Stehen kognitive Prozesse in Phasenbeziehung zum 40 HZ-EEG?

Summary

A coherent EEG-rhythm occurring in the 40 Hz range has been shown to correlate with cognitive processes of attention in a large number of studies. We intended to evaluate whether this frequency is of specific functional significance, and whether it may represent a rhythm of excitability for cognitive processes. The model of a rhythm of excitability assumes the 40 Hz-EEG to be a timer and organizer for information processing. Event-related potentials of 12 healthy normal subjects were recorded in an experiment of attention (auditory click stimulation).

In order to evaluate whether the phases of the 40 Hz-EEG represent a rhythm of excitability, responses to stimuli having similar phases at the beginning of the stimulus were selected and averaged. An effect of the different 40 Hz-phases could not be demonstrated on the amplitude and latency of N100 and P200, components of the event-related potential associated with information processing. These findings suggest that a possible timer for cognitive processes of attention is not linked to the phases of the 40 Hz-surface-EEG.

Zusammenfassung

Eine Vielzahl von Studien hat bisher gezeigt, daß das Auftreten eines kohärenten EEG-Rhythmus im 40 Hz-Bereich mit kognitiven Aufmerksamkeitsprozessen korreliert ist. Wir untersuchten die Frage, ob diese Frequenz eine spezifische funktionelle Bedeutung hat und möglicherweise einen Exzitabilitätsrhythmus für kognitive Prozesse darstellt. Das Modell des Exzitabilitätsrhytmus geht von der Annahme aus, daß das 40 Hz-EEG ein Zeitgeber für Informationsverarbeitungsprozesse ist und diese organisiert. In einem Aufmerksamkeitsexperiment (auditorische Klickstimulation) mit zwölf gesunden Normalpersonen wurden die ereigniskorrelierten Potentiale abgeleitet.

Es wurde untersucht, ob den Phasen des 40 Hz-EEG die Rolle des Exzitabilitätsrhythmus zukommt, indem selektiv solche Reizantworten gemittelt wurden, die eine bestimmte 40 Hz-Phase zu Stimulusbeginn hatten. Eine Auswirkung der verschiedenen 40 Hz-Phasen auf Amplitude und Latenz der mit Informationsverarbeitungsprozessen in Verbindung stehenden Komponenten N100 und P200 des ereigniskorrelierten Potentials konnte nicht gefunden werden. Dies deutet an, daß ein möglicher Zeitgeber für kognitive Aufmerksamkeitsprozesse nicht an die Phasen des an der Oberfläche ableitbaren 40 Hz-EEG gebunden ist.

Key words

40 Hz-EEG - Excitability cycle - Event-related potentials