Weiterentwicklung visuell evozierter Potentiale für die Untersuchung der Sehbahn in der Forschung und der klinischen Routine

01.06.2015 bis 31.03.2016

Um VEP und auch gerade das Visus VEP auch bei Kleinkindern und mental retardierten Patienten anwenden zu können, sollen die bis jetzt eingesetzten Stimuli so angepasst werden, dass diese eine maximale Antwort auslösen und für die Patienten interessanter werden um so eine bessere Fixation garantieren.
Dazu soll das bis jetzt verwendete Schachbrettmuster nicht mehr nur alternierend präsentiert werden sondern zusätzlich auch noch während der Stimulation rotieren. Wir konnten bereits in einer Kleinstudie zeigen, dass diese Änderung zu höheren Amplituden gegenüber einer „statischen“ Präsentation und damit zu einem verbesserten Signal-/Rausch-Verhältnis führt (unpubliziert). Obwohl noch nicht wirklich verstanden ist, was diesen Effekt auslöst, soll dieser in einer größeren Messreihe weiter untersucht werden.
Um die Untersuchung gerade für Kleinkinder und mental retardierte Patienten interessanter zu gestalten, soll auch untersucht werden, ob es möglich ist, während der Messung das präsentierte Schachbrettmuster im Zentrum mit Bildern oder möglicherweise kurzen Comic-Filmen zu überlagern. Da dadurch ein Teil des Schachbrettstimulus überdeckt wird, wird dies vermutlich zu einer Verminderung der gemessenen Amplituden der evozierten Potentiale führen bzw. das inhärente Grundrauschen erhöhen. Diese Effekte sollen in einer größeren Messreihe untersucht werden.
Um die notwendige Präparation für die Messung der visuellen Potentiale zu verkürzen und zu vereinfachen, soll der Einsatz einer neuartigen Elektrode ((Strasser, Peters, & Zrenner, 2013)⁠) auf Basis eines super-absorbierenden Polymers in einer größeren Messreihe evaluiert werden. Wir konnten bereits zeigen, dass sowohl die Ableitung von Elektroretinogrammen (Strasser, ARVO 2012) als auch von visuell evozierten Potentialen ohne weitere Vorbereitung möglich ist (unpubliziert). Da der elektrische Widerstand im Vergleich zu bisherigen Hautelektroden jedoch sehr hoch ist, sind die Messungen durch starkes Rauschen überlagert. In diesem Projekt sollen Methoden entwickelt werden, um das Rauschen zu minimieren, bzw. die Messungen mathematisch zu bereinigen.
Ein weiteres Ziel des Projektes ist es, mittels neuartiger Stimuli die Verarbeitung visueller Informationen entlang der Sehbahn zu untersuchen. Der zuvor beschriebene Effekt eines rotierenden Schachbrettes soll in weiteren Probanden eingehender untersucht werden, um herauszufinden, ob neben dem visuellen Kortex noch weitere Areale für die gefundene Erhöhung der Amplituden eine Rolle spielen.
Weiterhin soll der Effekt von Sakkaden auf visuell evozierte Potentiale untersucht werden. Es ist bekannt, dass diese schnellen Augenbewegungen einen Einfluss auf die Kontrastempfindlichkeit (Volkmann, Riggs, White, & Moore, 1978)⁠, auf visuell evozierte Potentiale (John Ross, Burr, & Morrone, 1996; Zuber & Stark, 1966)⁠ und allgemeine auf die Wahrnehmung haben (J Ross et al., 2001)⁠. Hierzu sollen geeignete visuelle Stimuli entwickelt werden, auch im Hinblick auf eine Vorbereitung späterer Folgestudien mit bildgebenden Techniken wie funktioneller Nahinfrarotspektroskopie oder funktioneller Magnetenzephalographie. Die Ergebnisse daraus könnten auch einen Einfluss auf das in Tübingen entwickelte Retina-Implantat haben, da zum Beispiel während einer schnellen Augenbewegung keine elektrische Stimulation erfolgen müsste und damit zum einen Energie gespart werden und zum anderen der eingebrachte elektrische Strom in die Netzhaut reduziert werden könnte.