Quantitative Elektroenzephalographie (QEEG) ist eine ausgefeilte Analysetechnik, die die elektrischen Muster an der Oberfläche der Kopfhaut, die hauptsächlich die kortikale Aktivität repräsentieren, in quantitative Muster verarbeitet, die mit Normwerten verglichen werden können. QEEG wird in der neurowissenschaftlichen Forschung und klinischen Praxis eingesetzt, um die Gehirnfunktion zu bewerten und die Behandlungsplanung zu leiten. Unter seinen verschiedenen Metriken sind die absolute und die relative Leistung zwei kritische Maße zur Interpretation von EEG-Daten.
Absolute Leistung (Power)
Die absolute Leistung im QEEG bezieht sich auf die tatsächliche Leistung eines spezifischen Frequenzbandes (z. B. Delta, Theta, Alpha, Beta) innerhalb des EEG-Signals, gemessen in Mikrovoltquadrat pro Hertz (\( \mu V^2/Hz \)). Sie bietet eine objektive Messung der vom Gehirn erzeugten elektrischen Aktivität und gibt Aufschluss über das allgemeine Aktivitätsniveau des Gehirns in einem bestimmten Frequenzband. Die absolute Leistung ist entscheidend für das Verständnis des allgemeinen Zustands der Gehirnaktivität, wie zum Beispiel, ob es eine generelle Über- oder Unteraktivität in spezifischen Frequenzbändern gibt, die mit verschiedenen neurologischen und psychiatrischen Zuständen assoziiert sein kann.
Relative Leistung
Die relative Leistung misst andererseits die Leistung eines spezifischen Frequenzbandes als Anteil an der Gesamtleistung über alle Frequenzbänder hinweg. Es handelt sich um ein Verhältnis, nicht um ein absolutes Maß, und liefert daher keine direkten Informationen über das Gesamtniveau der elektrischen Aktivität. Stattdessen gibt die relative Leistung Einblick in die Verteilung der Leistung über verschiedene Frequenzbänder und ermöglicht die Bewertung der Dominanz oder Unterdrückung bestimmter Frequenzen innerhalb des EEG-Signals. Dies kann nützlich sein, um Muster zu identifizieren, die mit bestimmten kognitiven Zuständen oder Pathologien verbunden sind.
Einschränkungen der relativen Leistung
Die Kritik an der relativen Leistung ergibt sich aus ihrer Natur als proportionales Maß. Da sie als Bruchteil der Gesamtleistung berechnet wird, können Änderungen in der relativen Leistung nicht nur aufgrund tatsächlicher Änderungen im Ziel-Frequenzband auftreten, sondern auch durch Änderungen in anderen Frequenzbändern. Wenn zum Beispiel die absolute Leistung des Alpha-Bandes konstant bleibt, aber eine Zunahme der Beta-Band-Leistung auftritt, wird die relative Leistung des Alpha-Bandes abnehmen, nicht wegen einer intrinsischen Änderung in der Alpha-Aktivität, sondern aufgrund des Anstiegs der Gesamtleistung, der vom Beta-Band beigetragen wird. Dies macht es schwierig, Änderungen in der relativen Leistung als direkte Beweise für Änderungen in der Gehirnaktivität zu interpretieren, ohne den Kontext, der durch die absoluten Leistungsmaße bereitgestellt wird, zu berücksichtigen.
