob die entsprechenden Veränderungen der Theta-Leistung auch bei der Verarbeitung räumlich-bildhaften Materials auftreten. Ziel unserer Untersuchung war es daher, die Frage der Modalitätsunabhängigkeit der kortikalen Theta-Veränderungen als Ausdruck des aktivierten Arbeitsgedächtnisses zu überprüfen. Wir nutzten hierfür haptische Explorationsanforderungen unterschiedlicher Komplexität im Rahmen eines delayed recall design. Es wurde die Hypothese geprüft, dass während der Behaltensphasen nach haptischer Exploration, die Theta-Power über fronto-zentralen Regionen linear mit zunehmender Komplexität der haptischen Stimuli ansteigt. 

Ergebnisse:

Es konnte gezeigt werden, dass in Abhängigkeit von der benötigten Explorationszeit die Theta-Power während der Behaltensphase linear über den Ableitorten Fp1, Fp2, F3, C3, F7, F8, Fz anstieg. D.h. mit zunehmendem Speicherbedarf  während der Behaltensphase veränderte sich die Theta-Power systematisch oberhalb der Ruhe-baseline. Damit konnte gezeigt werden, dass eine erhöhte fronto-zentrale Theta-Aktivität auch bei der Verarbeitung räumlich-bildhaften Materials im Rahmen handlungsrelevanter Gedächtnisaktivierung auftritt. Die beobachteten Veränderungen der Theta-Aktivität im Anschluß an haptiche Explorationsanforderungen können somit als ein weiterer Hinweis zur modalitätsunabhängigen funktionellen Bedeutung des kortikalen Theta im Zusammenhang mit informationsverarbeitenden Prozessen interpretiert werden.

Veröffentlichungen zum Thema:

Grunwald, M.*, Beyer, L. (Hrsg.): Der bewegte Sinn - Grundlagen und Anwendungen zur haptischen Wahrnehmung. Birkhäuser Verlag: Basel, Boston, Berlin, (Mai 2001).

Grunwald, M.*, Weiss, T., Krause, W., Beyer, L., Rost, R, Gutberlet, I., Gertz, H.J.: Power of the theta waves in the EEG of human subjects increases during recall of haptic information. Neurocience Letters. 260/3 (1999), 189-192.

Grunwald, M.*, Weiss, T., Krause, W., Beyer, L., Rost, R., Gutberlet, I., Gertz, H.-J. Theta power in the EEG of humans during ongoing processing in a haptic object recognition tasks. Cognitive Brain research 11 (2001) 33-37.

 

Beschreibung der EEG-Daten (zu Neuroscience Letters 1999)

(SPSS-Format (*.sav), f. Win. 6.1.2):Datei: behalten.sav (z-transformierte Power-Werte der Behaltensphase und mittlere Explorationszeit)Datei:<LINK fileadmin/user_upload/ruhe.sav>ruhe.sav</LINK>   (z-transformierte Power-Werte der Ruhephase)

 

Variablenbeschreibung (gilt für alle Datensätze):

knr(Kanalnummer) 1=Fp1, 2=Fp2, 3=F3, 4=F4, 5=C3, 6=C4, 7=P3, 8=P4, 9=O1, 10=O2, 11=F7, 12=F8, 13=T3, 14=T4, 15=T5,16=T6, 17=Fz, 18=Cz, 19=Pz.

Parametervariablen in den Frequenzbereichen (Theta: 4-8 Hz, Alpha: 8-13 Hz, Alpha1: 8-10 Hz, Alpha2: 10-13 Hz, Beta1: 13-18 Hz, Beta2: 18-24 Hz) stets als absolute Power in mikroVolt (nicht mikroVolt ins Quadrat). Erläuterungen im Paper.

bla1 = Power im Alpha1

bla = Power im Alpha gesamt

bla2 = Power im Alpha2

blb1 = Power im Beta1

blb2 = Power im Beta2

blth = Power im Theta

[r] = Ruhephase

[w] = Behaltensphase