Psychiatrie, Psychosomatik, Psychotherapie
Autoren
Oliver Pogarell und Ulrich Hegerl

Neurophysiologische Untersuchungsmethoden in der Psychiatrie

Zu den neurophysiologischen Untersuchungsmethoden zählen die Elektroenzephalografie (EEG) und die ereigniskorrelierten Potenziale (EKP). Beide Verfahren sind in der Psychiatrie als nichtinvasive, funktionsdiagnostische Instrumente zur Abbildung neuronaler Massenaktivität unersetzbar. Sie liefern z. B. bei Demenzen wichtige diagnostische und differenzialdiagnostische Hinweise, sind zum Ausschluss epilepsietypischer Veränderungen obligat und erlauben die Erkennung neurotoxischer Reaktionen auf Psychopharmaka. Für spezielle Fragestellungen spielt außerdem die Schlafpolygrafie eine wichtige Rolle.

Einleitung

Die neuroelektrische Aktivität des Gehirns lässt sich von der Kopfhaut ableiten. Dieses klassische neurophysiologische Verfahren, das Elektroenzephalogramm (EEG) wurde 1924 von dem Psychiater Hans Berger entdeckt, der bereits psychische Korrelate der EEG-Muster und Einflüsse psychotroper Substanzen wie Kokain auf das EEG untersucht hatte. Trotz dieser ursprünglichen Nähe zur Psychiatrie hat das EEG zunächst seine größte praktische Bedeutung in der Neurologie, insbesondere in der Epilepsiediagnostik, erlangt. Bis in die 1970er-Jahre war es auch für die Lokalisation von Hirnläsionen bedeutsam, bis es durch die Entwicklung der cCT (kraniale Computertomografie) und später der MRT (Magnetresonanztomografie) für Fragen der Hirnstrukturdiagnostik überflüssig geworden ist. Für Fragen zur Hirnfunktion ist die Elektroenzephalografie jedoch nach wie vor das empfindlichste Instrument, das als nichtinvasives Verfahren direkte Informationen über kortikale neuronale Aktivität liefert. In der Psychiatrie wird das EEG überwiegend zur neurologischen Ausschlussdiagnostik und als Forschungsinstrument eingesetzt. Durch Einführung neuer Ableiteparadigmen mit sensorischer oder kognitiver Stimulation sowie neuer Verfahren der Quellenlokalisation (Dipolquellenanalyse, LORETA) wurde die Aussagekraft elektrophysiologischer Untersuchungen für psychiatrische Fragestellungen erhöht (Hegerl 1998; Pogarell et al. 2005c; Boutros et al. 2011). Vielversprechend ist die Kombination bzw. die simultane Ableitung von EEG und funktioneller Magnetresonanztomografie (fMRT), wodurch die gute räumliche Lokalisation von Hirnfunktionsänderungen im Rahmen bestimmter Untersuchungsbedingungen mit der hohen zeitlichen Auflösung des EEG kombiniert wird. Erst durch die zusätzlichen elektrophysiologischen Daten wird es möglich, zu erkennen, welche neuronalen Phänomene den im Rahmen der fMRT erfassten Änderungen in Durchblutung und Oxygenierung (BOLD-Signal – Blood Oxygen Level Dependency) bestimmter Hirnareale zugrunde liegen (Karch et al. 2014).

Methodik der EEG- und EKP-Untersuchung

Ableitung und Auswertung

Abgeleitet wird die hirnelektrische Aktivität mit an der Kopfhaut angebrachten Elektroden, wobei jeweils pro Kanal die Potenzialdifferenzen zwischen 2 Elektroden verstärkt und aufgezeichnet werden. Da auf der Kopfoberfläche keine inaktive Position für eine Referenzelektrode zur Verfügung steht, stellen die EEG-Kurven die Potenzialdifferenzen zwischen 2 aktiven Ableiteorten dar. Dieses Referenzproblem erschwert u. a. die richtige Zuordnung zwischen EEG-Aktivität und Ableiteort. Erforderlich ist es deshalb, das EEG mit verschiedenen Verschaltungen der Elektroden aufzuzeichnen. Hierzu waren früher entweder EEG-Geräte mit vielen Kanälen nötig oder das EEG musste nacheinander mit verschiedenen Verschaltungen (Programmen) abgeleitet werden. Mit den modernen EEG-Geräten ist es möglich geworden, die hirnelektrische Aktivität digital aufzuzeichnen, zu speichern und nachträglich, d. h. offline, zur gezielten Analyse in beliebige Verschaltungen umzurechnen.
Frequenzbänder
Für die Beschreibung und Auswertung des EEG wird die Aktivität in verschiedene Frequenzbänder eingeteilt:
  • Alpha-(α-)Aktivität: 8–12 Hertz,
  • Theta-(θ-)Aktivität: 4–7 Hertz,
  • Delta-(δ-)Aktivität: 0,5–3 Hertz,
  • Beta-(β-)Aktivität: 13–30 Hertz.
Eine generalisierte Verlangsamung der Grundaktivität mit Zunahme langsamer Frequenzanteile aus dem θ- und δ-Bereich ist ein Hinweis auf eine eher globale Funktionsstörung. Regionale Betonungen insbesondere einer irregulären θ- oder δ-Aktivität können auf eine fokale Funktionsstörung hinweisen. Steile Abläufe, z. T. in Kombination mit trägen Nachschwankungen (Spitze-Welle-[SW-]Komplex) sind Ausdruck einer gesteigerten hirnelektrischen Erregbarkeit. Sie können auf das Vorliegen einer Epilepsie hinweisen. Als nahezu pathognomonisch ist allerdings lediglich die regelmäßige und symmetrische 2–3/s-SW-Aktivität anzusehen, die bei Dauer über mehrere Sekunden klinisch mit einer Absence einhergehen kann.

Digitale EEG-Aufzeichnung

Durch die digitale EEG-Aufzeichnung ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten der quantitativen EEG-Auswertung, die klinisch relevante Zusatzinformationen liefern können. Bei Vielkanalableitungen kann die EEG-Aktivität z. B. in einem bestimmten Frequenzband topografisch dargestellt werden. Wird die zwischen den Ableiteorten liegende EEG-Aktivität rechnerisch extrapoliert, so kann die EEG-Aktivität in ihrer Verteilung an der Kopfhaut in Form von EEG-Maps dargestellt werden. Um aus der Verteilung der EEG-Aktivität an der Kopfhaut auf generierende Gehirnstrukturen rückschließen zu können, sind weiterführende EEG-Analyseverfahren nötig (Abb. 1).
Lokalisation von EEG-Generatoren
In den letzten Jahren sind verschiedene Verfahren entwickelt worden, die bei EEG-Vielkanalableitungen eine Bestimmung der generierenden Hirnstrukturen erlauben. Bewährt hat sich für eine Reihe von Fragestellungen die Dipolquellenanalyse. Ausgehend von einem Kopfmodell wird versucht, die an der Kopfhaut gemessene Potenzialverteilung durch die Aktivität zugrunde liegender Stromdipole zu erklären. Jeder Stromdipol soll annäherungsweise den Summenstromfluss eines bestimmten kortikalen Areals repräsentieren. Dieser Stromfluss erzeugt ein Potenzial, das sich je nach Lokalisation und Orientierung des Stromflusses und unter Berücksichtigung eines Kopfmodells mit unterschiedlicher Stärke und Polarität an verschiedenen Ableiteorten darstellt.
Durch einen Optimierungsalgorithmus werden die hypothetischen Stromdipole solange hinsichtlich ihrer Lokalisation und Orientierung verändert, bis eine Dipolkonfiguration gefunden ist, die die tatsächlich gemessene Potenzialverteilung optimal erklärt und damit Aussagen über mögliche Generatoren erlaubt. Da eine bestimmte Potenzialverteilung prinzipiell durch unterschiedliche Dipolanordnungen erklärt werden könnte (z. B. könnte das Potenzialfeld eines tiefen Dipols auch durch mehrere kleinere oberflächlich gelegene Dipole erklärt werden), ist dieses Verfahren dann am sinnvollsten einzusetzen, wenn durch Vorwissen über die Generatoren die Zahl der möglichen Dipollösungen eingegrenzt werden kann. Besonders erfolgreich ist dieser Ansatz, wenn tatsächlich nur wenige umschriebene kortikale Bereiche an der Generierung der EEG-Aktivität beteiligt sind (s. z. B. Scherg 1991).
Eine weitere Methode zur Quellenlokalisation ist die Low Resolution Electromagnetic Tomography (LORETA; Pascual-Marqui et al. 1994). Dabei wird – anders als bei der Dipolquellenanalyse – nicht versucht, die hirnelektrische Aktivität auf eine kleine Anzahl von Summendipolen zu reduzieren. Ein Vorteil der Methode ist, dass deshalb auch keine Hypothese über die Anzahl der aktiven Quellen erstellt werden muss. Ein Nachteil ist die relativ geringe räumliche Auflösung („low resolution“). Verwendet werden kann die Methode zum einen bei der Analyse ereigniskorrelierter Potenziale (z. B. Mulert et al. 2001) oder auch bei der räumlichen Analyse von Frequenzbändern (z. B. Pizzagalli et al. 2001). Hilfreich ist bei der LORETA-Methode die Verwendung eines Standardkoordinatensystems für das Gehirn (Talairach-Atlas), wodurch eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse mit denen der funktionellen Bildgebung, wie z. B. der funktionellen MRT, ermöglicht wird.
Die Zuverlässigkeit der Methoden zur näherungsweisen Lokalisation verschiedener Generatoren der an der Kopfoberfläche abgeleiteten Hirnaktivität (EEG) wurde in jüngster Zeit sehr elegant durch die Kombination von EEG-Ableitung und funktioneller Magnetresonanztomografie in vivo dargestellt. Mulert et al. (2004a) konnten mit einer simultanen EEG/fMRT-Untersuchung zeigen, dass alle der P300 zugrunde liegenden Aktivierungen verschiedener Hirnregionen in der Magnetresonanztomografie und der unabhängig davon erfolgten LORETA-Analyse des EEG-Signals kongruent waren. Somit fällt der Vorteil der hohen zeitlichen Auflösung neurophysiologischer Verfahren noch stärker ins Gewicht (Mulert et al. 2004b). Vergleichbare Untersuchungen liegen auch für andere ereigniskorrelierte Potenziale vor (Mulert et al. 2005).
Neben der räumlichen Zuordnung der hirnelektrischen Aktivität und der Quellenlokalisation, sind weitere Parameter von zunehmender Bedeutung. Struktur und Funktion des Gehirns sind in neuronalen Netzwerken organisiert, die durch räumlich und zeitlich-dynamisch interagierende neuronale Quellen beeinflusst werden (Kiebel et al. 2009; David et al. 2006).
Mit Konnektivitätsanalysen lassen sich die Einflüsse zwischen neuronalen Einheiten untersuchen und in kausalen Zusammenhang stellen (Friston et al. 2003; Eickhoff and Grefkes 2011). Kohärenz- bzw. funktionelle Konnektivitätsanalysen werden in den verschiedenen Frequenzbändern untersucht (Delta-, Theta-, Alpha-, Beta- und Gamma-Aktivität). Die jeweiligen Oszillationen sind an der Synchronisation (Binding) unterschiedlicher Hirnregionen beteiligt (Engel und Singer 2001). Vor allem hochfrequente Oszillationen im Bereich der Gamma-Aktivität sind von großem Interesse, da diese an kortikokortikalen Interaktionen benachbarter Hirnregionen beteiligt sind, wohingegen subkortikale Strukturen eher durch niederfrequente Oszillationen (Alpha, Theta, Delta) beeinflusst werden (Desmedt und Tomberg 1994; Jokeit und Makeig 1994; Llinas und Steriade 2006).

