Introduction: Using EEG-fMRI in patients with focal epilepsy, recent studies have demonstrated that the spatial activation-patterns in fMRI associated with interictal epileptifirm discharges (IED) may correspond with epileptic focus. In this study we explore the influence of supplemental including sleep-related activities such as sleep spindles, k-complexes and vertex sharp waves, in the general linear model. The aim was to imvestigate whether this procedure may lead to an increase of significance or result in a better spatial accordance.

Fragestellung: Die Ursachen des negativen BOLD-Effektes in EEG-fMRI-Studien bei Epilepsie sind unklar. In unserer vorangegangenen Studie konnten wir zeigen, dass die hypersynchrone Aktivitat bei Kindern mit Epilepsie besonders haufig mit einem negativen BOLD-Effekt assoziiert ist (Jacobs et al., Human Brain Mapping, eingereicht). Da die Kinder in unseren Studien im Schlaf untersucht werden, kann man vermuten, dass Schlaf einen Einfluss auf die BOLD-Antwort hat. Methoden: Von 120 Kindern mit Epilepsie, die mittels simultaner Aufnahmen von EEG (MR-kompatibles BrainVision-System® mit 30 Ag/AgCl-Elektroden) und fMRI (Philips Achieva 3-Tesla Scanner, EPI-Sequenzen mit TR=2,25 Sek, 64×64 Matrix, 540 Dynamiken uber 20 Min) untersucht worden sind, zeigten 5 Kinder (fokale Epielpsien, Alter: 9,2±4,6 Jahre) einen Wechsel von Schlafstadium I und Schlafstadium II. Die Markierung von Schlafstadien erfolgte gemas der internationalen Kriterien (Rechtschaffen & Kales, 1968). Die Markierung von Sharp-Wave-Komplexen im EEG wurde manuell durchgefuhrt. Die Anzahl von aktivierten bzw. deaktivierten Voxel sowie die Hohe der maximalen t-Werte fur jeden Cluster wurde zwischen Schlafstadium I und II mittels Wilcoxon-Test verglichen. Ergebnisse: Der Sharp-wave-assoziierte positive BOLD-Effekt zeigte keinen signifikanten Unterschied zwischen dem Schlafstadium I und II in Bezug auf alle untersuchten abhangigen Variablen. Der negative BOLD-Effekt stieg im II. Schlafstadium an. Wir fanden eine signifikante Erhohung sowohl der Anzahl der deaktivierten Voxel (Stadium I: 126,9±266; Stadium II: 658,9±568; Z=–2,197; P=0,02) als auch der maximalen t-Werte in Clustern (Stadium I: 5,15±1,53; Stadium II: 6,98±1,86; Z=–1,99; P=0,04). Schlussfolgerungen: Ubereinstimmend mit vorangegangenen Studien, die einen deutlichen Anstieg des negativen BOLD-Effektes auf akustische und visuelle Stimulation wahrend des Schlafs gezeigt haben (Born et al., 2002; Czisch et al., 2004), verursacht der Wechsel vom I. zum II. Schlafstadium auch bei hypersynchroner epileptischer Aktivitat eine Erhohung der negativen BOLD-Antwort. Damit konnen haufige Deaktivierungen bei Kindern mit Epilepsie teilweise auf den Einfluss von Schlaf auf die BOLD-Antwort zuruckgefuhrt werden.

Fragestellung: West-Syndrom stellt ein diagnostisches und therapeutisches Problem in der pädiatrischen Epileptologie dar. Die Mechanismen dieses Krankheitsbildes, mit Blitz-Nick-Salaam-Anfällen, Hypsarrhythmie im EEG und Entwicklungsverzögerung, sind unbekannt. Die Hypsarrhythmie besteht aus zwei elektrophysiologischen Phänomenen: multifokaler hypersynchroner Aktivität (HSA) und langsamer Aktivität (hochamplitudige Delta-Paroxysmen). Die neuronalen Netzwerke, die der beiden Phänomene zugrunde liegen, wurden in dieser Studie untersucht.

PURPOSE:We applied fMRI to investigate atypical cortical activation in patients with connatal spastic hemiparesis using voluntary movements of the hand, foot, and tongue. The relation between the findings from fMRI and the motor dysfunction was examined.MATERIALS AND METHODS:11 patients with connatal spastic hemiparesis were studied. Eight of these patients had periventricular leukomalacia (PVL), and three patients had cortical-subcortical lesions. To evaluate the severity of motor impairment tests for the upper and lower limb were performed. fMRI data were obtained in a block design using hand, foot, and tongue movements. As a control group, 14 healthy volunteers were examined with the fMRI protocol.RESULTS:A laterally cortical representation of the paretic foot was found in three patients with PVL. In patients with cortical-subcortical lesions, tongue movements were associated with cortical activation restricted to the unaffected hemisphere. Movements of the paretic limb showed more ipsilateral activation in patients with PVL than in patients with cortical-subcortical lesions.CONCLUSION:Different types of structural damage such as PVL and cortical-subcortical lesions show differences in fMRI examination.

Purpose: We applied fMRI to investigate atypical cortical activation in patients with connatal spastic hemiparesis using voluntary movements of the hand, foot, and tongue. The relation between the findings from fMRI and the motor dysfunction was examined. Materials and Methods: 11 patients with connatal spastic hemiparesis were studied. Eight of these patients had periventricular leukomalacia (PVL), and three patients had cortical-subcortical lesions. To evaluate the severity of motor impairment tests for the upper and lower limb were performed. fMRI data were obtained in a block design using hand, foot, and tongue movements. As a control group, 14 healthy volunteers were examined with the fMRI protocol. Results: A laterally cortical representation of the paretic foot was found in three patients with PVL. In patients with cortical-subcortical lesions, tongue movements were associated with cortical activation restricted to the unaffected hemisphere. Movements of the paretic limb showed more ipsilateral activation in patients with PVL than in patients with cortical-subcortical lesions. Conclusion: Different types of structural damage such as PVL and cortical-subcortical lesions show differences in fMRI examination.