Psychopathologie in der Epileptologie ¹

Simple Summary

Wieser HG. [Psychopathology in epileptology.] Schweiz Arch Neurol Psychiatr. 2008;159:317–30. 

The observation of positive and negative seizure symptoms in the context of focal epileptic seizures represents a window to the brain, in particular if the localisation of the epileptic discharge can be accurately and reliably determined. The epileptic local dysfunction which gives rise to the aura of an epileptic patient represents a bridge between neurology and psychiatry because it can be viewed as short-lived (or in the case of aura continua or dyscognitive limbic status epilepticus as an extended) ictal psychosis. Of particular interest are complex epileptic hallucinations due to discharges in the limbic system because they are frequently associated with changes in the emotional and affective sphere as well as with mood changes. Epileptic de novo hallucinations often cannot be adequately described by patients because there exist no such phenomena in the real outer world.

In the context of presurgical evaluation of possible candidates of epilepsy surgery direct recording and electrical stimulation of the brain have provided fascinating insights. Nowadays the invasive EEG methods are complemented by new and non-invasive functional imaging techniques, such as functional magnetic resonance imaging (fMRI), positron emission tomography (PET) and refined EEG mapping (such as LORETA or related techniques). EEG has the unsurpassable advantage of its excellent time resolution. In addition, focal or regional transitory inactivation of brain structures is possible and indicated in certain patients, as is the case in the so-called “selective temporal lobe amobarbital memory test” to predict postoperative memory outcome in patients in whom a selective therapeutic removal of amygdala and hippocampus is planned. Finally, important insights and impulses for modern brain research have emerged from the analysis of the sequels of therapeutic epilepsy surgeries, such as the so-called split-brain symptomatology observed as a consequence of total corpus callosum section.

In this article we comment on some aspects of consciousness and awareness. We concentrate on the epileptic aura and epileptic hallucinations and illustrate some electroclinical findings. Aura continua and dyscognitive limbic status epilepticus as ictal phenomena and the interictal behavioural syndrome of temporal lobe epilepsy are referred to. Because auras most often represent memory flashbacks, some memory subsystems and their main brain substrates and the selective inactivation of medial temporal lobe structures by injection of amobarbital into the territory of the anterior choroidal artery are introduced and briefly discussed.

Einleitende Bemerkungen zu den Begriffen Bewusstsein, Halluzination, epileptische Aura und Anfall

Bewusstsein ist die Fähigkeit, über Gedanken, Emotionen, Wahrnehmungen und Erinnerungen zu verfügen und sich dessen gewahr zu sein. Die neurowissenschaftliche Forschung sucht bestimmten mentalen Zuständen ein neuronales «Substrat» zuzuordnen. Eine zentrale Frage ist, weshalb und wie manche neuronale Prozesse zur Bewusstwerdung eines Sinnesreizes oder eines internen Zustandes führen und andere nicht. Während tiefen Schlafs, einer Narkose oder einigen Arten von Koma und Epilepsie sind weite Teile des Gehirns aktiv, ohne von bewussten Zuständen begleitet zu werden. Die Wahrnehmungsforschung versucht zu ergründen, wie das bewusste Erleben der Sinneswelt mit den physikalischen Vorgängen der Reizaufnahme und -verarbeitung zusammenhängt. Im Bereich der visuellen Illusionen, zum Beispiel, hat die Erforschung des Phänomens der binokularen Rivalität, bei dem ein Beobachter nur eines von zwei gleichzeitig präsentierten Bildern bewusst wahrnehmen kann, aufgezeigt, dass weite Teile des Gehirns von den nicht-wahrgenommenen, unbewussten Sehreizen aktiviert werden. Was aber unterscheidet die zur bewussten Wahrnehmung führende neuronale Erregung von unbewusster Gehirnaktivität und Reizverarbeitung? Der Bestimmung bewusster Gehirnaktivität kommt grosse ethische und praktische Bedeutung zu. Mehrere medizinische Problemfelder, so die Möglichkeit intraoperativer Wachheit während einer Vollnarkose, die Einordnung von Koma-Patienten und der Umgang mit diesen, oder die Frage nach dem Hirntod sind hiervon direkt betroffen.

Operationelle Definition des Begriffes Bewusstsein

Der Neurologe beschreibt Bewusstsein operationell auf zwei Ebenen: Bewusstseinsinhalt und Bewusstseinslage. Scharfetter [1] gibt ein sehr anschauliches Schema zum Bewusstseinsinhalt: Neben dem «Tageswachbewusstsein» unterscheidet er das «Unterbewusstsein» und das «Überbewusstsein» (andere Autoren sprechen auch noch von einem «Vorbewusstsein»). In seinem Schema (Abb. 1) führt er unter dem Begriff Tageswachbewusstsein die «spontanen bildhaften Vorstellungen», Erinnerungen, Phantasien und Gedanken auf, ebenso wie die Pareidolie (Pareidolie: Sinnestäuschung, bei der vorhandene Gegenstände zu neuen, phantastischen Erscheinungen umgeformt werden; im Gegensatz zur Illusion wird die Pareidolie nicht vom Affekt bestimmt und verschwindet auch bei erhöhter Konzentration nicht.) und die Eidetik (Eidetik: Fähigkeit zur Erzeugung wahrnehmungsnaher Anschauungsbilder.). Unter dem Begriff Überbewusstsein tauchen Halluzinationen im Rahmen funktioneller Psychosen, des organischen Psychosyndroms und beim exogenen Reaktionstyp auf. Beim Unterbewusstsein zählt er hypnagoge (Hypnagog: beim Einschlafen oder im Halbschlaf auftretend.) und hypnopompe (Hypnopomp: vom Schlaf wegführend, im Halbschlaf beim Erwachsenen auftretend.) Phänomene, luzide (Luzid [hell, leuchtend]: bei klarem Bewusstsein.) Träume und Träume auf.

Abbildung 1. Sinneswahrnehmung und Halluzinationen im Spektrum wahrnehmungsartiger Erfahrungen (nach Scharfetter [1], mit freundlicher Erlaubnis).

Abbildung 1. Sinneswahrnehmung und Halluzinationen im Spektrum wahrnehmungsartiger Erfahrungen (nach Scharfetter [1], mit freundlicher Erlaubnis).

Halluzination/Halluzinieren – sind also Bezeichnungen für verschiedene Erfahrungsmodalitäten mit einem breiten Spektrum des Wahrnehmungscharakters, der von einem «realen Sinneserlebnis» bis «nahe einer Vorstellung» reicht. Zwischen Wahn und Selbstwahrnehmung, zwischen normal und pathologisch, gibt es fliessende Übergänge. In der neurologischen und epileptologischen Fachliteratur wird üblicherweise eingeteilt in (1.) «elementare» (einfache, meist kurzdauernde Erlebnisse in einem Sinnesbereich, z.B.Akoasmen (Akoasma: akustische Halluzination, die in elementarer Form als Geräusch, Knallen, Zischen, Lispeln oder Wispern (nicht aber als eingebende Stimme) erlebt wird. Vorkommen bei epileptischer Aura, Schizophrenie, symptomatischer Psychose.) und Photome (Photome: elementare Lichtwahrnehmungen, wie Lichtpunkte, Sterne, Zacken, Schneegestöber, Blitze, einfache geometrische Figuren usw.)) und (2.) «komplexe» (gestalthafte, szenische, polymodale) Halluzinationen.

Die Bewusstseinslage, der Grad der Vigilanz, wird üblicherweise entlang zweier Achsen beschrieben: (1.) physiologische Vigilanzminderung (über Müdigkeit bis zum Tiefschlaf) und (2.) pathologische Vigilanzminderung (über Sopor bis zum tiefen Koma, Abb. 2). In der Medizin sind verschiedene Koma-Skalen in Gebrauch, die bekannteste ist die Glasgow Coma Scale (GCS;[2,3]). Zur Beschreibung der Bewusstseinslage werden dabei drei neurologische Funktionen geprüft:

Abbildung 2. Grad der Vigilanz entlang 2 Achsen: (1) physiologische Vigilanzminderung (über Müdigkeit bis zum Tiefschlaf), und (2) pathologische Vigilanzminderung (über Sopor bis zum tiefen Koma).

