Beeinflussung psychophysischer und okulomotorischer Parameter durch transkranielle Magnetstimulation als Hinweis auf die Bedeutung des Parietalkortex für die Raumkonstanz

In dieser Arbeit wurde untersucht, inwieweit eine transkranielle
Magnetstimulation (TMS) des Parietalkortex die Efferenzkopie und
das transsakkadische Gedächtnis für räumliche Information
beeinflussen kann. Um die beabsichtigte Störung dieser für die
visuelle Raumkonstanz benötigten Gehirnfunktionen zu erfassen,
wurden sakkadische Augenbewegungsexperimente durchgeführt, die
verschiedene psychophysische Aufgaben für die Probanden enthielten.
Diese Experimente unterschieden sich in der Darbietungsdauer und
–kontinuität des Zielobjektes (konstant vorhanden oder
ausgeblendet), im Präsentationsort des Zielobjektes auf dem
Computerbildschirm, in der Richtung der hervorgerufenen Sakkaden
(horizontal oder vertikal), im Zeitpunkt des TMS-Impulses und im
kortikalen Stimulationsort (parietal, okzipital und frontal).
Anhand eines Purkinje-Eyetrackers wurden okulomotorische, mithilfe
eines an den Computer angeschlossenen Tastenbrettes perzeptive
Parameter aufgezeichnet. Zusammenfassend ergaben die Experimente
Folgendes: Die Latenzen der sakkadischen Augenbewegungen wurden
weder durch eine parietale, noch durch eine okzipitale oder
frontale magnetische Stimulation verändert. Die Genauigkeit der
Sakkaden wurde dagegen durch die Aktivierung des Parietalkortex
beeinträchtigt. Dies ist ein Hinweis, dass die Efferenzkopie und
der transsakkadische Speicher durch die TMS über dem parietalen
Kortex gestört wurden. Die okzipitale Kontrollstimulation führte
nicht zu einer Beeinflussung der Sakkadengenauigkeit. Bei der
frontalen Stimulation ergab sich eine Verschlechterung der
Genauigkeit vertikal gerichteter Sakkaden, die möglicherweise durch
eine Mitaktivierung des frontalen Augenfeldes oder des präfrontalen
Kortex erklärt werden kann. Bei der Analyse der perzeptiven Daten
zeigte sich eine eindeutige Störung der Wahrnehmung durch parietale
Magnetstimulation. In einem Experiment mit kurzem Aufleuchten eines
erst horizontal dann vertikal verschobenen Zielobjektes bewirkte
die magnetische Stimulation des posterioren Parietalkortex eine
Herabsetzung der Sensitivität der Probanden für die
transsakkadische Verschiebung des Zieles und somit eine erhöhte
Fehllokalisierung des Zielobjektes nach der Sakkade. In einem
anderen Experiment mit Ausblenden des Zielobjektes zwischen zwei
horizontalen Präsentationen des Zieles rief die parietale
Stimulation eine Wahrnehmungsverschiebung bei den Versuchspersonen
hervor: Unabhängig von der tatsächlichen Verschiebung des
Zielobjektes während der Sakkade wurde dessen zweite Verschiebung
häufiger entgegen der Richtung der ersten Zielverschiebung
wahrgenommen. Diese TMS-Wirkung auf die Perzeption war spezifisch
für den Parietalkortex, da die Stimulation des Okzipitalkortex
keinen Effekt auf die Wahrnehmung der Versuchspersonen zeigte.
Wesentliches Ergebnis unserer Studie ist, dass die transsakkadische
Wahrnehmung von Zielpunkten durch die magnetische Stimulation des
posterioren Parietalkortex gestört wird. Limitierend für die
Ergebnisse ist, dass eine genaue Zuordnung der Stimulationsorte zu
darunter liegenden Hirnstrukturen, bedingt durch die gewählte
Technik, nicht möglich ist und die Ergebnisse nicht ausschließen,
dass zu anderen Zeitpunkten oder auch an anderen Orten ebenfalls
eine Beeinflussung der Wahrnehmung der Zielverschiebung zu
erreichen ist. Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit
unterstreichen jedoch die substantielle Bedeutung des posterioren
parietalen Kortex für die transsakkadische Verrechnung von
Bildverschiebungen und tragen somit zum Verständnis der zerebralen
Vorgänge zur Aufrechterhaltung der räumlichen
Wahrnehmungsstabilität, trotz der großen Veränderungen der
retinalen Projektion der visuellen Welt über die Sakkade hinweg,
bei.