Das WIN-Kolleg | 267

(Pistohl 2004). Die paarweise Kohärenz der AEs auf einzelnen EFP-Kanälen zeigte
eine Distanzabhängigkeit mit einer Raumkonstante in der Größenordnung von 10
mm (Abb. Ilb). Dieses Ergebnis deckt sich sehr gut mit einer jüngeren Untersuchung
von lokalen Feldpotentialen (LFP) im visuellen Kortex des wachen Affen aus der
Tübinger Forschungsgruppe um Prof. Logothetis (Leopold et al., 2003). Beide
Untersuchungen, sowohl der EFPs beim Menschen als auch der LFPs beim Affen,
deuten also auf die Existenz globaler, räumlich ausgedehnter Aktivierungszustände
hm, deren Aktivierungsgrad, im Vergleich zur Dauer einer motorischen Handlung
oder einer zeitlich lokalisierten Reizwahrnehmung, auf einer sehr langsamen Zeit-
skala moduliert.
Die Ableitung mit einem hochauflösenden Array von 112 Elektroden, sche-
matisch dargestellt in Abb. Ilb, ermöglicht uns darüberhinaus die Analyse räumlicher
Muster in der EFP-Aktivität im Verhältnis zur Anatomie der unter dem Grid lokali-
sierten Kortexareale. Wie in Abb. IIc farblich dargestellt, lassen sich so zwei ausge-
dehnte zusammenhängende Gebiete definieren, in denen die niederfrequenten
Anteile der AEs im [1-Band signifikante Kohärenz zeigen. Diese Gebiete definieren
also zwei getrennte kortikale Bereiche, die jeweils separaten, langsamen Modulatio-
nen der |l-Amplitude unterliegen. Der mit blauen Elektroden gekennzeichnete
Bereich überdeckt dabei weite Teile des primärmotorischen (Ml) und des primären
somatosensorischen (Sl) Kortex. Gleichzeitig umfasst dieser Bereich auch all jene
Elektroden, die während der Flexion des kontralateralen Zeigefingers em deutliches
(> 3 dB) bewegungsbezogenes Potential zeigen (schwarze Umrandung in Abb. IIc).
Das heißt, em Gebiet, das eine deutliche globale bewegungsbezogene Antwort zeigt,
unterliegt auch während bewegungsfreier Ruhephase einer kohärenten Modulation
der ‘Ongoing Activity’. Wie zu erwarten, findet sich in eben diesem Bereich auch
eine hohe, über Elektrodenpaare gemittelte Kovariabilität der Aktivität in den ein-
zelnen Versuchsdurchgängen, ausgedrückt im mittleren paarweisen Rangordnungs-
Korrelationskoeffizienten (ROCC, Abb. Ild).
Die Einbeziehung der Struktur von Ongoing Activity und der Variabilität von
ereignisbezogener Aktivität, wie hier untersucht, ist ein wichtiger Ansatz zur Opti-
mierung der Dekodierung von neuronalen Signalen zur Gewinnung von Steuersig-
nalen für ein Bram-Computer Interface (vgl. vorangehende Abschnitte).
Literatur
Arieli A, Sterkin A, Grinvald A, Aertsen A. (1996) Dynamics of ongoing activity:
explanation of the large variability in evoked cortical responses. Science
273:1868-71
Arroyo S., Lesser R.P., Gordon B., Uematsu S., Jackson D., Webber R. (1993), Fun-
ctional significance of the mu rhythm of human cortex: an electrophysiologic
study with subdural electrodes. Electroencephalography in Chnical Neurophysio-
logy 87(3) :76—87
Ball T, Nawrot, MP, Schulze-Bonhage, A, Aertsen, A, Mehring, C (2004a) Towards a
brain-machine mterface based on epicortical field potentials. Biomed. Eng. (Ber-
lin), 49 (Suppl. 2), 756-759