Ereigniskorrelierte Potenziale (EKP)

Bei quantitativer EEG-Analyse können Potenziale nach bestimmten Ereignissen, z. B. sensorischen Stimuli, gemittelt und als EKP analysiert werden. Die EKP können sowohl dem Ereignis vorausgehen (z. B. „contingent negative variation“, CNV, Bereitschaftspotenzial) als auch nachfolgen, wie z. B. die Hirnstammpotenziale, die in den ersten 10 ms nach einem akustischen Stimulus auftreten oder die P300, die mit einer Latenz von 300 ms auftritt. In Abb. 2 sind in schematisierter Form und mit logarithmischer Zeitachse Potenziale dargestellt, wie sie nach akustischen Reizen auftreten. Die Nomenklatur ist uneinheitlich: Von einigen Autoren werden die Potenziale mit P1, N1, P2, P3 usw. entsprechend Abb. 2 bezeichnet, von anderen durch Angabe der Polarität und der Gipfellatenz (z. B. N100, P200, P300).
Frühe und späte Potenziale
Frühe Potenziale der EKP mit Latenzen von weniger als 100 ms unterscheiden sich von späten Potenzialen mit Latenzen von mehr als 100 ms dadurch, dass ihre intraindividuelle Varianz zu einem großen Teil durch physikalische Stimulusparameter wie Modalität, Intensität, Interstimulusintervall usw. erklärbar ist. Die Varianz später Potenziale ist dagegen besser durch psychologische Konstrukte wie z. B. Aufmerksamkeit, Motivation, Wachheit oder „Informationsverarbeitungsstrategie“, durch den Stimuluskontext sowie durch den Gesamtzustand und die Ausgangslage des Nervensystems erklärbar. Frühe Potenziale wurden auch als exogene und späte Potenziale als endogene Potenziale bezeichnet. Die Unterscheidung zwischen frühen und späten Potenzialen ist jedoch nicht trennscharf und zur Klassifikation der EKP wenig geeignet, da z. B. durch Variation der selektiven Aufmerksamkeit bereits deutliche Effekte im Latenzbereich ab 20 ms feststellbar sind. Zudem hängen späte Potenziale wie die P300-Komponente durchaus auch von rein physikalischen Eigenschaften des Ereignisses wie z. B. der Stimulusintensität, dem Stimuluskontrast oder der Modalität ab.
P300
Das im Rahmen psychiatrischer Fragestellungen am häufigsten untersuchte EKP ist die P300, ein positives Potenzial mit einer Latenz von ca. 300 ms, das nach seltenen und aufgabenrelevanten Ereignissen auftritt und mit kognitiven Aspekten in Verbindung steht. Die P300 wird meist im Rahmen eines sog. Oddball-Paradigmas untersucht, d. h. es werden häufige und eingestreute seltene Stimuli angeboten. Die seltenen Stimuli sind aufgabenrelevant, d. h. sie sollen leise mitgezählt oder mit einem Tastendruck beantwortet werden. Bei getrennter Mittelung der Potenziale nach häufigen und seltenen Ereignissen kommt es nur nach den seltenen Ereignissen zum Auftreten der P300 (Abb. 2).

EEG/EKP und kognitive Funktionen

Da die intraindividuelle Varianz später EKP wie der P300 teilweise durch Veränderungen kognitiver Aspekte wie z. B. der Aufmerksamkeit erklärt werden kann, beschäftigten sich viele Arbeitsgruppen mit der Frage, ob EKP-Parameter als Indikatoren kognitiver Leistungen geeignet sind. Dieser Forschungsansatz hat jedoch bisher zu keiner praktischen Anwendung geführt. Ein Grund hierfür ist, dass sich EKP wie die P300 aus der räumlichen und zeitlichen Summation weitverteilter kortikaler neuronaler Aktivität ergeben, und eher globale Funktionsaspekte des ZNS widerspiegeln. Es ist deshalb nicht verwunderlich, dass bisher kein spezifischer Zusammenhang zwischen EKP und umschriebenen Konstrukten der kognitiven Psychologie wie Gedächtnisspeicherung, semantische Verarbeitung usw. gefunden wurde. Außerdem sind derartige kognitive Aspekte mittels einfacher testpsychologischer Verfahren schneller und valider zu erfassen als mithilfe der EKP.

Interpretation von Veränderungen

Auch die häufig erfolgende Interpretation einer Veränderung wie z. B. der P300 als Ausdruck einer Informationsverarbeitungsstörung ist wenig hilfreich und weist auf eine vorschnelle Übertragung des Computermodells auf die Hirnfunktion hin. Es drückt sich hier die Vorstellung aus, dass es durch die sensorische Stimulation zu einer Weiterleitung neuronaler Aktivität zum Kortex kommt und dann eine ereigniskorrelierte Aktivität als EEG-Signal auftritt, das durch Mittelungstechniken aus dem EEG-Rauschen herausgehoben werden kann. Das ZNS „wartet“ jedoch nicht auf Ereignisse, wie etwa ein Computer auf den Tastendruck. Wir haben es vielmehr mit einem ununterbrochen aktiven und mit sich selbst interagierenden neuronalen Netzwerk zu tun, dessen Aktivität durch einen akustischen Stimulus oder andere Ereignisse lediglich moduliert wird. Potenziale, die 300 ms nach einem Ereignis auftreten, hängen deshalb auch kaum mehr von physikalischen Aspekten des einzelnen sensorischen Ereignisses selbst ab.
Dies wird durch das Phänomen evident, dass auch das Auslassen oder Fehlen eines Stimulus einer Stimulusreihe eine P300 verursacht. Einige Arbeitsgruppen (z. B. Basar-Eroglu et al. 1992) gehen deshalb davon aus, dass die P300 Ausdruck von Frequenzstabilisierung, Phasenadjustierung und Amplitudenverstärkung der einem Ereignis unmittelbar vorausgehenden EEG-Aktivität im θ/δ-Bereich ist. Diese Sicht ist nur schwer mit der Vorstellung vereinbar, dass die P300 ein Marker umschriebener Informationsverarbeitungsprozesse sein könnte. Völlig unklar bleibt zudem, was mit „Information“ auf neurophysiologischer Ebene gemeint sein könnte (s. hierzu Hegerl und Juckel 1993).
Ereigniskorrelierte Potenziale (EKP) können in begrenztem Maße geeignet sein, Modelle der kognitiven Psychologie zu prüfen. Die Parameter erscheinen jedoch bei einzelnen Patienten weniger aussichtsreich als unmittelbar klinisch einsetzbare Indikatoren umschriebener psychopathologischer Dysfunktionen. Bestens geeignet ist das EEG hingegen zur Erfassung basaler physiologischer Funktionsaspekte (z. B. Vigilanzniveau, Habituation, physiologische Arousalprozesse).

Vigilanzstadien und Schlafpolygrafie

Bei den Übergängen vom Wachzustand bis zum Tiefschlaf kommt es zu einer regelhaften Abfolge bestimmter EEG-Muster, die Ausdruck unterschiedlicher Hirnfunktionszustände sind (Überblick bei Hegerl 1998). Wegen des engen Zusammenhangs zwischen EEG-Muster und Wachheit ist das EEG das zentrale Instrument zur Untersuchung der Schlafphysiologie. Um die Zuordnung zwischen EEG und Schlafstadium zu verbessern, wird im Rahmen der Schlafpolygrafie das EEG durch die zusätzliche Messung des Muskeltonus mittels Elektromyografie (EMG) des M. mentalis an der Kinnspitze und der Augenbewegungen durch eine Elektrookulografie (EOG) ergänzt. Je nach Fragestellung können auch weitere Messfühler im Rahmen der Schlafpolygrafie angebracht werden. Beispielsweise wird mittels EMG oder eines Bewegungssensors (Aktometer) die muskuläre Aktivität im Bereich der Beine zur Erfassung periodischer Bewegungen im Schlaf aufgezeichnet. Die Atemtätigkeit und Sauerstoffsättigung wird aufgezeichnet zur Erfassung nächtlicher Atemfunktionsstörungen; eine Penisplethysmografie kann zur Erfassung nächtlicher Spontanerektionen durchgeführt werden.

Durchführung

Die Schlafpolygrafie erfolgt in einem Schlaflabor, in dem der Patient üblicherweise in einer ruhigen Kabine liegt und die Geräte in einem benachbarten Raum stehen, von dem aus der Patient über eine Infrarotkamera kontinuierlich überwacht werden kann. Für die Interpretierbarkeit der schlafpolygrafischen Befunde ist es wichtig, dass der Patient Gelegenheit hat, sich durch eine vorgeschaltete Adaptationsnacht an die Situation im Schlaflabor zu gewöhnen (Abb. 3).

Beurteilung

Zur Beurteilung des Schlafes werden, basierend auf den Kriterien von Rechtschaffen und Kales (1968), Schlafprofile erstellt (Abb. 4a, b). Für quantitative Auswertungen können eine Reihe von Parametern wie z. B. die REM-Latenz, die totale Schlafzeit oder die Aufwachhäufigkeit bestimmt werden. Zur Beurteilung der Einschlafneigung am Tage wird im Rahmen des multiplen Schlaflatenz-Tests (MSLT) wiederholt tagsüber die Einschlaflatenz schlafpolygrafisch bestimmt, wobei ein Wert unter 10 min als auffällig gilt. Die standardisierte Durchführung des MSLT hat u. a. bei vermehrter Tagesmüdigkeit mit Schlafattacken und klinischem Verdacht auf eine Narkolepsie differenzialdiagnostischen Stellenwert.

Wachheits- und Schlafstadien

Das menschliche Gehirn zeigt, parallel zum Übergang von angespannter Wachheit bis zum Tiefschlaf, unterschiedliche globale Hirnfunktionszustände, wie sie mit der Elektroenzephalografie (EEG) als Vigilanzstadien abgegrenzt werden können. Während die EEG-Korrelate unterschiedlicher Wachheitsgrade wenig untersucht sind, ist die Schlafforschung ein breit verfolgtes Forschungsgebiet in der Psychiatrie. Als Standard für die Schlafpolygrafie haben sich die Richtlinien von Rechtschaffen und Kales (1968) durchgesetzt. Die Einteilung und Definition der verschiedenen Schlafstadien ist in Tab. 1 zusammengefasst. Die am häufigsten gebräuchliche Einteilung von Rechtschaffen u. Kales orientiert sich an den von Dement und Kleitman (1957) vorgeschlagenen EEG-Stadien. Diese für die Untersuchung der Schlafphysiologie konzipierte Einteilung konzentriert sich auf die eigentlichen Schlafstadien und ist nicht geeignet, die Vigilanzstadien, die beim Übergang vom Wachzustand bis zum Schlafbeginn durchlaufen werden, ausreichend differenziert abzubilden. Diese Stadien mit ihren sehr unterschiedlichen EEG-Mustern werden in einem EEG-Stadium (Stadium I) zusammengefasst.
Tab. 1
Einteilung der Schlaf- und Wachheitsstadien
Vigilanz- bzw. Schlafstadien
Rechtschaffen und Kales 1968
Dement und Kleitman 1957
Loomis et al. 1937
EEG-Kennzeichen
EOG
Aktiver Wachzustand
Niedrigamplitudige β-Aktivität („desynchronisiertes EEG“)
++
+++
Entspannte Ruhe
Wach
I
A
Weiter nach Bente (1964) unterteilt in:
Insgesamt dominierende α-Tätigkeit
(+)
++
    
A1
Okzipital betonte α-Aktivität
  
    
A2
α: Anteriorisierung frontal < okzipital, geringe Verlangsamung und Amplitudenzunahme
  
    
A3
α: Anteriorisierung frontal > okzipital, weiterhin geringe Verlangsamung und Amplitudenzunahme
  
Einschlafstadium
1
 
B
Weiter nach Roth (1961) unterteilt in:
Insgesamt weitgehend zerfallene α-Aktivität bei vorherrschend flacher θ-Aktivität
++
+
    
B1
Rasche niedrigamplitudige β-Aktivität („desynchronisiertes EEG“), teils in Spindelform
  
    
B2
Zusätzlich niedrigamplitudige θ-Wellen
  
    
B3
Zusätzlich höheramplitudige δ-Wellen, Vertexwellen
  
Leichter Schlaf
2
II
C
 
Langsame Aktivität, Schlafspindeln und K-Komplexe
+
Mitteltiefer Schlaf
3
III
D
 
20–50 % langsame, höhergespannte δ-Aktivität (>75 μV)
+
Tiefschlaf
4
IV
E
 
>50 % langsame, höhergespannte δ-Aktivität (>75 μV)
+
Traumschlaf
REM
V
 
Wie Stadium l mit Perioden rascher Augenbewegung
+++
EEG-Vigilanzstadien und Arousalregulation
Die beste Möglichkeit, die unterschiedlichen Arousalzustände (Hirnfunktionszustände) im Übergang zwischen aktivem Wachzustand über Ruhewachzustand, Dösigkeit bis hin zum Schlafbeginn abzubilden, bietet das EEG. Im Unterschied zu anderen bildgebenden Verfahren weist es die nötige hohe zeitliche Auflösung auf, um die im Bereich von Sekunden oder Sekundenbruchteilen liegenden Arousalfluktuationen erfassen zu können. Die EEG-Vigilanzstadien bilden diese Arousalzustände ab; im Kap. Hirnelektrische Grundlagen psychiatrischer Erkrankungen wird ein Algorithmus zur Erfassung der Vigilanzstadien vorgestellt. Im Verhalten korrespondieren die Vigilanzstadien mit verschiedenen Stufen der Wachheit („Alertness“) und auf dem introspektiven Level mit verschiedenen Bewusstheitsgraden.
Die Arousalregulation ist ein zustandsabhängiger Trait. Während eines 15-minütigen Ruhe-EEG bei geschlossenen Augen ist bei den meisten Probanden ein gradueller Abfall zu immer niedrigeren EEG-Vigilanzstadien zu beobachten, manchmal bis hin zum Einschlafen. Andere jedoch verharren auf einem tonisch erhöhten Vigilanzlevel (hyperstabile Arousalregulation) oder zeigen bereits in den ersten Ableitungsminuten einen rapiden Abfall der EEG-Vigilanz in niedrige Stadien (instabile Arousalregulation). Bei verschiedenen psychischen Störungen kommen bestimmte Verlaufsmuster der EEG-Vigilanz gehäuft vor (Ulrich 1994; Ulrich und Fürstenberg 1999; Small et al. 1999; Hegerl et al. 2008).
Diskutiert wird zurzeit, ob es psychiatrische Syndrome gibt, die als überschießende autoregulatorische Reaktionen auf eine Störung der Arousalregulation zu interpretieren sind (Hegerl et al. 2008, 2009, 2010). So wurde das Aufmerksamkeitsdefizit-/Hyperaktivitätssyndrom (ADHS) bei Kindern und Erwachsenen mit einer instabilen Arousalregulation in Zusammenhang gebracht, und hierüber auch die therapeutische Wirksamkeit von Psychostimulanzien erklärt. Weiter wurde auch das manische Syndrom als autoregulativer Versuch, durch vermehrte Außenstimulation („sensation seeking“) das Arousal zu stabilisieren, interpretiert (Übersicht: Geissler et al. 2014; Hegerl und Hensch 2014; Hegerl et al. 2009, 2010).

