Untersuchung der Hemisphärendominanz während mentaler Rotation mittels funktioneller Magnetresonanztomographie und funktioneller transkranieller Dopplersonographie

Die Fähigkeit zur mentalen Rotation (MR) von Objekten ist eine komplexe kognitive Aufgabe, deren neurale Korrelate bisher kontrovers diskutiert wurden, da es weder in Bezug auf eine hemisphärenspezifische Dominanz, noch auf spezifisch aktivierte kortikale Areale oder geschlechterspezifische Untersch...

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Main Author: Plate, Annika
Contributors: Knake, Susanne (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2010
Nervenheilkunde
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:Die Fähigkeit zur mentalen Rotation (MR) von Objekten ist eine komplexe kognitive Aufgabe, deren neurale Korrelate bisher kontrovers diskutiert wurden, da es weder in Bezug auf eine hemisphärenspezifische Dominanz, noch auf spezifisch aktivierte kortikale Areale oder geschlechterspezifische Unterschiede einheitliche Ergebnisse gibt. In der vorliegenden Studie wurde die zerebrale Hemisphärendominanz während mentaler Rotation mittels eines Schlauchfigurenparadigmas mit Hilfe der funktionellen transkraniellen Dopplersonographie (fTCD) und der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT) untersucht. Anhand der fTCD konnte eine Hemisphärendominanz überprüft werden. Die fMRT gab zusätzlich Hinweise auf aufgabenspezifische kortikale Netzwerke. Von Interesse waren ebenfalls die Untersuchung geschlechterspezifischer Unterschiede und die Korrelation beider Methoden. Es wurden 22 rechtshändige, gesunde Probanden zwischen 20-40 J. untersucht. Die fTCD-Messung wurde mit 2MHz Ultraschallsonden, die fMRT-Messung mit einem 1,5 Tesla Kernspintomographen durchgeführt. Die Präsentation der Stimuli geschah im Block-Design. Die fTCD-Daten wurden anhand des Programms „Average“, die fMRT-Daten mit Hilfe des Programms „Brainvoyager“ ausgewertet. Es wurde eine Gruppenanalyse und eine geschlechterspezifische Analyse während MR durchgeführt. Es wurde mit Hilfe eines Wortgenerierungsparadigmas die sprach-dominante Hemisphäre ermittelt. Es wurde ebenfalls die Korrelation beider analysiert. Die Daten von 10 weiblichen und 10 männlichen Probanden wurden ausgewertet. Der Edinburgh-Händigkeitsinventar zeigte bei allen Probanden eine klare Rechtshändigkeit. 90% der Probanden verfügten über eine linkshemisphärische Sprachdominanz (fTCD). Die männlichen Probanden zeigten ein tendenziell besseres Resultat. In der fTCD-Gruppenanalyse zeigte sich während der MR keine statistisch signifikante Hemisphärendominanz. In der geschlechterspezifischen Analyse kam es bei den männlichen Probanden zu einer tendenziell rechtshemisphärischen Aktivierung. Dies konnte in den fMRT-Ergebnissen bestätigt werden. In der fMRT-Gruppenanalyse zeigten sich Aktivierungen hauptsächlich in der parieto-occipitalen Region (insb. im Gyrus parietalis sup. und im parieto-occipitalen Übergang). Weitere Aktivierungen bzw. Deaktivierungen wurden im frontalen und temporalen Kortex, in den Basalganglien, der Inselregion, der infratentoriellen Region, im Cuneus, dem Gyrus cinguli und Gyrus angularis lokalisiert. Bei der geschlechterspezifischen Analyse fanden sich bei den männlichen Probanden Aktivierungen im Bereich des frontalen Kortex und der parieto-occipitalen Region. Lediglich im Bereich des Gyrus präcentralis rechts zeigten die männlichen Probanden eine verminderte Aktivität. Bezüglich der Korrelation der Methoden zur Bestimmung der Hemisphärendominanz für MR fanden sich im fTCD und in der fMRT bei 14/20 Probanden konkordante Resultate. Es konnte weder in der fTCD-, noch in der fMRT-Analyse eine eindeutige Hemisphärendominanz während MR nachgewiesen werden. In der fTCD-Analyse zeigte sich kein signifikanter Einfluss von den integrierten atypisch sprachdominanten Probanden. Im Rahmen dieser Studie wurden vorherige Studien bestätigt, die von einer bihemisphärischen Aktivierung ausgehen. Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigen in der fMRT-Analyse ähnliche beteiligte Areale wie vorherige Studien. Diese Areale waren in der parieto-occipitalen Region (insb. Lobus parietalis sup. und parieto-occipitalen Übergang) lokalisiert. Sie waren auch im frontalen (inkl. supplementär motorischer Areale und frontalem Augenfeld) und primär visuellen Kortex (auch in visuellen Assoziationsfeldern), im Thalamus und in der Inselregion zu finden. Die männlichen Probanden zeigten eine tendenziell rechtshemisphärische Dominanz und eine Mehraktivierung im Bereich des parietalen Kortex. Die sehr gute Korrelation beider Methoden in vorherigen Studien konnte nicht repliziert werden (6/20 Probanden keine konkordanten Ergebnisse). Es sollten weitere Studien folgen, die die MR u.a. bei Patienten mit unilateralen Läsionen untersuchen. In Bezug auf eine prächirurgische Funktionsanalyse bedarf es zur optimalen Charakterisierung dieser am ehesten bihemisphärisch prozessierten Funktion multimodale Untersuchungsmethoden.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2010.0394