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P300, manchmal auch P3 oder P3b genannt, ist eine positive elektrische Welle im Elektroenzephalogramm (EEG), die etwa 300 ms nach einem Stimulus auftritt. Es ist Teil des sogenannten Eventbezogenes Potenzial (ERP). P300 ist am deutlichsten oberhalb der parietalen (hinteren) Stellen des Schädels zu erkennen, nachdem seltene und unerwartete Hinweise gegeben wurden, die eine bestimmte Reaktion des Patienten auslösen. So hört man beispielsweise tiefe (500 Hz) und hohe Töne (1000 Hz), die unvorhersehbar sind, aber mit einer ungleichen Frequenz von 80% bzw. 20% auftreten. Dies wird auch als Oddball-Aufgabe bezeichnet. Die Anweisung besteht nun darin, zu zählen, wie oft die seltenen Töne auftreten, oder eine Taste zu drücken. Der häufige Ton heißt Standard und der seltene Ton heißt auch Ziel (Zielreiz). Ein (wenn auch etwas kleiner) P300 findet sich auch bei Aufgaben, bei denen Standards und Ziele gleich häufig vorkommen (je 50%). Der gleiche P3-Effekt wird gefunden, wenn anstelle von Tonreizen visuelle Reize (zB Buchstabenbilder) gewählt werden.

Was spiegelt P300 wider?

Schematische Darstellung einiger ERP-Komponenten mit P3 (=P300) im passiven (rot) und aktiven (schwarzen) Zustand

P300 wird allgemein als Spiegelbild eines Mechanismus im Gehirn angesehen, der aktiviert wird, wenn ein relevantes Ereignis bewusst verarbeitet oder erkannt wird. Dieser Prozess wird in der P300-Literatur verschiedentlich als Ereigniskategorisierung oder Reizauswertung. Es ist noch nicht ganz klar, welche psychischen Teilprozesse an dieser Kategorisierung oder Bewertung beteiligt sind. Anfangs glaubte man, dass der P300 nur auf Wahrnehmungsprozessen basiert, später stellte sich jedoch heraus, dass P300 auch Prozesse wie die Reaktionswahl (oder Aktionsauswahl) widerspiegeln kann.

P300-Latenz

Bei Aufgaben, bei denen das Ziel schwer zu erkennen ist, kommt der P300 zeitlich später (zB erst nach 400 ms) und die Amplitude ist auch kleiner. Auch die Latenz des P300 nimmt mit dem Alter allmählich zu, was bedeutet, dass ältere Menschen länger brauchen, um die Bewertung oder Kategorisierung eines Stimulus abzuschließen.

Schädeltopographie und Quellen

Die diffuse Verteilung des P300 über den hinteren Teil des Schädels legt nahe, dass mehrere Regionen des Gehirns an der Bildung dieser Komponente beteiligt sind. Die Erforschung der neuronalen Quellen von P300 hat in der Tat nahegelegt, dass hier zwei Hauptbereiche eine Rolle spielen, der Bereich, der die Grenze zwischen Schläfen- und Scheitellappen bildet, und der laterale präfrontale Kortex.

Die Amplitude des P300

Der P300 ist in der Regel bei seltenen, aufgabenrelevanten und motivierend wichtigen Ereignissen größer. Da dieselben Variablen auch Determinanten der Orientierungsreaktion (OR) ist es möglich, dass P300 ein kortikaler Vertreter des OR ist. Die diffuse kraniale Verteilung des P300 selbst sowie die Auswirkungen der Aufgabe auf seine Amplitude könnten ferner darauf hindeuten, dass die Amplitude des P300 durch diffuse Neurotransmitter moduliert wird. Ein möglicher Kandidat ist das Noradrenalin-System (NE). Dieses System, das im locus caeruleus stammt aus dem Hirnstamm, spielt nicht nur eine wichtige Rolle bei Orientierungsreaktionen, sondern hat auch eine breite Projektion auf die Regionen des Neocortex, einschließlich der parietalen und frontalen Regionen.

P3a

Eine Variante der oben genannten Reaktionsaufgabe ist eine Aufgabe, bei der es drei Kategorien von Schallreizen gibt, zum Beispiel 80 % tiefe Töne (500 Hz), 10 % hohe Töne (1000 Hz) und 10 % etwas höhere Töne (1500 Hz) . Der Teilnehmer muss nur auf die hohen Töne von 1000 Hz reagieren und nicht auf die (höheren) Töne von 1500 Hz. Es stellt sich heraus, dass auch die seltenen Hochs, auf die man nicht reagieren muss, eine positive Welle hervorrufen. Dieser hat jedoch eine etwas andere Verteilung auf dem Schädel: Er ist maximal über der frontal-zentralen Region und kommt auch etwas früher. Diese Komponente wird auch P3a genannt.

Neuheit P3

Wenn bei der oben beschriebenen Aufgabe der seltene Reiz (der keine Reaktion erfordert) aus einem völlig unbekannten und auffälligen Muster besteht (z Roman bezeichnet) hat auch eine positive Komponente, die dem P3a ähnelt. Diese als Neuheit P3 bezeichnete Komponente weist ebenfalls eine frontozentrale Schädelverteilung auf. Letzteres ist ein Hinweis darauf, dass Areale im zentralen und frontalen Kortex an der Entwicklung dieser Komponente beteiligt sind.

Beispiel für den Stopp P3. Dieser P3 ist am frontalen Schädel am größten. Gezeigt wird die Topographie und die Quelllösung (Dipole, die diese Topographie am besten erklären)

Nogo P3

Eine dritte Variante der Oddball-Aufgabe schließlich ist die Go/Nogo-Aufgabe. Beispielsweise werden 80 % der Standardreize, die eine Reaktion erfordern (go), mit 20 % abweichenden Reizen, auf die keine Reaktion erforderlich ist, abgewechselt (nogo; die Verteilung kann jedoch auch 50 %/50%) betragen. Auf die Nogo-Stimuli folgt eine N2-Komponente (immer noch N2) und ein P3 (nogo P3). Nogo N2 und Nogo P3 werden in der ERP-Literatur als Manifestationen einer Reaktionshemmung angesehen, die durch die zentralen und frontalen Regionen des Gehirns vermittelt werden kann. Eine ähnliche Art von P3 findet sich in Aufgaben beenden wobei ein Stoppsignal anzeigt, dass eine beabsichtigte Reaktion abgebrochen werden muss. Es kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass Nogo-P3 und die oben beschriebenen P3a und Novelty-P3 die gleiche Komponente darstellen, d. h. sie können den gleichen neurokognitiven Mechanismus widerspiegeln. Argumente dafür sind die starke Ähnlichkeit in der Schädelverteilung und die Tatsache, dass alle drei Komponenten für Reize auftreten, denen keine offene oder verdeckte Reaktion folgt.

Verweise

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