Elektrogenese

Die elektrischen Potenziale, die als EEG oder EKP an der Kopfhaut gemessen werden, ergeben sich überwiegend aus der Summation von intrakortikalen Strömen, die durch postsynaptische Potenziale induziert werden. Diese postsynaptischen Potenziale entstehen durch die Wirkung von Neurotransmittern auf postsynaptische Rezeptoren und reflektieren damit unmittelbar kortikale neurochemische Aspekte.
Das Wissen darüber, welche Kortexareale an der Generierung des EEG oder bestimmter EKP beteiligt sind, ist in den letzten Jahren durch
  • intrakranielle Ableitungen,
  • magnetenzephalografische Untersuchungen,
  • Läsionsstudien,
  • tierexperimentelle Untersuchungen und
  • die funktionelle Magnetresonanztomografie (fMRT)
deutlich erweitert worden. Für die P300 ist z. B. gezeigt worden, dass der Gyrus temporalis superior und der parietale Kortex, aber auch andere Kortexareale involviert sind. Im Hippokampus ist ebenfalls eine hochamplitudige P300 ableitbar, die jedoch vermutlich keinen wesentlichen direkten Beitrag zu der an der Kopfhaut abgeleiteten P300 leistet. Die in den letzten Jahren eingeführte kombinierte (simultane) Ableitung von EEG und fMRT erlaubt die Verbindung der jeweiligen Stärken dieser Techniken, d. h. die hohe zeitliche (EEG) und räumliche (fMRT) Auflösung, und hat weitere wichtige Erkenntnisse über die Generatoren ereigniskorrelierter Aktivität und deren Aktivierung im Zeitverlauf ermöglicht (Mulert et al. 2004a, b, 2005).

Vor- und Nachteile des EEG und der EKP

EEG- und EKP-Parameter bilden direkt die kortikale neuronale Massenaktivität, die „Hirnrindenmelodie“, ab. Dies leistet kein anderes Untersuchungsinstrument. FMRT, SPECT (Single-Photonen-Emissions-Computertomografie) oder PET (Positronenemissionstomografie) erlauben lediglich eine indirekte Beurteilung der zentralnervösen Funktion durch Messung metabolischer Aspekte wie Blutfluss, Oxygenierung und Glukosemetabolismus oder durch Markierung von Bindungsstellen für Neuromodulatoren. Ob metabolische Änderungen Ausdruck vermehrter inhibitorischer oder exzitatorischer Aktivität sind oder in welchem Frequenzbereich die Änderungen der neuronalen Aktivität liegen, kann hierbei nicht unterschieden werden. In Tab. 2 sind die Vor- und Nachteile von EEG/EKP und fMRT gegenübergestellt.
Tab. 2
Vor- und Nachteile des EEG/EKP und des fMRT
 
EEG/EKP
fMRT
Zeitauflösung
Millisekunden
mehrere Sekunden
Räumliche Auflösung
2 cm
mm
Was wird gemessen?
Synchronisierte postsynaptische Potenziale
Änderungen des Blutflusses und der Oxygenierung
Welche Hirnstrukturen werden erfasst?
Kortex
Kortikale und subkortikale Strukturen
Nicht erfasst werden
Unsynchronisierte Aktivität
Änderungen in der Synchronisation
Nicht-stimulus-gekoppelte Aktivität
Sehr kurze Aktivitätsänderungen
Weitere Beschränkungen
 
Kontrolle unspezifischer Faktoren (z. B. Vigilanz) problematisch
Die hohe zeitliche Auflösung der EEG/EKP-Methoden ist ein entscheidender Vorteil, da kognitive Prozesse im Millisekundenbereich ablaufen und deshalb beim Menschen nur mit diesen Verfahren untersuchbar sind. Weiter kann das EEG auch bei wenig kooperationsfähigen Patienten abgeleitet werden.
Für das Oddball-Paradigma zur Untersuchung der P300 ist eine gewisse Kooperationsfähigkeit Voraussetzung, sodass z. B. die Ableitung der P300 bei Patienten mit schwerer Demenz meist nicht mehr möglich ist.
EEG und EKP sind nicht geeignet, zerebrale Läsionen zu entdecken und zu lokalisieren. Ein Grund hierfür ist die Tatsache, dass nur aktives kortikales Gewebe messbare Potenziale generiert. Nicht die Läsionen selbst, sondern Effekte dieser Läsionen auf die Funktion der noch aktiven kortikalen Strukturen werden sichtbar. Zu bedenken ist auch, dass das EEG zwar sehr empfindlich kortikale Prozesse abbildet, subkortikale Einflüsse aber nur indirekt oder gar nicht. Die wichtigsten Anwendungsbereiche von EEG und EKP in der Psychiatrie liegen in der Diagnose und Differenzialdiagnose von hirnorganischen Prozessen und von psychischen Störungen im Rahmen epileptischer Aktivität sowie in der Beurteilung hirnelektrischer Veränderungen unter einer Behandlung mit Psychopharmaka.

EEG/EKP und organische psychische Störungen

Demenzen

Alzheimer-Demenz

Die klassischen Veränderungen bei visueller und quantitativer EEG-Analyse von Patienten mit leichter und mittlerer Alzheimer-Demenz zeigen sich als:
  • Zunahme der relativen und absoluten θ-Aktivität,
  • Verlangsamung der α-Grundaktivität,
  • Abnahme der β-Aktivität,
  • Zunahme der δ-Aktivität,
  • Amplitudenabnahme und Latenzzunahme der P300.
Bei Verwendung der quantitativen Analyse ist der sensitivste Parameter, der auch Patienten mit leichter Alzheimer-Demenz von gleichaltrigen gesunden Personen trennt, der Anstieg der relativen θ-Aktivität (Soininen et al. 1991; Penttitilä et al. 1985; Coben et al. 1985, 1990). Eine Verlangsamung der α-Grundaktivität auf 8 Hz oder darunter findet sich ebenfalls bereits bei ca. 40 % der Patienten mit leichter Alzheimer-Demenz (Prinz und Vitiello 1989) und bei der Mehrzahl der Patienten mit mittelschwerer Alzheimer-Demenz. Hilfreich ist das Vorliegen eines Vorbefundes, anhand dessen z. B. eine Verlangsamung von 11 auf 9 Hz erkannt und als pathologisch eingestuft werden könnte. Das EEG eines Patienten mit leichter Alzheimer-Demenz im Vergleich zu einem Normalbefund zeigt Abb. 5.
Sensitivität und Spezifität
Bei der diagnostisch schwierigen Patientengruppe mit leichter Alzheimer-Erkrankung berichten die meisten Studien von einer lediglich mäßigen Sensitivität der EEG-Parameter (Prozentsatz der Alzheimer-Demenz-Patienten mit pathologischem EEG: 20–40 %), wenn die Spezifität (Prozentsatz der Patienten ohne Alzheimer-Demenz und mit unauffälligem EEG) bei 100 % liegt (Coben et al. 1990; Prinz und Vitiello 1989; Brenner et al. 1986). Auch bei diesen hohen Anforderungen an die Spezifität kann bei leichter Alzheimer-Demenz eine höhere Sensitivität von 83 % erreicht werden, wenn sowohl die Frequenz als auch die Kohärenz der EEG-Aktivität berücksichtigt wird (Leuchter et al. 1987). Bei Patienten mit mittlerer bis schwerer Demenz erhöht sich die Sensitivität des EEG auf Werte über 90 % (z. B. Robinson et al. 1994). Insgesamt 96 % der Patienten mit histologisch gesicherter Alzheimer-Demenz mittlerer oder schwerer Ausprägung wiesen in der Untersuchung von Soininen et al. (1992) ein pathologisches EEG auf. Insgesamt fällt in den Studien jedoch vor allem die jeweils hohe Spezifität auf, die mit einem hohen negativ prädiktiven Wert (deutlich über 80 %) einhergeht. Ein unauffälliges EEG spricht somit eher gegen die Diagnose einer neurodegenerativen Demenz vom Alzheimer-Typ (Übersicht bei Jelic und Wahlund 2007; Jelic und Kowalski 2009).
P300
Die klinische Bedeutung der P300 für die Diagnose und Differenzialdiagnose der Demenz wurde von Pfefferbaum et al. (1990) im Rahmen eines Literaturüberblicks kritisch diskutiert. Weitgehend übereinstimmend weisen Patienten mit Demenz eine Amplitudenabnahme und Latenzzunahme der P300 auf. In Studien, in denen demenzerkrankte Patienten mit neuropsychiatrischen Patienten ohne Demenz verglichen wurden, lag die Spezifität der P300-Latenz durchweg bei über 80 %, während die Sensitivität zwischen 13 % und 80 % lag. Studien mit schwerer dementen Patienten berichteten dabei erwartungsgemäß meist höhere Sensitivitäten. Die akustische P300-Latenz erwies sich der visuellen P300-Latenz als überlegen. In diesen z. T. älteren Arbeiten wurden neuere technische Möglichkeiten (Dipolquellenanalyse, Vielkanalableitungen) nur wenig genutzt und meist lediglich die P300-Aktivität im Bereich der zentralen und parietalen Elektroden berücksichtigt. Interessanterweise wurde über frontalen Hirnregionen bei Patienten mit leichter bis mittlerer Alzheimer-Erkrankung eine Amplitudenzunahme der P300 beobachtet (Maurer und Dierks 1992). Die differenzialdiagnostische Relevanz der P300-Parameter „Amplitude“ und „Latenz“ beim Vergleich leichte bis schwere Alzheimer-Demenz, leichte kognitive Störung und Kontrollpersonen wurde auch in neueren Metaanalysen mit teils hohen Effektstärken um 0,8 bestätigt (Hedges et al. 2016; Howe et al. 2014).
Instrument für die Differenzialdiagnose
Die mäßige Sensitivität des EEG und der EKP bei leichter Alzheimer-Erkrankung bedeutet, dass ein unauffälliger EEG-Befund bei Verdacht auf beginnende Alzheimer-Erkrankung für den Kliniker wenig hilfreich ist. Das EEG ist deshalb, so wie auch andere apparative Untersuchungsverfahren, in diesem Fall als diagnostischer Ausschlusstest wenig geeignet. Anderseits bedeutet die hohe Spezifität der EEG-Veränderungen bei Patienten mit Alzheimer-Erkrankung gegenüber nichtdementen Kontrollen, dass eine Zunahme der relativen θ-Aktivität oder eine Verlangsamung der α-Grundaktivität auf 7–8 Hz ein starkes Argument für das Vorliegen einer Demenz ist und gegen das alleinige Vorliegen einer Pseudodemenz bei depressiver oder dissoziativer Störung spricht, die meist mit einem unauffälligen EEG einhergeht (Brenner et al. 1989). Gerade die Abgrenzung einer beginnenden Alzheimer-Demenz von depressiven Störungen gehört zu den häufigsten differenzialdiagnostischen Problemen, sodass das EEG hier sehr hilfreich sein kann. Nicht selten ist ein pathologisches EEG der einzige biologische Parameter, der den klinischen Verdacht auf das Vorliegen einer leichten Alzheimer-Erkrankung unterstützt. Bei deutlicher Demenz weisen jedoch die meisten Patienten ein pathologisches EEG auf, und ein unauffälliger EEG-Befund sollte Anlass sein, die Diagnose Alzheimer-Erkrankung zu überdenken (Pogarell und Hegerl 2003). Garn et al. (2014) fanden unter kognitiver Stimulation einen Zusammenhang verschiedener quantitativer EEG-Analysen und der Schwere der Demenz und schlussfolgern, dass zumindest einige Parameter des qEEG zur Verlaufsbeurteilung bzw. Bewertung des Schweregrades der Demenz eingesetzt werden könnten (Garn et al. 2014).

