U. Thoden

Disturbance of eye movements in Huntington's Chorea

SummaryEye movements were investigated in 14 patients with manifest Huntingtons Chorea, 10 offspring and 10 normal subjects with electronystagmography (ENG) and during REM sleep. In choretic patients the following abnormalities were found:1.Voluntary saccades were slowed in 10 of 14 patients and were more disturbed in the vertical than the horizontal direction.2.Also, the velocity of the fast phase of optokinetic nystagmus was clearly reduced, especially in the vertical plane.3.Horizontal, pendular pursuit movements are often superimposed by square wave opposite jerks.4.Vestibular nystagmus was disturbed, too, especially in the fast phase.5.During paradoxical sleep, rapid eye movements are less frequent.6.In ten offspring, eight showed similar oculomotor disturbances.ZusammenfassungBei 14 Patienten mit manifester Chorea Huntington, 10 Nachkommen und 10 Normalpersonen wurden Augenbewegungen im Nystagmogramm und während des REM-Schlafes untersucht. Bei Choreatikern fanden sich folgende Störungen:1.Willkürsakkaden waren bei 11 von 14 Patienten vertikal stärker als horizontal deutlich verlangsamt.2.Die Geschwindigkeiten der schnellen Phase des optokinetischen Nystagmus sind vertikal ebenfalls stärker gemindert als horizontal.3.Horizontale Pendelfolgebewegungen sind häufiger als normal durch Gegenrucke überlagert.4.Auch der vestibuläre Nystagmus ist besonders in der schnellen Phase deutlich gestört.5.Im paradoxen Schlaf sind rasche Augenbewegungen deutlich seltener.6.Bei 8 von 10 Nachkommen von Huntington-Patienten zeigen sich zwei oder mehrere dieser Augenbewegungsstörungen, obwohl sie sonst phänotypisch gesund erschienen.

Vestibulo-ocular reflex (VOR), cervico-ocular reflex (COR) and its interaction in active head movements

SummaryIn normal adults the vestibulo-ocular reflex (VOR) and the cervico-ocular reflex (COR) were investigated during passive and active head or body movements, respectively. Sinusoidal rotations around the vertical axis of the body at frequencies of 0.05, 0.1, and 0.2 s−1 and total amplitudes of 20°, 40°, 60°, or 80° were employed.The average eye deviations (Schlagfeld) during VOR were directed opposite to the direction of the head turning. During COR, however, slow eye deviations of higher amplitude were anticompensatory relative to the fixed head. During active head turnings the average eye deviations showed the same anticompensatory direction as in COR, but were still larger. They increased with stimulus amplitudes up to 60°.At least a weak cervical nystagmus was elicited in all subjects, with its fast phases beating in the direction of the relative head movement. Its gain reached marked values up to 0.5, but only for peak stimulus velocities below 25°/s. The nystagmus gain during active head turnings was only slightly higher than during VOR.With higher stimulus velocities, large anticompensatory saccades appeared just before the change of stimulus direction; these are typical for active head movements, but were also found during COR.ZusammenfassungBei 10 gesunden Erwachsenen wurden Augenbewegungen während des passiven vestibulo-oculären Reflexes (VOR) mit cervico-oculären Augenbewegungen (COR) und solchen bei aktiven Kopfbewegungen verglichen. Gereizt wurde bei geschlossenen Augen mit sinusförmiger Drehung um die vertikale Körperachse mit Frequenzen von 0,05, 0,1 und 0,2 s−1 und Gesamtamplituden von 20, 40, 60 und 80 Grad.Während die langsamen Schlagfeldverlagerungen beim VOR der Kopfbewegung kompensatorisch entgegengerichtet sind, bewegen sich die Augen beim COR (fixierter Kopf) während höherer Reizamplituden in antikompen satorischer Richtung, also entgegen der Schulterbewegung bei fixiertem Kopf. Auch bei aktiven Kopfbewegungen sind diese langsamen Augendeviationen antikompensatorisch, aber stärker ausgeprägt als beim COR und nehmen mit Reizamplitude bis 60 Grad zu.Ein zumindest schwacher Halsnystagmus (rasche Phase in Richtung der relativen Kopfbewegung) überlagert bei allen Versuchspersonen die langsamen Schlagfeldverlagerungen. Sein Verstärkungsfaktor (gain) erreicht signifikante Werte bis 0,5 nur für maximale Reizgeschwindigkeiten bis 25 Grad/s. Der Verstärkungsfaktor des vestibulären Nystagmus erreicht Werte bis 0,6 und liegt bei aktiven Kopfbewegungen noch etwas darüber (0,78).Typisch für aktive Kopfbewegungen, aber auch beim COR vorhanden, sind große antikompensatorische Sakkaden, die bei höherer Reizgeschwindigkeit kurz vor Wechsel der Reizrichtung auftreten.

