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Amplituden-Kovariation der EEG-Rhythmen unter verschiedenen funktionellen Bedingungen

Covariation of amplitudes of EEG-rhythms under different functional conditions

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Archiv für Psychiatrie und Nervenkrankheiten Aims and scope Submit manuscript

Summary

Under several visual and motor conditions (eyes closed — eyes open; homogeneous—structured central field of vision; rest — graphomotor activity) the frequency dependency of amplitude reduction (“desynchronization”) in the EEG was studied in the range of 4–30 cps by means of analysis of variance (N = 20). Evaluation of the EEG was accomplished by a automatic interval-amplitude analysis which allows separate determination for each frequency amount of waves and mean amplitude.

  1. 1.

    Under all conditions and in all derivations amplitude reduction is distributed over a more or less extended range of frequencies of theta, alpha and beta waves (= covariation of amplitudes).

  2. 2.

    The region of the statistically optimal functional differentiation is the alpha range (with a maximum at 10–12 cps), while towards lower and higher frequencies differentiation diminishes with dissimilar decrement and become insignificant.

  3. 3.

    The change from “eyes closed” to “eyes open” reveals the highest numerical amplitude reduction which can be significantly demonstrated for all single frequencies from 5–25 cps. Regional differences in amplitude level are observed mainly when eyes are closed.

  4. 4.

    Under the influence of motor activity, there is numerically less amplitude reduction, which is represented in a smaller range of theta, alpha and betas waves (7–20 cps). Over the central regions the spectrum is significantly more extended than in the occipital derivation.

  5. 5.

    Amplitude reduction with structured-in comparison to homogeneous-field of vision shows the smallest effect. It is found mainly in the alpha range, but is still significant when all beta frequencies are summed up.

Zusammenfassung

Unter einigen visuellen und motorischen Bedingungen (geschlossene Augen — offene Augen; homogenes — strukturiertes zentrales Gesichtsfeld; Ruhe — graphomotorische Aktivität) wird die Frequenzabhängigkeit der im EEG auftretenden Amplitudenreduktion („Desynchronisation“) im Bereich von 4–30 Hz varianzanalytisch untersucht (N = 20). Die EEG-Auswertung erfolgt mit einem automatischen Intervall-Amplituden-Analyseverfahren das pro Frequenz eine getrennte Feststellung von Wellenhäufigkeit und mittlerer Amplitude ermöglicht.

  1. 1.

    Unter allen Bedingungen erstreckt sich die Amplitudenreduktion in allen Ableitungen auf einen mehr oder weniger breiten Frequenzbereich von Theta-, Alpha- und Betawellen (= Amplituden-Kovariation).

  2. 2.

    Ort der statistisch besten funktionellen Differenzierung ist der Alphabereich (mit Maximum bei 10–12 Hz), während zu den niederen und höheren Frequenzen die Differenzierung mit unterschiedlichem Dekrement abnimmt und insignifikant wird.

  3. 3.

    Bei offenen gegenüber geschlossenen Augen ist die Amplitudenreduktion numerisch am stärksten ausgeprägt und für alle Einzelfrequenzen von 5–25 Hz signifikant nachweisbar. Regionale Unterschiede im Amplitudenniveau zeigen sich in erster Linie bei geschlossenen Augen.

  4. 4.

    Unter dem Einfluß motorischer Aktivität ist die Verminderung der Amplituden numerisch geringer und in einem schmaleren Bereich von Theta-, Alpha- und Betawellen (7–20 Hz) repräsentiert. Über zentralen Regionen ist dieses Spektrum signifikant breiter als in der occipitalen Ableitung.

  5. 5.

    Die Amplitudenreduktion bei strukturiertem gegenüber homogenem Gesichtsfeld zeigt den schwächsten Effekt. Sie ist in erster Linie auf den Alphabereich bezogen, aber auch noch signifikant, wenn alle Betawellen zusammengefaßt werden.

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Authors and Affiliations

  1. Neurologische Universitätsklinik mit Abteilung für Neurophysiologie der Universität Freiburg i. Br., Deutschland

    G. Grünewald, C. Wita, E. Grünewald-Zuberbier & H. Kapp

  2. Neuropsychologische Abteilungon des Instituts für Hirnforschung der Universität Düsseldorf, Deutschland

    G. Grünewald, C. Wita, E. Grünewald-Zuberbier & H. Kapp

Authors
  1. G. Grünewald
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  2. C. Wita
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  3. E. Grünewald-Zuberbier
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  4. H. Kapp
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Herrn Prof. Richard Jung zum 60. Geburtstag gewidmet.

Die Arbeit wurde durch den Sonderforschungsbereich „Hirnforschung und Sinnesphysiologie“ (SFB 70) und durch das Landesamt für Forschung Nordrhein-Westfalen gefördert.

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Grünewald, G., Wita, C., Grünewald-Zuberbier, E. et al. Amplituden-Kovariation der EEG-Rhythmen unter verschiedenen funktionellen Bedingungen. Arch. Psychiat. Nervenkr. 216, 31–43 (1972). https://doi.org/10.1007/BF00342495

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