Vaskuläre Demenz

Die vaskuläre Demenz (VD; z. B. Multiinfarktdemenz, subkortikale vaskuläre Demenz) ist eine häufige Differenzialdiagnose der Alzheimer-Erkrankung. Hier ist die strukturelle Bildgebung hilfreich, um Informationen über die Lokalisation und das Ausmaß der Läsionen zu gewinnen. Aber auch das EEG kann diagnostische Hinweise liefern: Fokale und asymmetrische langsame Aktivität sprechen eher für eine VD als für eine Alzheimer-Erkrankung (Sloan und Fenton 1993; Erkinjuntti et al. 1988; Logar et al. 1987). Leuchter et al. (1987) berichteten, dass sich mithilfe der EEG-Frequenz und Kohärenz 92 % (22 von 24) der Personen korrekt den Gruppen Multiinfarktdemenz (n = 6), Alzheimer-Erkrankung (n = 12) oder gesunde Kontrollen (n = 6) zuordnen lassen. Von besonderem Interesse ist auch eine andere sorgfältige Studie, in der 50 Patienten mit Alzheimer-Erkrankung mit 37 VD-Patienten und 36 gesunden älteren Probanden verglichen wurden (Signorino et al. 1995). Es wurde gefunden, dass der Frequenzgipfel der dominanten Aktivität im Frequenzbereich von 6,5–12 Hz bei nur 44 % der Patienten mit Alzheimer-Erkrankung erhalten war, dagegen in 97,3 % der VD-Patienten. Das Verschwinden einer dominanten Grundaktivität wäre demnach ein starkes Argument gegen das Vorliegen einer vaskulären Demenz. Auch Gawel et al. (2009) wiesen auf die Bedeutung des visuellen und quantitativen EEG für die Unterscheidung Alzheimer-Erkrankung versus vaskuläre Demenz hin. Bei Patienten mit einem vergleichbaren Schweregrad der Demenz konnten v. a. quantitative EEG-Parameter, wie z B. komplexe Power-Spektralanalysen zu dieser Differenzierung beitragen (Gawel et al. 2009; Neto et al. 2015).
Bei der vaskulären Demenz (VD) liegen meist subkortikale Läsionen vor. Das EEG wird jedoch kortikal generiert und ist deshalb bei subkortikalen Demenzformen trotz schweren demenziellen Abbaus in vielen Fällen nicht pathologisch verändert. Insofern kann das EEG durchaus auch für die Differenzialdiagnose zwischen Alzheimer-Erkrankung und VD hilfreich sein.

Demenzen mit frontalen und subkortikalen Veränderungen

Bei frontotemporaler Degeneration oder subkortikalen Demenzen (z. B. Parkinson-Erkrankung mit Demenz, alkoholassoziierte Demenz, Demenz bei Normaldruckhydrozephalus) findet sich häufig ein unauffälliges EEG; nicht selten steht dabei ein elektroenzephalografischer Normalbefund in deutlichem Kontrast zum ausgeprägten klinischen Bild. Dies wurde z. B. von Förstl et al. (1996) in einer Studie bei Patienten mit klinisch diagnostizierter frontotemporaler Degeneration (FTD) beobachtet. Obwohl die meisten Patienten eine mittlere oder schwere Demenz aufwiesen (mittlerer Score im Mini Mental State Examination/MMSE = 15,4) unterschieden sich die FTD-Patienten nicht von gesunden Kontrollen bezüglich der EEG-Aktivität. Ähnliches wurde für
  • die Pick-Erkrankung,
  • die Demenz bei Alkoholabhängigkeit,
  • bei Parkinson-Erkrankung und
  • bei Normaldruckhydrozephalus
beschrieben (Brown und Goldensohn 1973; Stigsby et al. 1981; Newman 1978; Rosén et al. 1993; Mitsuyama 1993; Gustafson et al. 1990; Julin et al. 1995).
Ausgehend von diesen Befunden wurde die Elektroenzephalografie von Neary et al. (1998) als differenzialdiagnostisches Kriterium bei frontotemporalen Demenzen (FTD) vorgeschlagen. Bei ausschließlich visueller Analyse scheint die Differenzierung zwischen der Gesamtgruppe dieser Demenzen und der Alzheimer-Krankheit (AD) hierbei allerdings weniger exakt zu sein und erfasst vermutlich vorwiegend die Patienten mit im Vordergrund stehender frontaler Degeneration (klassischer M. Pick) (Chan et al. 2004). Mithilfe einfacher quantitativer EEG-Analysen konnten Lindau et al. (2003) jedoch zeigen, dass sich Patienten mit FTD und AD signifikant hinsichtlich des Musters der EEG-Veränderungen unterscheiden: bei FTD fand sich im Vergleich zur AD ein signifikant geringerer Anteil langsamer Aktivität. Pijnenburg et al. (2008) fanden zwischen Patientengruppen mit AD und FTD signifikante Unterschiede im visuellen EEG und bei der funktionellen Konnektivitätsanalyse. Bei Patienten mit FTD (leichte bis mittelgradige Demenz) waren sowohl die visuellen als auch die quantitativen EEG-Parameter im Normbereich, sodass die Autoren postulieren, dass ein auffälliges EEG bei leichter Demenz eher für die Diagnose einer Alzheimer Demenz spricht (Pijnenburg et al. 2008). Vergleichbare Ergebnisse finden sich auch in EEG-Analysen mit LORETA-Technik. Patienten mit FTD zeigen v. a. in posterioren Bereichen geringere Delta- und höhere Alpha- bzw. Beta-Aktivität als Patienten mit AD (Nishida et al. 2011; Caso et al. 2012).
Ein pathologisches EEG bei leichter Demenz ist ein Argument für das Vorliegen einer Alzheimer-Erkrankung und spricht eher gegen die Diagnosen einer vaskulären Demenz oder einer frontotemporalen Degeneration. Umgekehrt sollte ein normales EEG bei einem Patienten mit schwerer Demenz ein Anlass sein, die Diagnose Alzheimer-Demenz kritisch zu prüfen.

Demenzen mit Lewy Bodies (DLB)

Bei der Demenz mit Lewy Bodies (DLB) wurden vermehrte EEG-Auffälligkeiten, vor allem in temporalen Regionen beschrieben. Bei Patienten mit post mortem gesicherter DLB fanden sich deutlichere EEG-Veränderungen als bei Patienten mit Alzheimer-Demenz vergleichbarer klinischer Ausprägung. Bei der Hälfte der DLB-Patienten fanden sich zudem temporal betonte steile Transienten („temporal lobe slow wave transients“), die mit anamnestisch berichteten Episoden von Bewusstseinsstörungen korrelierten (Briel et al. 1999). Roks et al. (2008) fanden in ihren Studien frontale intermittierende rhythmische Delta-Aktivität (FIRDA) bei 3 % der AD-Patienten gegenüber 30 % der Patienten mit DLB, sodass auch diese Autoren zu dem Schluss kommen, dass das visuelle EEG mit guter Sensitivität und Spezifität zur Differenzierung AD versus DLB beitragen kann (Roks et al. 2008). Lee et al. (2014) schreiben dem EEG bei der Differenzierung DLB vs. AD eine hohe Bedeutung zu; neben temporalen „sharp waves“ sollte v. a. das Auftreten sog. frontaler intermittierender rhythmischer Delta-Aktivität (FIRDA) als Hinweis auf das Vorliegen einer DLB herangezogen werden (Lee et al. 2014). Auch in einer Übersichtsarbeit von Cromarty et al. (2015) wurde die Bedeutung neurophysiologischer Untersuchungen bei DLB (aufgrund der weiten Verbreitung und Verfügbarkeit insbesondere des EEG) systematisch dargestellt (Cromarty et al. 2015).
Differenzierung subkortikaler vs. kortikaler Demenzen
Einige Autoren postulierten, dass sich subkortikale von kortikalen Demenzen anhand der EKP differenzieren lassen (Goodin und Aminoff 1986). Sie stellten fest, dass Patienten mit Alzheimer-Erkrankung (kortikale Demenz) nur eine Verlängerung der P300-Latenz, demenzielle Patienten mit M. Huntington oder M. Parkinson (subkortikale Demenz) dagegen zusätzlich Latenzverlängerungen früher Komponenten (N1- und P2-Komponente, Abb. 2) aufwiesen. Etwas im Widerspruch hierzu stehen jedoch Arbeiten, die auch bei Patienten mit Alzheimer-Erkrankung Latenzverlängerungen früherer Komponenten fanden (Pollock et al. 1989; St. Clair et al. 1985).
Bei Patienten mit Normaldruckhydrozephalus wurden vor Anlage eines ventrikuloperitonealen Shunts verlängerte P300-Latenzen nachgewiesen. Nach Shuntanlage kam es in allen Fällen (n = 7) zu einer Latenzabnahme, die allerdings in keinem klaren Verhältnis zu den Besserungen in den neuropsychologischen Tests stand (Naka et al. 1996). Prüfenswert wäre, ob anhand der P300 oder des EEG vor/nach einer probatorischen Liquorpunktion der Erfolg einer eventuellen Shuntoperation vorausgesagt werden könnte.

Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung

Die Mehrzahl der Patienten mit sporadischer Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (CJK) entwickelt ein typisches periodisches EEG-Muster mit generalisierten repetitiven mono-, bi- oder triphasischen Wellen in einem Zeitintervall von 0,5–1,5 s. Diese Veränderungen können häufig durch akustische Stimuli provoziert und getriggert werden. Im klinischen Kontext tragen diese EEG-Muster als wichtiges Diagnosekriterium entscheidend zur Stützung der Diagnose einer CJK bei, obwohl es sich letztendlich nicht um pathognomonische Befunde handelt (Bortone et al. 1994; Zschocke 1995). Periodische Muster wurden vereinzelt auch bei Patienten mit rasch progredienter Alzheimer-Demenz oder anderen schweren Enzephalopathien beschrieben. In einer kontrollierten Untersuchung dieser EEG-Veränderungen bei CJK wurden eine Sensitivität und Spezifität von 67 % bzw. 86 % ermittelt. Die Sensitivität (d. h. der Anteil der positiven Untersuchungsbefunde bei tatsächlichem Vorliegen der Krankheit) kann durch wiederholte EEG-Ableitungen mit der Präsentation externer akustischer, taktiler und/oder visueller Stimuli (Steinhoff et al. 1998) oder auch durch die Kombination der neurophysiologischen Diagnostik (periodische Muster) mit einer Liquoruntersuchung (Nachweis des Proteins 14-3-3) bis auf über 90 % verbessert werden (Zerr et al. 2000a). Neuere genetische Untersuchungen der CJK zeigten, dass die unterschiedlichen Phänotypen mit Polymorphismen im Prionproteingen korrelieren. Ebenso fand sich eine Abhängigkeit des Auftretens periodischer Komplexe im EEG vom Genotyp. Bei den selteneren Varianten treten keine typischen elektrophysiologischen Veränderungen auf, sodass das EEG in diesen Fällen weniger hilfreich ist (Zerr et al. 2000b). Auch bei den übrigen (familiären oder übertragbaren) spongiformen Enzephalopathien, einschließlich der sog. neuen Variante der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit (vCJK) finden sich keine periodischen Muster, sondern lediglich unspezifische elektroenzephalografische Befunde (Johnson und Gibbs 1998, Abb. 6).

Demenz bei Krankheit durch das humane Immundefizienz-Virus (HIV)

Das EEG kann frühzeitig Hinweise auf eine zerebrale Beteiligung bei HIV-Infektion geben. Bei einem Vergleich asymptomatischer HIV-seropositiver und HIV-seronegativer Männer wiesen bei visueller EEG-Auswertung 30 % (bei einer Nachuntersuchung nach 6–9 Monaten 40 %) der seropositiven Personen EEG-Auffälligkeiten auf, dagegen keine der seronegativen Kontrollen (Koralnik et al. 1990). Ähnliche Befunde wurden von anderen Arbeitsgruppen vorgelegt (Parisi 1989; Parisi et al. 1989; Elovaara et al. 1991).
Mehrere Autoren berichten im Vergleich zu gesunden Kontrollen über eine verlängerte P300-Latenz v. a. der akustisch evozierten Potentiale (AEP) bei nichtdementen Patienten mit symptomatischer HIV-Infektion (Schroeder et al. 1994; Baldeweg et al. 1993; Ollo et al. 1991), während die Ergebnisse hinsichtlich der Patienten mit asymptomatischer HIV-Infektion nicht durchweg konsistent sind (Schroeder et al. 1994; Connolly et al. 1994; Ragazzoni et al. 1993). P300-Latenzverlängerungen bei asymptomatischen HIV-positiven Personen wurden von einigen Autoren auch dann gefunden, wenn konfundierende Variablen wie vermehrter Drogenkonsum oder vorbestehende zentralnervöse Störungen kontrolliert wurden (z. B. Schroeder et al. 1994). Zudem ließen sich in Längsschnittuntersuchungen über ein Jahr an HIV-positiven Personen signifikante P300-Latenzzunahmen nachweisen (Messenheimer et al. 1992). Übereinstimmend wird auch ein Zusammenhang zwischen der P300-Latenzverlängerung und der psychomotorischen Verlangsamung, die ein Frühsymptom bei HIV-Patienten mit zentralnervöser Beteiligung darstellt, berichtet (Baldeweg et al. 1993; Arendt et al. 1993).

