Kortikales Aktivierungsmuster bei optokinetischer und vestibulärer Stimulation

Summary

Human activation studies with visual and vestibular Stimulation resulted in identification of a multisensory vestibular area in the posterior insula as the human homologue of the PIVC in monkeys [38]. With different modes of stimulation, a reciprocal inhibitory interaction occurred between the visual and vestibular systems. Neuronal activity in the PIVC was found to be increased during vestibular stimulation of the canals or otoliths, but decreased (deactivated) during visual optokinetic Stimulation. Such a reciprocal inhibitory interaction could be demonstrated not only between two or more different sensory systems, but also within one system, the visual system. Optokinetic Stimulation of one hemifield caused not only an activation of the contralateral visual cortex, but also a simultaneous deactivation of the visual cortex in the ipsilateral (not stimulated) hemisphere. Thus the principle of „reciprocal inhibitory interaction” could be a basic sensory control mechanism in the central nervous system.

Zusammenfassung

Nach Hirnaktivierungsstudien mit visuellen und vestibulären Reizen gilt für den Menschen, dass eine multisensorische vestibuläre Region in der hinteren Insel als PIVC identifiziert werden konnte [38]. Unter verschiedenen Reizbedingungen fand sich eine reziproke hemmende Interaktion des vestibulären und visuellen Systems. Die Neurone des PIVC stellten sich aktiviert während vestibulärer Reizung der Bogengänge und Otolithen und deaktiviert während visueller optokinetischer Stimulation dar. Diese reziprok hemmende Interaktion scheint nicht nur zwischen zwei und mehr sensorischen Systemen aufzutreten, sondern konnte auch innerhalb eines Systems, des visuellen, nachgewiesen werden. Bei Reizung nur einer Hemisphäre durch Stimulation eines Gesichtshalbfelds kommt es neben der Aktivierung des entsprechenden visuellen Kortex der kontralateralen Hemisphäre zu einer gleichzeitigen Deaktivierung des visuellen Kortex der nichtstimulierten, ipsilateralen Hemisphäre. Damit könnte es sich bei dem Prinzip der „reziprok hemmenden Interaktion” um einen fundamentalen Mechanismus des Zentralnervensystems handeln.

Key words:

Vestibular system - Vestibular cortex (PIVC) - Optokinetic Stimulation - Visual system