Fragenkatalog f. biologische psychologie

Neurophysiologie   erstellt von Frank Borchard (Fragen 1-80) unter freundlicher Mithilfe der Karteikarten von Cordula Koenen. Erweitert und vervollständigt durch einen Mitstudenten von F. Borchard unter Verwendung des “nicht-öffentlichen Fragenkataloges” von Sigrid Kusserow.   Bei der Weiterverarbeitung: Fragen 1-80 dürften korrekt sein, da hatte ich noch Zeit. Danach ist einiges aus dem Otto-Katalog übernommen, was ich in andern Büchern nicht finden konnte - weil ich da gar nichts finden konnte. Dies dürften zum Teil Sachverhalte sein, die Galley so hören will, weil sie zum großen Teil aus der Vorlesung stammen, wo aber die meisten anderen Physiologen abweichende Meinungen haben (z.

B. über die Verwendung des Begriffs ”Vasalganglien” oder ”wie wirkt Alkohol”). Zum anderen Teil sind dies aber auch Sachen, die auch für Galley einfach falsch sind! Deswegen: unbedingt zu Galley in die Sprechstunde gehen und den korrigierten Katalog kopieren! Grundsätzlich gilt: im Otto-Katalog sind viele (teilweise von Galley übernommenen) Unpräzisitäten, Fehler, Mißverständnissen und mittelgrober Unfug, daß mensch NICHTS UNHINTERFRAGT und UNÜBERPRÜFT übernehmen sollte. Vielleicht ist es eine gute Idee, zu JEDER beantworteten Frage die konsultierten Bücher nebst Nachslagewerken zu setzen, so daß die Leser evtl. selber nachscheun können, Abbildungen ansehen etc. Sobald Dorkas ihre Skripte fertig hat, wird Galley sich nach eigenen Angaben an die Überarbeitung des Fragenkatalogs machen, der sich dann auch und vor allem auf die Skripte beziehen soll.

Da der neue Fragekatalog aber seit 1992 angekündigt ist und trotzdem noch nicht da ist, dürfte sich die Arbeit an diesem noch lohnen - Viel Spaß... Frank   alle Seitenzahlen beziehen sich auf den Birbaumer Schmidt, sofern nichts anderes angegeben ist. ST = Schmidt-Thews, außerdem sind noch der Psychrembel und der Dorsch sowie Kahle benutzt worden.     Neocortex         Basalganglien Telencephalon       Limbisches System (Endhirn) Vorderhirn     Thalamus Diencephalon       Hyptothalamus (Zwischenhirn)       Tectum (”Dach”) Mesencephalon   Hirn ZNS Tegmentum (”Decke”) (Mittelhirn) Mittelhirn     Cerebellum (Kleinhirn) Metencephalon       Pons (Brücke) (Hinterhirn) Rhombencephalon     Medulla Oblongata (verl.

Mark) Myencephalon (Nachhirn) (Rautenhirn)     Medulla Spinalis (Rückenm.)           Cortex = lat. Rinde. Archicortex = Althirn, s.Frage 191 Paleocortex: darin Riechhirn, direkt unter dem Balken, oberhalb des limb. Systems Großhirn = Cerebrum: die beiden Halbkugeln des Gehirns = Frontallappen + Temporallappen.

Abb. S.245 und Dorsch. Formatio Reticularis: liegt im Mittel und Rautenhirn (je nach Autor) Stammhirn = Hirnstamm: Alles am dem Mittelhirn inkl. abwärts.   Katecholamine: Dopamin, Adrenalin, Noradrenalin   1 (3) Welche Unterschiede gibt es zwischen der Sinnes-Physiologie und der Sinnes-Psychologie?   - Die Sinnespsychologie will neuerdings Wahrnehmungen erklährt haben, war früher phänomenologisch ausgerichtet.

- Sinnesphysiologie will Funktionen des Sinneskanals erkären und ist Voraussetzung für 1. Wahrnehmungen (entnommen aus dem Otto- Katalog, Fersion vom Februar 1993)   Sinnespsychologie: - Wahrnehmen, Wahrnehmungspsychologie - befaßt sich mit psych. Erscheinungen im Bereich d. Sinne Sinnesphysiologie: Lehre von den mit den Wahrnehmungsprozessen verknüpften Vorgängen in den Sinnesorganen und Nervenbahnen Sie untersucht Lage und Struktur und Erregungsbedingungen der versch. Rezeptoren sowie die Fortleitung der Erregung im ZNS. (entnommen von den Karteikarten zusammengestellt von Cordula Könen) Wahrnehmungspsychologie/Sinnes-Psychologie: phänomenale Gesetzmäßigkeiten, z.

B. Entdeckung von Gestaltgesetzen oder Weber-Gesetz, Reizschwellen etc.; dazu muß nicht unbedingt die Struktur des involvierten Nervensystems bekannt sein.   Sinnes-Physiologie: Erforschung des neurophysiologischen Korrelats, welches zur Wahrnehmung führt. Dazu gehört z.B.

Rezeptoreigenschaften (Lage, Struktur, Erregungsbedingungen), Verschaltung im ZNS (Divergenz, Konvergenz, selektive Weiterleitung). Mit fortschreitender Sinnesphysiologie können mehr Befunde der Wahrnehmungspsychologie auf neurophysiologische Grundlagen zurückgeführt werden. vgl. S.308 die Unterscheidung objektive Sinnesphysiologie (Umweltreiz - Sinnesreiz - Erregungsweiterleitung - Integration im sensorischen ZNS) vs. subjektive Sinnesphysiologie (Sinneseindrücke/Empfindungen (wenig komplexe Rezeptorsignale) - Wahrnehmung (komplexere Detektionen include.

involvierter Konzepte).   Die Sinnesphysiologie ist die Lehre von den mit den Wahrnehmungsprozessen verknüpften physiologischen Vorgängen in den Sinnesorganen (Sinne, Rezeptor) und den Nervenbahnen. Sie untersucht Lage, Struktur und Erregungsbedingungen sowie die Fortleitung und fortschreitende Integration der Erregungen im ZNS. Auch die sbjektiven Empfindungen, die der Gegenstand der Sinnespsychologie sind, werden oftmals in der Sinnesphysiologie behandelt. (entnommen aus Dorsch “Wörterbuch der Psychologie”, S. 621).

  Die Psychologie hat mehrere Definitionen: “Psychologie ist die Wissenschaft, welche die bewußten Vorgänge und Zustände sowie deren Umstände und Wirkungen untersucht.”(Rohracher) oder eine weitere Definition von Paulis: “Die Psychologie ist die Wissenschaft von den subjektiven Lebensvorgängen, die gesetzmäßig mit den objektiven verknüpft sind.” (entnommen aus: Dorsch “Wörterbuch der Psychologie”, S. 521).   2 (4) Welche Gründe gibt es, Wahrnehmung als einen umfassenderen Prozeß anzusehen als die Weiterleitung von Sinnesmeldungen?   - Gedächtnis, Erfahrung, Vorwissen, wirkt sich auf das Verhalten aus. - Wahrnehmung endet in Kategorien, was sehr schnell abläuft.

- Die Fähigkeit zur schnellen, differenzierten Wahrnehmung wird bereits in den ersten Lebensjahren getriggert. (gesteuert) Das heißt Erfahrungen werden nicht als einzelne Qualitäten erlebt, sondern im Zusammenhang Beispiel: Ein Vokal zwischen A oder O wird je nach Kontext als A oder O gehört. (entnommen aus dem Otto- Katalog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten) Reize und Sinneseindrücke entsprechen sich keinesfalls 1:1. (Kippfiguren, Konstanzphänomene etc.). Einflüsse von Vorwissen (Gedächtnis/Konzepte).

So hat Sprachwahrnehmung auf den ersten Blick nichts mit den physikalischen Eigenschaften des akustischen Signals zu tun! Im Laufe der Leben-/Lerngeschichte werden Wahrnehmungskategorien ausgebildet, in die ein Großteil des Inputs abgebildet wird, diese sind größtenteils multimodal - somit muß ein wahrnehmender Organismus z.B. wissen, wann ein Geräusch zu einem Bild gehört und wann nicht. Dies ist nicht im Reiz, sondern in der Erfahrung mit ähnlichen Reizen in der Vergangenheit enthalten.   Wahrnehmung ist Vorgang und Ergebnis der Reizverarbeitung. Das Ergebnis ist ein Abbild objektiv- realer Umwelt und der eigenen Personeninnenwelt.