Organisches amnestisches Syndrom

Da bei organischen amnestischen Syndromen (alkohol- oder nichtalkoholbedingtes Korsakow-Syndrom) meist eine umschriebene Läsion oder Funktionsstörung im dienzephalen und mesiotemporalen Bereich bei weitgehend ungestörter kortikaler Funktion vorliegt, sind das EEG und die P300 meist unauffällig. So wurde bei 16 Patienten mit Korsakow-Syndrom trotz schwerer Gedächtnisstörungen eine unauffällige P300 beobachtet, bei allerdings gegenüber gesunden Kontrollen verkleinerten N1- und P2-Komponenten (St. Clair et al. 1985). Ähnliches wurde z. B. von Squires et al. (1979) bei einem amnestischen Patienten nach Herpesenzephalitis beschrieben. Die unauffälligen neurophysiologischen Befunde können dem Kliniker den wichtigen Hinweis geben, dass die Ursache der schweren mnestischen Störung nicht in einer globalen, sondern einer fokalen Funktionsstörung liegt.

Metabolische Enzephalopathie mit Demenz oder Delir

Bei metabolischen Enzephalopathien ist im EEG meist eine Allgemeinveränderung zu finden. Bei der hepatischen Enzephalopathie ist ein Zusammenhang zwischen der Frequenzverlangsamung im EEG und dem Ammoniakspiegel im Blut beschrieben worden (Kiloh et al. 1972). Bei zunehmender Bewusstseinsstörung, vereinzelt aber auch bei nicht bewusstseinsgestörten Patienten, sind triphasische Wellen (Intervall 1,5–3/s) zu finden, ein für die hepatische Enzephalopathie relativ typisches EEG-Muster (Zschocke 1995).

Delir

Das EEG kann wichtige Hinweise nicht nur auf das Vorliegen, sondern auch auf die Ursache eines Delirs liefern. Bei den meisten Patienten mit Delir findet sich ein Vorherrschen z. T. höhergespannter langsamer Aktivität aus dem θ- und δ-Bereich, wobei diese Verlangsamung mit der Schwere der Bewusstseinsstörung korreliert und zur Verlaufsbeurteilung geeignet ist (Brenner 1991). Eine Ausnahme bilden Patienten mit Entzugsdelir bei Alkohol- oder Benzodiazepinabhängigkeit. Diese Patienten weisen oft eine niedrigamplitudige rasche Aktivität auf. Ein diffus verlangsamtes EEG würde bei einem deliranten Bild demnach eher gegen und ein EEG ohne diffuse Verlangsamung für das Vorliegen eines Entzugsdelirs sprechen.
Differenzialdiagnose zur Demenz
Für die Differenzialdiagnose Delir vs. Demenz kann hilfreich sein, dass die Verlangsamung im EEG bei Delir in der Regel deutlicher ausgeprägt ist als bei Demenz. Dies gilt allerdings nicht für das Entzugsdelir.
Differenzialdiagnose zu fokalen Schäden und zum aphasischen Syndrom
Für die Abgrenzung eines Delirs oder einer Demenz von Syndromen mit einer fokalen zerebralen Ursache, wie einem amnestischen Syndrom bei Wernicke-Korsakow-Enzephalopathie oder einem aphasischen Syndrom bei z. B. linkshemisphärischer Durchblutungsstörung, kann das EEG ebenfalls wegweisend sein. Bei der Wernicke-Korsakow-Enzephalopathie ist, wie oben erwähnt, das EEG trotz schwerer mnestischer Störungen oft weitgehend unauffällig. Die linkshemisphärische Durchblutungsstörung kann initial der strukturellen Bildgebung entgehen oder die Patienten sind für diese Untersuchung nicht ausreichend kooperationsfähig. In diesen Fällen könnte ein linkshemisphärischer Herdbefund im EEG die Differenzialdiagnose Aphasie stützen.
Eine frontal betonte, intermittierende, rhythmische Delta-Aktivität (FIRDA) wurde generell mit einer akuten oder subakuten und möglicherweise reversiblen zerebralen Dysfunktion, wie sie mit einem Delir einhergeht, in Verbindung gebracht (Turven und Penin 1992). Sie wird seltener auch bei Alzheimer-Demenz gefunden, insbesondere bei Beginn der Erkrankung im höheren Alter und langsamer Progression (Striano et al. 1981). Auch wenn die Datenlage zur klinischen Bedeutung der FIRDA noch unbefriedigend ist, so sollte ein derartiges EEG-Muster bei Patienten mit der Verdachtsdiagnose Alzheimer-Erkrankung zu einer verstärkten Ausschlussdiagnostik führen.

Nichtkonvulsiver Status epilepticus (NKSE)

Der nichtkonvulsive Status epilepticus (NKSE) stellt eine wichtige Differenzialdiagnose eines breiten Spektrums neurologischer und psychiatrischer Störungen dar und sollte insbesondere auch bei kognitiven Beeinträchtigungen als therapierbare Ursache ausgeschlossen werden. Der NKSE ist definiert durch das Auftreten von kognitiven und/oder Verhaltensauffälligkeiten ohne grobe motorische Symptome, i. e. Konvulsionen (diskrete periorale oder -okuläre Myoklonien sind mit der Diagnose vereinbar), bei gleichzeitigen Hinweisen aus dem EEG auf anhaltende oder intermittierende epilepsietypische Aktivität. Als weiteres diagnostisches Kriterium wurde von einigen Autoren („ex juvantibus“) die gute klinische Response auf Benzodiazepine eingeführt (Guberman et al. 1986; Kaplan 1999; Tatum et al. 2001). Das klinische Bild des NKSE umfasst ein breites Spektrum neuropsychiatrischer Symptome, zur Abgrenzung gegenüber anderen Störungen ist die neurophysiologische Zusatzdiagnostik obligat. Differenzialdiagnostische Schwierigkeiten ergeben sich in der klinischen Routine insbesondere bei erhaltener Orientierung und gut kompensierter sozialer Anpassung der Patienten, wie nicht selten bei Ursprung des NKSE im Bereich des frontotemporalen Kortex. Klinisch zeigen die Betroffenen z. B. eine leichte Vergesslichkeit mit Benennstörungen, vermehrter Ablenkbarkeit, insbesondere bei komplexeren Tätigkeiten, sowie Stimmungsschwankungen, ggf. mit leichter Hypomanie. Eine vorschnelle diagnostische Zuordnung z. B. zu den neurodegenerativen demenziellen Syndromen würde in diesen Fällen eine adäquate Therapie verhindern (Tatum et al. 1998; Hogh et al. 2002).
Traditionell wird der NKSE entsprechend der Verteilung der epilepsietypischen Aktivität in generalisierte und fokale Status eingeteilt, die EEG-Diagnose ist letztendlich beweisend, stellt aber große Anforderungen an die Erfahrung des Befunders, da die Kurven häufig artefaktüberlagert sind und sich klassische „3/s-Spike-Wave-Muster“ eher selten darstellen. So müssen physiologische Rhythmen, müdigkeitsbedingte Veränderungen, spezielle Muster (SREDA, PLED, BiPLED, triphasische Wellen) sowie andere pathologische (epileptiforme) Potenziale bzw. rhythmische Aktivität differenziert werden.

Generalisierter nichtkonvulsiver Status epilepticus

Der generalisierte nichtkonvulsive Status epilepticus (Petit-mal-Status, Absencenstatus) kann dem Psychiater differenzialdiagnostische Schwierigkeiten bereiten, insbesondere wenn er mit lediglich geringer Bewusstseinsstörung einhergeht und über Tage anhaltend ist. Einige Patienten weisen nur leichte Konzentrations- und Orientierungsstörungen auf, bei anderen besteht ein stuporöses Bild mit verminderter Ansprechbarkeit. Teilgeordnetes und sinnvolles Handeln ist manchen Patienten noch möglich. Die Dauer eines derartigen Status kann von Stunden über mehrere Tage bis Wochen anhalten. Wiederholt wurde insbesondere bei älteren Patienten ein derartiger nichtkonvulsiver generalisierter Status epilepticus als Ursache eines plötzlich aufgetretenen Verwirrtheitszustandes ohne bekannte Epilepsie beschrieben. In einer Untersuchung wurde bei 7 von 100 konsekutiven Aufnahmen von Patienten mit unklarem Verwirrtheitszustand ein nichtkonvulsiver Status epilepticus diagnostiziert (Purdie et al. 1981). Nur bei einem Teil der Patienten war eine vorbestehende Epilepsie bekannt.
Differenzialdiagnostisch können die bei einem Status epilepticus bestehende vollständige oder teilweise Amnesie sowie der plötzliche Beginn der Symptomatik hilfreich sein. Auch kann das Auftreten einfacher Automatismen, wie Nesteln und Schmatzen oder leichte klonische Bewegungen der Augenlider oder Hände, auf ein epileptisches Geschehen hinweisen. Diagnostisch wegweisend ist jedoch das EEG, das typischerweise 2–4/s-SW-Aktivität aber auch irregulärere Poly-SW-Aktivität zeigt. In Abb. 7 ist das EEG eines Patienten zu sehen, der sich mit einem Verwirrtheitszustand in der Ambulanz vorstellte. Erst mit dem EEG konnte die Diagnose eines generalisierten, nichtkonvulsiven Status epilepticus gestellt werden. Dass die regelmäßige, frontal betonte δ-Aktivität Ausdruck eines Status epilepticus ist, wird nur in den Abschnitten deutlich, in denen sich auch die Spitzen im Oberflächen-EEG abbilden und vollständige SW-Muster erkennbar werden.

Fokaler nichtkonvulsiver Status epilepticus

Der fokale, nichtkonvulsive Status epilepticus ist ein eher seltenes Krankheitsbild, das aber klinisch ebenso als Delir in Erscheinung treten kann. Der Status kann über mehrere Tage, vereinzelt auch über Wochen andauern. Im EEG wird häufig eine uni- oder bilaterale, temporale epilepsietypische Aktivität nachzuweisen sein, z. T. auch lediglich als rhythmische temporale θ- oder δ-Aktivität ohne im Oberflächen-EEG sichtbare Spitzen (Blume et al. 1984).
Sowohl generalisierte als auch fokale NKSE können selten als Komplikation einer Elektrokonvulsionstherapie (EKT) auftreten (Povlsen et al. 2003; Pogarell et al. 2005a); bei klinischem Verdacht eines EKT-induzierten NKSE sollte unmittelbar die entsprechende neurophysiologische Diagnostik erfolgen. Da das EEG nach EKT häufig per se bereits unspezifische, teils auch rhythmische Veränderungen zeigt, kann ergänzend ein Benzodiazepintest (EEG-Ableitung nach Gabe einer Testdosis eines rasch wirkenden Benzodiazepins, z. B. Lorazepam) hilfreich sein. Eine EEG-Normalisierung und klinische Befundbesserung unter Benzodiazepinen stützen die Verdachtsdiagnose eines NKSE (Pogarell et al. 2005a, 2006a).

