Eine faktorenanalyse von schwellen subcorticaler reizantworten

Summary

In 35 cats (encéphale isolé) evoked responses were elicited and recorded with bipolar electrodes from the amygdala, hippocampus, septum, dorsomedial thalamic nucleus, posterior hypothalamus, and mesencephalic reticular formation. Correlations between the thresholds of responses in different areas following stimulation of other areas were described by a factor analysis according to the principal axis method. 435 coefficients of correlation were calculated and reproduced by a matrix of 5 factors for the purpose of data reduction. Each factor represented high threshold correlations between the efferent projections of one region, which suggests that the activity of the stimulated site exerts a major influence on the evoked potential threshold. This is supported by pharmacological studies [27, 49]. Covariations of responses recorded in the same nucleus were always found, if the latencies exceeded 11 msec. The factor matrix indicated threshold correlations between: the efferent projections of the hypothalamus and several long latency afferent projections to the hippocampus (positive correlations); reticulo-limbic connections and “primary” efferent connections of the amygdala and hippocampus (positive correlations); evoked potentials following reticular and amygdaloid stimulation (negative correlations); the efferent projections of the dorsomedial thalamic nucleus and long latency limbic projections to the mesencephalic reticular formation (positive correlations). The interpretation of these relationships confirms and extends some well known models of relations between subcortical regions. The applicability of factor analysis to evoked potential thresholds is discussed with regard to the linearity of the mathematical method.

Zusammenfassung

Zur Beschreibung von Korrelationen zwischen zahlreichen elektrophysiologischen Daten aus verschiedenen Hirngebieten wurde eine Faktorenanalyse nach der Hauptachsenmethode gerechnet. Ausgangsmaterial dieser Analyse waren Schwellen subcortical ausgelöster und abgeleiteter Antwortpotentiale auf Einzelreize. Das resultierende Faktorenmuster ermöglicht ein quantitatives Konzept der Schwellendetermination subcorticaler Reizantworten und zugleich ein Modell von Funktionsbeziehungen zwischen einigen Hirnstrukturen. Die Reizungen und Ableitungen erfolgten bei 35 encéphale isolé-Katzen mit Hilfe bipolarer Elektroden in folgenden Arealen: Amygdala, Hippocampus, Septum, N. dorsomedialis Thalami, Hypothalamus posterior und Formatio reticularis mesencephali. Es wurden 435 Korrelationskoeffizienten zwischen den Schwellen von 30 subcorticalen Verbindungen gebildet und zum Zwecke einer Datenreduktion durch eine Matrix von 5 Faktoren reproduziert.

• 1. Jeder Faktor repräsentierte hohe Schwellenkorrelationen zwischen den efferenten Projektionen jeweils eines Kerngebietes. Demnach nimmt im allgemeinen die Aktivität des Reizortes den größten Einfluß auf die Schwelle eines Antwortpotentials. Diese Hypothese ist durch pharmakologische Untersuchungen belegt worden [27]

• 2. Kovariationen von Reizantworten mit identischen Ableiteorten ergaben sich ausnahmslos, wenn die Latenzzeiten mehr als 11 msec betrugen.

• 3. Zusätzlich zeigte die Faktorenmatrix Schwellenkorrelationen zwischen:

• a) den hypothalamischen Efferenzen und mehreren hippokampalen Afferenzen langer Latenz (positive Korrelationen)

• b) retikulo-limbischen Verbindungen und „primären” Efferenzen von Amygdala und Hippocampus (positive Korrelationen)

• c) Antwortpotentialen, die durch Reizung der Formatio reticularis, und solchen, die durch Reizung des N. Amygdalae ausgelöst waren (negative Korrelationen)

• d) den Efferenzen des N. dorsomedialis Thalami und limbischen Projektionen langer Latenz zur mesencephalen Formatio reticularis (positive Korrelationen)

Die Interpretation dieser Zusammenhänge bestätigt und erweitert einige bekannte Modelle von Beziehungen zwischen subcorticalen Kerngebieten. Abschließend wird mit Rücksicht auf die Linearität der mathematischen Methode die Anwendbarkeit der Faktorenanalyse auf Schwellen von Reizantworten diskutiert.