Oszillationen sind ein allgegenwärtiges Phänomen neuronaler Aktivität. Der Beta Band Frequenzbereich (13-30 Hz, BBA) wurde ursprünglich vor allem mit motorischen und somatosensorischen Prozessen assoziiert. Erst jüngst schreibt man diesem auch komplexe Funktionen in selektiver Aufmerksamkeit und neuronaler Integration zu. Die vorliegende Arbeit hat mittels Elektroenzephalographie die Rolle von BBA bei einer Reihe höherer kognitiver Aufgaben untersucht. Studie 1 hat sich mit dem Einfluss visueller Reize auf die Verarbeitung von Schmerzreizen beschäftigt. Es zeigt sich, dass BBA in sensomotorischen Arealen das Ausmaß an Integration zwischen visuellen Reizen und Schmerzreizen widerspiegelt. Die Stärke der Integration ist dabei invers proportional zur Stärke der Schmerzreize. Studie 2 hat die Lokalisation und Diskrimination von Sprache bei Personen mit beidseitigem Cochlear Implantat untersucht. Diese haben Schwierigkeiten bei der Lokalisation von Sprache, was auf eine vorhergehende Degeneration von auditorischen Pfaden zurückzuführen sein könnte. Die Studie zeigt eine stärkere Modulation medio-zentraler BBA während Sprachlokalisation, was einen Zusammenhang zwischen BBA und Verarbeitungsaufwand und selektiver räumlicher Aufmerksamkeit nahelegt. In Studie 3 wurde das Verhältnis zwischen intersensorischer Aufmerksamkeit und zeitlicher Orientierung untersucht. Es zeigt sich sich dass die Modulation antizipatorischer BBA unabhängig voneinander sowohl intersensorische Aufmerksamkeit als auch zeitliche Orientierung reflektiert. Die vorliegende Arbeit erweitert somit bisherige Forschungsergebnisse, indem sie die Beteiligung von BBA während multisensorischer Verarbeitung, selektiver Aufmerksamkeit, sowie intersensorischer Aufmerksamkeit und zeitlicher Orientierung zeigt. Zugleich unterstreicht sie die Bedeutung zukünftiger Forschung, die zu einem tieferen Verständnis der Rolle von BBA bei sensomotorischen Prozessen, Aufmerksamkeit und kortikaler Integration führen wird. / Oscillations are a ubiquitous phenomenon in neural activity. The beta-band frequency range (BBA, 13-30 Hz) has traditionally been associated with sensorimotor behaviour. Only recently, research has become aware of its putative role in selective attention and large-scale neural communication. The present thesis investigated the functional significance of BBA in a broad range of cognitive tasks, using electroencephalography (EEG). Study 1 examined the influence of simultaneous visual input on the processing of pain, which is known to engage a widely distributed cortical network. The study showed that sensorimotor BBA reflects the strengths of multisensory processing between visual and pain stimuli. In Study 2, auditory speech localization and discrimination was examined in patients with bilateral cochlear implants. This group of individuals is known to have difficulties in speech localization, which might derive from a prior degeneration of auditory pathways. The study demonstrates an increased medio-central BBA suppression during speech localization in cochlear implant users, suggesting that BBA reflects selective spatial attention to auditory speech stimuli. Study 3 investigated the processes of intersensory attention and temporal orienting in a multisensory cue-target paradigm. The study showed that modulations of anticipatory BBA reflect intersensory attention as well as temporal orienting. Interestingly the results did not reveal interactions between the two mechanisms, suggesting that intersensory attention and temporal orienting can operate independent of each other. Taken together, this thesis extends previous research by demonstrating the crucial role of BBA in multisensory processing, selective attention and intersensory attention as well as temporal orienting. The studies also emphasize the relevance of future research in this field, which will further uncover the significance of BBA in sensorimotor, attentional, and integrative functions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:HUMBOLT/oai:edoc.hu-berlin.de:18452/17800 |
| Date | 16 February 2015 |
| Creators | Pomper, Ulrich |
| Contributors | Senkowski, Daniel, Sommer, Werner, Busch, Niko |
| Publisher | Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät II |
| Source Sets | Humboldt University of Berlin |
| Language | English |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis, doc-type:doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Rights | Namensnennung - Keine kommerzielle Nutzung - Keine Bearbeitung, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de/ |
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