Wahrnehmung ist der aktuelle und anschaulische Teil des Erkenntnisprozesses und der Erkenntnis und schließt darin Vorstellungen, Vergegenwärtigtes und Nachbilder mit ein. Prozesse und Ergebnisse sowie Modelle und Theorien sind Gegenstände der Wahrnehmungspsychologie. (entnommen aus: Dorsch “Wörterbuch der Psychologie”, S. 743).   Unsere Sinnesorgane übermitteln uns nur einen winzigen Ausschnitt aller, in unserer Umwelt ablaufenden Vorgänge. Auch bei dieser vom Menschen automatisch getätigten Vorauswahl handelt es sich um eine entwicklungsgeschichtliche Anpassung an unseren Lebensraum.

Wir haben auch nur für solche Sinneseindrücke Organe entwickelt, die für unser Überleben besonders wichtig sind. Andere Tiere, wie z. B. Fische, haben andere Anpassungsmöglichkeiten entwickelt, um mit der Umwelt fertig zu werden. Beim Menschen sind die Sinnesorgane, die Informationen weiterleiten, das Auge, das Riechorgan der Nase, der Mund und dessen Geschmacksorgan, die Ohren, das Tast- u. Temperaturorgan der Haut und das Schmerzorgan.

  Wahrnehmungspsychologie: Die W. ist ein Teilbereich der Allgemeinen Psychologie. Hier werden die Ergebnisse der Reizverarbeitung im Organismus erforscht. Thematischer Schwerpunkt der W. sind Wahrnehmungstäuschungen (neuerdings nicht nur beim Sehen und Hören: auch beim Figur,- Farb,- Bewegungs,- Zeitwahrnehmen. (entnommen aus Dorsch “Wörterbuch der Psychologie, S.

743).   3 (3) Welche Betrachtungsweisen einer psychischen Funktion regte die Biologie an?   - Biologie versucht das Verhalten häufig über das Gehirn zu erklären - Die Biologie denkt immer darvinistisch, d.h. das Verhalten unterliegt Urgesetzen (Evolution) - Psychische Funktionen sind überhaupt nur noch da, weil sie einen Anpasssungswert in der Evolution hatten, wobei es eine Rahmenbedingung auf genetischer Basis gibt. - ontogenetischer Aspekt (Individualentwicklung von der Zygote bis zum Tod des Individuums), d.h.

Gehirn als Substrat; z. B. Balzverhalten erst ab Pubertät (best. Verhalten braucht bestimmte Reife und die entspr. biolog. Voraussetzungen) - Lorenz: Verhalten ist ebenso artspezifisch wie die Organe z.

B. Balzverhalten der Tauben (entnommen aus dem Otto- Katalog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   1) Den Mensch als biologischen Organismus zu sehen, dessen Verhaltenskorrelat sich zumindest in allgemeiner Weise aus seinem neurophysiologischen Substrat herleiten muß, welches sich wiederum im Laufe der Ontogenese in Wechselwirkung von genetischen Anlagen und Umwelt formiert. D.h. z.B.

sinnesphysiologische Untersuchungen von Wahrnehmungsphänomena; oder: Untersuchung auf welchem Chromosom das Gen für Farbenblindheit liegt.   2) Darwinistische Betrachtung: Da der Mensch wie alle Lebewesen hier auf der Erde einem Selektionsprozeß unterworfen war und ist, ist davon auszugehen, daß sich auf Dauer nur die psychischen Funktionen (z.B. Eigenschaften der Rezeptoren, aber auch komplexere Verhaltensweisen) festigen, die einen evolutionären Vorteil mit sich bringen (kleines Extra: nicht uneingeschränkt, da auch die Struktur der DNA noch eine Rolle spielt, in Grenzen kann der Mutationsdruck dem Selektionsdruck entgegenwirken). Aus 1 und 2 ergeben sich Analogien und Abgrenzungen zur tierischen Entwicklung: Analogie: bestimmtes Verhalten braucht körperliche Reife (flügge werden; Balzverhalten;..

.) Abgrenzung: Lorenz: Verhalten ist in höchster Weise artspezifisch.   Die Biologie versucht das Verhalten häufig nur mit Hilfe des Gehirns zu erklären, das heißt, die psychischen Funktionen unterliegen den Urgrenzen (bei der Biologie ist das die Evolution). Innerhalb der Biologie sind die psychischen Funktionen nur da, weil sie einen Anpassungswert hatten, wobei es keine Rahmenbedingungen auf genetischer Basis gibt. Der ontogenetische Aspekt, d.h.

Gehirn als Substrat :Lorenz “Verhalten ist ebenso artspezifisch, wie die Organe, z.B. Balzverhalten der Tauben. (vergl. Otto- Katalog).   4 (3) Welche Beziehung gibt es zwischen Wahrnehmung und Motorik?   - keine Motorik, ohne sensorische Rückkopplung = Rückkopplungsschleife zwischen Wahrnehmung und Motorik - Wahrnehmung überwacht die Ausführung der Motorik und triggert (steuert) ihren Beginn - Intention was wir wollen und anschließende Organisation das “Wie” (Am Anfang war die Tat) - z.

B. wird die Augenbewegung fortlaufend auf das ausgerichtet, was wir sehen wollen - Seherfahrung; fast alle Bilder sind Doppelbilder, bis auf jenes Bild, was wir gerade gezielt anvisieren - hoch automatisierte Bewegungen laufen auch automatisch ab (z.B. Schreiben) (entnommen aus dem Otto- Katalog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   1) im Regelfall keine Bewegung ohne (propiozeptive=aus Gelenken; aber auch von sonstigen Sinnen) Rückmeldungen, die ggf. zur Anpassung der Bewegung führt (Regelkreis). Das gilt sowohl für Willkürbewegungen der Skelettmuskeln, als auch für in der Regel nicht bewußt werdende Bewegungen wie Sakkaden, die von eine Korrektursakkade gefolgt werden.

  2) Ohne gezielte Anwendung der Motorik (vom sich Aufrichten bis zum Augenfokussieren) ist eine geordnete Wahrnehmung oft nicht möglich (”Am Anfang war die Tat”)   Wahrnehmung ist Vorgang und Ergebnis der Reizverarbeitung. Das Ergebnis ist ein Abbild objektiv- realer Umwelt und der eigenen Personeninnenwelt. Wahrnehmung ist der aktuelle und anschaulische Teil des Erkenntnisprozesses und der Erkennnis und schließt darin Vorstellungen, Vergegenwärtigtes und Nachbilder mit ein. Prozesse und Ergebnisse sowie Modelle und Theorien sind Gegenstände der Wahrnehmungspsychologie. (aus: Dorsch S. 743).

  Wahrnehmungspsychologie: Die W. ist ein Teilbereich der Allgemeinen Psychologie. Hier werden die Ergebnisse der Reizverarbeitung im Organismus erforscht. Thematischer Schwerpunkt der W. sind Wahrnehmungstäuschungen (neuerdings nicht nur beim Sehen und Hören: auch beim Figur,- Farb,- Bewegungs,- Zeitwahrnehmung. (entnommen aus Dorsch “Wörterbuch der Psychologie”, S.

743).   Motorik: Jede Bewegung aller Organismen wäre ungezielt und ungerichtet und damit unzweckmäßig, wenn sie kein Ziel hätte. Diese Ordnung und Organisation erlaubt die sog. Psychomotorik. (entnommen aus Dorsch “Wörterbuch der Psychologie”, S. 530).

