Waser, M. (2013). Changes of EEG synchrony in the course of Alzheimer’s disease : markers based on the multivariate spectral density [Dissertation, Technische Universität Wien]. reposiTUm. https://doi.org/10.34726/hss.2013.21462
Die Alzheimer Krankheit - die Hauptursache von Demenz - ist eine neurodegenerative Erkrankung die gravierende soziale, gesellschaftliche und ökonomische Folgen mit sich zieht. In dieser Dissertation werden Synchronitäts-Veränderungen im Elektroenzephalogramm (EEG) von Alzheimer-Patienten untersucht. Synchronität wird dabei mit verschiedenen Maßen, die auf die multivariate spektrale Dichte des EEG basieren, untersucht. Ziel ist es die Möglichkeit aufzuzeigen, Marker für EEG-Synchronität als Ergänzung zu bestehenden klinischen Diagnose und Prognose-Prozeduren zu verwenden. Für diese Studie wurden 79 EEG-Aufnahmen von Alzheimer-Patienten aus der PRODEM-AUSTRIA Datenbank verwendet. Die Aufnahmen unterliegen einem klar definierten klinischen Paradigma das eine Ruhephase und ein kognitives Testverfahren beinhaltet. Der Krankheitsgrad wurde durch den neuropsychologischen Mini-Mental State Examination Test Score quantifiziert. Alter, Geschlecht, Bildungsgrad und Krankheits-Dauer wurden als Kovariable eingesetzt. Die multivariate spektrale Dichte wurde mittels eines indirekten Schätzverfahrens ermittelt. Auf Basis dieses Schätzers wurden Kohärenzen, partielle Kohärenzen, bivariate und bedingte Granger Kausalitäten, statische und dynamische kanonische Korrelationen und Hauptkomponenten zur Analyse von EEG-Synchronität berechnet. Die Maße wurden zwischen Einzelelektroden, zwischen Gruppen von Elektroden und innerhalb dieser Gruppen ermittelt. Die Maß-Änderungen wurden mit quadratischer Regression (p- und R2-Werte) bewertet. Synchronität zwischen den Elektrodengruppen zeigte die meisten signifikanten Änderungen. In der Ruhephase waren dynamische kanonische Korrelationen und Granger Kausalitäten vielversprechend. Während des kognitiven Tests brachten Kohärenzen und statische/dynamische kanonische Korrelationen hochsignifikante Resultate, vor Allem zwischen linken temporalen und zentralen/parietalen Elektrodengruppen. Bei den meisten Maßen war ein Synchronitäts-Anstieg zu Beginn der Krankheit evident. Dies könnte auf neuronale Kompensationsmechanismen zurückzuführen sein. Die Ausnahme bildeten Granger Kausalitäten, die eine durchgehende Synchronitäts-Abnahme zeigten. Insgesamt erwies sich die Analyse von EEG-Synchronität als vielversprechender Ansatz zur Beschreibung des Grades der Alzheimer Krankheit. Longitudinale Studien sind notwendig um zu entscheiden, ob EEG-Marker auch zur Prädiktion des Krankheits-Verlaufes einsetzbar sind. Eine Kombination von EEG-Maßen mit anderen Markern, z.B. aus klinischen bildgebenden Verfahren, könnte das Verständnis von funktionellen und strukturellen neuronalen Veränderungen, die mit der Alzheimer Krankheit einhergehen, erweitern.
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