Einleitung: Bezüglich neuropsychologischer und -physiologischer Defizite bei Schizophrenie hatte sich die Forschung lange Zeit auf top down Defizite konzentriert. In den letzten Jahren konnten jedoch einige Studien, auch anhand ereigniskorrelierter Potentiale, ebenfalls Defizite in bottom up Prozessen der auditorischen und visuellen Verarbeitung aufzeigen. Es stellt sich somit die Frage, inwiefern die bisher gut belegten top down Defizite durch bottom up Defizite beeinflusst werden. In der vorliegenden Arbeit wurden top down und bottom up Prozesse bei Schizophrenie anhand von frühen visuellen Potentialen untersucht, um mögliche Defizite und deren Interaktionen darzustellen. Methoden: Insgesamt wurden 33 Patienten mit Schizophrenie und 61 gesunde Kontrollprobanden in die Arbeit eingeschlossen. Zur Gewinnung der visuellen ereigniskorrelierten Potentiale (VEKP) wurde während der Ableitung eines Elektroenzephalogrammes (EEG) ein Aufmerksamkeitsparadigma durchgeführt. Zur Darstellung der top down und bottom up Prozesse wurde die Amplitude der N1- Komponente des abgeleiteten VEKP gruppenvergleichend untersucht. Dabei spiegelte die nach Präsentation der Zielreize evozierte N1 top down Prozesse (target N1) und die bei Präsentation der Hinweisreize evozierte N1 bottom up Prozesse (cue N1) wider. Des Weiteren erfolgte eine statistische kortikale Quellenlokalisation der N1 mittels sLORETA (standardized low resolution brain electromagnetic tomography). Ergebnisse: Als Hauptergebnis stellte sich eine signifikante Amplitudenreduktion, sowohl der target N1, als auch der cue N1 bei den Patienten mit Schizophrenie dar. Eine verminderte Modulation der bottom up und top down Prozesse in der an Schizophrenie erkrankten Gruppe konnte anhand einer signifikanten Reduktion des Anstieges der Regressionsgeraden der cue N1 und target N1 gezeigt werden. Die in der Quellenlokalisation mit den top down und bottom up Funktionen assoziierten minderaktivierten Kortexareale zeigten eine partielle Überlappung im Okzipitallappen. Zudem ergab sich bei der Generierung der cue N1 ein Defizit im rechten Parietallappen sowie bei der target N1 im anterioren Cingulum. Diskussion: Insgesamt konnten in der vorliegenden Arbeit sowohl Defizite der bottom up, als auch der top down Prozesse in der an Schizophrenie erkrankten Gruppe festgestellt werden. Anhand der überlappenden minderaktivierten Kortexareale in der Quellenlokalisation der top down und bottom up Prozesse kann von einer gegenseitigen Beeinflussung dieser Prozesse ausgegangen werden, wobei ein signifikanter statistischer Nachweis in Form der Korrelation der Regressionsgeraden nicht erbracht werden konnte. Bezüglich der defizitären bottom up Funktion zeigte sich die Amplitudenhöhe der cue N1 bei den Patienten mit Schizophrenie abhängig von der Größe des Hinweisreizes, so dass sich hier ein möglicher Grund für die unterschiedlichen Studienergebnisse zu Defiziten der visuellen N1 bei Schizophrenie ergab.
Introduction: Until recently, research on neurocognitive deficits in schizophrenia has been focussing mainly on top down deficits and neglecting bottom up processes. But recent studies showed bottom up deficits in visual and auditory processing in schizophrenia. This leads to the question if these bottom up deficits interfere with the well known top down deficits. This thesis focuses on bottom up as well as top down processes in early visual processing in schizophrenia and examines their interaction. Methods: Thirty- three schizophrenic patients and 61 healthy controls were included in the study. Early visual processing was examined by event-related potentials (ERP). An electroencephalogram (EEG) was recorded while performing the attention network test (ANT). The N1 amplitude after presentation of cues was used as surrogate parameter for bottom up processes, and the N1 amplitude after presentation of targets for top down processes. Linear regression slopes were calculated for cue N1 as a function of stimulus saliency and for cue-locked target N1 as a function of attentional load. sLORETA was used for cortical source location of the recorded potentials. Results: As main result, significant reductions of cue N1 as well as cue-locked target N1 were found in schizophrenic patients. Furthermore the patients showed a significant reduction in steepness of both N1 regression slopes relative to controls, with a most pronounced reduction for target N1 with high attentional load. Source analysis and comparison of cue N1 and target N1 sources showed a partial overlap in the occipital lobe. A deficit in the right inferior parietal lobe associated with the cue N1 as well as a deficit in the anterior cingulate associated with the target N1 was found in schizophrenic patients. Discussion: The study found a deficit in top down as well as in bottom up processes in early visual processing in schizophrenic patients. The partial overlap in the source analysis indicates an interaction between these deficits in schizophrenia, even though the statistical evidence with the correlation of the regression slopes could not be obtained. Interestingly, in this study the deficit of the cue N1 was strongly dependent on the size of the cues. This may be an explanation why studies examining early visual processing in schizophrenia yielded inconsistent results so far.