Abbildung 2. Grad der Vigilanz entlang 2 Achsen: (1) physiologische Vigilanzminderung (über Müdigkeit bis zum Tiefschlaf), und (2) pathologische Vigilanzminderung (über Sopor bis zum tiefen Koma).

[A] Augenöffnen: spontan = 4, nach Aufforderung = 3, nach Schmerzreiz = 2, keine Reaktion = 1. [B] Beste motorische Reaktion: Befolgen von Aufforderungen = 6, gezielte Abwehr von Schmerzreizen = 5, Fluchtreaktion auf Schmerzreize = 4, Beugung bei Schmerzreiz = 3, Streckung bei Schmerzreiz = 2, keine Reaktion = 1. [C] Beste verbale Reaktion: orientiert = 5, verwirrt = 4, einzelne Wörter = 3, Lautäusserungen = 2, keine Reaktion = 1.

Aus der Beurteilung des GCS und des Trauma- Schweregrades kann das Risiko für Folgeschäden gut abgeschätzt werden: Bei Bewusstlosigkeit <1 Stunde und wenn der Patient nachher völlig orientiert und ansprechbar ist (GCS etwa 13–15), ist das Risiko für Folgeschäden gering. Bei Bewusstlosigkeit <1 Tag, insbesondere wenn Alkohol und Drogen ursächlich beteiligt waren und kein Hirnstamm-Syndrom auftritt (GCS etwa 9–13), ist das Risiko mittelgradig. Bei allen anderen Fällen, insbesondere bei längerer Bewusstlosigkeit oder einer posttraumatischen Psychose, ist die Wahrscheinlichkeit von Folgeschäden hoch.

Anfallsartige Bewusstseinsstörungen: Aura und epileptische Halluzinationen

Anfallsartige Bewusstseinsstörungen umfassen (1.) nichtepileptische Anfälle (kreislaufbedingt, psychogen; Anfälle bei endokrinen Störungen usw.), (2.) Narkolepsie und (3.) epileptische Anfälle. Epileptische Anfälle sind entweder generalisiert oder fokal. Fokale Anfälle mit besonderer Berücksichtigung der «Aura» und epileptischer Halluzinationen stehen in diesem Artikel im Zentrum der Ausführungen.

Der fokale epileptische Anfall ist Folge einer gut begrenzten lokalisierten epileptischen Entladung im Gehirn. Aus dem Ort, der Art und der Propagation der epileptischen Anfallsentladung ergeben sich die klinischen Symptome. Die Anfallspropagation erfolgt in den meisten Fällen entlang präformierter Bahnsysteme des Gehirns, ist also anisotrop und kann bis zu einem gewissen Grad aus der Hodologie des Gehirns vorhergesagt werden [4]. Abbildung 3A illustriert das Konzept des «epileptischen Fokus» mit seinen Zonen: epileptogene Läsion, primär epileptogene Zone, irritative Zone, Zone des funktionellen Defizits und symptomatogene Zone.

Abbildung 3. A: Konzept des «epileptischen Fokus» mit seinen Zonen: Läsion, primär epileptogene Zone (Zone des Anfallsursprungs), irritative Zone (Zone der interiktalen Spitzenpotentiale im EEG), Zone des funktionellen Defizits (neurologische und neuropsychologische Funktionsausfälle, Glukose-Stoffwechselminderung in der Positronen-Emissions- Tomographie [18F-FDG-PET]) und symptomatogene Zone (initiale Anfallssymptome). B: Illustration der pathophysiologischen Grundlagen einer Aura und C: des «interiktalen Persönlichkeits- und Verhaltenssyndroms» bei Temporallappenepilepsie (Waxman-Geschwind-Syndrom).

Abbildung 3. A: Konzept des «epileptischen Fokus» mit seinen Zonen: Läsion, primär epileptogene Zone (Zone des Anfallsursprungs), irritative Zone (Zone der interiktalen Spitzenpotentiale im EEG), Zone des funktionellen Defizits (neurologische und neuropsychologische Funktionsausfälle, Glukose-Stoffwechselminderung in der Positronen-Emissions- Tomographie [18F-FDG-PET]) und symptomatogene Zone (initiale Anfallssymptome). B: Illustration der pathophysiologischen Grundlagen einer Aura und C: des «interiktalen Persönlichkeits- und Verhaltenssyndroms» bei Temporallappenepilepsie (Waxman-Geschwind-Syndrom).

Für das Auftreten epileptischer Anfälle spielen anfallsprovozierende Faktoren oft eine erhebliche Rolle [5]. Häufig anzutreffen sind Schlafentzug, Nicht-Compliance mit der Antiepileptika-Einnahme, TV- und Flackerlicht-Exposition, epileptogene Medikamente, systemische Infekte, Kopftrauma und hormonelle Faktoren im Rahmen der Menstruation (katameniale Epilepsie). Seltener finden sich Barbiturat-, Benzodiazepin- und Alkoholentzug, Hyperventilation, Dehydrierung, Diät und verpasste Mahlzeiten, psychischer «Stress» und intensive körperliche Tätigkeit.

Spezifische Trigger sind bei den sogenannten Reflexepilepsien vorhanden. Anfallsauslösende Reize für Reflexanfälle betreffen unter anderem visuelle Stimuli (Flackerlicht mit bestimmten Farben, bestimmte visuelle Muster), bestimmte somatosensorische und propriozeptive Reize, bestimmte motorische Bewegungen (Bewegungsentwurf), aber auch Musik (musikogene Epilepsie), Lesen (Lese-Epilepsie), Denken, Essen, heisses Wasser und Startle [6,7,8]. Nicht selten werden Auren und Anfälle, die vorwiegend oder ausschliesslich Kontext-abhängig auftreten, über längere Zeit nicht als epileptische Anfälle erkannt.

Anfallsauslösende und anfallsunterdrückende Strategien sind nicht nur klinisch, sondern auch für das Verständnis der Pathophysiologie der Epilepsien von grosser Bedeutung. Reflexepilepsien bieten die Möglichkeit, grundlegende Mechanismen der Epilepsien zu studieren. In experimentellen fokalen Epilepsiemodellen konnte gezeigt werden, dass im «epileptogenen Herd» neben den intrinsisch abnormen Gruppe-I-Neuronen, den «Burstern» (charakterisiert durch den sogenannten Paroxysmalen Depolarisationsshift, PDS), die Gruppe-II-Neurone mit variablem Burst-Index existieren und dass diese als labile «kritische Masse» für die Anfallsentstehung – aber vice versa auch für die Wirksamkeit von anfallsunterdrückenden Strategien – ausschlaggebend sind. Bei Reflex-epileptischen Anfällen rekrutieren – funktionell mit der Lage des Epilepsieherdes korrespondierende – «spezifische» Sinnesreize oder «endogene» Aktivitäten die Gruppe-II-Neurone in den «pathologischen Schritt» der intrinsisch epileptogenen Schrittmacher-Neurone. Bei anfallsunterdrückenden Manövern werden diese Gruppe-II-Neurone «physiologisch beschäftigt», das heisst, an der Rekrutierung gehindert oder sogar vom pathologischen «hypersynchronen» Entladungsmuster abgekoppelt [8,9].