Darüber hinaus ist die relative Leistung weniger aussagekräftig über das allgemeine Aktivierungsniveau des Gehirns. Zwei EEG-Aufzeichnungen könnten dieselbe relative Leistungsverteilung über die Frequenzbänder haben, aber sehr unterschiedliche absolute Leistungsniveaus aufweisen, was auf sehr unterschiedliche Zustände der kortikalen Aktivität hindeutet. Dieser Mangel an Informationen über das Gesamtniveau der Gehirnaktivität ist eine bedeutende Einschränkung bei der Bewertung des Zustands des Gehirns oder der Änderungen in der Gehirnfunktion im Laufe der Zeit oder als Reaktion auf Interventionen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die relative Leistung wertvolle Einblicke in die Verteilung der elektrischen Aktivität über verschiedene Frequenzbänder bietet, jedoch Einschränkungen in ihrer Fähigkeit aufweist, über das allgemeine elektrische Aktivitätsniveau des Gehirns zu informieren. Die absolute Leistung ist notwendig, um das Gesamtniveau der Gehirnaktivität zu verstehen und die beobachteten Änderungen in den relativen Leistungsmaßen zu kontextualisieren. Daher beinhaltet eine umfassende QEEG-Analyse typischerweise sowohl absolute als auch relative Leistungsmaße, um ein vollständigeres Bild der Gehirnfunktion zu bieten und klinische sowie Forschungsinterpretationen genauer zu leiten.
Nun ein Beispiel – die Delta-Power ist im Absoluten Z-Wert normal, aber in den relativen Z-Werten zeigt sich ein Defizit von 2 STD. Zugleich ist aber die Power im Beta-Bereich 3 STD erhöht. Wie interpretiert man nun den Relativen Wert bei Delta. Soll man nun die Delta-Power erhöhen, oder die Beta-Power vermindern?
Die Interpretation der QEEG-Daten, insbesondere im Kontext von Neurofeedback, erfordert eine sorgfältige Bewertung sowohl der absoluten als auch der relativen Werte und deren Z-Werte. Im vorgestellten Beispiel sind die absolute Delta-Power normal, aber die relative Delta-Power zeigt ein Defizit von 2 Standardabweichungen (STD), während die Beta-Power um 3 STD erhöht ist. Diese Konstellation deutet auf ein Ungleichgewicht in der Verteilung der Gehirnwellenaktivitäten hin, das spezifische kognitive und emotionale Zustände beeinflussen kann.
Interpretation des relativen Delta-Wertes
Ein Defizit im relativen Delta-Wert, trotz normaler absoluter Delta-Power, weist darauf hin, dass der Anteil der Delta-Aktivität im Vergleich zur Gesamtaktivität des Gehirns reduziert ist. Dies kann auf eine übermäßige Aktivität in anderen Frequenzbereichen zurückzuführen sein, wie das Beispiel mit der erhöhten Beta-Power zeigt. Die erhöhte Beta-Aktivität könnte die relative Verringerung der Delta-Aktivität verursachen, da sie den größeren Anteil der Gesamtaktivität ausmacht und somit die Proportionen verschiebt.
Sollte man die Delta-Power erhöhen?
Die Entscheidung, ob die Delta-Power erhöht werden sollte, hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der spezifischen Symptome des Individuums und der Gesamtkonstellation der Gehirnwellenaktivität. Einige Punkte zur Berücksichtigung:
1. Symptome und Ziele:
Die Symptome des Individuums und die therapeutischen Ziele sollten bei der Entscheidungsfindung im Vordergrund stehen. Wenn Symptome oder Ziele darauf hindeuten, dass eine Erhöhung der Delta-Aktivität vorteilhaft wäre (z.B. verbesserte Entspannung, Schlafqualität), könnte dies ein Ansatz sein.
2. Gesamtbild betrachten:
Es ist wichtig, das gesamte Spektrum der Gehirnwellenaktivität zu berücksichtigen. Eine isolierte Erhöhung der Delta-Power könnte unerwünschte Effekte haben, wenn nicht gleichzeitig die übermäßige Beta-Aktivität adressiert wird.
3. Ursachen der Imbalance:
Eine erhöhte Beta-Aktivität kann auf Stress, Angst oder übermäßiges Grübeln hinweisen. Es könnte effektiver sein, zunächst Strategien zur Reduzierung der Beta-Aktivität zu implementieren, was indirekt die relative Delta-Aktivität erhöhen könnte, indem die Gesamtverteilung der Gehirnwellenaktivitäten ausgeglichener wird.