EEG, funktionelle und strukturelle Bildgebung bei Demenz

Elektrophysiologische Untersuchungen bilden funktionelle Hirnaktivität mit hoher zeitlicher Auflösung ab, sodass das EEG eine Methode der Wahl sein sollte, um auch kognitive Prozesse zu untersuchen (Jelic et al. 2007). Aus klinischer Sicht ist der Einsatz der Elektroenzephalografie bei kognitiven Störungen sinnvoll und relevant, wie oben dargestellt zur Ausschlussdiagnostik, aber auch im Hinblick auf die Diagnosestellung demenzieller Erkrankungen bzw. der Differenzialdiagnostik. Die diagnostische Wertigkeit ist bei entsprechender Zusammenschau mit allen klinischen Variablen möglicherweise größer als die alleinige Anwendung bildgebender Verfahren.
Auch aus wissenschaftlicher Perspektive ist das EEG mit den assoziierten quantitativen Analysen unverzichtbar bei der Untersuchung hirnfunktioneller Prozesse, insbesondere, wenn die modernen Techniken (qEEG, funktionelle Konnektivität bzw. Kohärenzanalyse, ereigniskorrelierte Potenziale) herangezogen und mit den bildgebenden Verfahren kombiniert werden (Adamis et al. 2005).
Die differenzielle diagnostische Wertigkeit der unterschiedlichen Techniken wurde nur in wenigen Studien vergleichend untersucht (Übersicht bei Jelic und Wahlund 2007; Jelic und Kowalski 2009). Weder Elektrophysiologie noch bildgebende Verfahren sind spezifische Biomarker demenzieller Erkrankungen, die die Diagnostik oder Verlaufsprognose sicher ermöglichen.
Jelic und Wahlund (2007) stellten die Qualität der diagnostischen Genauigkeit (ermittelt durch die Indizes „Sensitivität“ und „Spezifität“) verschiedener Techniken gegenüber: während die älteren strukturellen Verfahren der Computertomografie nur eine jeweils geringe Sensitivität und Spezifität aufweisen, zeigt die Magnetresonanztomografie, insbesondere mit volumetrischer Auswertung, bereits eine deutlich höhere Sensitivität bei allerdings moderater Spezifität der Befunde. Daten aus Vergleichsstudien liegen insgesamt kaum vor, ebenso wenig Untersuchungen im naturalistischen, klinischen Setting mit entsprechend heterogenen Patientengruppen. Die funktionelle Magnetresonanztomografie bzw. die DTI-Technik (Diffusion Tensor Imaging) stellen weitere Optionen für Diagnostik und Verlaufsbeurteilung dar; gerade hier dürften Kombinationen mit der Elektroenzephalografie besonders sinnvoll sein (Pogarell et al. 2005b; Teipel et al. 2009; Polikar et al. 2010).
EEG vs. funktionelle oder strukturelle Bildgebungsverfahren
Die Bedeutung der Elektroenzephalografie in der Demenzdiagnostik wird in einer Übersicht von Jelic und Kowalski (2009) zusammengefasst. Erneut wird die hohe Spezifität der Untersuchungsmethode bei allerdings schwankender Sensitivität herausgestellt. In den wenigen direkten Vergleichsstudien von Elektroenzephalografie vs. Bildgebung fanden sich für die EEG-Technik oftmals bessere statistische Indizes hinsichtlich der diagnostischen Genauigkeit. Allerdings ist die Datenlage heterogen und es erscheint auch nicht sinnvoll, die verschiedenen Untersuchungstechniken konkurrierend gegenüberzustellen und jeweils separat zu betrachten (Jelic und Kowalski 2009). Auch die bildgebenden Verfahren (MRI, PET) sind v. a. in der Kombination sinnvoll einzusetzen (Besson et al. 2015). Somit erfasst jedes Instrument spezifische Aspekte, die komplementär bewertet werden sollten, um eine multimodale Diagnostik und Differenzialdiagnostik zu ermöglichen. Dies gilt umso mehr, solange hochspezifische Biomarker für die Demenzdiagnostik fehlen (Perrin et al. 2009). Polikar et al. (2010) weisen in diesem Zusammenhang darauf hin, dass die Kombination von EEG- (einschließlich P300), MRI- und PET-Techniken mit dem Einsatz automatisierter Analysen eine Verbesserung der diagnostische Genauigkeit um 10–20 % erbringen kann (Polikar et al. 2010).
Weder EEG noch funktionelle oder strukturelle bildgebende Verfahren zeigen für sich alleine eine ausreichend hohe Spezifität oder Sensitivität (und somit diagnostische Genauigkeit) zur sicheren Frühdiagnose oder Verlaufsbeurteilung der Demenz. Auch bei der Ausschlussdiagnostik sind EEG und Bildgebung komplementär zu bewerten.
Während die strukturellen Verfahren wichtige Differenzialdiagnosen wie Multiinfarktdemenz, Normaldruckhydrozephalus, intrakranielle Hämatome oder Hirntumoren sicher erfassen, ermöglicht die Elektroenzephalografie oftmals den Nachweis organischer neuropsychiatrischer Störungen, die ohne strukturell bildgebendes Korrelat einhergehen. In Tab. 3 sind entsprechende Syndrome aufgeführt, die mit einem pathologischen EEG bei unauffälliger struktureller Bildgebung einhergehen.
Tab. 3
Organische psychische Störungen mit pathologischem EEG und unauffälliger struktureller Bildgebung
Ischämie ohne Infarkt
δ- und θ-Fokus
Enzephalopathie bei z. B. Nierenversagen, Intoxikation, Medikamentenneurotoxizität
Allgemeinveränderung
Triphasische Wellen
Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung
Generalisierte, periodische triphasische Wellen
Generalisierte Spike-Wave-Aktivität
Fokaler, nichtkonvulsiver Status epilepticus
Fokal betonte, iktuale Erregungssteigerung

Perspektiven

Um den diagnostischen Wert des EEG und der EKP bei Patienten mit Alzheimer-Erkrankung zu verbessern, wurden in den letzten Jahren die Verfahren der quantitativen EEG-Analyse weiterentwickelt.
Funktionelle Konnektivität
Mit speziellen Analysetechniken konnte gezeigt werden, dass die EEG-Kohärenz als Maß der funktionellen Konnektivität verschiedener Hirnareale mit strukturellen und funktionellen Parametern bildgebender Verfahren (MRI) korreliert und sich Gruppenunterschiede zwischen Patienten mit Alzheimer-Demenz, leichter kognitiver Störung und Kontrollpersonen darstellen lassen (Hampel et al. 2002; Pogarell et al. 2005b; Teipel et al. 2009). In einer prospektiven Studie bei Patienten mit leichter kognitiver Störung konnten Rossini et al. (2006) mittels EEG-Kohärenz und Quellenanalysen die Konversion der Störung in eine Alzheimer-Demenz statistisch signifikant prädizieren. In einer Literaturübersicht konnten Babiloni et al. (2015) darstellen, dass sowohl die Verlangsamung der EEG-Rhythmen (als Folge der thalamo-kortikalen Diskonnektion) als auch die Reduktion der funktionellen Konnektivität (funktionelle Entkopplung insbesondere fronto-parietaler und fronto-temporaler Netzwerke) von diagnostischer und prognostischer Bedeutung sind (Babiloni et al. 2015).
Gammaband
Die hochfrequente EEG-Aktivität im sog. γ-Band (30–70 Hz) wird mit kognitiven und Wahrnehmungsprozessen in Verbindung gebracht. γ-Band-Analysen sind daher ebenfalls bei Patienten mit demenziellen Störungen von Interesse. Van Deursen et al. (2008) fanden Unterschiede der γ-Power bei Patienten mit Alzheimer-Demenz, leichter kognitiver Störung und Kontrollpersonen, sodass auch dieser quantitative Parameter als diagnostischer Marker Bedeutung erlangen könnte.

EKP am Beispiel der P300

Die P300 ist ein interessantes Untersuchungsinstrument im Bereich der Alzheimer-Erkrankung, da
  • die P300-Latenz und Amplitude in enger Beziehung zu kognitiven Prozessen stehen,
  • die P300-Latenz und Amplitude mit der cholinergen Funktion in Zusammenhang stehen (Review bei Charles und Hansenne 1992; Hegerl et al. 1996),
  • eine Verkürzung der P300-Latenz unter Behandlung mit Antidementiva bei Patienten mit Alzheimer-Erkrankung oder altersassoziierter Gedächtnisstörung gefunden wurde (Saletu et al. 1995)
  • und sogar bei leichter Alzheimer-Erkrankung die P300-Latenz verlängert und die P300-Amplitude verkleinert ist (Polich et al. 1990; Pfefferbaum et al. 1990).
Trotz dieser Eigenschaften wird die klinische Bedeutung der P300 für die Diagnose und Differenzialdiagnose der Alzheimer-Erkrankung kontrovers diskutiert (Pfefferbaum et al. 1990; Goodin 1990). Problematisch ist insbesondere die nur mäßige Reliabilität der P300-Parameter, die zu einer beträchtlichen Überlappung der P300-Latenzen und Amplituden zwischen Patienten mit Alzheimer-Erkrankung und altersgematchten gesunden Kontrollen führt. Die Dipolquellenanalyse hat sich hier als ein bedeutsamer methodischer Fortschritt erwiesen, der zu einer deutlichen Verbesserung der Test-Retest-Reliabilität der Hauptkomponente der P300 führt und damit die Vorbedingungen für eine mögliche klinische Anwendung der P300 im diagnostischen Prozess der Alzheimer-Erkrankung schafft (Hegerl und Frodl-Bauch 1997). Zudem konnte gezeigt werden, dass auch die physiologische Validität der P300-Parameter verbessert wird, da die getrennten P300-Subkomponenten funktionell unterschiedliche Prozesse abbilden und sich z. B. in ihrer Altersabhängigkeit signifikant unterscheiden. Unter Verwendung dieser verbesserten Methodik ist zu untersuchen, ob die P300, die einen Bezug zur cholinergen Neurotransmission aufweist, geeignet ist, bei Patienten mit Alzheimer-Erkrankung das individuelle Ansprechen auf Azetylcholinesterasehemmer vorherzusagen.

Verlaufsbeobachtungen

EEG und P300 sind nichtinvasiv, kostengünstig und deshalb wie kein anderes Verfahren für serielle Untersuchungen zur Verlaufsbeobachtung geeignet. Dies ist ein gewichtiger Vorteil neurophysiologischer Verfahren, da objektiven Verlaufsparametern unter einer Behandlung z. B. mit Cholinagonisten eine zunehmende klinische Bedeutung zukommen wird. Derartige, die klinische Beurteilung ergänzende Parameter können für den behandelnden Arzt ein hilfreicher Hinweis sein, ob bei einem bestimmten Patienten die Medikation zu einer Verbesserung der zentralnervösen Funktion führt oder wegen Unwirksamkeit besser abzusetzen wäre, v. a. im Hinblick auf das relativ kleine Nutzen-Risiko-Verhältnis der zur Verfügung stehenden Antidementiva. Neurochemische Post-mortem-Untersuchungen ergaben, dass die Verlangsamung der Grundaktivität mit der zentralen cholinergen, nicht aber dopaminergen, noradrenergen oder serotonergen Funktion in Beziehung steht (Soininen et al. 1992). Dass sich sowohl Verschlechterungen des klinischen Bildes als auch kognitive Besserungen unter Antidementiva in EEG- und P300-Parametern widerspiegeln, wurde vielfach gezeigt (Coben et al. 1985; Heiss et al. 1994; Saletu et al. 1995). Ob die Aussagekraft der EEG- und EKP-Parameter ausreicht, um für die individuelle Therapieplanung bei Patienten mit demenziellen Prozessen hilfreich zu sein, ist prospektiv zu untersuchen.

EEG/EKP bei affektiven, schizophrenen und Persönlichkeitsstörungen

Im Bereich der affektiven und schizophrenen Störungen sind EEG und EKP ein Forschungsinstrument geblieben und für den klinisch tätigen Psychiater überwiegend unter dem Aspekt der neurologischen Ausschlussdiagnostik von Bedeutung.
EEG-Arousalregulation
Von einigem Interesse sind Beziehungen zwischen psychopathologischen Syndromen und der EEG-Arousalregulation, wie sie mittels EEG-Vigilanz erfasst wird (Hegerl und Hensch 2014). Während unter physiologischen Bedingungen im Rahmen einer Ruheableitung mit geschlossenen Augen nach einigen Minuten Übergänge vom Wachzustand in subvigile EEG-Stadien zu beobachten sind, ist das EEG der Patienten mit typischer Depression häufig durch eine hyperstabile Vigilanzregulation charakterisiert (Hegerl et al. 2012). Bei Patienten mit manischen Syndromen dagegen sind nicht selten bereits zu Beginn der Ableitung rasche Vigilanzabfälle bis in Schlafstadien zu beobachten (Ulrich 1994; Hegerl et al. 2009, 2010, Abschn. 2.3, Kap. Hirnelektrische Grundlagen psychiatrischer Erkrankungen).
Quantitative EEG-Auswertung
Die Hoffnung, mit quantitativer EEG-Auswertung neurophysiologische Parameter als diagnostisches Hilfsmittel einsetzen zu können, hat sich nicht erfüllt. Es wurden zwar konsistente Unterschiede zwischen Gesunden und Patienten mit schizophrenen oder affektiven Störungen berichtet – schizophrene Patienten weisen z. B. kleinere P300-Amplituden als gesunde Probanden auf – diese Unterschiede erwiesen sich jedoch als zu wenig diagnosespezifisch. Amplitudenreduktionen der P300-Komponente wurden auch bei anderen Patientengruppen wie alkoholabhängigen, dementen oder depressiven Patienten gefunden (Blackwood et al. 1987a, b; Thier et al. 1986; Diner et al. 1985). Zudem sind die in den meisten Arbeiten bei Patienten beschriebenen Veränderungen in Anbetracht der großen interindividuellen Varianz zu gering, um für die individuelle Diagnosestellung bedeutungsvoll werden zu können. Dies muss nicht unbedingt gegen die EKP sprechen, sondern könnte auch Ausdruck der unbefriedigenden Reliabilität und Homogenität der klassischen psychiatrischen Diagnosen sein.
Verlaufsbeobachtung
Die klinisch bedeutsame Frage, ob mit EEG/EKP-Parametern klinisch relevante Verlaufsaspekte bei psychischen Erkrankungen vorhergesagt werden können, ist bislang nicht ausreichend zu beantworten. Von Interesse ist die Beobachtung, dass stabilisierte Patienten mit schizophrenen Störungen, die eine kleine P300-Amplitude aufweisen, durch eine schlechtere Prognose, vermehrte Residualsymptomatik und ein erhöhtes Spätdyskinesierisiko charakterisiert sind (Hegerl et al. 1995). Inwieweit aus diesen gruppenstatistischen Ergebnissen klinisch relevante Aussagen bezüglich einzelner Patienten abzuleiten sind, ist nicht sicher zu beantworten.