  Beziehung zwischen Wahrnehmung und Motorik: es gibt keine Motorik, die ohne Rückmeldung aus der Wahrnehmung und oder dessen Bereich ablaufen kann. Wahrnehmung überwacht die Ausführung der psychomotorischen Leistung und setzt ihren Beginn fest. Erst stellen wir fest, was wir wollen (Wahrnehmung) und dann folgt das “in die tatumsetzen”, mit Hilfe der psychomotorischen Leistung. Hochautomatisierte Geschehnisse laufen auch ohne Rückkoppelung zum Wahrnehmungsapparat ab. (z.B.

Schreien; Weglaufen; e.t.c.).   5 (3) Was ist der Transduktionsprozeß?   - Umwandlung von externer Energie in neuronale Energie - primäre Umwandlung des Reizes in ein Sensorpotential in den Sinneszellen über Depolarisation (Tasten Schmerz) bzw. Hyperpolarisation (Sehen, Hören bzw.

Beides). Also Änderung der Ionenleitfähgkeit - Dabei kommt es zu einer Konfigurationsänderung der Eiweißmoleküle in der Membran, wodurch Ionenkanäle freigegeben werden. (entnommen aus dem Otto- Katalog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   Die Umwandlung eines externen Reizes (=Energie) in neuronale Erregung (=Energie), abhängig von Rezeptoreigenschaften (Adäquater Reiz, Adaption etc.). Dies geschieht über die Depolarisation (in der Retina: Hyperpolarisation) der Rezeptorzelle. Durch Reizung des Rezeptors wird also ein Sensorpotential in dessem Soma erzeugt.

Mechanismen, die zur Depolarisation führen, sind oft mit einer Erhöhung der Membranleitfähigkeit (-> Öffnen von Ionenkanälen = Eiweißmolekülen) für Na+ verbunden. Im Auge führt folgender Mechanismus zur Hyperpolarisation: Bei Belichtung zerfällt das Rhodopsin (Sehpurpur) über Zwischenstufen in Opsin und Vitamin A, über eine intrazelluläre Transmitterkette werden dadurch wahrscheinlich die Na+ Kanäle geschlossen.   Mit dem Transduktionsprozeß ist somit eine energetische Verstärkung eines bestimmten Realitätsausschnitts verbunden, so gerade bei empfindlichen Sinnesorganen das Sensorpotential mehr Energie als die auftreffenden Reize (ein Lichtquant reicht u. U. beim Auge, um eine Reizung hervorzurufen). Das Sensorpotential ist analog, d.

h. starker Reiz -> starkes Sensorpotential, allerdings ist die Beziehung in der Regel logarithmisch und nicht linear (dies liegt unter anderem daran, daß sich nur begrenzt viele Ionenkanäle öffnen können, so daß ein weiterer Reizzuwachs je weniger neue Ionenkanäle öffnen kann, je mehr schon offen sind). Das S. ist ein lokales potential, welches sich elektrotonisch = passiv in Form von (Ausgleichsströmchen) über die Membran fortpflanzt. Es kann zeitliche und räumliche Summation stattfinden.   Primäre Sinneszelle: (Riechzellen, Pacini-Körperchen) überschreitet das Sensorpotential die Schwelle, so wird meist am Axonhügel ein AP generiert (Transformation), welches über das Axon zur weiteren Verarbeitung ins NS gesendet wird.

  Sekundäre Sinneszelle: (Zunge, Seh- und Hörzellen): das Sensorpotential breitet sich über eine Synapse zu den sie versorgenden (afferenten Nerven) aus, erst in diesen Zellen werden die APs generiert.   6 (3) Bei gleichbleibendem Reiz nehmen die objektiven und subjektiven Sinnesmeldungen ab. Welche Prozesse bewirken das?   1. Adaptation: Definition: Erhöhung der Reizschwelle eines Sinnesorgans bei kontinuierlicher Reizung (z.B. beim Sehen).

Ist man an normales Tageslicht adaptiert und wird dann in ein schwach beleuchtetes Zimmer versetzt, in dem einem das Umfeld “schwarz” erscheint, kann man nach einigen Minuten z.B. die Zimmereinrichtung erkennen, d.h. die Reizschwelle zum Erkennen hat sich gesenkt. 2.

Thalamische Aufmerksamkeitsregulierung = Habituation: Definition: Verringerung der Intensität bei dauernd identischer Darbietung eines Reizes. Daraus folgt Gewöhnung; Absinken einer Reaktionsbereitschaft. 3. efferente Innervation der Sinnorgane (Schutzmechanismus) d.h. absteigende Hemmng der Sinneskanäle, zentrale Gegenreaktion (Innervation: Versorgung der Organe) (entnommen aus dem Otto- Katalog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   1) Adaptation: Erhöhung der Reizschwelle eines Sinnesorgans bei kontinuierlicher Reizung.

So wird z.B. beim Stäbchen im Auge der Sehfarbstoff Rhodopsin ”ausgebleicht”. Immer dann, wenn ein Lichtquant auftrifft, zerfällt Rhodopsin in seine Vorstufen und muß neu syntetisiert werden, was aber bei großen Lichtmengen nicht in gleicher Geschwindigkeit gelingt. Weniger Rhodopsin bedeutet, daß weniger Lichtquanten im Auge absorbiert werden -> damit wird die Erregungsschwelle erhöht (chemische Adaptation). Nach längeren Dunkelperioden ist der Rhodopsinvorrat wieder aufgefüllt.

Diese Mechanismen erklären auch, warum die Dunkeladaptation länger dauert als die Helligkeitsadaptation. Bei primären Sinneszellen kann außerdem noch die Umwandlung von Generator/Sensorpotential zu Aktionspotentialen adaptieren. Eine einzige langandauernde Depolarisation einer Vater-Pacini-Zellen Afferenz löst z.B. nur 1-2 APs bei deren Beginn aus (und Ende) was es sensitiv nur für sich verändernde Bewegung = Beschleunigung macht (bzw. für Vibrationsreize, die schnell abwechselnd in 2 Richtungen beschleunigen).

S. 337.   2) efferente Innervation der Sinnesorgane (Schutzmechanismen): z.B. Beim Gehör wird durch die Spannungsregulation des Knöchelapparates (M. tensor tympani - Hammer; M.

stapedius - Steigbügel) die Verstärkung variabel eingestellt (Anspannung -> Versteifung Knöchelapparat -> weniger Verstärkung); hier ist das ZNS beteiligt.   Generell: absteigende Hemmung: dient Kontrolle und Modulation des afferenten Zustroms; im Nervensystem laufen auch efferente Bahnen zu Rezeptoren, die der Kontrolle des afferenten Zuflusses dienen; Schutz vor Reizüberflutung. Hemmung kann ”unterwegs” (durch Verrechnung der Erregung mit der zentralen Hemmung) erreicht werden, viele Rezeptorzellen können allerdings direkt bezüglich ihrer Empfänglichkeit für die adäquaten Reize zentral beeinflußt werden, u.a. wahrscheinlich auch die Hörzellen selber; S. 398.

  3) thalamische Aufmerksamkeitsregulierung (Filter) -> Habituation: Verringerung der Intensität einer Orientierungsreaktion nach wiederholter identischer Darbietung eines Reizes - er wird zwar noch analysiert, aber nicht mehr ”ins Bewußtsein durchgestellt”, sondern im Thalamus gehemmt. Das, was mensch umgangssprachlich mit Gewöhnung bezeichnet.   7 (5) Was bewirkt die efferente Innervation der Sinnesbahnstationen? Geben Sie Beispiele.   - efferente Innervation wirkt ausnahmslos hemmend, Schutz vor Reizüberflutung - Hemmung dient dem Überlastungsschutz - Arkustik: Haarzellen des Mittelohres werden efferent innerviert, um klirren zu unterbinden (bis 20 dB.) - Netzhaut: efferent innervier, wozu ist ncht bekannt (entnommen aus dem Otto- Katalog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten) s. Frage 6.

