Anregung von subjektiven Lichterscheinungen (Phosphenen) beim Menschen durch magnetische Sinusfelder

Summary

Subjective light patterns which appear “spontaneously” or as a result of electrical impulse stimulation are known as phosphenes. The patterns produced by electrical stimulation can be divided into about 15 different groups which all represent elementary geometrical forms. It is shown in this paper that by means of a coil which is placed around the head phosphenes can be stimulated by magnetic induction also. In the encephalographic frequency range the necessary induction is about 200 to 1000 Gauss.

30 test-subjects (students) observed 39 patterns which are identical with geometrical phosphenes from groups already known from electrical stimulation experiments [14]. However, there is a difference between the percentual occurrence of magnetic and electrical patterns. Similar results have been found in a second professional group of subjects (20 air force pilot applicants). The measured parameters of stimulation define a “range of stimulation” or a “range of existence” of magnetic phosphenes which is analogous to the “range of existence” for electrical phosphenes.

Considerations about the conductivity-distribution in a model of the head make it probable that an increase in density of induced stimulation currents near good-conducting media (for instance near the bulbi and, therefore, near the retina) might be the reason for the magnetic stimulation of phosphenes.

Zusammenfassung

Spontane oder durch elektrische Impulsreizung bei geschlossenen Augen auftretende subjektive Lichterscheinungen sind als Phosphene bekannt; die bei elektrischer Anregung vorkommenden Formen lassen sich in etwa 15 verschiedene Gruppen einteilen, die sämtlich einfache geometrische Muster darstellen. Es wird gezeigt, daß mittels einer in Kopfnähe angebrachten Reizspule auch durch magnetische Induktion Phosphene angeregt werden können, wobei die nötige Induktion im encephalographischen Frequenzbereich etwa 200–1000 Gauß beträgt. Die mit 30 Vpn (Studenten) gefundenen 39 Muster sind sämtlich mit geometrischen Phosphenformen identisch, die schon von elektrischen Reizversuchen her bekannt sind [14]; jedoch ist die prozentuale Häufigkeit der magnetischen Muster von der der elektrischen Muster verschieden. Eine zweite Gruppe von Versuchspersonen (20 Pilotenanwärter) zeigt ähnliche Resultate. Die gemessenen Reizparameter definieren einen Anregungs- oder Existenzbereich magnetischer Phosphene, der dem Existenzbereich elektrischer Phosphene [22, 23] analog ist.

Eine Betrachtung der Leitfähigkeitsverteilung im Schädelmodell führt zu der Vermutung, daß als Ursache für die magnetische Phosphenanregung eine Dichte-erhöhung der induzierten Reizströme in der Nähe gut leitender Medien (z.B. der Bulbi und damit der Retina) in Frage kommt.