Fazit
Die Entscheidung, die Delta-Power zu erhöhen, sollte nicht allein auf der Basis des relativen Defizits getroffen werden, sondern eine umfassende Bewertung der QEEG-Daten und der individuellen Bedürfnisse des Klienten berücksichtigen. In vielen Fällen könnte eine gezielte Reduktion der übermäßigen Beta-Aktivität eine effektivere Strategie sein, um das Gleichgewicht der Gehirnwellenaktivitäten wiederherzustellen, anstatt direkt die Delta-Aktivität zu erhöhen. Eine solche Herangehensweise adressiert die Ursache der Disbalance und fördert ein harmonischeres Verhältnis der Gehirnwellenaktivitäten, was letztlich zur Verbesserung der Symptome führen kann.
Veranschaulichung durch ein Beispiel
Lassen Sie uns ein weiteres alltagsnahes Beispiel verwenden, um die Konzepte der absoluten und relativen Power zu veranschaulichen: die Organisation einer Party.
Die Gesamtlautstärke der Party setzt sich aus den Lautstärken aller Elemente zusammen
Stellen Sie sich vor, Sie richten eine Party aus, bei der Musik gespielt wird, Gäste in verschiedenen Gruppen Gespräche führen, und irgendwo im Hintergrund läuft ein Fernseher. In diesem Szenario entspricht die Lautstärke jedes Elements , die sich aus der Kombination aller Geräuschquellen ergibt der absoluten Power. Also Musik, Gespräche, Fernseher etc. haben jeweils ihre eigene Lautstärke, also absolute Power. Wenn die Musik lauter gedreht wird, erhöht sich die Gesamtlautstärker der Party. Dies kann mit der Messung der Gehirnaktivität in einem spezifischen Frequenzband verglichen werden, wo eine Erhöhung der Aktivität einem Anstieg der „Lautstärke“ oder Energie entspricht.
Relative Power: Der Anteil jedes Elements zur Gesamtstimmung
Die **relative Power** hingegen bezieht sich auf den Beitrag jedes einzelnen Elements (Musik, Gespräche, Fernseher) zur Gesamtatmosphäre der Party. Angenommen, zu Beginn der Party überwiegen die Gespräche, während die Musik leise im Hintergrund spielt. Die Gespräche tragen also einen größeren Teil zur Gesamtatmosphäre bei (hohe relative Power der Gespräche). Später am Abend wird die Musik lauter gestellt, die Gespräche tragen nun einen geringeren Protzentsatz zur Gesamtlautstärke bei, obwohl die Gespräche noch genauso laut sind wie vorher ; Aber nun hat die Musik eine höhere relative Power. Es ist natürlich schwieriger sich bei lauterer Musik zu unterhalten. Deswegen gäbe es zwei Lösungsansätze. Die Musik wieder leiser zu drehen oder die Gespräche werden lauter. Während in solchen Situationen es beliebig erscheint, welche Lösung man anstrebt ist beim Neurofeedback es natürlich anders.
Generell ist die absolute Power vorrangig zu betrachten. Etwas herauftrainieren, was in der absoluten Power normal und nur deshalb als niedrig erscheint, weil eine anderes Element dominant erscheint sollte mit Vorsicht betrachtet werden. Denn meist reicht es aus etwas herunterzutrainieren, was die Ursache für eine relatives Defizit darstellt. Dazu kommt, dass es man schneller vorankommt, wenn etwas herunterzutrainiert als das Gegenteil, etwas heraufzutrainieren. Man bedenke auch, dass im Neurofeedback nur echte Defizite von Delta ein anheben dieser Aktivität rechtfertigen. Ein Übermaß an langsamer Aktivität im Gehirn ist meist mit neurologischen und kognitiven Störungen verbunden, deswegen sollte man äußerst vorsichtig beim Uptraining von langsam Frequenzen sein.