EEG und Psychopharmakotherapie

EEG und EKP unter einer Psychopharmakotherapie sind in mehrfacher Hinsicht für den Kliniker von Interesse:
  • EEG und EKP ergeben sich aus der Summation kortikaler postsynaptischer Potenziale, die durch kortikal freigesetzte Neurotransmitter induziert werden. Es ist deshalb verständlich, dass das EEG und die EKP durch Psychopharmaka mit ihrem neurochemischen Wirkansatz in vielfältiger Weise beeinflusst werden. Für den Kliniker ist die Kenntnis dieser pharmakologischen Modifikationen des EEG wichtig, um pharmakogene von nichtpharmakogenen EEG-Veränderungen unterscheiden zu können. Nur bei Kenntnis der wichtigsten Psychopharmakaeffekte auf das EEG ist es möglich zu entscheiden, ob z. B. eine Allgemeinveränderung Ausdruck einer antidepressivabedingten Modifikation oder eines davon unabhängigen organischen Prozesses ist.
  • Elektrophysiologische Untersuchungen können Hinweise auf neurotoxische Medikamenteneffekte (z. B. bei klinischen Verschlechterungen der Patienten) liefern und zur Beurteilung des Anfallsrisikos, z. B. bei Neuauftreten epilepsietypischer Potentiale bzw. bei der Überwachung von Patienten mit positiver Anfallsanamnese, beitragen. In diesem Zusammenhang kann auch eine Verlaufsbeobachtung unter Therapie im Rahmen eines Pharmako-EEG-Monitorings (Brenner 1991; Juckel 2003; Pogarell et al. 2012) sinnvoll sein.
  • EEG und EKP können Hinweise auf eine Eigenmedikation (z. B. mit Benzodiazepinen) oder auf Complianceprobleme geben.
Im Folgenden wird, bezogen auf die wichtigsten Substanzklassen, auf klinisch relevante Aspekte des Zusammenhangs zwischen EEG/EKP und Psychopharmakotherapie eingegangen. Hinsichtlich der Effekte der Psychopharmaka auf EEG/EKP ist zu bedenken, dass die Effekte interindividuell recht unterschiedlich sind sowie von der EEG-Ausgangslage, der Dosis und dem Plasmaspiegel der Substanzen, der Geschwindigkeit der Dosisänderungen und weiteren Faktoren abhängen. Auch unterscheiden sich die Pharmakoeffekte zu Beginn einer Medikation von denen unter einer Dauerbehandlung. Die folgenden Angaben müssen deshalb keineswegs auf jeden Einzelfall zutreffen.

Antipsychotika

Unter einer Behandlung mit den klassischen Neuroleptika ist häufig eine leichte Verlangsamung sowie eine höheramplitudige, gut rhythmisierte α-Grundaktivität zu beobachten. Nur in seltenen Fällen kommt es jedoch zu einer Verlangsamung auf unter 8 Hz.
Clozapin
Eine klare Sonderstellung nimmt das Clozapin ein, das zu gruppiertem Auftreten höhergespannter irregulärer langsamer Aktivität führt, häufig auch zum Auftreten von irregulären Spike-Wave-Komplexen (Günther et al. 1993). Trotz eingelagerter dysrhythmischer Gruppen ist meist eine noch normofrequente Grundaktivität abgrenzbar, was die Unterscheidung des Clozapin-modifizierten EEG von der mittleren bis schweren Allgemeinveränderung erleichtert. Kasuistische Erfahrung hat gezeigt, dass die „Pathologisierung“ des EEG unter einer Clozapinmedikation nicht im Widerspruch zu einer guten klinischen Besserung steht. Derartige EEG-Veränderungen sollten deshalb auch nicht zum Absetzen der Clozapinmedikation führen. Andererseits ergibt sich bei vermehrtem Auftreten steilerer Wellen doch der Verdacht auf ein erhöhtes Anfallsrisiko, sodass eine langsamere Aufdosierung und Zurückhaltung bei Hochdosierungen mit Dosen über 600 mg/Tag ratsam sind (Abb. 8).
Unabhängig vom EEG-Befund ist bekannt, dass es bei Tagesdosen von 600–900 mg Clozapin bei bis zu 14 % der Patienten zu epileptischen Anfällen kommt (Ereshefsky et al. 1989).
Die ausgeprägten EEG-Effekte des Clozapin könnten durch die Kombination anticholinerger und antiserotonerger Effekte bedingt sein, da eine Reihe tierexperimenteller Studien darauf hinweisen, dass es insbesondere nach Ausschaltung sowohl der cholinergen als auch serotonergen kortikalen Projektionen zum Auftreten einer höhergespannten irregulären langsamen Aktivität kommt (Vanderwolf 1992).
Bewertung epilepsietypischer Potentiale unter Pharmakotherapie
Bei gesunden Personen ohne Anfallsanamnese stellt das erstmalige, sporadische Auftreten epilepsietypischer Veränderungen keinen Prädiktor für die Anfallswahrscheinlichkeit dar (So 2010). Allerdings gibt es Hinweise, dass bei Patienten mit einer positiven Anfallsanamnese der Nachweis epilepsietypischer Potentiale mit dem Anfallsrisiko korreliert ist, insbesondere bei idiopathischen Epilepsien bzw. generalisierten Anfällen (Wirrell 2010; Sundaram et al. 1990). Inwieweit sich diese Untersuchungen auf pharmakogen induzierte epilepsietypische Potentiale übertragen lassen, ist unklar; allerdings können Hinweise auf eine deutliche Zunahme epilepsietypischer Potentiale, z. B. unter Therapie mit Clozapin, Anlass für eine erhöhte Vorsicht im Rahmen der weiteren Therapie bieten (Wong and Delva 2007; Pogarell et al. 2012).
Atypische vs. klassische Antipsychotika
Eine ausführliche Untersuchung verschiedener Antipsychotika und deren Effekte auf das visuelle (Routine-) EEG wurde von Centorrino et al. (2002) vorlegt. Insgesamt führten Atypika signifikant häufiger zu EEG-Auffälligkeiten als klassische Neuroleptika, epilepsietypische Veränderungen (Spikes, Spike-Wave-Komplexe, rhythmische Muster) fanden sich v. a. unter Clozapin, aber auch unter dem mit Clozapin strukturverwandten Olanzapin. Vergleichbare Untersuchungen von Amann et al. (2003) und Pogarell et al. (2004) stützen diese Daten: Atypika wie Olanzapin oder Amisulprid führten signifikant häufiger zu EEG-Veränderungen als z. B. Haloperidol als Vertreter der klassischen Neuroleptika. Allerdings zeigten sich unter einer Monotherapie mit dem atypischen Antipsychotikum Quetiapin nur in einem von immerhin 22 untersuchten Fällen unspezifische EEG-Auffälligkeiten, sodass dieses Atypikum hier möglicherweise eine Sonderstellung einnimmt.

Malignes neuroleptisches Syndrom

Veränderungen wie bei metabolischer Enzephalopathie wurden bei 7 von 8 Patienten mit einem malignen neuroleptischen Syndrom gefunden (Rosebush und Stewart 1989); andere Autoren berichten im Rahmen von Kasuistiken auch von unauffälligen EEGs (Dammers et al. 1995; Revuelta et al. 1994).

P300

Bezüglich der P300-Komponente haben Neuroleptika keine oder nur relativ geringe Effekte. Bei einem Vergleich schizophrener Patienten mit hohem vs. niedrigem Plasmaspiegel von Perazin oder Clozapin wies die Gruppe mit hohen Spiegeln lediglich tendenziell eine verkleinerte P300-Amplitude auf. Auch in Längsschnittuntersuchungen führte das Absetzen der Neuroleptika nur zu einer geringfügigen Zunahme der mittleren P300-Amplitude (Juckel et al. 1997).

Antidepressiva

Unter trizyklischen Antidepressiva wird häufig eine Zunahme sowohl der β- als auch der θ-Aktivität beobachtet.
Selektive Serotoninwiederaufnahmehemmer (SSRI) sind bisher hinsichtlich ihrer EEG-Effekte vergleichsweise wenig untersucht. In einer an der Psychiatrischen Universitätsklinik München durchgeführten offenen Studie konnten im Prä-post-Vergleich bei depressiven Patienten keine wesentlichen Effekte von Paroxetin auf die EEG-Aktivität festgestellt werden (Bottlener et al. 1997).
Sterr et al. (2006) legten eine retrospektive Analyse von Veränderungen des Routine-EEG bei insgesamt 255 Patienten unter Monotherapie mit Mirtazapin, Venlafaxin, Reboxetin, Citalopram oder Amitriptylin vor. Leichte EEG-Auffälligkeiten unter den genannten Antidepressiva fanden sich bei weniger als 20 % der untersuchten Kurven, die jeweiligen Medikamentengruppen zeigten hierbei keine signifikanten Unterschiede. Insbesondere ergaben sich in keiner Gruppe Hinweise auf die Generierung epilepsietypischer Potenziale, sodass der Einsatz der Antidepressiva vermutlich auch bei Risikopersonen (z. B. Patienten mit Epilepsie) mit einem ausreichend hohen Maß an Sicherheit gegeben sein dürfte.
Ob das EEG beitragen kann, ein zentrales Serotoninsyndrom zu diagnostizieren oder differenzialdiagnostisch abzugrenzen, ist bisher nicht ausreichend untersucht. Hegerl et al. (1998) diagnostizierten bei 5 Patienten unter serotonerger Medikation anhand einer Serotoninsyndromskala ein leicht ausgeprägtes Serotoninsyndrom. Bei diesen Patienten ließen sich keine konsistenten EEG-Veränderungen im Vergleich zum Vorbefund finden.

Lithium

Die Effekte einer symptomsuppressiven oder rückfallverhütenden Lithiumbehandlung auf das EEG sind in der Literatur uneinheitlich beschrieben. Beobachtet wurde eine Verlangsamung der α-Grundaktivität sowie intermittierendes Auftreten langsamerer Wellen mit z. T. linksfrontaler Betonung. Bei vermehrtem und generalisiertem Auftreten einer irregulären langsamen Aktivität muss an neurotoxische Lithiumeffekte, meist bei erhöhtem Lithiumplasmaspiegel, gedacht werden, ebenso an das Auftreten eines nicht-konvulsiven Status epilepticus (Bellesi et al. 2006).
Auch periodische Komplexe, wie sie im Rahmen der Creutzfeldt-Jakob-Erkrankung auftreten, sind unter einer Lithiumintoxikation beschrieben worden (Smith und Kocen 1988). Insgesamt muss von einer großen interindividuellen Variabilität der Lithiumeffekte auf das EEG ausgegangen werden (Übersicht bei Pogarell et al. 2006b, 2012).

Antikonvulsiva

Zur Rezidivprophylaxe bzw. als sog. Stimmungsstabilisatoren werden Antikonvulsiva regelmäßig bei Patienten mit psychischen Störungen eingesetzt. Unter Carbamazepin wird nicht selten das gruppierte Auftreten einer höher gespannten irregulären langsamen Aktivität beobachtet.
Antikonvulsiva können unspezifische EEG-Veränderungen mit Zunahme langsamer Aktivität im Theta- und Delta-Frequenzspektrum, auch in generalisierten Gruppen, induzieren. Insbesondere unter Valproinsäure kann eine akute Enzephalopathie (Valproat-Enzephalopathie) auftreten, auch innerhalb therapeutischer Wirkspiegel. Elektroenzephalographisch finden sich häufig intermittierende oder kontinuierliche Verlangsamungen, auch in Kombination mit generalisierten oder fokalen Spike-Wave-Komplexen. Das Ausmaß der EEG-Veränderungen kann mit dem Schweregrad der Enzephalopathie assoziiert sein und bildet sich nach Absetzen der Medikation zurück (Bauer und Bauer 1999; Hansen et al. 2010; Segura-Bruna et al. 2006).
Bei unklaren sekundären Verschlechterungen des psychopathologischen Zustands der Patienten unter Therapie mit Antikonvulsiva kann das EEG wichtige Hilfestellung in Bezug auf das Vorliegen möglicher neurologischer Medikamenteneffekte leisten.

Benzodiazepine

Die meisten Patienten weisen unter einer Behandlung mit diesen Substanzen einen erhöhten Anteil einer 15–25/s-β-Aktivität auf, die die α-Grundaktivität überlagert. Meist wird diese β-Aktivität durch Augenöffnen nicht blockiert. Bei schweren Benzodiazepinintoxikationen ist dagegen häufig ein EEG mit irregulärer langsamer Aktivität zu finden. Ein erhöhter β-Anteil im EEG kann bisweilen ein Hinweis auf eine Eigenmedikation mit Benzodiazepinen sein. Zu bedenken ist hier, dass noch 1–2 Wochen nach Absetzen der Benzodiazepine eine erhöhte β-Aktivität nachweisbar sein kann.
Unter Benzodiazepinen wurde eine Amplitudenabnahme der EKP beobachtet mit Ausnahme der N2-Komponente, die eine Amplitudenzunahme zeigte (Rockstroh et al. 1991; Hayashi et al. 1996). Diese Effekte dürften zumindest teilweise über GABAerge Effekte der Benzodiazepine zu erklären sein, da entgegengesetzte Effekte unter GABA-Antagonisten beschrieben sind.