Ausnahmslos hemmend, dienen dazu, den Reizinput auf dem für den Organismus am besten zu handhabenden Mittelmaß zu halten (Emfpindlichkeitsverstellung); im Extremfall Schutz vor Überlastung. Im Ohr führen o.g. Mechanismen zu einer Dämpfung von bis zu 20dB (hilft allerdings nur bei Geräuschen, die langsam lauter werden; ein Knall triffer das Ohr unvorbereitet). Auch die Netzhaut ist efferent innerviert, aber die dortigen Mechanismen sind noch nicht erforscht.   8) (6) Wie kommt die Spezifität der Wahrnehmung (Gesetz der spezifischen Sinnesenergien) zustande? Nennen Sie Beispiele!   - bestimmte Rezeptoren sind für bestimmte Reize zuständig - es gibt verchiedene Rezeptorentypen, deren Informationen zentral (in bestimmten Arealen) verarbeitet werden Beispiele: Mechanorezeptoren = Druck (in Haut) Thermorezeptoren =Wärme, Kälte Photorezeptoren = Licht (Augen) Chemorezeptoren = Gerüche, Geschmack Schmerzrezeptoren = Schmerz (Nocirezeptoren) (entnommen aus dem Otto- Katalog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   Gesetz im 19 Jh von Johannes Müller aufgestellt: Die Art einer Empfindung wird nicht durch den Reiz, sondern durch das gereizte Sinnesorgan bestimmt.

Dies betrifft die zentrale Ebene (Reizinterpretation): Signale, die von einem Sinnesorgan eintreffen, werden auf die entsprechenden Areale abgebildet. D.h. es ist egal, ob ich ein paar auf´s Auge gehauen bekomme oder in einer experimentellen Anordnung Lichtpunkte sehe - was immer an Erregung vom Sehnerv im Cortex ankommt, wird als visuelle Wahrnehmung gedeutet; auch, wenn es durch einen nichtadäquaten Reiz ausgelöst wurde. Dito: Kaltrezeptoren im Mund reagieren auf Mentol -> Kaltempfindung, wo´s warm ist. Oder: Ellenbogenknochen stoßen - Kribbeln auch in Hand.

etc etc etc. Allerdings müssen nichtadäquate Reize um ein vielfaches stärker sein als adäquate, um zu einem Rezeptorpotential zu führen. Reizspezifität ist bereits auf Rezeptorebene (Reizaufnahme) angelegt: Rezeptoren sind aufgrund ihres Bauplanes nur für bestimmte Reize empfänglich. So hat jeder der vier Typen von Fotorezeptoren im menschlichen Auge nur eine bestimmte Wellenlänge von elektromagnetischer Strahlung, auf die er optimal reagiert (Absorbtionsmaximum), was vom eingelagerten Farbstoff abhängig ist. (Zapfen: 419 nm = blau; 530 nm = grün; 560 nm = gelb; Stäbchen erfassen breiteres Spektrum, trennen aber nicht nach versch. Wellenlängen, was neben anderem dazu führt, daß bei Dunkelheit alles ”grau” ist).

Spezielle Rezeptoren auch für: Druck (Mechanorezeptoren in Haut); Temperatur (hier unterscheidliche Warm- und Kaltrezeptoren; letztere entladen bei schneller Erwärmung auf Temperaturen von 45o spontan -> paradoxe Kaltempfindung); chemische Verbindungen (Geruch; Geschmack) und allgemein extreme Reize (Schmerz - Nocizeptoren = besonders hohe Schwelle).  9 (2) Was ist der Unterschied zwischen primären und sekundären Sinneszellen?   - Sinneszellen sind Rezeptoren, die zu einer bewußten Wahrnehmung führen. Rezeptoren sind alle Umwandler von externer Energie in neuronale Energie   - primäre Sinneszellen: haben ein Axon, Vater- Pacini- Lammellenkörperchen, Schmerzrezeptoren.   - sekundäre Sinneszellen: haben kein Axon, Hörzellen, Sehzellen (entnommen aus dem Otto- Katalog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   Primäre Sinneszelle: z.B. Vater-Pacini-Körperchen, Geruchszellen; Muskelspindel.

Überschreitet das Sensorpotential die Schwelle, so wird meist am Axonhals bzw. vor dem ersten Schnürring ein AP generiert (Transformation), welches über das Axon zur weiteren Verarbeitung ins NS gesendet wird.   Sekundäre Sinneszelle: (z.B. Geschmack, Hör- und Sehzellen): das Sensorpotential breitet sich über eine Synapse zu den sie versorgenden (afferenten Nerven) aus, erst in diesen Zellen werden die APs generiert. Sehzellen sind eigentlich sogar ”tertiär”, weil sich das langsame Potential über 3 Neurone ausbreitet, bevor ein AP genriert wird)   10 (4) Nennen Sie Beispiele für Sensorzellen ohne Sinnesempfindungen!   Beispiele: Osmorezeptoren: zuständig für Wasser, Saz, Haushalt Chemorezeptoren: messen den O2 bzw.

CO2 Gehalt des Blutes Glucostaten (Zuckermesser) im Hypotalamus und auch Hungerzentrum Blutdruck in der Karotisgabel (Halsschlagader) gelegen (entnommen aus dem Otto- Katalog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten) Empfindung = bewußt! Viele Sensorzellen werden zur Aufrechterhaltung homöostatischer Prozesse benutzt, von denen das Bewußtsein keine Kenntnis zu haben braucht, solange sie funktionieren.   Baroceptoren: messen Blutdruck, sitzen vor allem in den Wänden der Aorta und der Gabelung der Halsschlagader (welche Carotissinus heißt). Sinkt Blutdruck, so wird aktivität der Vagusnerven gedrosselt, der sympathischen Nerven gesteigert. Es steigen u.a. Herzfrequenz und Kontraktion der peripheren Gefäße und damit der Blutdruck.

Vice versa.   Chemorezeptoren: messen Sauerstoff und Kohlendioxidgehalt des Blutes.   Osmosensoren: sitzen vor allem im Hypothalamus. Ansteigen des osmotischen Druckes (d.h. ”Verdickung”) des Blutes (mit Na+ Ionen) führt zur Bildung von ADH (antidiuretisches Hormon), welches in den Nieren die Wasserausscheidung reduziert und gleichzeitig den Blutdruck erhöht, weswegen es auch Vasopressin heißt.

Konstant gehalten wird hiermit die Konzentration des gelösten Kochsalzes (Na+ und Cl-) im Blut.   Chemosensoren: z.B. Atmungsregulation durch zentrale Chemosensoren im Hirnstamm, die bei zuviel CO2 im Blut aktiv werden (sprechen auf H+ Ionen an, da Kohlendioxid im Blut in Form von Kohlensäure transportiert wird und die Säure durch diese Ionen erst sauer wird). Tiefe und Regelmäßigkeit der Atmung wird mit Hilfe dieser Sensoren geregelt. Lediglich bei Erstickungszuständen erscheint im Bewußtsein der Gedanke, daß genau jetzt der Zeitpunkt wäre, die Sauerstoffzufuhr zu erhöhen.

  Glucostaten: befinden sich im Zwischenhirn, Leber, Mangen, Dünndarm und führen bei zu geringem Blutzuckergehalt zu Hunger und Leerkontraktionen des Magens. Auch diese Sensoren arbeiten die ganze Zeit, melden sich aber nur, wenn´s dringend wird. S. 432.   11 (2) Was hat der Thalamus für Funktionen im Sinnessystem?   Aufmerksamkeitsfunktion: Steuert Durchlaß und Filterung der Informationen wird vom Thalamus aus gesteuert Gedächtnisfunktion: viele automatische Erkennungen (Gedächtnis und Emotion) brauchen nur bis zum Thalamus - Thalamuskerne bilden das Tor zum Cortex - fast alle Sinnesdaten werden im Thalams umgeschaltet - ist Endigungsstätte der sensiblen, sensorischen Bahn - ist durch afferente und efferente Faserverbindungen mit der Großhirnrinde verbunden - hat zentrale Fkt. - ist in die meisten Systeme direkt od.

indirekt eingeschaltet - manigfaltig gegliederter Komplex mit verschiedensten Kernen (entnommen aus dem Otto- Katalog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   Aufmerksamkeitsfunktion: Durchlaß und Filterung der Informationen wird vom Thalamus aus gesteuert Gedächtnisfunktion: viele automatische Erkennungen (Gedächtnis und Emotion) brauchen nur bis zum Thalamus (entnommen aus dem Otto- Katalog, die von Dr. med. Gallay modifizierte Version Januar 1996 - Aber wo ist hier bitte die Modifikation zur Version von Feb. 1993?).   Thalamus + Hypothalamus = Zwischenhirn (Diencephalon). Unspezifische Kerne -> generelle Aktivierung; spezifische Kerne -> spezifische Aktivierung (Aufmerksamkeit), darüberhinaus (rudimentäre) Gedächtnisfunktionen.