Die Aura beim epileptischen Anfall ist streng genommen ein einfach-fokaler (in der alten Terminologie einfach-partieller) Anfall. Beim einfach- fokalen Anfall ist das «Bewusstsein» erhalten, d.h., der Patient reagiert adäquat; beim komplexfokalen Anfall ist das Bewusstsein eingeschränkt («umdämmert») oder aufgehoben, d.h., der Patient reagiert auf Aussenreize nicht oder inadäquat. Die Aura wird aber häufig als subjektive «Warnung» vor dem klinisch manifesten Anfall gesondert behandelt, insbesondere wenn sie «isoliert» auftritt. Eine Sonderform ist die Aura continua, d.h. langandauernde fokale Anfallsentladungen [10]. Die Art der Aura («einfache = elementare» Sinneswahrnehmungen oder «komplexe Befindlichkeits-Änderungen» wie «dreamy states», «recollections»/«flashbacks», Verfremdungs- oder Vertrautheitserlebnisse, Angst, Vernichtungsgefühl, unbegründete Traurigkeit [selten auch Glücksgefühl – Eurekaerlebnis] oder andere polymodale Halluzinationen) ist lokalisatorisch besonders von Bedeutung, weil sie auf den Ort des Anfallsursprungs weist. Als subjektive Warnung für den Patienten dient sie ihm zum Vermeiden von anfallsbedingten Verletzungen.

Die Aura ist ein Fenster zum Gehirn und ein Schlüssel zum Verständnis von Wahrnehmungsstörungen, z.B. Halluzinationen. Meist sind die epileptischen Auren im Rahmen von Temporallappenepilepsien komplexer Natur und stellen «memory flashbacks», also Gedächtnisinhalte, dar. Wir werden daher auch kurz auf die Rolle des Temporallappens hinsichtlich des Gedächtnisses eingehen und einige interessante Aspekte der Gedächtnisuntersuchungen, wie zum Beispiel den von uns entwickelten selektiven Temporallappen-Amobarbital-Gedächtnistest («Selektiver Wada-Test») und die Rolle der Hippokampusformation für das Gedächtnis, erwähnen.

Einen Brückenschlag zur Psychiatrie bilden die Aura continua und der psychomotorische Status epilepticus mit epileptischen Entladungen im limbischen System [10,11,12]: Länger dauernde Angst, Verfremdung, emotional und affektiv eingefärbte Erlebnisse führen über zu Psychosen und Persönlichkeits- und Verhaltenssyndromen im Rahmen von Temporallappenepilepsien (zum Beispiel Waxman-Geschwind Syndrom (Das Waxman-Geschwind-Syndrom ist charakterisiert durch: (1.) gesteigerte Beschäftigung mit philosophischen, moralischen und religiösen Fragen (oft im Gegensatz zum bisherigen Interesse – vermehrte Konfessionsänderungen); (2.) Hypergraphia (Tendenz zum umfangreichen Schreiben); (3.) Hyposexualität (oft mit Veränderungen des sexuellen Geschmacks vergesellschaftet); (4.) Reizbarkeit–«Klebrigkeit». Dieses Syndrom ist häufiger bei Temporallappenepilepsie als bei anderen nicht-epileptischen Erkrankungen des Temporallappens und bei extratemporalen Epilepsien. Pathophysiologische Vorstellung: Das Vorhandensein des epileptischen Herdes ist der primär pathogene Mechanismus. Der Spike-Fokus verändert die Verarbeitung in nachgeschalteten Strukturen – «sensorisch-limbische Hyper-Konnektion» – Kindling.) [13], Schizophrenie-ähnlicher Psychose von Slater [14], limbischer psychotischer Trigger-Reaktion (LPTR) [15]). Die pathophysiologischen Konzepte der Aura und des Waxman-Geschwind-Syndroms9 weisen Ähnlichkeiten auf: Bei der Aura interpretiert das sonst normal funktionsfähige Gehirn die «Störimpulse» der epileptogenen Zone im Rahmen einer Entladung (Abb. 3B). Beim Waxman-Geschwind-Syndrom geht man davon aus, dass das chronische Bombardement aus dem epileptischen Fokus die nachgeschalteten Nervenzellverbände in ihrer Funktionsweise («Reagibilität») durch Veränderungen der synaptischen Übertragung (im Sinne eines «kindling-like» Phänomens) so verändert, dass normale Aussenimpulse zu veränderten und übersteigerten Wahrnehmungen/Empfindungen führen (Abb. 3C) [16].

Elektrophysiologische Befunde bei epileptischen Auren und Aura continua

Intrakranielle Ableitungen und elektrische Stimulation der Hirnrinde im Rahmen der prächirurgischen Epilepsiediagnostik und Epilepsiechirurgie, ergänzt durch moderne nicht-invasive bildgebende funktionelle Untersuchungen, haben wesentliche Einblicke in die Funktionsweise des Gehirns und seine Störungen ermöglicht. Dies gilt im besonderen auch für epileptische Halluzinationen. Im folgenden sollen einige ausgewählte Beispiele illustriert werden.

Entsprechend der funktionellen Anatomie des Gehirns ist zu erwarten, dass elementare Auren unterschiedlicher Qualität bei Dysfunktion der entsprechenden primären sensorischen Rindengebiete auftreten. Abbildung 4A illustriert ein primär epileptogenes Areal in Nachbarschaft eines okzipitalen Tumors mit entsprechender visueller Aura. Abbildung 4B illustriert einen mittels Stereo-EEG abgeleiteten kurzen Spontananfall links temporo-parietal-insulär mit vestibulärer Aura (Drehschwindel nach rechts). Abbildung 4C zeigt eine durch elektrische Stimulation (repetitive Einzelimpulse) des linken Hippokampus ausgelöste epileptische Entladung, die zeitlich genau mit linksseitigen Kopfschmerzen mit Erbrechen assoziiert war. Ein bei Kindern häufiges, bei Erwachsenen sehr seltenes Auraerlebnis sind abdominale Schmerzen als Anfallskorrelat. Abbildung 5C zeigt die entsprechenden intrakraniellen EEG-Befunde mit Mandelkernentladungen, abgeleitet mittels einer stereotaktischen Tiefenelektrode mit Zielpunkt in der linken Amygdala und Foramenovale-Elektroden-Ableitungen. Häufig sind solche «umbilikalen Krisen» (wie sie auch genannt werden) mit Angst gekoppelt. Man nimmt an – und unsere diesbezügliche Fallbeobachtung [17] scheint dies zu bestätigen –, dass lokalisatorisch Mandelkern und Insula für diese Symptomatik die vordergründige Rolle spielen. Abbildung 5A illustriert eine «emotionelle Aura» (Angst) ausgelöst durch elektrische Stimulation des Mandelkerns mit starken vegetativen Symptomen: Anisokorie der Pupillen, Tachykardie, Unregelmässigkeiten der Atmung sowie Zunahme der Schweiss-Sekretion bzw. Änderung der Hautdurchblutung. Abbildung 5B zeigt das Auftreten des Symptoms Angst zusammen mit Änderungen der Herzfrequenz und der Atmung während spontaner Mandelkern-Anfallsentladungen bei einem anderen Patienten. Abbildung 6 zeigt die wesentlichen EEG-Befunde bei einer akustischen Aura, genauer beim Halluzinieren von Musik im Rahmen einer Aura continua mit Übergang in einen psychomotorischen Status epilepticus. Penfield und Perot [18] haben in ihrer Analyse anhand von 520 Epilepsie-Patienten, die mit Epilepsiechirurgie behandelt wurden und bei denen intraoperativ die Hirnrinde elektrisch stimuliert wurde, 66mal elementare auditorische Halluzinationen, 6mal Stimmen-Hören und 17mal Musikwahrnehmung ausgelöst.