The Vestibulo-Ocular Response during Transient Arousal Shifts in Man

Horizontal vestibulo-ocular response (VOR) evoked by continuous sinusoidal rotation (0.1 Hz, +/- 90 degrees) was recorded in 20 young and healthy volunteers by DC oculography (EOG). Arousal was assessed by EEG and by reaction time measurement. While alert subject showed the characteristic VOR with vestibular nystagmus, the quick repositioning flicks disappeared during light sleep and changed to largely compensatory smooth eye deviations. This state of reduced arousal was also characterized by EEG attenuation and slow reaction times. Furthermore, we observed brief states with complete extinction of the vestibular response but without significant EEG change. The results demonstrate the high variability of VOR with shifting arousal. The polysynaptic system in the reticular formation which generates the fast phase of the nystagmus beat is far more modifiable than the three-neuronal reflex arc of the slow nystagmus component.

Motion Perception of Head Or Trunk Modulates Cervico-Ocular Reflex (Cor)

In 15 sitting volunteers with eyes covered the vestibulo- and cervico-ocular reflexes were tested with sinusoidal movements around the vertical axis of the body, at frequencies of 0.05, 0.1 and 0.2 s-1 and a total amplitude of 40 degrees. When the trunk was moved against the fixed head, the subjects described mainly an illusionary head movement at 0.05 s-1, while, at 0.2 s-1 only the trunk movement was perceived. Subjects asked to imagine head motion during COR showed increased eye shifts and total saccadic amplitudes. With concentration on trunk movement perception these values decreased.

Cervico-ocular responses (COR) during slow sinusoidal head movements in subjects with bilateral labyrinthine lesions.

SummaryEye movements in five patients with chronic bilateral labyrinthine loss were tested with sinusoidal movements during cervico-ocular stimulation and active head movements (0.05, 0.1 and 0.2 s−1; 20, 40, and 60°) and were compared with healthy subjects. Consideration was given to saccadic activity and slow phase velocity of nystagmus and overall gaze shift. The cervico-ocular response was not altered in the patients. During active pendular head movements the saccadic activity and slow phase velocity of nystagmus were more reduced than the eye shifts. The phase relation of eye shifts was not changed. In our patients neck to eye responses did not compensate for the abolished vestibulo-ocular reflex.

The effect of cervical and vestibular reflexes on eye movements in Huntington's chorea.

SummaryIn 8 patients with manifest Huntingtons Chorea vestibulo-ocular (VOR) and cervico-ocular (COR) reflexes were compared with eye movements during active head turnings. Seated patients were stimulated with their eyes closed by sinusoidal swings around the vertical axis at frequencies of 0.05, 0.1 and 0.2s−1 with amplitudes of 20, 40 and 60°.1)With all stimuli and in all patients a weak nystagmus was elicited in the direction of head movements, superimposed on larger slow eye deviations.2)The averaged total saccadic amplitudes were smaller than in normals, increased with stimulus amplitudes and were smallest for COR, followed by VOR and active head movements.3)The gain (peak velocity of slow phase of nystagmus to peak stimulus velocity) was only slightly below norm values and decreased with increasing stimulus frequency and amplitude.4)The peak amplitudes of average slow eye deviations increased with stimulus amplitudes. In VOR they were comparable to norm values but were below them during COR and active head movements.5)In normal subjects these slow eye deviations were compensatory to head movements in VOR but anticompensatory in COR and during active head movements. In choreic patients during COR and more often during active head movements these slow eye movements were compensatory for the head turning.ZusammenfassungBei 8 Patienten mit manifester Chorea Huntington wurden vestibulo-oculäre (VOR) und cervico-oculäre (COR) Reflexe mit Augenbewegungen während aktiver Kopfdrehung verglichen. Gereizt wurde sitzend bei geschlossenen Augen mit sinusförmigen Pendelreizen um die vertikale Körperachse (0.05, 0.1 und 0.2 Hz, 20, 40 und 60°).1.Es findet sich mit allen Reizarten ein häufig nur schwach ausgeprägter Nystagmus in Richtung der Kopfdrehung, der größere langsame Schlagfeldverlagerungen überlagert.2.Die gemittelten Gesamtamplituden der Nystagmussaccaden sind geringer als bei Normalpersonen, steigen mit der Reizamplitude leicht an und sind bei langsamen Kopfbewegungen für den COR am niedrigsten, größer für den VOR und am besten ausgeprägt bei aktiven Kopfdrehungen.3.Das Verhältnis von Maximalgeschwindigkeit der langsamen Nystagmusphase zur maximalen Reizgeschwindigkeit (gain) liegt für alle Reizarten nur wenig unter den Normalwerten und fällt mit steigender Reizfrequenz und Amplitude ab.4.Die Maximalamplituden der langsamen Schlagfeldverlagerungen steigen mit zunehmender Reizamplitude. Für den VOR zeigen sie den Normalen vergleichbare Werte, liegen aber für den COR und während aktiver Kopfdrehungen wesentlich niedriger.5.Bei Normalpersonen sind diese Schlagfeldverlagerungen beim VOR der Kopfdrehung kompensatorisch entgegengerichtet und bewegen sich beim COR und während aktiver Bewegungen in Richtung des Kopfes. Bei Choreatikern findet sich hingegen häufig auch beim COR und aktiven Kopfdrehungen eine kompensatorische, also dem Kopf entgegengerichtete Augenbewegung.