Exterozeptive Empfindungen sind spezifischen Kernen somatotopisch gegliedert (Schmerz, Berührung, Temperatur); propriozeptive Empfindungen (Eingeweide; Gleichgewicht) werden in unspezifischen Kernen verknüpft und können so affektbetont erscheinen. Alle der Großhirnrinde zufließenden sensorischen Afferenzen werden im Thalamus vor ihrer Weiterleitung umgeschaltet (”Tor zum Cortex”), außerdem erhält Thalamus rückläufige Efferenzen aus der untersten Cortexschicht. Vor allem der Nc. reticularis thalamus spielt eine Rolle dabei, welche Information tatsächlich bewußt wird (Aufmerksamkeit), dieser wird seinerseits vor allem vom präfrontalen Cortex versorgt. S. 498; S.

253.   Thalamus und Cortex bilden eine funktionelle Einheit. Da im Thalamus fast alle afferenten Informationen zusammenlaufen, ist es kein Wunder, daß ein Tier, welches von den zentralen Strukturen als höchste den Thalamus hat (d.h. nur Althirn vorhanden), bereits habituiert. Auch Emotionen sind bei diesem Tier bereits feststellbar (s.

o.). (Skript Galley) Aufmerksamkeit und Gedächtnis sind schwer zu trennen, da unerwartete Reize zu erhöhter Aufmerksamkeit führen.   12 (4) Welche anderen Funktionen außer ”sehen” (d.h. bewußt optisch zu reagieren) werden vom Auge aus mitbeeinflußt?   1.

extrastriatrisches Sehsystem, d.h. Auslösung von Augenbewegungen, wenn sie über den Colliulus sup. läuft. 2. circadianer Rhythmus (Tag- Nacht) über Nucleus supraopticus 3.

circanularer Rhythmus (hormonelle Steuerung), z.B. über die Menge des Lichtes (Jahreszeiten) 4. Auswirkungen auf Stimmung und Aktivität 5. Auslösung der optischen Folgebewegung (Starre- Nystagmus) über Hirnstamhormone (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   1. extrastriatrisches Sehsystem, d.

h. Auslösung von Augenbewegungen, wenn sie über den Colliulus sup. läuft. 2. circadianer Rhythmus (Tag- Nacht) über die Zirboldrüse 3. circanularer Rhythmus (hormonelle Steuerung), z.

B. über die Menge des Lichtes (Jahreszeitenrhythmus) 4. Auswirkungen auf Stimmung und Aktivität (entnommen aus dem Otto- Katalog, die von Dr. med. Gallay modifizierte Version Januar 1996) 1) die Steuerung der Augenmotorik: Nach der Kreuzung der Sehbahn geben die Axone der Sehbahn Kollaterale zu den augenmotorischen Zentren (Colliculi superiores = vordere 4 Hügel; Kerngebiet im Hirnstamm) ab (extrastriatisches Sehsystem). Die Neurone dort reagieren auf bewegte visuelle Reizmuster und lösen z.

B. Augefolgebewegungen aus. 2) Einfluß auf die Biorhythmen des Menschen, und zwar - der circdiane Rhythmus (24 stündiger Licht- und Temperaturrhythmus, der fast alle physiologischen und psychologischen Funktionen beeinflußt) ist eine Konsequenz des natürlichen Hell-Dunkel-Rhythmus. Steuerung wahrscheinlich über nucleus supraopticus. - circanularer Rhythmus: hormonelle Steurerung über Menge und Dauer des Lichts (Jahreszeiten), so ist das Licht im Winter nicht nur kürzer, sondern auch dunkler. - generell versorget auch das Auge die unspezifischen Thalamuskerne (und den Hypothalamus) und 1und trägt damit sein Scherflein zur generellen Aktivierung (Th) und Stimmung (Hth).

  13 (3) Was ist der adäquate Reiz für Stäbchen und Zapfen?   Stäbchen und Zäpfchen liegen in der Schicht der Photorezeptoren, in der Netzhaut, im Neuropithel   - Zäpfchen: haben bei einer bestimmten Frequenz ihr Absorbtionsmaximum - : wird Farbempfindlichkeit zugeschrieben (Sehen am hellen Tag) - : Dabei gibt es drei verschiedene Typen: Blau, Rot und Grün - : haben unterschiedliche Sehfarbstoffe und Absorbtionsmaxima   - Stäbchen : Hell- Dunkel- Empfindlichkeit in der Dämmerung : Sehfarbstoff ist Rhodopsin : haben ein breites Absorbtionsspektrum : absorbieren das Licht aller Wellenverläufe (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten) für beide elektromagnetische Strahlung   Stäbchen: niedrige Schwelle, breites Spektrum. Zapfen: 3 verschiedene Typen, höhere Schwelle. Absorbtionsmaxima je nach eingelagertem Farbstoff bei 419 nm = blau; 530 nm = grün; 560 nm = gelb).   14 (3) Es gibt funktionell blinde Areale auf der Netzhaut. Welche sind es?   blinder Fleck: - Austritt des N. opticus und der Gefäße = keine Gefäße Fovea centralis: - kein Nachtsehen, da nur Zäpgchen = farbiges, heles Sehen Peripherie der Netzhaut: - kein Farbsehen, da nur Stäbchen = schwarz- weiß, Sehen in der Dämmerung, hell- dunkel- Kontrast - die Retina enthält 120 Mio.

Stäbchen u. 6 Mio. Zäpfchen - ihre Verteilung ist regional verschieden - in der Fovea Centralis befinden sich nur Zäpfchen - Zentralgrube in der Macula (gelber Fleck) = Stelle des schärfsten Sehens (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   - Völlig blind: blinder Fleck. Daer Sehnerv verläßt durch die bindegewebige Lamina cribosa den Augapfel, an dieser Stelle gibt es keine Netzhaut.   - Nachtblind: Fovea Zentralis. An der Stelle des schärfsten Sehens gibt es nur die lichtunempfindlicheren Zapfen.

(Nachts einen schwach leuchtenden Stern fixieren, der dann subjektiv verschwindet, bis Mensch wieder woanders hinsieht).   - Farbenblind: in der Peripherie dagegen gibt es keine Zapfen, damit können dort nur Helligkeitsunterschiede, nicht aber Farbunterschiede festgestellt werden.   15 (3) Wie kommt die kontralaterale Gesichtshälftenrepräsentation im visuellen Cortex zustande?   - Die Sehbahn kreuzt nur zum Teil im Chiasma. - Ein Teil zieht ungekreuzt vm Auge zum Cortex der nasale Teil der Sehbahn kreuzt zur gegenüberliegenden Hemisphäre. - der tempooarale Anteil bleibt ipsilateral (Gleichseitig) - Dem entspricht die Kontrole und Repräsentation der linken Gesichtshälfte durch den rechten Cortex und umgekehrt. (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten) Die Sehbahn kreuzt nur zum Teil im Chiasma opticum (Sehbahnkreuzung) nur der nasale Teil kreuzt, der temporale bleibt ipsilateral.

Somit werden beide Gesichtsfeldhälften im Cortex kontralateral repräsentiert.   16 (6) Welche Zellen gibt es in der Netzhaut?   - Photo- Rezeptorzellen: Zäpfchen, Stäbchen - Horizontalzellen: Assoziationszelle schafft Querverbindung - bipolare Nervenzellen: on- off- Zentrum - Ganglienzellen: große Zelle mit On- Off- Zentrum - Amakrine Zellen: schafft Querverbindungen, Assoziationszelle - Stützzellen und Pigmentepithel (Ganglienzellen) (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   Von innen nach außen, entgegengesetzt der Richtung des Lichteinfalls: Pigmentepithel (nicht an Infoverarbeitung beteiligt), die Fotorezeptorzellen (Stäbchen und/oder Zapfen) dann die Bipolarzellen (haben schon On-/bzw. Off-Zentren), welche das (noch analoge) Signal weiterleiten zu den Ganglienzellen, erst dort wird das AP generiert. Ganglienzellen sind oft schon so spezialisiert, daß sie rezeptive Felder mit On-/bzw. Off-Zentrum Charakter haben. Die Horizontalzellen (Input aus mehreren Fotorezeptoren) und die Amakrinzellen (Input aus mehreren Bipolarzellen) sorgen für horizontale Verbindungen.