Abbildung 4. A: Illustration des primär epileptogenen Areals bei visueller Aura: (a) präoperatives MRI, (b) postoperatives CT und (c) präoperatives 18F-FDG-PET einer 65jährigen Frau mit einem zystischen Tumor und symptomatischer Epilepsie mit einfach- und komplex-partiellen Anfällen mit visueller Aura. Die Aura bestand in einfachen geometrischen Figuren (seltener komplexen bildhaften Vorstellungen) im linken Gesichtsfeld. Pfeil: stark hypermetaboler solider Metastasen- Anteil eines Mamma-Karzinoms; R = rechts, L = links (modifiziert aus [19]). B: Kombinierte Skalp- und Tiefen-EEG-Ableitung von einer spontanen epileptischen Entladung links neokortikal-lateral, temporal hinten, im Bereich der kortikalen vestibulären Repräsentationszone assoziiert mit einer Drehschwindelattacke, die den Patienten subjektiv nach rechts zog. Zum Zeitpunkt, als der Patient Drehschindel berichtete (Pfeil), war das EEG im Bereich der Elektrode 7/Kontakt 7–8 flach; wenig später zeigte dieser Ableiteort eine hochfrequente spindelförmige Spike-Entladung. Die parietale Elektrode (8/7–8) zeigt mit einer Latenz von 2 Sekunden ebenfalls diskrete Spitzenaktivität. Die Tiefenelektroden sind mit grossen Zahlen, die Kontakte 1 bis 10 einer Tiefenelektrode mit kleinen Zahlen bezeichnet (Kontakt 1 ist jeweils der tiefste, Kontakt 10 der Kalotten-nächste Kontakt (modifiziert aus [20]). C: Stereoelektroenzephalographische Ableitung einer epileptischen Kopfschmerzattacke, ausgelöst durch elektrische Stimulation (repetitive Einzelimpulse) des linken Hippokampus (Tiefenelektrode 2/1–2; Beginn bei Nummer 1). Das Auftreten der epileptischen Entladung (Nummer 2) war zeitlich exakt assoziiert mit linksseitigen Kopfschmerzen mit Erbrechen. Die Patientin meldete die Kopfschmerzen bei Nummer 2. EKG, Elektrokardiogramm; RESP, Atmung. Stimulus: Einzelschock-Impulse von 7 V; 0,7 ms Impulsdauer, Folgefrequenz 1 Hz.

Abbildung 4. A: Illustration des primär epileptogenen Areals bei visueller Aura: (a) präoperatives MRI, (b) postoperatives CT und (c) präoperatives 18F-FDG-PET einer 65jährigen Frau mit einem zystischen Tumor und symptomatischer Epilepsie mit einfach- und komplex-partiellen Anfällen mit visueller Aura. Die Aura bestand in einfachen geometrischen Figuren (seltener komplexen bildhaften Vorstellungen) im linken Gesichtsfeld. Pfeil: stark hypermetaboler solider Metastasen- Anteil eines Mamma-Karzinoms; R = rechts, L = links (modifiziert aus [19]). B: Kombinierte Skalp- und Tiefen-EEG-Ableitung von einer spontanen epileptischen Entladung links neokortikal-lateral, temporal hinten, im Bereich der kortikalen vestibulären Repräsentationszone assoziiert mit einer Drehschwindelattacke, die den Patienten subjektiv nach rechts zog. Zum Zeitpunkt, als der Patient Drehschindel berichtete (Pfeil), war das EEG im Bereich der Elektrode 7/Kontakt 7–8 flach; wenig später zeigte dieser Ableiteort eine hochfrequente spindelförmige Spike-Entladung. Die parietale Elektrode (8/7–8) zeigt mit einer Latenz von 2 Sekunden ebenfalls diskrete Spitzenaktivität. Die Tiefenelektroden sind mit grossen Zahlen, die Kontakte 1 bis 10 einer Tiefenelektrode mit kleinen Zahlen bezeichnet (Kontakt 1 ist jeweils der tiefste, Kontakt 10 der Kalotten-nächste Kontakt (modifiziert aus [20]). C: Stereoelektroenzephalographische Ableitung einer epileptischen Kopfschmerzattacke, ausgelöst durch elektrische Stimulation (repetitive Einzelimpulse) des linken Hippokampus (Tiefenelektrode 2/1–2; Beginn bei Nummer 1). Das Auftreten der epileptischen Entladung (Nummer 2) war zeitlich exakt assoziiert mit linksseitigen Kopfschmerzen mit Erbrechen. Die Patientin meldete die Kopfschmerzen bei Nummer 2. EKG, Elektrokardiogramm; RESP, Atmung. Stimulus: Einzelschock-Impulse von 7 V; 0,7 ms Impulsdauer, Folgefrequenz 1 Hz.

Abbildung 5. A: Kombinierte polygraphische Ableitung mit Skalp-EEG und Tiefenableitungen einer «vegetativen Aura» mit Angst, ausgelöst durch elektrische Stimulation des linken Mandelkerns (1/1–2). Man beachte die Anisokorie der Pupillen (schematisch eingezeichnet) und die Zunahme der Herzschlagfrequenz (Kanal 1: TCM = Herzschlagfrequenz; Kanal 2, Elektrokardiogramm. Ruhepuls 65/Min, Pulsfrequenz zum Zeitpunkt der Anisokorie 99/Min) sowie der Schweiss-Sekretion beziehungsweise Hautdurchblutung, gemessen mittels Galvanischem Hautwiderstand (SCR, Kanal 3) und der Atmung (Kanal 4) (modifiziert aus [21]). B: Graphische Darstellung des Zeitverlaufs der Symptome Angst mit der vegetativen Reaktion (Herzrate und Atmung) in Relation zur Mandelkernentladung. In der Graphik zuunterst nimmt die Angst zu, bis sie – zusammen mit dem Ende der Mandelkernentladung – einer qualitativ «anderen» Aura weicht. C: Epileptische abdominale Schmerzen mit Angst während einer spontanen Mandelkernentladung, abgeleitet mittels einer stereotaktischen Tiefenelektrode (untere 10 Kanäle T1 bis T10; bipolare Reihenableitung) mit Zielpunkt im linken Mandelkern (NA = Nucleus amygdalae; T1–T2) und bilateral eingeführten Foramen-ovale(FO)-Elektroden (obere 16 Kanäle). Die Tiefenelektrode wurde im «orthogonalen Approach» von der vorderen 2. Temporalwindung eingeführt. Oberer Bildrand: [a] Ableit-Montage von den 10-Kontakt FO-Elektroden (FOR, rechte Foramen-ovale-Elektrode; FOL, linke Foramen-ovale-Elektrode) in einer geschlossenen Ringschaltung, beginnend vom tiefsten Kontakt der FOR. [b] seitliches und [c] antero-posteriores Röntgenbild des Schädels mit den FO-Elektroden. [d] und [e] transversale CT-Schnittbilder, auf Höhe des Foramen ovale [d] und auf Höhe des posterioren Gyrus parahippocampalis in der Cisterna ambiens [e]. [f] interiktale Ableitung. [g] Beginn der epileptischen Entladung im Mandelkern. [h] Entladungsmuster assoziiert mit abdominalen Schmerzen und Angst. [h] stellt eine kontinuierliche Ableitung dar, mit unterschiedlicher Zeitachse. Horizontale Balken: 1 Sekunde. Man beachte die Ausbreitung der Entladung in periamygdaläre Kontakte der Tiefenelektrode (T3 bis T7) (modifiziert aus [17]; zur Foramenovale-Elektroden-Technik siehe auch [22,23]).

