Untersuchungen im Vergleich von erwarteter und unerwarteter taktiler Stimulation des Utriculus beim Menschen

Abstract

Hintergrund: Die aktuellen Untersuchungen der oculär vestibulär evozierten myogenen Potentiale (oVEMPs) haben gezeigt, dass durch die oVEMPs im Gleichgewichtsorgan die Funktion des Utriculus beurteilt werden kann. Aus dem Alltag ist bekannt, dass Anpralltraumen am Kopf trotz gleicher Krafteinwirkung unterschiedlich überstanden werden. Diese Beobachtung hat zu der Frage geführt, ob sich die oVEMPs als Ausdruck der Utriculusfunktion bei einer erwarteten Kopfstimulation gegenüber einer nicht erwarteten Kopfstimulation unterschiedlich verhalten. Methode: Es wurden 30 Personen (18-35 Jahre mit einem Mittelwert von 24 Jahren, 22 Männer und 8 Frauen) ohne Hinweise auf eine Erkrankung des Innenohres untersucht. Mit einem Troemner-Reflex-Hammer wurden Vibrationsreize ausgelöst, welche sichtbar (erwartet) für den Probanden oder nicht sichtbar (unerwartet) für den Probanden waren. Jeweils 20 Stimuli wurden bei einer Untersuchungssequenz angewendet und die oVEMPs in Form von single sweeps aufgezeichnet. Die Auswertung der N10-Welle aus diesen Daten erfolgte mit Unterstützung einer statistischen Analyse durch SPSS. Ergebnisse: Die Differenzbetrachtung der gemittelten N10-Amplituden der ersten drei single sweeps (S1 bis 3) im Verhältnis zum Mittelwert aller singel sweeps (S1 bis 20) in der Unterscheidung zwischen erwartetem Stimulus und nicht erwartetem Stimulus fand signifikante Unterschiede. Bei erwarteter Reizapplikation zeigte sich in den ersten 3 Schlägen die N10-Amplitude kleiner im Vergleich zu den gemittelten gesamten 20 Reizen (p=0,018). In der Situation der nicht erwarteten Reizapplikation fand sich in den ersten 3 Schlägen die N10-Amplitude größer im Vergleich zu den gemittelten 20 Reizen der Untersuchungssequenz (p<0,0001). Die Differenzbetrachtung der gemittelten N10-Amplituden von S3 bis 5 zu S1 bis 20 zeigten keine signifikanten Unterschiede mehr (p=0,478; Signifikanzniveau ANOVA p<0,05). Schlussfolgerung: Die ausgeführten Untersuchungen zeigen, dass ein signifikanter Unterschied der oVEMPs als Ausdruck der Reizantwort des Utriculus zwischen einer erwarteten Reizung und unerwarteten Reizung am Kopf im Rahmen der ersten 3 Stimuli festzustellen ist. Eine mögliche Erklärung kann eine veränderten muskulären Spannungen im Einfluss der Efferenzen auf den Utriculus im Rahmen der ersten Stimuli in Abhängigkeit von einem erwarteten oder unerwarteten Stimulus des Kopfes liegen. Im konkreten Leben des Menschen kann diese Beobachtung eine Bedeutung zur Erklärung unterschiedlicher Verletzungsmuster bei vergleichbaren Kopftraumen in Abhängigkeit von der Erwartung oder fehlenden Erwartung der Krafteinwirkung haben.

Background: Recent studies of the oculär vestibular evoked myogenic potentials (oVEMPs) have proven to be suited for analysis of utricular function. It is well known that traumata of the head can result in different outcomes although they happen with the same force. This raises the question if tactile stimulation of the utriculus causes different VEMPs in situation of expected head stimulus compared to situations of unexpected head stimulus. Method: 30 subjects (18-35 years with a mean of 24 years, 22 men and 8 women) were included in the examination, all without evidence of a inner ear disorder. With a Troemnerreflex- hammer tactile stimuli were triggered which were either visible (expected / aware) for the subjects or not visible (unexpectedly / unaware). 20 stimuli were applied for each investigation and the oVEMP were recorded in the form of single sweeps. The evaluation of the N10-wave from this data was done with the support of statistical analysis by SPSS. Results: The difference consideration on the average of the N10-amplitudes of the first three single sweeps (S1 bis 3) compared to the average of all single sweeps (S1 bis 20) either in the situation of an expected (visible) stimulus or not expected (not visible) stimulus showed significant differences. Expected (visible) stimuli showed for the three first beats smaller N10-amplitudes compared to the averaged total 20 stimuli (p = 0.018). In the situation of the unexpected (non-visible) stimuli the three first N10-amplitudes were larger compared to the averaged 20 stimuli (p<0.0001). N10-amplitudes from S3 to 5 compared to S1 to 20 showed therewhile no significant differences (p = 0,478; significance level in ANOVA p<0,05). Conclusion: The presented study showed a significant difference of oVEMPs as expression of stimulus response of the utricular N10-amplitude comparing expected (visible) stimulation and unexpected (non-visible) stimulation during the first 3 stimuli. A possible explanation may be the influence of different muscular tensions within the inflow of efferent utricular innervation within the scope of the first stimuli dependent on expected or unexpected stimuli to the head. In real life these findings can have a meaning to explain different patterns of comparable head injuries on expectation or non-expectation of an occurring force to the head.