Antidementiva

Bei den zur Behandlung der Alzheimer-Demenz zur Verfügung stehenden Psychopharmaka wäre es wünschenswert, biologische Parameter für die kontinuierliche Beurteilung der Wirksamkeit beim individuellen Patienten zur Verfügung zu haben. Zudem ist zu erwarten, dass zukünftig auch protektive Therapiestrategien entwickelt werden, sodass sich hieraus weitere klinisch relevante Einsatzmöglichkeiten hirnfunktioneller Untersuchungsverfahren ergeben werden. Der objektive Nachweis der Wirksamkeit der eingesetzten Präparate ist ebenso von Bedeutung wie eine zuverlässige Prädiktion der Therapieresponse (Pogarell und Hegerl 2003).
Eine Veränderung des quantitativen EEG (Abnahme der θ- und δ-Aktivität, Zunahme und Frequenzbeschleunigung der α-Aktivität) wurde von mehreren Autoren beschrieben (Saletu et al. 1995; Ihl et al. 1988; Grossmann et al. 1990) und mit kognitiven Verbesserungen in Verbindung gebracht (Heiss et al. 1994).
Das EEG könnte für die Verlaufsbeurteilung der Hirnfunktion unter einer Behandlung mit Antidementiva geeignet sein. Neben der Sensitivität des EEG sind v. a. die geringe Belastung des Patienten bei Wiederholungsuntersuchungen sowie der Kostenaspekt Vorteile dieses Verfahrens.
Tab. 4 gibt eine Übersicht der EEG-Veränderungen, die unter der Behandlung mit verschiedenen Psychopharmaka auftreten können.
Tab. 4
Pharmako-EEG-Effekte wichtiger Psychopharmaka-Klassen. (Vgl. Pogarell et al. 2012)
Psychopharmaka
EEG-Veränderungen/Pharmako-EEG-Effekte
Gelegentlich intermittierende Verlangsamung, aber oft nur geringe Veränderung des visuellen EEG. Häufigkeit des Auftretens epilepsietypischer Potentiale bei modernen Antidepressiva gering, Anfallshäufung beschrieben unter Clomipramin und Bupropion
Unspezifische EEG-Veränderungen (intermittierende Verlangsamung) insgesamt häufig, signifikant häufiger unter den meisten atypischen Antipsychotika. Auftreten epilepsietypischer Potentiale bei allen Präparaten möglich, ebenfalls häufiger unter atypischen Antipsychotika, höchstes Risiko unter Clozapin
Benzodiazepine
Vermehrtes Auftreten rascher Aktivität mit Frequenzen zwischen 13/s und 25/s, im Sinne einer exzessiven Beta-Aktivität. Bei Intoxikation Zunahme intermittierender oder kontinuierlicher langsamer Aktivität
Lithium
Breites Spektrum von EEG-Veränderungen, auch schon in niedrigen Dosen (Allgemeinveränderung, intermittierende oder kontinuierliche Verlangsamung, epilepsietypische Potentiale, Status epilepticus)
Antikonvulsiva
Zunahme langsamer Aktivität (auch Allgemeinveränderung), intermittierende rhythmische Delta-Aktivität, z. B. bei Enzephalopathie

P300

Bezüglich der P300 ist in kontrollierten Studien in recht konsistenter Weise eine Latenzverkürzung und Amplitudenzunahme der P300 unter Behandlung mit Antidementiva bei Patienten mit Alzheimer-Erkrankung, Multiinfarktdemenz oder altersassoziierter Gedächtnisstörung beschrieben worden (Iwanami et al. 1993; Saletu et al. 1995).
Thomas et al. (2001) konnten in einer Studie an 60 Patienten mit AD, die mit den Cholinesterasehemmern (ChEH) Donepezil und Rivastigmin oder mit Vitamin E behandelt wurden, zeigen, dass die ChEH-Therapie zu einer signifikanten Abnahme der P300-Latenzen führte, die mit der klinischen Verbesserung der Demenz korrelierte. Diese Effekte fanden sich in der mit Vitamin E behandelten Gruppe nicht. Die Ergebnisse konnten nach Stratifikation der Patienten hinsichtlich der Schwere der Demenz nochmals bestätigt werden (Onofrj et al. 2002).
In einer EEG/EKP-Studie bei AD-Patienten, die sich einer 12-wöchigen, randomisierten plazebokontrollierten Therapiestudie mit dem ChEH Donepezil unterzogen, fanden sich Hinweise, die die Möglichkeit einer Therapieprädiktion mittels P300-Analyse nahelegen (Pogarell et al. 2001). Bei 30 Patienten wurde vor Beginn einer Therapie mit Donepezil (n = 16) oder Plazebo (n = 14) eine elektrophysiologische Diagnostik (P300, Dipolquellenanalyse) durchgeführt. Patienten, die vor Therapiebeginn eine höhere P300-Amplitude aufwiesen, zeigten eine signifikant bessere Therapieresponse unter Donepezil als Patienten mit niedrigerer P300-Amplitude. In der Plazebo-Gruppe fand sich dieser Zusammenhang erwartungsgemäß nicht. Diese Daten zeigen, dass die P300 nicht nur diagnostisch und im Therapiemonitoring, sondern möglicherweise auch zur prätherapeutischen Responseprädiktion eingesetzt werden könnte.

Schlafpolygrafie

Schlafpolygrafische Untersuchungen in der Psychiatrie sind naheliegend, da bei vielen psychischen Erkrankungen Schlafstörungen bestehen und Schlafstörungen ihrerseits zu psychiatrischen Symptomen führen können. Besondere Erwartungen hinsichtlich einer diagnostischen Bedeutung der Schlafpolygrafie sind durch die Beobachtung geweckt worden, dass Patienten mit depressiven Störungen schlafpolygrafische Auffälligkeiten wie z. B. eine verkürzte REM-Latenz und eine erhöhte REM-Dichte aufweisen. Diese Befunde haben sich jedoch als nicht depressionsspezifisch erwiesen (Benca et al. 1992). Von Interesse ist, dass sich Patienten mit Alzheimer-Demenz entgegengesetzt verhalten und eher eine Reduktion des REM-Schlafes aufweisen. Dies dürfte mit der cholinergen Dysfunktion bei diesen Patienten in Verbindung stehen, da die cholinerge Neurotransmission für die Ausbildung des REM-Schlafes eine wichtige Rolle spielt. Die schlafpolygrafisch bestimmte REM-Latenz könnte so gelegentlich hilfreich sein bei der Differenzialdiagnose Alzheimer-Demenz vs. Depression. Insgesamt hat sich die Schlafpolygrafie jedoch nicht zu einem routinemäßig einsetzbaren Untersuchungsverfahren im Rahmen der Diagnose oder Therapieplanung der klassischen psychischen Erkrankungen entwickelt. Für einige spezielle psychiatrierelevante Fragestellungen spielt die Schlafpolygrafie jedoch eine wichtige Rolle.
Schlafstörungen
Im Rahmen der Diagnostik der Insomnien ist die Schlafpolygrafie von wesentlicher Bedeutung. Mit ihrer Hilfe können subjektive Klagen über Schlafstörungen objektiviert oder diesbezügliche Fehlwahrnehmungen des Patienten erkannt werden. Mittels Aktometer können periodische Bewegungen im Schlaf (nächtliche tonische Bewegungen, meist der Beine) als Ursache der Insomnie erkannt werden.
Schlafapnoe-Syndrom
Das Schlafapnoe-Syndrom ist eine häufige Ursache erhöhter Tagesmüdigkeit, die mit Klagen über Antriebsminderung und mit depressiver Stimmung kombiniert sein kann. Durch Messung der Atemfunktion (Thoraxexkursion, Atemfluss durch Mund und Nase, periphere Sauerstoffsättigung) kann ein obstruktives Apnoe-Syndrom durch Verlegung der oberen Atemwege von einem zentralen Apnoe-Syndrom bei Dysfunktion des Atemzentrums differenziert werden. Mehr als 10 apnoische Pausen pro Stunde von jeweils mehr als 10 s Dauer werden als klinisch bedeutsam angesehen. Da Apnoe-Phasen mit einem Arousal einhergehen, kommt es zur Störung der physiologischen Schlafzyklen und insbesondere der Tiefschlafstadien. Die Folge ist eine vermehrte Tagesmüdigkeit, die durch den „multiplen Schlaflatenz-Test“ (MSLT) mit verkürzten Schlaflatenzen objektiviert werden kann.
Narkolepsie
Für die Diagnose der Narkolepsie ist imperatives Einschlafen am Tage eines der Leitsymptome. Zusätzlich können weitere Symptome wie ein plötzlicher Verlust des Muskeltonus in Verbindung mit affektiven Ereignissen (Kataplexie) auftreten. Schlafpolygrafisch ist insbesondere bei letzteren Patienten eine sehr kurze REM-Latenz (Einschlaf-REM-Episode) typisch. Da die Schlafarchitektur erheblich gestört ist, leiden viele Patienten neben den imperativen Schlafattacken unter einer Tagesmüdigkeit, die mit einem pathologischen „multiplen Schlaflatenz-Test“, z. B. mit Einschlaf-REM-Episoden einhergeht.
Kleine-Levin-Syndrom
Bei phasisch auftretenden, mehrtägigen bis mehrwöchigen Zuständen mit erhöhter Schläfrigkeit, Dysphorie, Hyperphagie und anderen Verhaltensauffälligkeiten, ist an ein Kleine-Levin-Syndrom zu denken. Junge Männer sind gehäuft betroffen. Im Intervall finden sich meist keine psychopathologischen Auffälligkeiten. Schlafpolygrafisch lässt sich die Diagnose durch den Nachweis einer verlängerten Schlafdauer stützen.
Erektile Dysfunktion
Bei einem Patienten mit erektiler Dysfunktion macht der Nachweis nächtlicher REM-Schlaf-gekoppelter Spontanerektionen mittels der Penisplethysmografie eine organische Ursache der Beschwerden weniger wahrscheinlich (Ware 1989; Wiegand 1995). Das Fehlen von Spontanerektionen spricht nur dann für das Vorliegen einer organisch bedingten erektilen Dysfunktion, wenn im Rahmen der Schlafpolygrafie das Auftreten von REM-Phasen während der Untersuchungsnacht nachgewiesen wurde.

Schlussbetrachtung

Die Ausführungen belegen, dass die Elektrophysiologie mit EEG und/oder EKP in der Psychiatrie klinisch relevante Informationen liefert, die über eine neurologische Ausschlussdiagnostik hinausgehen und durch kein anderes Verfahren gewonnen werden können. Auch wenn EEG oder EKP für strukturdiagnostische Fragen weitgehend ohne Bedeutung sind, so sind sie als nichtinvasive, funktionsdiagnostische Instrumente zur Abbildung neuronaler Massenaktivität unersetzbar. Bei der gelegentlich anzutreffenden Tendenz, im Zuge neuerer Bildgebungsverfahren den Stellenwert dieser Untersuchungen zu unterschätzen, ist für den Kliniker die Kenntnis der Möglichkeiten und Grenzen neurophysiologischer Techniken besonders wichtig.
Um die Möglichkeiten neurophysiologischer Untersuchungstechniken auch in der klinischen Routine auszuschöpfen, sind neben einem dem aktuellen Stand der Technik entsprechenden EEG-Labor große Sorgfalt in der Untersuchungsdurchführung, ein geschultes Personal sowie regelmäßige Qualitätskontrollen angezeigt, um angesichts der Komplexität der Verfahren und der Fülle an Fehlermöglichkeiten klinisch nicht verwertbare Ergebnisse zu vermeiden.
Mangelhafte Befunde und klinische Fehlinterpretationen führten in der Vergangenheit gerade im Bereich der Psychiatrie häufig zur Unterschätzung und Vernachlässigung dieser einzigartigen funktionellen Untersuchungstechniken. Für den zukünftigen Stellenwert dieser Verfahren wird sich positiv auswirken, dass in den letzten Jahren durch methodische Weiterentwicklungen im Bereich der Analyse und durch Grundlagenforschung das Wissen über die Elektrogenese des Elektroenzephalogramms und damit über die Zusammenhänge zwischen der neuroelektrischen Aktivität an der Kopfhaut und den zugrunde liegenden neuroanatomischen Strukturen, neurophysiologischen und neurochemischen Prozessen vertieft worden ist. Die Elektroenzephalografie gewinnt hierdurch erneut Anschluss an die anderen biologisch-psychiatrischen Forschungsbereiche. Sie ist im klinisch-psychiatrischen Kontext zunehmend besser interpretierbar und wird damit ihre Bedeutung in der Psychiatrie auch weiterhin behaupten (Pogarell und Hegerl 2004; Pogarell et al. 2012; Karch et al. 2014).
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