Association of tardive dyskinesia with increased frequency of eye movement disturbances in chronic schizophrenic patients: a clinical note

SummaryThe study of eye movement dysfunction in chronic schizophrenics by electronystagmography revealed a significant increase of saccadic dysmetria as well as saccadic intrusions in smooth pursuit in schizophrenic patients with tardive dyskinesia (TD) compared with those without TD and with healthy controls. The pattern of eye movement dysfunction in schizophrenia allows clear discrimination from patients with similar movement disorders due to Huntingtons disease. Of several possible explanations of the schizophrenic eye movement dysfunction the authors favour the hypothesis of a common pathogenetic link between TD and eye movement disorders in schizophrenia, consisting in an underlying dysfunction of regions involved in the regulation of involuntary attention such as the parietal cortex and striatolimbic structures of the right hemisphere. Recent literature supports the assumption of right hemispheric dysfunction in schizophrenia.

Eye movements during active head turning with different vestibular and cervical input.

Eye movements were measured in 15 volunteers during vestibulo-ocular reflex (VOR), cervico-ocular reflex with the head fixed from the ceiling (passive COR), during voluntary stabilization of the head in space while the trunk was moved sinusoidally (active COR) and active head movements with and without additional vestibular or cervical stimuli. The subjects were sitting with eyes covered on a rotating chair swinging sinusoidally at 40 degrees peak to peak amplitude at 0.05, 0.1 and 0.2 Hz. The saccadic activity during passive COR is below the VOR and increases slightly during active COR. During voluntary head movements it shows a marked increase and is further activated if cervical or vestibular stimuli are added. The amplitudes of eye shifts of passive and active COR are not different. During active head movements and more with additional cervical or vestibular input, they increase significantly. The phase of the maximum eye shifts to head position is anticompensatory during passive COR and compensatory during VOR. The phase lead of about 45 degrees during active head movements is less during active COR but is larger with additional cervical and vestibular stimuli reaching 90 degrees.

Amusien bei unterschiedlichen Hirnläsionen Einleitung

Der vorliegende Beitrag beschaftigt sich mit dem Zusammenhang von Storungen der Musikalitat und dem Gehirn und seinen Funktionen. Die Untersuchung musikalischer Hirnleistungen bei Patienten mit Hirnverletzungen hat in der Klinik bei weitem noch nicht die Beachtung erlangt wie die Untersuchung anderer neuropsychologischer Syndrome, der Aphasien, Apraxien und Agnosien. Zum Teil liegt dies daran, das Storungen der Musikalitat fur einen Grosteil der Patienten nicht die herausragende soziale (dagegen durchaus eminente subjektive) Bedeutung haben wie z.B. eine Aphasie. Auswirkungen amusischer Storungen werden eher indirekt bemerkt, es sei denn, es handelt sich um musikalisch aktiv tatige Menschen. Auf der anderen Seite sind viele Arzte im Erkennen und Untersuchen musikalischer Storungen uberfordert oder denken gar nicht an das mogliche Vorliegen solcher Storungen. So kommt es, das uber Art und Haufigkeit der Storung musikalischer Leistungen bei Hirnverletzungen unterschiedlichste Ansichten kursieren. Nach Hecaen und Albert (1978) ist dies z. T. auch durch eine unterschiedliche Zusammensetzung der untersuchten Probanden zu erklaren: Meist wurden im klinischen Bereich Einzelfallstudien von Musikern mitgeteilt, wahrend vorwiegend psychologisch orientierte Untersuchungen an Gesunden und Hirnkranken meist den Grad musikalischer Vorbildung vernachlassigt haben.

Suchtähnliches Verhalten bei Selbstreizung des mediobasalen Thalamus mit intracerebralen Dauerelektroden

SummaryIn a patient with postamputation pain a continuous self-stimulation of the mediothalamic system by a chronic deep brain electrode induced a change in behavior, similar to addiction. At the same time various psychological tests (HAWIE, Benton, Hooper-VOT and concentration tests) were significantly disturbed.After interruption of the deep brain stimulation all induced psychic abnormalities normalized within few days.ZusammenfassungNach mehrmonatiger ununterbrochener elektrischer Selbstreizung des mediobasalen Thalamus über eine Hirntiefenelektrode bei einem Patienten mit therapieresistenten Phantomschmerzen wird eine Verhaltensänderung beschrieben, die suchtähnlich wirkt. Gleichzeitig kommt es zu einer testpsychologisch erfaßten Störung im HAWIE-, Benton- und Hooper-VOTTest sowie in den Konzentrationstesten.Nach Absetzen der Reizung bilden sich die beschriebenen Störungen nach vorübergehenden Entzugserscheinungen wieder zurück.