Auch daraus, das jedes Auge 125 Mio Fotosensoren, aber nur eine Millionen Ganglien hat, ist herzuleiten, daß bereits in der Netzhaut eine Signalverarbeitung stattfindet.   17 (6) Wie wird Farbe im visuellen System der Primaten codiert?   - periphere Codierung über Rezeptoren für Blau, Rot, Grün - der Rest ist normale Codierung - Ausgangszellen der Retina haben Gegenfarbensystem sichtbar über Nachbilder (intensive Rotheit führt zu grünem Nachbild); Gegenfarben rot- grün, blau- gelb, schwarz- weiß verhalten sich antargonistisch (Sukzessivkontrast) - blaues Bild im Nachbild gelb - 4 Grundfarben und Schwarz/weiß - im Thalamus schon Farbkanal, der die Farbe meldet; - im visuellen Cortex existiert ebenfalls ein Farbkanal, also existiert ein spezifisches System für Farbmeldungen (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten) Die rezeptiven Felder der farbempfindlichen Ganglienzellen sind auch in kreisförmig antagonistischer Form organisiert. Es gibt Rot-Grün und Gelb-Blau-Antagonismus. (-> Gegenfarbentheorie Hering; vgl. Sukzessivkontrast/Nachbilder). Damit dies möglich ist, müssen natürlich die Zapfen in der Lage sein, auf die entsprechenden Frequenzen unterschiedlich zu reagieren, was durch die unterschiedlichen Zapfentypen gewährleistet ist.

(-> 3 Farbentheorie von Young/Helmholtz; vgl. additive Farbmischung: reines Licht und ”Mischlicht” werden gleich gesehen). Durch entsprechende Verschaltung des Farb- und Hell-Dunkel-Systems sind also bereits in der Netzhaut die Signale für die spätere Farbverarbeitung vorbereitet. In dieser Form (Vierfarbensystem) sind sie auch noch im Thalamus (Corpus geniculatum laterale) nachweisbar.   18 (4) Welche Antworttypen corticaler, visueller Neurone aus Area 17 gibt es?   - die meisten Neurone sind bewegungs- richtungs- und orientierungsspezifisch. Die Antworten aus Area 17 sind komplex (z.

B. auf Linien), hyperkomplex (z.B. auf Kanten) oder konzentrisch (4%). (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993) 1. - Area 17 = primäre Sehrinde; Endigungsgebiet der Sehstrahlung.

2. - die meisten Neurone reagieren auf Bewegung, Richtung, Konturen, Orientierung und Strukturen. 3. Antworten: 4% konzentrisch komplex: z.B. Hell- Dunkel- Konturen oder Linien hyperkonzentrische : aneinanderstoßende Konturen z.

B. Kanten (alle drei Antworttypen reagieren eher auf bewegte Reize) hyperkonzentrische Antworten sind rezeptive Felder, wo nur bestimmte Reizwerte zu Antwortänderungen führen (entnommen von den Karteikarten)   Örtliche Aufteilung der Signalverarbeitung nach verschiedenen Qualitäten des Sehens. Wie derr restliche Cortex besteht sie aus 6 Zellschichten, die Sehstrahlung endet in IV. Topologische Organisation, d.h. was auf der Netzhaut benachbart ist, ist auch in Area 17 benachbart; ”Verzerrung:” Sehgrube ist genauso groß wie die restliche Retina abgebildet.

Area 17 besteht aus ”Streifen”, welche abwechselnd dem linken und rechten Auge zugeordnet dadurch weiter in Säulen unterteilt sind , daß jeder Streifen aus 6 verschiedenen, hintereinanderliegenden Säulen besteht, von denen jede auf eine Linie in verschiedener Lage (Schritte: 180o/6 = 30o) reagiert. Darüberhinaus gibt es Neurone mit konzentrischen rezeptiven Feldern (einfache RF; größtenteils in der Schicht IV); welche die nur auf Konturunterbrechungen reagieren (komplexe RF) und sogar nur für das Aneinanderstoßen von Konturen sensible (hyperkomplexe RF). Letztere beide reagieren stärker auf bewegte Reize.   19 (8) Welche corticalen Areale sind in welcher Form an der Verarbeitung visueller Information beteiligt?   Area 7: - hochintegratives Areal, vestibulärer und arkustischer Input (Gleichgewichtsorgan im Zusammenhang mit dem Sehsystem), Raumwahrnehmung Area 8: - frontales Augenfeld, visuelle Erinnerungen Area 17: - Konturwahrnehmung, Richtungserkennung, Bewegungserkennung, optischer Ortssinn, optischer Ortssinn und vieles mehr Area 18/19: - sekundäre visuelle Verarbeitung = Erkennen, Farben und Dinge erkennen, Assoziationsareale Area 20/21: - spezielle Gestaltwahrnehmung, Handschablonen Area 39/40: - Augenfolgebewegungen (beim Affen mit MT) (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   Area 7: - hochintegratives Areal, vestibulärer und arkustischer Input, Raumwahrnehmung Area 8: - frontales Augenfeld, visuelle Erinnerungen Area 17: - Konturwahrnehmung und vieles mehr Area 18/19: - sekundäre visuelle Verarbeitung Area 20/21: - spezielle Gestaltwahrnehmung Area 39/40: - Augenfolgebewegungen (entnommen aus dem Otto- Katalog, die von Dr. med. Gallay modifizierte Version Januar 1996 - Aber wo ist hier bitte die Modifikation zur Version von Feb.

1993?). Area 7: Zusammenschaltung von vestibulärem und akustischem Input mit Sehsystem (hochintegraitves Areal). Dient der Raumwahrnehmung und der Wahrnehmung der eigenen Lage im selben. Area 8: frontales Augenfeld, visuelle Erinnerungen Area 17: primärer visueller Cortex, siehe Frage 18, Erkennen von Richtung und Bewegung Area 18: sekundäre visuelle Verarbeitung, Assoziationsareal. Blickbewegung, opt. Aufmerksamkeit, Ortssinn Area 19: sekundäre visuelle Verarbeitung, Assoziationsareal.

Farbe, Dinge erkennen. Area 20/21: spezielle Gestaltwahrnehmung (Handschablonen) Area 39/40: Augenfolgebewegungen   20 (2) Wie stellt man sich vor, daß die orientierungsspezifischen Felder in Area 17 aus den konzentrischen hervorgegangen sein könnten?   Auf der Netzhaut sind die Rezeptorzellen konzentrisch angeortnet Orientierungsspezifikation durch Konvergenzschaltung z.B. auf einer Linie liegender Netzhautfelder. Erst bei Reizung der zusammmengeschalteten Zellen kommt es zur Auslösung eines ESP`s und dessen Weiterleitung. Konvergenz: Übereinstimmung, Zusammenhang (richtig, aber hier nicht relevant) = Stellung der Augen bei der sich die Blicklinien unmittelbar vor den Augen schneiden = Seachsen treffen sich immer im fixierten Punkt, liegt dieser im Unendlichen, so stehen die optischen Achsen parallel.

- Konvergenz als Entfernungsmesser - der Winkel der Sehachsen aks Maß der Entfernung eines Fixpunktes (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   Konvergenz von in einer Linie liegenden Neuronen mit gleichem Zentrum ergibt bei linienförmigen Reiz die stärkste Reaktion.   21 (9) Nennen Sie einige Unterschiede zwischen cortikaler Bewegungs-, Raum- und Figurwahrnehmung!   Bewegungswahrnehmung: - Area 17 für richtungspezifische Antworten (Bewertungsspezifität) - Area 39/40 für die Augenfolgebewegung Raumwahrnehmung: - Area 17 oder 18 (Schicht 4) für Stereoskopie (Zusammenbringen der Information aus dem linken und rechten Auge = 3D- Sehen) , dort Punkt zu Punkt Verschaltung ; primitivste Form der Figurentstehung Figurwahrnehmung: - Area 17 Sehorgan, Konturen - Area 7 höchstes hochspezifisches Raumzentrum, wenn dort Läsionen auftreten, dann Raum- Sinnes- Störungen (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten)   Unterschiedliche Verarbeitungszentren: Bewegungswahrnehmung: Area 17 für richtungsspezifische Antworten, und Konturen, Area 39/40 für die Augenfolgebewegung   Raumwahrnehmung: Area 17 oder 18 Schicht 4 für Stereoskopie, dort Punkt-für-Punkt-Verschaltung, was die primitivste Form der Raumwahrnehmung ist. Integration verschiedener Modalitäten in Area 7, Läsionen dort führen zur Störungen in der Raumwahrnehmung.   Figurwahrnehmung: Area 20/21: Spezielle Gestaltwahrnehmung mittels z.T.(?) angeborener Schablonen.

  22 (4) Was für Unterschiede gibt es zwischen corticaler und subcorticaler Bewegungswahrnehmung?   subcortikal: - wird benötigt für die Orientierung z.B. Ganzfedverschiebung (Eisenbahnblick oder Sakkaden), subcortikale Antwort wäre der Nystagmus in Form des Starrens.   cortical: wird benötigt für die Augenfolgebewgungen, kleineren Reizen wird auch entgegen anderslaufenden Ganzfeldverschiebungen gefolgt (z.B. Wespe am Eisenbahnfester, die sich entgegen der Fahrtrichtung des Zuges bewegt)   Eisenbahnblick: Blick nach draußen, langsame Augenfolgebewegung ausgerichtet an einem Fixpunkt, sobald er entschwindet sucht sich das Auge mit Hilfe von Sakkaden in Fahrtrichtung einen neuen Fixpunkt.

  Nystagmus: siehe unten. (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten) Nystagmus = periodischer Wechsel zwischen Sakkaden und langsamen Augenbewegungen:   optokinetischer Nystagmus: das Bild bewegt sich, ich nicht, vestibulärer N.: ich bewege mich, der Weltauschnitt den ich sehen kann, ändert sich.   subcortical: (größtenteils im Hirnstamm): unbewußt, dient der direkten Steuerung der Augenmotorik, z.B. dem Ganzfeld folgender Nystagmus.

Auslösung von Hin-Blick-Sakkaden.   cortical: wird benötigt für Augenfolgebewegungen - kleinen bewegten Reizen wird auch entgegen einer Ganzfeldverschiebung gefolgt (Wespe auf Eisenbahnfenster). Generell: corticale Bewegungswahrnehmung kann spezifischer sein. 23 (8) Nennen Sie einige Beispiele paralleler und serieller Verarbeitung im striatalen Sehsystem von Primaten.   Seriell: mehrere Neurone der Hardware sind hintereinander verschaltet, ein Merkmal nach dem anderen wird abgearbeitet, z.B.

Augenfolgebewegungen, Raum- und Figurwahrnehmung.   Parallel: mehrere Ereignisse werden gleichzeitig abgearbeitet, z.B. Bewegungs-, Farb-, Konturwahrnehmung, das Erfassen einer Szene, Figur/ Grund.   Julesche Textontheorie- Wahrnehmungen von Abweichungen werden parallel verarbeitet und auch erkannt. Das visuelle Feld wird nach Gestaltmerkmalen abgesucht z.

B. Halbkreis unter lauter T`s im Raum, ein L ist dabei nicht sofort zu erkennen, erst dann, wenn das visuelle Feld seriell, also Zeichen für Zeichen, abgeblickt wird. (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten). Striatum: oberste Integrationsstelle des zentralpyramidalmotorischen Systems. Hier laufen Sinneseindrücke zusammen, um ggf. in Einfluß auf die Motorik (im Sinne von ”Motivation”) zu gewinnen.

  Seriell: Neurone sind hintereinander verschaltet, Merkmale werden nacheinander abgearbeitet, z.B. Augenfolgebewegung; Scannen einer Reihe von o´s um ein c zu finden.   Parallel: Information wird synchron verarbeitet, z.B. Bewegungs, Farb- und Konturenwahrnehmung; Erfassen einer Szene etc.

Von der Architektur ist das visuelle System massiv parallel, da 120 Millionen Rezeptoren auf 1 Mio Nervenzellen konvergieren; gleichzeitig hat es aber funktionell auch serielle Aspekte, so werden z.B. Linien vor komplexeren Konturen wahrgenommen (verschiedene Wahrnehmungsschritte).   Julessche Textontheorie: Wahrnehmung von Abweichungen wird parallel verarbeitet (d.h. wenn t unter lauter o´s steht, wirds sofort gesehen.

Das c muß dagegen durch ”scannen” des Blattes foveal angeblickt werden, um es zu finden.   24 (3) Welche Arten von Augenbewegungen unterscheidet man?   Sakkaden: Augenbewegungen in schneller Form langsame Augenbewegungen: Nystagmus   Konvergenz und Divergenz: Entfernungsfixation (zur Fixation eines Fixpunktes)   1. Sakaden: schnelle Augenbewegungen 2. langsame Agenbewegungen: a: Augenfolgebewegungen b: optischer Nystgmus c: vestibulärer Nystagmus   a: Konvergenz: zur Fixation in der Nähe, mit Hilfe beider Sehachsen. b: Divergenz: bei Blick in die Ferne, Sehachsen wieder parallel. c: konjugierte Augenbewegung: beide Augen wandern gleichzitig in die gleiche Richtung.

d: Drif: Weggleiten, Auflösen des Fixpunktes durch z. B. Müdigkeit.     e: Augentremor: Zittern der Augen bei längerer Fixation, dieses zittern ist unbedingt notwedig, wenn eine große Fläche lange betrachtet wird. (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten). 1) Sakkaden: schnelles Anspringen eines Fixationspunktes   2) langsame Augenbewegungen: Augenfolgebewegung (-> Nystagmus)   Konvergenz und Divergenz zur Fixation der richtigen Entfernung, was allerdings die Konjunktion der Augenbewegungen nicht beeinträchtigt.

  3) Drift: langsame Verscheibung des Fixationspunktes bei langer Fixationsdauer (Müdigkeit)   4) Augentremor: Amplitude 1-3 Winkelminuten, Frequenz 20-150 Hz: Damit das Bild erhalten bleibt...   25 (4) Nennen Sie Eigenschaften sakkadischer Augenbewegungen.   Sakkaden: ruckartige Augenbewegungen (die Augen springen ruckartig von einem Fixpunkt zum nächsten).   1) hohe Geschwindigkeit   2) willkürliche und reizunabhängiege Ausführung möglich   3) während der Sakkaden unter Normalbedingungen keine Wahrnehmung   4) Sakkaden haben ein seperates neuronales System   26 (4) Welche Arten von langsamen Augenfolgebewegungen unterscheidet man?   Nystagmen: - optokinetischer Nystagmus: Eisenbahnblick, ausgelöst durch Bewegung des optischen Reizes.

- vestibulärer Nystagmus: beim Drehen, versucht den fixierten Punkt im Auge zu behalten, dann Sakkaden in Richtung des neuen Fixpunktes. - Nachnystagmus oder Nacherregung, hat neuronale Erklärung - postrotatorischer Nystagmus hat physikalische Erklärung (Trägheit der Lymphe). Wird lange Drehung plötzlich gestoppt, so kommt es zu postmtorischem Nystagmus in der Gegenrichtung des anfänglichen Drehnystagmus. - Drift: Weggleiten, Aufhören des Fixierens durch z.B. Müdigkeit.

Konvergenz und Divergenz: Fixation der richtigen Entfernung durch Stellen der Augen nach innen bzw. außen. (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten).   - optokinetischer N., vestibulärer N. - postrotatorischer N.

