Zur klinischen Bedeutung der gesteigerten Photostimulationsreaktion im α-Frequenzbereich

Summary

When evaluating responses in the EEG to intermittent photic stimulation usually the emphasis is placed on the differentiation of photoparoxysmal and photomyogenic responses as well as asymmetric driving effects such as locally increased activation of slow frequencies or locally reduced activation of the basic rhythm indicating a focal disturbance. Apart from these responses, however, sometimes an increased rhythmic response within the α-frequency range can be observed. This response is characterized by a bilateral, unproportionately strong activation or increase in amplitude of the particular rhythm, as well as a growing synchronized activation of β-waves. There is, however, no evidence of paroxysmal characteristics neither directly by spike components, nor indirectly by spread to other regions of the brain.

The occurrence of this pattern is studied in a mixed clinical population of 3110 patients whose EEGs included photic stimulation as a routine activating procedure. The described response occurred in 1.4 % with a remarkable predominance in female patients. Particularly middle and higher age groups were represented. There were significant differences in age, sex and types of illness compared to other in-patient groups as well as a matched control group with a similarly unremarkable resting activity in the EEG, but without the increased response to photic stimulation.

In the young age group traumatic or inflammatory diseases prevailed, in middle and higher age groups cerebrovascular disturbances, vasomotor headaches or migraine and peripheral vascular diseases, e.g. with coronary manifestation. The symptoms include a high proportion of vegetative regulatory dysfunctions and neurasthenic-depressive complaints. There is no obvious relationship to disturbances of the occipital lobes or to seizure disorders whereas regarding not only the symptomatology but also the characteristics of the resting activity in the EEG there are definite relationships to vertebrobasilar insufficiency.

Experimental findings and clinical observations support the assumption that a functional alteration located in subcortical, mesodiencephalic areas is the condition responsible for the increased rhythmic response to photic stimulation, however without a specific etiologic significance. Based on neurophysiological models regarding the regulation of thalamocortical rhythmicity one can consider a disturbance of mesodiencephalic reticular systems as the mechanism responsible for a shift in the regulation of synchronization-desynchronization-levels with a desinhibitory effect.

This leads to the conclusion that not only a unilateral but also a bilateral increase in the response to photic stimulation has to be taken into account as an indicator of a functional alteration. Such an indicator can be particularly valuable when there are only mild symptoms of an apparently unspecific nature.

Zusammenfassung

Die klinische Beurteilung der Photostimulationsreaktion im EEG legt das Gewicht üblicherweise auf die Abgrenzung der photoparoxysmalen von der photomyogenen Reaktionen sowie abnorm asymmetrische Driving-Effekte, die auf Herdstörungen hindeuten. Daneben ist jedoch seltener auch eine gesteigerte Reaktionsform im α-Frequenzbereich zu beobachten, die sich durch bilaterale, überproportionale Ausprägungs- bzw. Amplitudenzunahme des Rhythmus und eine verstärkte harmonische Kombination mit β-Wellen auszeichnet, die aber paroxysmale Eigenschaften weder direkt durch Spitzenkomponenten, noch indirekt durch Einbezug weiterer Hirnregionen zu erkennen gibt. Die unilaterale Steigerung eines Rhythmus ist im Zusammenhang mit einer Herdstörung möglich; hier wird untersucht, ob auch eine bilaterale Steigerung als Zeichen einer Funktionsveränderung anzusehen ist und klinische Bedeutung hat.

In einer gemischten Population von 3110 Patienten, deren EEG routinemäßig mit Photostimulation registriert worden war, trat die Reaktionsform in 1,4 % auf; die weiblichen Patienten überwogen dabei erheblich. Besonders mittlere und hohe Altersklassen waren stark repräsentiert. Die Gruppe dieser Patienten unterscheidet sich in der Alters-, Geschlechts- und Krankheitsverteilung von anderen Klinikpopulationen ebenso wie von einer Kontrollgruppe mit vergleichbar unauffälliger EEG-Ruheaktivität, aber fehlender Steigerung der Photostimulationsreaktion. Bei jüngeren Patienten dominieren exogene Noxen traumatischer oder entzündlicher Art, in den mittleren und höheren Altersklassen zerebrovaskuläre Störungen, vasomotorische Kopfschmerzen bzw. Migräne und koronar manifestierte Gefäßerkrankungen. In der Symptomatik fällt noch der relativ hohe Anteil vegetativer Regulationsbeeinträchtigungen und neurasthenisch-depressiver Bilder auf. Ein Zusammenhang zu Okzipitallappenstörungen oder Anfallsleiden ist nicht zu erkennen. Dagegen bestehen hinsichtlich der Symptomatik und besonderer Organisationsformen der EEG-Ruheaktivität Beziehungen zur vertebrobasilären Insuffizienz.

Experimentelle Befunde und klinische Beobachtungen stützen die Annahme einer im wesentlichen subkortikalen, mesodienzephal gelegenen Funktionsänderung als verantwortliche, ätiologisch allerdings unspezifische Bedingung für die Steigerung der Photostimulationsreaktion. Auf dem Hintergrund neurophysiologischer Modellvorstellungen zur Regulation der thalamokortikalen Rhythmik kommt dabei eine Störung retikulärer Systeme infrage, die zu einer Verschiebung in der Regulation des Synchronisations-Desynchronisations-Niveaus mit desinhibitorischem Effekt führt.

Als Hinweis auf eine Funktionsänderung ist also nicht nur eine unilaterale, sondern auch die bilaterale Steigerung der Photostimulationsreaktion zu berücksichtigen; ein solcher Indikator kann Bedeutung gerade im Zusammenhang mit nur leicht ausgeprägter, unspezifisch erscheinender Symptomatik haben.

Key-Words:

Photic Stimulation - Increased response within the α-frequency range - Vertebrobasilar insufficiency