Abbildung 5. A: Kombinierte polygraphische Ableitung mit Skalp-EEG und Tiefenableitungen einer «vegetativen Aura» mit Angst, ausgelöst durch elektrische Stimulation des linken Mandelkerns (1/1–2). Man beachte die Anisokorie der Pupillen (schematisch eingezeichnet) und die Zunahme der Herzschlagfrequenz (Kanal 1: TCM = Herzschlagfrequenz; Kanal 2, Elektrokardiogramm. Ruhepuls 65/Min, Pulsfrequenz zum Zeitpunkt der Anisokorie 99/Min) sowie der Schweiss-Sekretion beziehungsweise Hautdurchblutung, gemessen mittels Galvanischem Hautwiderstand (SCR, Kanal 3) und der Atmung (Kanal 4) (modifiziert aus [21]). B: Graphische Darstellung des Zeitverlaufs der Symptome Angst mit der vegetativen Reaktion (Herzrate und Atmung) in Relation zur Mandelkernentladung. In der Graphik zuunterst nimmt die Angst zu, bis sie – zusammen mit dem Ende der Mandelkernentladung – einer qualitativ «anderen» Aura weicht. C: Epileptische abdominale Schmerzen mit Angst während einer spontanen Mandelkernentladung, abgeleitet mittels einer stereotaktischen Tiefenelektrode (untere 10 Kanäle T1 bis T10; bipolare Reihenableitung) mit Zielpunkt im linken Mandelkern (NA = Nucleus amygdalae; T1–T2) und bilateral eingeführten Foramen-ovale(FO)-Elektroden (obere 16 Kanäle). Die Tiefenelektrode wurde im «orthogonalen Approach» von der vorderen 2. Temporalwindung eingeführt. Oberer Bildrand: [a] Ableit-Montage von den 10-Kontakt FO-Elektroden (FOR, rechte Foramen-ovale-Elektrode; FOL, linke Foramen-ovale-Elektrode) in einer geschlossenen Ringschaltung, beginnend vom tiefsten Kontakt der FOR. [b] seitliches und [c] antero-posteriores Röntgenbild des Schädels mit den FO-Elektroden. [d] und [e] transversale CT-Schnittbilder, auf Höhe des Foramen ovale [d] und auf Höhe des posterioren Gyrus parahippocampalis in der Cisterna ambiens [e]. [f] interiktale Ableitung. [g] Beginn der epileptischen Entladung im Mandelkern. [h] Entladungsmuster assoziiert mit abdominalen Schmerzen und Angst. [h] stellt eine kontinuierliche Ableitung dar, mit unterschiedlicher Zeitachse. Horizontale Balken: 1 Sekunde. Man beachte die Ausbreitung der Entladung in periamygdaläre Kontakte der Tiefenelektrode (T3 bis T7) (modifiziert aus [17]; zur Foramenovale-Elektroden-Technik siehe auch [22,23]).

Abbildung 6. Komplexe akustische Aura mit Hören von Musik im Rahmen einer Aura continua [A–C sind Ausschnitte im Abstand von Stunden] mit Übergang in einen lang andauernden psychomotorischen Status epilepticus [D] während stereoelektroenzephalographischer Abklärung. Die spontanen epileptischen Anfallsentladungen begannen in der rechten akustischen Hörrinde (5/2–3; rechter Gyrus Heschl) und breiteten sich dann in die ipsilateralen rechten mediobasalen Temporallappenstrukturen (Amygdala [1/2–3] und Hippokampusformation [2/2–3 und 2/4–5]) aus. Die Patientin halluzinierte ein portugiesisches Lied «Santa Maria», das sie von früher her gut kannte: Sie hatte das Lied zum ersten Mal bei einem Schulfest gehört, als sie sich in einen Mitschüler verliebte (modifiziert aus [24]).

Abbildung 6. Komplexe akustische Aura mit Hören von Musik im Rahmen einer Aura continua [A–C sind Ausschnitte im Abstand von Stunden] mit Übergang in einen lang andauernden psychomotorischen Status epilepticus [D] während stereoelektroenzephalographischer Abklärung. Die spontanen epileptischen Anfallsentladungen begannen in der rechten akustischen Hörrinde (5/2–3; rechter Gyrus Heschl) und breiteten sich dann in die ipsilateralen rechten mediobasalen Temporallappenstrukturen (Amygdala [1/2–3] und Hippokampusformation [2/2–3 und 2/4–5]) aus. Die Patientin halluzinierte ein portugiesisches Lied «Santa Maria», das sie von früher her gut kannte: Sie hatte das Lied zum ersten Mal bei einem Schulfest gehört, als sie sich in einen Mitschüler verliebte (modifiziert aus [24]).

Unser Beispiel einer epileptischen Musikhalluzination (Abb. 6) betrifft eine junge portugiesische Patientin, die während der prächirurgischen Abklärung mit Stereo-Elektroenzephalographie (SEEG) eine länger dauernde Anfallsentladung hatte. Die epileptischen Anfallsentladungen begannen in der rechten akustischen Hörrinde (rechter Gyrus Heschl) und breiteten sich dann in die ipsilateralen rechten mediobasalen Temporallappenstrukturen (Amygdala und Hippokampusformation) aus. Die Patientin halluzinierte ein portugiesisches Lied,«Santa Maria», das sie von früher her gut kannte. Sie hatte das Lied erstmals bei einem Schulfest gehört, als sie sich in einen Mitschüler verliebte. Dieser Umstand ist besonders interessant, weil hier ein autobiographisch bedeutungsvolles Musikstück – und nicht irgendeine Musik – wahrgenommen wird, was die Rolle des limbischen Systems (das ja zunehmend von der Anfallsentladung ergriffen wurde) für Emotion und Affekt beleuchtet.

Ein Beispiel für eine olfaktorisch-gustatorische Aura continua mit Status-epilepticus-ähnlichen umschriebenen, links hippokampalen epileptischen Entladungen wird in Abbildung 7 gezeigt. Während des eng umschriebenen fokalen links hippokampalen Status epilepticus wirkte die zum Zeitpunkt der Abklärung 26jährige Frau etwas «gereizt». Sie wies jedoch sonst – ausser ihren Geruchs- und Geschmackshalluzinationen – klinisch keine anderen Ausfälle oder Besonderheiten auf. Bei dieser Patientin konnte während der lang andauernden hippokampalen Entladungen ein tachistoskopischer lexikaler Entscheidungstest durchgeführt werden. Die Ergebnisse der tachistoskopischen Untersuchung zeigten, dass der links hippokampale Status epilepticus zu einer vorübergehenden Umkehr der hemisphärischen Sprachdominanz geführt hatte und dass das hochfrequente Spitzen-Muster im hippokampalen EEG die deutlichsten Einbussen der Testleistung nach sich zog. Ganz besonders interessant ist der Befund, dass der Leistungsabfall der entladenden linken Hemisphäre während des hochfrequenten tonischen Entladungsmusters im Sinne einer Schadensbegrenzung bis zu einem gewissen Grade durch eine Leistungssteigerung der rechten Hemisphäre kompensiert wurde. Wir haben diese Kompensation im Sinne einer «funktionellen Plastizität des Gehirns» als «funktionelles Split-Brain»-Phänomen gedeutet.

Abbildung 7. Illustration einer experimentellen tachistoskopischen Untersuchung bei einer jungen Frau, die während der stereoelektroenzephalographischen Abklärung Status-epilepticusähnliche, umschriebene, links hippokampale epileptische Entladungen mit einer olfaktorisch-gustatorischen Aura continua hatte. Während dieser lang andauernden links hippokampalen Entladungen (siehe oben links: drei SEEG-Ausschnitte mit unterschiedlichen Entladungen in 7/1 und 7/3 [monopolar] und 7/1–2 [bipolar] und oben Mitte: bipolare Reihenableitung von den innersten [Hippokampus] zu den äussersten [neokortikal-laterale 2. Temporalwindung] Kontakten der Elektrode 7) wurde ein tachistoskopischer «lexikaler Entscheidungstest» durchgeführt. Bei diesem Test (siehe unten links) fixiert die Versuchsperson das Zentrum eines Bildschirms, und es werden Wort-Paare gezeigt (Präsentationszeit 120 Millisekunden). Die Worte sind physikalisch (Helligkeit, Kontrast, Länge usw.) gleich, bestehen aus Sinn- Worten (= häufig gebrauchte Füllworte, im Beispiel ABER) und Unsinn-Worten (im Beispiel BRIP, NARN). 50% der Stimuli bestehen aus einem Unsinn-Wortpaar, bei 50% ist ein Sinn-Wort mit einem Unsinn-Wort gepaart. In 25% ist das Sinn-Wort im rechten Gesichtsfeld (RGF) und bei 25% im linken Gesichtsfeld (LGF). Wegen der Kreuzung der Sehbahn gelangen die Sinn-Worte entweder in die linke Hemisphäre, deren Hippokampus epileptisch entlud, oder in die – bei dieser Patientin – nicht-sprachdominante «gesunde» Hemisphäre. Sobald die Versuchsperson ein Sinn-Wort wahrnahm, hatte sie beide Knöpfe zu drücken, so rasch wie möglich (dies erlaubte auch eine Messung der Reaktionszeiten). Die Prozentzahl richtig erkannter Sinn-Worte wurde getrennt pro Hirnhälfte ausgewertet. Rechts unten sind die Ergebnisse dargestellt, wobei die Sinn-Wort-Erkennleistung als «Prozent richtig» angegeben ist: für Stimuli im linken Gesichtsfeld (rechte Hemisphäre) als ausgefülltes Quadrat, für Stimuli im rechten Gesichtsfeld (linke Hemisphäre) als ausgefüllter Kreis. Die tachistoskopischen Stimuli wurden retrospektiv entsprechend dem zeitlich vorhandenen hippokampalen EEGMuster (oben rechts, EEG-Muster 1 bis 5) gruppiert und die Sinn-Wort-Erkennleistung mit dem links hippokampalen EEG-Muster korreliert. Dabei zeigten sich folgende Ergebnisse: (1.) Obwohl die Patientin (Rechtshänderin) ausserhalb des fokalen Status epilepticus eine linkshemisphärische Sprachdominanz aufwies, erbrachte sie im Zustand des fokalen linksseitigen hippokampalen Status epilepticus – über alle Stimuli gemittelt – bessere Ergebnisse, wenn die Sinn- Worte ins linke Gesichtsfeld (also in die rechte Hirnhälfte) geblitzt wurden. («Umgekehrte Sprach-Dominanz», siehe ALLE, rechts). (2.) Das «tonische Anfallsmuster» (EEGMuster 4 = hochfrequente Spitzenentladung; fett umrandet) bewirkte, dass die Erkennleistung der linken Hirnhälfte auf Zufallsniveau (50%) sank. Die zweitschlechteste Leistung wurde beim EEG-Muster 1 (= «normal» und «flach») erbracht, was den Schluss nahelegt, dass «flache» Abschnitte eine übermässige (zirkumfokale) Hemmung um die – sich dem Einzugsgebiet der Elektrode 7/1 bis 7/3 entziehende – epileptiforme Entladung anzeigen. (3.) Während der schlechtesten Leistung der linken Hemisphäre (während EEG-Muster 4) kommt es zu einer kompensatorischen Leistungssteigerung der rechten, nicht-epileptischen Hemisphäre. Dieses Phänomen wurde als «funktioneller Split-Brain»-Mechanismus gedeutet (modifiziert aus [24]).

Abbildung 7. Illustration einer experimentellen tachistoskopischen Untersuchung bei einer jungen Frau, die während der stereoelektroenzephalographischen Abklärung Status-epilepticusähnliche, umschriebene, links hippokampale epileptische Entladungen mit einer olfaktorisch-gustatorischen Aura continua hatte. Während dieser lang andauernden links hippokampalen Entladungen (siehe oben links: drei SEEG-Ausschnitte mit unterschiedlichen Entladungen in 7/1 und 7/3 [monopolar] und 7/1–2 [bipolar] und oben Mitte: bipolare Reihenableitung von den innersten [Hippokampus] zu den äussersten [neokortikal-laterale 2. Temporalwindung] Kontakten der Elektrode 7) wurde ein tachistoskopischer «lexikaler Entscheidungstest» durchgeführt. Bei diesem Test (siehe unten links) fixiert die Versuchsperson das Zentrum eines Bildschirms, und es werden Wort-Paare gezeigt (Präsentationszeit 120 Millisekunden). Die Worte sind physikalisch (Helligkeit, Kontrast, Länge usw.) gleich, bestehen aus Sinn- Worten (= häufig gebrauchte Füllworte, im Beispiel ABER) und Unsinn-Worten (im Beispiel BRIP, NARN). 50% der Stimuli bestehen aus einem Unsinn-Wortpaar, bei 50% ist ein Sinn-Wort mit einem Unsinn-Wort gepaart. In 25% ist das Sinn-Wort im rechten Gesichtsfeld (RGF) und bei 25% im linken Gesichtsfeld (LGF). Wegen der Kreuzung der Sehbahn gelangen die Sinn-Worte entweder in die linke Hemisphäre, deren Hippokampus epileptisch entlud, oder in die – bei dieser Patientin – nicht-sprachdominante «gesunde» Hemisphäre. Sobald die Versuchsperson ein Sinn-Wort wahrnahm, hatte sie beide Knöpfe zu drücken, so rasch wie möglich (dies erlaubte auch eine Messung der Reaktionszeiten). Die Prozentzahl richtig erkannter Sinn-Worte wurde getrennt pro Hirnhälfte ausgewertet. Rechts unten sind die Ergebnisse dargestellt, wobei die Sinn-Wort-Erkennleistung als «Prozent richtig» angegeben ist: für Stimuli im linken Gesichtsfeld (rechte Hemisphäre) als ausgefülltes Quadrat, für Stimuli im rechten Gesichtsfeld (linke Hemisphäre) als ausgefüllter Kreis. Die tachistoskopischen Stimuli wurden retrospektiv entsprechend dem zeitlich vorhandenen hippokampalen EEGMuster (oben rechts, EEG-Muster 1 bis 5) gruppiert und die Sinn-Wort-Erkennleistung mit dem links hippokampalen EEG-Muster korreliert. Dabei zeigten sich folgende Ergebnisse: (1.) Obwohl die Patientin (Rechtshänderin) ausserhalb des fokalen Status epilepticus eine linkshemisphärische Sprachdominanz aufwies, erbrachte sie im Zustand des fokalen linksseitigen hippokampalen Status epilepticus – über alle Stimuli gemittelt – bessere Ergebnisse, wenn die Sinn- Worte ins linke Gesichtsfeld (also in die rechte Hirnhälfte) geblitzt wurden. («Umgekehrte Sprach-Dominanz», siehe ALLE, rechts). (2.) Das «tonische Anfallsmuster» (EEGMuster 4 = hochfrequente Spitzenentladung; fett umrandet) bewirkte, dass die Erkennleistung der linken Hirnhälfte auf Zufallsniveau (50%) sank. Die zweitschlechteste Leistung wurde beim EEG-Muster 1 (= «normal» und «flach») erbracht, was den Schluss nahelegt, dass «flache» Abschnitte eine übermässige (zirkumfokale) Hemmung um die – sich dem Einzugsgebiet der Elektrode 7/1 bis 7/3 entziehende – epileptiforme Entladung anzeigen. (3.) Während der schlechtesten Leistung der linken Hemisphäre (während EEG-Muster 4) kommt es zu einer kompensatorischen Leistungssteigerung der rechten, nicht-epileptischen Hemisphäre. Dieses Phänomen wurde als «funktioneller Split-Brain»-Mechanismus gedeutet (modifiziert aus [24]).

Wie einige Beispiele belegen, sind komplexe Halluzinationen bei Epilepsiekranken mit Temporallappenepilepsie meist «evozierte Erinnerungen» («memory flashbacks»). Sie können bei spontan auftretenden epileptischen Entladungen entstehen, aber auch durch elektrische Stimulation neokortikaler Assoziationsrinden-Bereiche und limbischer Strukturen ausgelöst werden. Auf dem Gebiet der Epilepsiechirurgie wurden und werden elektrische Stimulationen im Rahmen des «funktionellen Mapping» vor allem zur Lokalisation Sprach-relevanter und motorischer Hirngebiete intraoperativ – oder bei prächirurgischer Abklärung mit intrakraniellen Elektroden präoperativ – durchgeführt.Ausgehend von der Vorstellung, dass die Reproduktion der habituellen Aura des Patienten durch die Elektrostimulation des primären epileptogenen Areals erfolgt, dient diese Technik zudem auch heute noch (mit Einschränkungen) zur Lokalisationsdiagnostik des epileptischen Herdes.

Für die Gedächtnisforschung stehen verschiedene Forschungsansätze zur Verfügung. Zunächst kann die entsprechende Person, die über Gedächtnisstörungen klagt, neuropsychologisch mit einer adäquaten Testbatterie untersucht werden. Dann kann dieses Ergebnis mit dem hirnpathologischen Befund korreliert werden. Zum Beispiel klagen viele Patienten mit linksseitiger medialer Temporallappenepilepsie über Störungen des Namensgedächtnisses [25]. Aus neuropsychologischen Untersuchungen bei gut lokalisierten Herdepilepsien und aus Läsionsstudien (zum Beispiel nach umschriebenen Hirnresektionen im Schläfenlappen), aber auch aus neueren Untersuchungen mit funktionellen Imaging-Verfahren (wie funktionelle Magnetresonanztomographie [fMRI] und Positronen-Emissions-Tomographie, besonders 15O-H₂O-PET [26]) und kognitiv evozierten Potentialen [27] können verschiedene Gedächtnismodalitäten bestimmten Hirngebieten beziehungsweise Funktionsschleifen zugeordnet werden (s. Table 1). Die Hippokampusformation spielt bei der Einspeicherung und beim Abruf bestimmter Gedächtnismodalitäten eine wichtige Rolle, besonders wichtig ist sie für das episodische Gedächtnis. PET-Studien zeigten, dass der vordere Anteil der Hippokampusformation vorwiegend mit dem Einspeichern, der hintere Anteil eher mit dem Abruf von Gedächtnisinhalten zu tun hat [28].

Table 1. Die wichtigsten Gedächtnismodalitäten und ihre involvierten Hirngebiete/Funktionsschleifen.

Table 1. Die wichtigsten Gedächtnismodalitäten und ihre involvierten Hirngebiete/Funktionsschleifen.

Überprüfung der Rolle des Hippokampus für das Gedächtnis vor selektiver Amygdala-Hippokampektomie

Das Syndrom der medialen Temporallappenepilepsie mit dem histopathologischen Substrat der Hippokampussklerose (MTLE-HS) ist die am häufigsten chirurgisch behandelte Epilepsieform, und Epilepsiechirurgie bei diesem Syndrom wird mit guten Ergebnissen belohnt [29,30]. Für die prächirurgische Abklärung von Kandidaten eines epilepsiechirurgischen Eingriffs im medialen Schläfenlappen (der sogenannten selektiven Amygdala-Hippokampektomie, sAHE nach Yasargil-Wieser; [31]) haben wir in Zürich den sogenannten «selektiven Temporallappen-Amobarbital-Gedächtnistest» für die Abschätzung der Risiken hinsichtlich postoperativer Lern- und Gedächtnis-Einbussen entwickelt. Abbildung 8 illustriert diesen Test, mit dem durch zeitlich begrenzte, reversible, funktionelle Ausschaltung der vorderen medialen Temporallappenbezirke die Risiken einer selektiven Amygdala-Hippokampektomie bezüglich Gedächtnis zuverlässig vorausgesagt werden können. Bis anhin haben wir (Die superselektive Katheterisierung der Arteria choroidea anterior wurde in allen Fällen von Prof. Anton Valavanis ausgeführt.) diesen Test in Zürich bei 113 Patienten ohne Komplikationen durchgeführt [32,33].

Abbildung 8. Illustration des «selektiven Temporallappen-Amobarbital-Gedächtnistests» zur Überprüfung der Gedächtnisleistungen der medialen Temporallappenstrukturen bei Kandidaten einer epilepsiechirurgischen Operation im medialen Temporallappen (selektive Amygdala-Hippokampektomie). Nach selektiver Katheterisierung der Arteria choroidea anterior (A. ch. a.), die die Amygdala und die vordere Hippokampusformation versorgt, wird in diese kleine Arterie (mit einem Durchmesser von meist <1 mm) ein Gemisch von Amobarbital und einem SPECT-Tracer injiziert (siehe unten links; Angiographie mit Kontrastmittel-Einspritzung in die A. ch. a.). Das Amobarbital schaltet vorübergehend funktionell die medialen Temporallappenstrukturen aus, die bei einer selektiven Amygdala-Hippokampektomie definitiv reseziert werden sollen. Vor, während und nach der Amobarbital-Injektion (siehe «Gleichzeitige Injektion von Amytal & SPECT-Tracer in die A. ch. a.», im Schema oben links) werden Karten gezeigt, die in der Einspeicherungsphase Worte und Figuren, in der Abrufphase entweder nur Worte oder nur Figuren enthalten (sogenannter «dual encoding and retrieval test» – siehe Stimulus Material, oben rechts). Derart können das verbale und figurale Gedächtnis, und somit die Hemisphären-spezifischen Leistungen, getrennt getestet werden. Die zeitliche Überprüfung der Inaktivierung erfolgt durch das EEG-Monitoring (siehe On-line EEG; hier SEEG, unten Mitte) mit nachträglicher quantitativer Analyse des EEG (siehe Quantitative EEG-Analyse: CSA; rechter Bildrand, Mitte), zum Beispiel durch Darstellung der langsamen Delta-Aktivität mittels Leistungsspektren (CSA = Compressed Spectral Array). Die ortsspezifische räumliche Überprüfung des inaktivierten Areals erfolgt durch die anschliessend an den Gedächtnistest durchgeführte Single-Photon-Emissions-Tomographie (SPECT)-Untersuchung mit Bildfusion des SPECT mit dem Magnetresonanztomogramm (MRI) (rechts unten; SPECT-MRIFusion; modifiziert aus [33]).

Abbildung 8. Illustration des «selektiven Temporallappen-Amobarbital-Gedächtnistests» zur Überprüfung der Gedächtnisleistungen der medialen Temporallappenstrukturen bei Kandidaten einer epilepsiechirurgischen Operation im medialen Temporallappen (selektive Amygdala-Hippokampektomie). Nach selektiver Katheterisierung der Arteria choroidea anterior (A. ch. a.), die die Amygdala und die vordere Hippokampusformation versorgt, wird in diese kleine Arterie (mit einem Durchmesser von meist <1 mm) ein Gemisch von Amobarbital und einem SPECT-Tracer injiziert (siehe unten links; Angiographie mit Kontrastmittel-Einspritzung in die A. ch. a.). Das Amobarbital schaltet vorübergehend funktionell die medialen Temporallappenstrukturen aus, die bei einer selektiven Amygdala-Hippokampektomie definitiv reseziert werden sollen. Vor, während und nach der Amobarbital-Injektion (siehe «Gleichzeitige Injektion von Amytal & SPECT-Tracer in die A. ch. a.», im Schema oben links) werden Karten gezeigt, die in der Einspeicherungsphase Worte und Figuren, in der Abrufphase entweder nur Worte oder nur Figuren enthalten (sogenannter «dual encoding and retrieval test» – siehe Stimulus Material, oben rechts). Derart können das verbale und figurale Gedächtnis, und somit die Hemisphären-spezifischen Leistungen, getrennt getestet werden. Die zeitliche Überprüfung der Inaktivierung erfolgt durch das EEG-Monitoring (siehe On-line EEG; hier SEEG, unten Mitte) mit nachträglicher quantitativer Analyse des EEG (siehe Quantitative EEG-Analyse: CSA; rechter Bildrand, Mitte), zum Beispiel durch Darstellung der langsamen Delta-Aktivität mittels Leistungsspektren (CSA = Compressed Spectral Array). Die ortsspezifische räumliche Überprüfung des inaktivierten Areals erfolgt durch die anschliessend an den Gedächtnistest durchgeführte Single-Photon-Emissions-Tomographie (SPECT)-Untersuchung mit Bildfusion des SPECT mit dem Magnetresonanztomogramm (MRI) (rechts unten; SPECT-MRIFusion; modifiziert aus [33]).

Diskonnektions-Syndrome

Im Hinblick auf das mit Abbildung 7 illustrierte Fallbeispiel einer Status-epilepticus-bedingten «funktionellen» Split-Brain-Symptomatik soll zum Abschluss die Split-Brain-Symptomatik nach Balkendurchtrennung besprochen werden. Die Corpus-Callosotomie wird als palliative Epilepsieoperation für schwere Sturzanfälle durchgeführt, wenn eine multifokale Epilepsie mit sekundärer Generalisierung vorliegt und ein kurativ-resektiver epilepsiechirurgischer Eingriff nicht in Frage kommt. Die Split-Brain-Symptomatik gilt als Prototyp eines Diskonnektions-Syndroms. Auch die Schizophrenie wird als Diskonnektions-Syndrom konzeptualisiert [34,35].Andererseits gilt das Waxman-Geschwind-Syndrom als sensorisch-limbisches Hyperkonnektions-Syndrom (s. Fussnote 9).

Wenn die beiden Gehirnhälften nicht länger miteinander kommunizieren können, weil der gesamte Balken, die Verbindung der beiden Hirnhälften, traumatisch zerstört oder mit therapeutischer Absicht durchtrennt wurde (s. auch Abb. 9A), so tritt das sogenannte Split-Brain-Phänomen auf. Die Erforschung desselben verdanken wir den Untersuchungen des Nobelpreisträgers Roger Sperry [36]. Abbildung 9B illustriert die beim Split-Brain-Phänomen vorhandenen Befunde. Bei Zerstörung der zentralen Balkenanteile wird das «alien hand»- Syndrom beobachtet. Die betroffenen Patienten haben keine oder nur sehr wenig Kontrolle über eine Hand, die sogenannte alien hand. Sie empfinden diese Hand als fremd und nicht zu ihrem Körper gehörend. Die alien hand arbeitet häufig gegen die andere. Das kann beispielsweise dazu führen, dass der betroffene Mensch mit der rechten Hand etwas essen will und seine linke Hand ihn daran hindert. Die betroffene Hand und damit die zuständige Hirnhälfte haben keinen Kontakt zur anderen [37].

Abbildung 9. A: Schema der vorderen 2-Drittel-Balkendurchtrennung (links) und MRT nach dieser offenen mikrochirurgischen Operation (fecit: Prof. Y. Yonekawa; rechts) wegen schwerer Sturzanfälle. Die nunmehr 41jährige Patientin ist seit dem Eingriff anfallsfrei (Nachbeobachtung 12 Jahre), arbeitet in einem Büro und ist sportlich sehr aktiv. Es ist erwähnenswert, dass diese Operation heute an einigen Zentren mittels Gamma- Knife ohne Kraniotomie durchgeführt wird [38]. B: Illustration der Split-Brain-Symptomatik nach vollständiger Balkendurchtrennung (Corpus-callosum-Tomie = CCT). Wird der Balken vollständig durchtrennt, wie zum Beispiel bei der früher durchgeführten kompletten CCT als palliative epilepsiechirurgische Operation, so können die beiden Gehirnhälften nicht länger miteinander kommunizieren. Befühlt solch ein Patient mit der rechten Hand ein Objekt (ohne es zu sehen) kann er es benennen. Wenn er seine linke Hand benutzt, kann er es nicht länger benennen, das Objekt (im Beispiel Frosch) aber blind aus einer Reihe von Gegenständen herausnehmen. Links ist die Versuchsanordnung illustriert, mit der dieses Phänomen getestet werden kann: Der Patient sitzt vor einem undurchsichtigen Bildschirm (schraffiertes Rechteck). Für ihn nicht sichtbar sind auf einem Tisch verschiedene Gegenstände positioniert. Auf dem Bildschirm erscheint im linken Gesichtsfeld der Befehl: «Suchen Sie den Frosch». Rechts: Schema des Gehirns. Eingezeichnet sind die Balkendurchtrennung, die Kreuzung der Sehbahn und einige Hemisphären-spezifische Funktionen.

Abbildung 9. A: Schema der vorderen 2-Drittel-Balkendurchtrennung (links) und MRT nach dieser offenen mikrochirurgischen Operation (fecit: Prof. Y. Yonekawa; rechts) wegen schwerer Sturzanfälle. Die nunmehr 41jährige Patientin ist seit dem Eingriff anfallsfrei (Nachbeobachtung 12 Jahre), arbeitet in einem Büro und ist sportlich sehr aktiv. Es ist erwähnenswert, dass diese Operation heute an einigen Zentren mittels Gamma- Knife ohne Kraniotomie durchgeführt wird [38]. B: Illustration der Split-Brain-Symptomatik nach vollständiger Balkendurchtrennung (Corpus-callosum-Tomie = CCT). Wird der Balken vollständig durchtrennt, wie zum Beispiel bei der früher durchgeführten kompletten CCT als palliative epilepsiechirurgische Operation, so können die beiden Gehirnhälften nicht länger miteinander kommunizieren. Befühlt solch ein Patient mit der rechten Hand ein Objekt (ohne es zu sehen) kann er es benennen. Wenn er seine linke Hand benutzt, kann er es nicht länger benennen, das Objekt (im Beispiel Frosch) aber blind aus einer Reihe von Gegenständen herausnehmen. Links ist die Versuchsanordnung illustriert, mit der dieses Phänomen getestet werden kann: Der Patient sitzt vor einem undurchsichtigen Bildschirm (schraffiertes Rechteck). Für ihn nicht sichtbar sind auf einem Tisch verschiedene Gegenstände positioniert. Auf dem Bildschirm erscheint im linken Gesichtsfeld der Befehl: «Suchen Sie den Frosch». Rechts: Schema des Gehirns. Eingezeichnet sind die Balkendurchtrennung, die Kreuzung der Sehbahn und einige Hemisphären-spezifische Funktionen.

Zusammenfassende Schlussbemerkungen

Die Beobachtungen von Reiz- und Ausfallsymptomen, die im Rahmen von fokalen epileptischen Entladungen auftreten, sind ein Schlüssel zum Verständnis des Gehirns, insbesondere wenn die Lokalisation der epileptischen Entladungen zuverlässig erfasst werden kann. Die epileptischen lokalen Dysfunktionen, die Epilepsie-Patienten als Aura (oder bei lang anhaltenden Entladungen als Aura continua) wahrnehmen, stellen einen Brückenschlag zwischen Neurologie und Psychiatrie dar: Sie können als kurzzeitige iktale Psychosen angesehen werden [39,40]. Besonders interessant sind die komplexen epileptischen Halluzinationen, die das limbische System betreffen und häufig mit Veränderungen der Stimmungslage, des Affektes und der Emotion einhergehen. Epileptische de novo Halluzinationen entziehen sich einer zutreffenden Beschreibung durch die Patienten, weil es in der realen Aussenwelt kein entsprechendes Substrat gibt.

Die im Rahmen der prächirurgischen Epilepsiediagnostik und Epilepsiechirurgie seit jeher möglichen, faszinierenden Einblicke in die Funktionsweise des Gehirns sind durch neue nichtinvasive funktionelle Messverfahren (fMRI, PET) und durch verfeinerte elektrophysiologische Analysemethoden bereichert worden. Besonders zu erwähnen ist neben der direkten Elektrostimulation des Gehirns auch die Möglichkeit der vorübergehenden lokalen funktionellen Ausschaltung bestimmter Hirnregionen, wie dies z.B. beim «selektiven Temporallappen-Amobarbital-Gedächtnistest» durchgeführt wird. Aus den Ergebnissen der prächirurgischen Abklärung und der Beobachtung der Folgen von therapeutisch durchgeführten Hirnoperationen, wie z.B. der Split- Brain-Symptomatik nach Balkendurchtrennung, sind wesentliche Impulse für die moderne Hirnforschung gekommen. Von den neuen nichtinvasiven funktionellen Untersuchungsmethoden fMRI und PET und der EEG-Analysemethode LORETA (standardised low resolution brain electromagnetic tomography), seiner Weiterentwicklung und anderen Quellenlokalisationstechniken [41,42] erhofft sich die Kognitionsforschung weitere Fortschritte.