: wenn mensch sich länger gedreht hat und anhält, so meldet das Vestibulärorgan aufgrund der Trägheit der lymphe eine Drehung in Gegenrichtung, der die Augen prompt zu folgen versuchen.     Drift: Weggleiten, nicht-Aufrechterhaltung des Fixierpunktes.   Konvergenz und Divergenz: Fixieren der richtigen Entfernung durch Augen nach innen/nach außen stellen.   27 (4) Man hat bei Primaten einige Neurone entdeckt, die auf hochkomplexe visuelle Stimuli selektiv entladen. Wo liegeniese und welche Stimuli sind das?   Area 20/21: projiziert Gesichts und Handschemata Area 39/40 (MT): dort Antwort auf Augenfolgebewegung im engeren Sinn (Area 19: Erkennen von Gegenständen).   28 (3) Wie kommt es, daß unser Ohr höhere Schallfrequenzen hören kann als einzelne Nervenzellen als Entladungsfrequenz übertragen können?   - auf der Basilarmembran kommt es zu einer Frequenzzerlegung d.

h. nach dem Ortsprinzip eine tektonische Zuordnung innerhalb der Schnecke, ähnlich dem Ortsprinzip der Haut und deren Projektion im Cortex. - Auf der Basilarmembran ist ein Bereich des Corti- Organs zuständig für eine jeweilige Frequenz, z.B. Neurone des Bereichs 20 khz feuern nicht mit dieser Frequenz weiter, sondern nur mit 50- 500 Herz, je nach Lautstärke.   - Tonfrequenz gibt Tonhöhe an - wird in Hz.

(Hertz) angegeben (Schwingen pro Sekunde) - phon: Lautstärkenpegel - auf der Basiliarmembran kommt es zu einer Frequenzzerlegung d.h. nach dem Ortsprinzip erfolgt eine Zuordnung innerhalb der Schnecke. Ähnlich dem Ortsprinzip der Haut und deren Projektion im Cortex. d.h.

bestimmte Frequenz = bestimmter Ort in der Schnecke. (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten). Nur bis max. 1kH könnte direkt frequenzcodiert werden. Bis 5kHz treten die neuronalen Erregungen im Hörnerv bevorzugt zu bestimmten Zeitpunkten innerhalb des Schwingungszyklus (so z.B.

wenn sich mehrere Sinuskurven überlagern und es deswegen nur alle n Perioden zu einem absoulten Maximum kommt) auf, so daß das ZNS über eine Periodizitätsanalyse die Frequenzinformation erhalten kann. Die Haupterklärung ist jedoch, daß die Schnecke ist so geformt ist, daß in einer bestimmten Entfernung vom Eingang bestimmte Frequenzen ihr Amplitudenmaximum haben (hohe Töne am Anfang). Somit wird das Corti-Organ lokal frequenzspezifisch erregt (Ortstheorie der auditiven Wahrnehmung). Neurone mit 20kHz feuern nicht mit dieser Frequenz, sondern je nach Lautstärke mit 50-100Hz.   29 (2) Was ist der adäquate Reiz für die Haarzellen im Cortischen Organ?   Haarzellen sind die Sinneszellen des cortischen Organs. Der adäquate Reiz für die Haarzellen: ___ die mechanische, seitliche Abscherung der Sinneshaare auf den Sinneszellen in eine Richtung = Depolarisation.

-in die Gegenrichtung = Hyperpolarisation. - Cortsches Organ liegt im Innenohr, hier liegen Gleichgewichts- u. Hörorgan. Das Hörorgan ist die Schnecke od. Cochlea. Sie besteht aus drei Etagen od.

Skalen: Skala vestibui, - media und -tympain. In der mittleren Skala, auf dem Boden liegt die Basilarmembran. Dort sitzt der eigentliche sensorische Apparat: das cortische Organ. Es enthällt eingebettet in Stützzellen die Hörsensorzellen = Haarzellen. - uber cortischem Organ liegt galertartige Masse = Tectorialmembran, berührt die Haarzellen, haben selektiv festen Kontakt. - In der Cochlea bilden sich bestimmte Schallsequenzen zu Schwingungsmaxima u.

-minima aus. Diese verursachen Bewegungen zwischen Tectorial- u. Basilarmembran, wodurch die daran festsitzenden Haarzellen verbogen u. abgeschert werden. = Diese Abscherung stellt für Haarzellen den adäquaten Reiz dar u. führt zu deren Erregung.

(siehe Skizze).   Der adäquate Reiz für die Haarzellen im cortischen Organ ist die mechanische, seitliche Abscheerung der Sinneshaare in eine Richtung = Depolarisation in die Gegenrichtung = Hyperpolarisation (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten).   Durch Schwingungen der (positiv geladenen) Endolymphflüssigkeit kommt es zur mechanischen Verschiebung zwischen Basilarmembran und Tectorialmembran, wodurch die dazwischen gelegenen Haarzellen (Cilien) abgeschert werden. Dadurch wird wahrscheinlich deren Membranpermeabilität für kleine Ionen vergrößert und es bildet sich ein Rezeptorpotential aus. Nerven haben Spontanaktivität. Die Schwingungen müssen im Bereich zwischen 16-20.

000 Hz liegen, damit sie adäquater Reiz sind. Schallverlauf: Ovales Fenster - Helicotrema - rundes Fenster. Anatomie: Scala vestibuli - Scala media include Corti-Organ - Scala tympani.   30) (5) Was verändert sich im Entladungsverhalten akustischer Neurone beim Aufsteigen in der Hörbahn?   - In der Hirarchie weit unten (bei Haarzellen) liegt durch Spontanentladungen ein total verrauschtes System vor. Hören ist also eine Rauschmodulaion - ab Colliculus inferior (2. von 4 Hügelplatten), (zuständig für die Verschaltung der Arkustik und das Richtungshören) ist das System rauschfrei.

- die on/ off Antwort ist eine spezifische Antwort höherer Ordnung. - Amplitudenmodulation findet höher angesiedelt statt (Verrechnung der Schwingungen: Lautstärke). - Mustererkennung wird höher immer komplexer - Richtungswahrnehmung, d.h. beide Ohren werden erst höher zusammengeführt. - Je höher das Aufsteigen in der Hörbahn, desto differenzierter wird die Erkennung.

(entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten).   1) Weniger Rauschen. Im Corti-Organ: Rezeptoren haben hohe Spontanaktivität, d.h. Signal ist recht verrauscht, Schallwellen führen zunächst zur Rauschmodulation (s. Frage 29).

Ab dem Colliculus Inferior (Station der Hörbahn; 2. von 4 Hügelplatte) ist das Signal praktisch rauschfrei.   2) komplexere Muster sind kodiert. Genau wie im visuellen System sind die Neurone an höheren Stellen der Hörbahn nicht mehr durch einfache Reize (Sinusschwingungen), sondern sie reagieren nur noch auf spezielle Muster (Amplituden oder Frequenzmodulierte Töne, Schallbeginn, Schallende). Vielfach findet sich auch Hemmung, z.B.

bestimmte Frequenzbereiche bestimmte Neurone hemmen.   3) ab dem Olivenkomplex werden Signale beider Ohren an z.T. gleicher Stelle verarbeitet, was zur Richtungswahrnehmung unbedingt erforderlich ist.       31 (6) Nennen Sie Beispiele für akustisch ausgelöstes Verhalten beim Empfänger!   1. Richtungswahrnehmung startet Orientierungsverhalten 2.

Schreckreflexe: Zusammenzucken beim Knall 3. Weinen: löst Empfindungen aus 4. Intonation: läßt Rückschlüsse auf Einstellungen o.ä. zu 5. Schimpfen löst Fluchtstimmung oder wenigstens Erregung aus 6.

Anheben der Stimme löst Aufmerksamkeit aus 7. Stimme der Mutter vermittelt Sicherheit - Taubstumme sind ängstlicher, Hören beruhigt, Stimme der Mutter Signalisiert Sicherheit (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten).   1) Richtungswahrnehmung: startet Orientierungsverhalten 2) