Heinz Caspers

Die Vernderungen der corticalen Gleichspannung whrend der natrlichen Schlaf-Wach-Perioden beim freibeweglichen Tier

ZusammenfassungAn freibeweglichen Ratten wurde die Frage untersucht, ob und in welcher Weise sich die Gleichspannungskomponente an der Oberfläche der intakten Hirnrinde während der natürlichen Schlaf-Wach-Perioden ändert. Die Versuche ergaben:1.Im Schlaf sinkt das Bestandpotential zur positiven Seite ab. Eine Weckreaktion geht umgekehrt mit einer (relativen) Negativierung der Rindenoberfläche einher. Die Gleichspannungsverlagerungen nehmen dabei mit dem Ausmaß der Aktivitätsveränderungen zu.2.Das an der Cortexoberfläche ausgelöste Dendritenpotential zeigt im Schlaf, in dem sich die Gleichspannungskomponente zur positiven Seite verschiebt, eine beträchtliche Amplitudenvergrößerung. Beim Übergang in den Wachzustand wird es umgekehrt wieder an Spannung reduziert. Aus den Untersuchungsergebnissen wird die Schlußfolgerung abgeleitet, daß die aktivitätssynchronen Schwankungen des Bestandpotentials vorwiegend in der Schicht der apicalen Dendriten an der Cortexoberfläche entstehen. Weiterhin wird die Bedeutung der Befunde für die Interpretation der EEG-Wellen diskutiert.

Die Beeinflussung der Großhirnrindenrhythmik durch Reizungen im Zwischen- und Mittelhirn bei der Ratte

Voraufgehende Un~ersuchungen an Amphibien und Reptilien ergaben, dab die bioelektrische Aktivitiit des GroBhirns bereits bei diesen lliederen Wirbeltieren durch Reizung bestimmter, ventrikelnaher Stammhirnareale in charak~eristischer Weise beeinflu~ werden kann s, 3s. So lassen sich yon medial gelegenen Struk~uren des Zwischenund teilweise auch des Mittelhirns generalisierte Frequenzver~nderungeu der GroGhirnrhythmen hervorrufen, deren Richtung yon den angewandten ReizgrS•en abh~ngt. Mittlere bis starke Reize Risen dabei zun~chst eine Frequenzsteigerung aus, die im weiterenVerlaufe der Reizreaktion in eiue gegenregulatorische Phase mit gruppenweisen tr~gen Wellen iibergeht. Insgesamt stellt sich die Frequenz nach dem Reizende ann~hernd in der Form einer ged~mpften Sehwingung auf den Grundrhythmus wieder elm Schw~ehe Reize rufen dagegen yore selben Substrat primer eine Verlangsamung der Grol~hirarhythmen hervor, wie sie sekundar naeh Reizungen mit hSherer Intensifier auftritt. Die an Amphibien und Reptflien erzielCen Ergebnisse unterseheiden sich d~bei nur quantitativ in der Weise, dal] die Bauer der telencephalen Rhythmusver~nderungen nach einer Zwischenhimreizung unter weitgehend gleichen experimentellen Bedingungen beim Reptil um etwa die H~lfte kiirzer ist als beim Froseh.

Untersuchungen an Reptilien über die Beeinflussung der Großhirnrindenrhythmik durch Zwischenhirnreizungen mit besonderer Berücksichtigung des Thalamus

Die Reaktion der Groi~hirnrhythmik besteht beim Frosch in Frequenzund Amplitudenver~ndertingen, die das Reizende um mehrere Minuten fiberdauern. Das Vorzeiehen der Frequenzveri~nderungen sowie die Gesamtd~uer des Reaktions~blaufes sind dabei in charakteristischer Weise nut yon den angewandten ReizgrSI3en abh~ngig. Darfiber hinaus zeigt die Art der Reizbeantwortung jedoch eine auffallende Monotonie. Im Einklang mit der primitiven Entwick]ungsstufe, auf der sowohl die Zwischenhirnals aueh die Vorderhirnstrukturen beim Frosch bestehen bleiben, sind die beschriebenen Rhythmusver~nderungen des Gro~hirns ni~mlich stets generalisiert und lassen darfiber hinaus auch keine sichere Zuordnung zu einem genauer definierbaren t~eizsubstrat innerhalb der dienceph~len Zellkomplexe erkennen. Dal~ beim Froseh die Grol3hirnrhythmik fiberhaupt yore Zwischenhirn aus beeinfluBt werden kann, bleibt allerdings insofern immerhin bemerkenswert, als bei diesen niederen Wirbeltieren zum mindesten die Mehrzahl der aus der Peripherie einstr5menden sensiblen und sensorisehen Erregungen mit Ausnahme derjenigen aus dem Olfaktoriussystem garnich

Bioelektrische Registrierung der Schlaf-Wach-Periodik beim Tier

fiber diencephale Schalts~ationen ins Endhirn gelang~, sondern in d~s Mittelhirn als h~ichstes senso-raotorisches Korrelationszentrum projiziert wird.

ber die Beziehungen zwischen Dendritenpotential und Gleichspannung an der Hirnrinde

ZusammenfassungEs wird eine tierexperimentelle Methode zur bioelektrischen Registrierung der Schlaf-Wach-Periodik beschrieben, bei der die Makrorhythmen der Hirnrinde als Indicator des allgemeinen Aktivitätsniveaus dienen. Technik, Anwendungsbereich und Auswertungsmöglichkeiten des Registrierverfahrens bei physiologischen und pharmakologischen Untersuchungen werden an Versuchsbeispielen aufgezeigt.