Multifokal evozierte Potentiale und Kortexfaltung: Herstellung des Zusammenhangs zwischen Polaritätsumkehr und fMRT-Retinotopie zur Entwicklung verbessereter Signalverarbeitungsalgorithmen im mVEP und methodischen Kreuzvalidierungen.
Final Report Abstract
Konventionell erfasste visuell evozierte Potentiale (VEP) weisen beeindruckend systematische Zusammenhänge mit physikalischen Reizeigenschaften auf und eignen sich daher als noninvasives, objektives Maß zur Beurteilung der Sehfunktion im gesunden und geschädigten Sehen. Gleichwohl ist es bisher nicht gelungen, systematische Zusammenhänge von VEP-Parametern zu Größe und Gesichtsfeldposition der Reize aufzufinden, so dass ein elektrophysiologisches Korrelat für zerebrale Gesichtsfelddefekte aussteht. Der Grund ist, dass für gute Signalqualität relativ große Reize verwendet werden, die, aufgrund der Faltung des okzipitalen Kortex, zu Signalauslöschungen an der Kopfoberfläche führen, und dies in interindividuell verschiedener Weise. Abhilfe schaffen z.B. sogenannte Multifokal‐Verfahren, die äußerst erfolgreich im Elektroretinogramm, aber erst in den letzten Jahren im visuell evozierten Potential eingesetzt wurden (mfVEP). Dabei sind methodische Probleme aufgetreten, die eine verlässliche funktionelle Interpretation verhindern und längerfristig eine Nutzung in der neurowissenschaftlichen Forschung – etwa zur Objektivierung funktionell‐plastischer Prozesse in retinotop organisierten Arealen – oder auch eine praktisch‐klinische Nutzung bisher ausschließen. In den durchgeführten Arbeiten sind drei zentrale Probleme ausgeräumt werden. Zum Ersten haben wir einen einfachen Algorithmus entwickelt, der es gestattet, eine mfVEP‐Aktivitätskarte des Gesichtsfelds zuverlässiger zu gewinnen. Zum Zweiten haben wir Gleichungen abgeleitet, mit denen ein korrekt M‐skalierter, gleicher Reiz für mfVEP und fMRT gewonnen wird, mit dem also näherungsweise gleiche kortikale Flächen aktiviert werden. Der Hauptteil der Arbeiten bezog sich, zum Dritten, auf die These der elektrischen Auslöschung und die Frage, ob sich Amplitude und Polarität des mfVEP aus der Kortexgeometrie herleiten lassen, also aus der Lage und relativen Orientierung der Projektions‐Orte in V1 und V2. Letztere sind im fMRT erfasst worden, wobei die gleiche Reizgeometrie wie im mfVEP benutzt wurde. Dieser Frage sind wir (i) durch intraindividuelle Vergleiche der Topographie des mfVEP mit retinotopen fMRT‐Karten nachgegangen und (ii) durch (intraindividuelle) Korrelation von Faltungsparametern, wie relative Orientierung und Abstand der Projektionsorte zu/von der Elektrode, mit der mfVEP‐Aktivität. Im Ergebnis konnten wir einen Teil der Varianz des mfVEP durch die Faltungsparameter aufklären. MfVEP‐Aktivitätskarten können daher offenbar einfach durch Vernachlässigen der Polarität valider gemacht werden. Das mfVEP ist dadurch einer neurowissenschaftlichen sowie neuroophthalmologischen Nutzung als objektives, nicht‐invasives Korrelat gesichtsfeldbezogener Aktivität früher kortikaler Areale näher gebracht worden.
Publications
- 2006. Increasing the temporal g(r)ain: Double‐pulse resolution is affected by the size of the attention focus. Vision Research, Vol. 46. 2006, Issue 18, pp. 2998–3008.
Poggel D.A., Treutwein B., Calmanti C., Strasburger H.
(See online at https://dx.doi.org/10.1016/j.visres.2006.03.018) - 2006. Temporal image fusion in human vision. Vision Research,
Vol. 46. 2006, Issues 6–7, pp. 774–781.
Brettel H., Shi L., Strasburger H.
(See online at https://dx.doi.org/10.1016/j.visres.2005.07.005) - 2007. Blind und sehend in einer Person. Schlussfolgerungen
zur Psychoneurobiologie des Sehens. Der Nervenarzt, Vol. 78. 2007, Issue 11, pp. 1303-1309.
Waldvogel B., Ullrich A., Strasburger H.
(See online at https://dx.doi.org/10.1007/s00115-007-2309-x) - 2007. Cueing attention by relative motion in the periphery of the visual field. Perception, vol. 36. 2007, Issue 7, pp. 955-970.
Poggel D.A., Strasburger H., MacKeben M.
(See online at https://dx.doi.org/10.1068/p5752) - 2007. Pattern recognition in direct and indirect view. In: Osaka N, Rentschler I. & Biederman I. (Eds.) Object recognition, attention, and action. Springer, Tokyo, 2007, pp. 41‐54.
Strasburger H., Rentschler I.
(See online at https://dx.doi.org/10.1007/978-4-431-73019-4_4) - 2008. Characteristics of dynamic processing in the visual field of patients with age‐related maculopathy. Graefe's Archive
for Clinical and Experimental Ophthalmology, Vol. 246. 2008, Issue 1, pp 27-37.
Eisenbarth W., MacKeben M., Poggel D.A., Strasburger H.
(See online at https://dx.doi.org/10.1007/s00417-007-0641-2) - 2008. Ruxandra Sireteanu (1945–2008). Obituary.
Vision Research, Vol. 48. 2008, Issue 25, pp. 2493–2494, Doi: 10.1016/j.visres.2008.09.017.
Strabismus, Vol. 16. 2008, Issue 4, pp. 129-130.
Fronius M., Leonards U., Strasburger H., Greenlee M.
(See online at https://dx.doi.org/10.1080/09273970802505227) - 2009. An fMRI study of chromatic processing in humans. Spatial and temporal characteristics of the cortical visual areas. 2009, Dissertation, Fakultät für Biologie und Psychologie, Univ. Göttingen.
D’Souza D.V.
- 2009. Generalizing the evaluation of medical image processing tools by use of Gabor patterns. Methods of Information in Medicine,
Vol. 48. 2009, Issue 4, pp. 331-335.
Apelt D., Strasburger H., Rascher‐Friesenhausen R., Klein J., Preim B.
(See online at https://dx.doi.org/10.3414/ME9231) - 2010. 3D TV – Health Related Issues from a psychophysiological
perspective. A white paper produced by the Generation Research Program, University of Munich, Germany.
Strasburger H, Rieß J, Plischke H
- 2010. Bandpass characteristics of highfrequency sensitivity and visual experience in blindsight. Consciousness and Cognition, Vol. 19. 2010, Issue 1, pp. 144–151.
Seifert D., Falter C., Strasburger H., Elliott M.A.
(See online at https://dx.doi.org/10.1016/j.concog.2010.01.005) - 2010. Impact of Adaptation Time on Contrast Sensitivity. Proceedings SPIE, Vol. 7627.2010: Medical Imaging 2010: Image Perception, Observer Performance, and Technology Assessment, 76270P.
Apelt D., Strasburger H., Klein J., Preim B.
(See online at https://dx.doi.org/10.1117/12.845241) - 2011. Peripheral vision and pattern recognition: a review. Invited review, Journal of Vision, Vol.11. 2011: 13, pp.1-82.
Strasburger H., Rentschler I., Jüttner M.
(See online at https://dx.doi.org/10.1167/11.5.13) - 2011. Temporal frequency and chromatic processing in humans: an fMRI study of the cortical visual areas. Journal of Vision, Vol.
11.2011, Issue 8: 8, pp. 1–17.
D’Souza D. .V, Auer T., Strasburger H., Frahm J., Lee B.B.
(See online at https://dx.doi.org/10.1167/11.8.8) - 2011. Time will tell: Deficits of temporalinformation processing in patients with visual field loss. Brain Research, Vol. 1368. 2011, pp. 196–207.
Poggel D.A., Treutwein B., Strasburger H.
(See online at https://dx.doi.org/10.1016/j.brainres.2010.10.065) - 2011. Untersuchungen des visuellen Kortex zum Mechanismus der visuellen Fusion mittels funktioneller Magnetresonanztomographie aus neuroophthalmologischer Sicht. 2011, Dissertation, Medizinische Fakultät, Univ. Göttingen.
Schmidt C.
- 2012. The Toelz Temporal Topography Study: Mapping the Visual Field across the Life Span. Part I: The topography of light detection
and temporal‐information processing. Attention, Perception, & Psychophysics, Vol. 74. 2012, Issue 6, pp. 1114-1132.
Poggel D.A., Calmanti C., Treutwein B., Strasburger H.
(See online at https://doi.org/10.3758/s13414-012-0278-z) - 2012. The Toelz Temporal Topography Study: Mapping the Visual Field across the Life Span. Part II: Cognitive factors shaping visual
field maps. Attention, Perception, & Psychophysics, Vol. 74. 2012, Issue 6, pp. 1133-1144.
Poggel D.A., Calmanti C., Treutwein B., Strasburger H.
(See online at https://doi.org/10.3758/s13414-012-0279-y)
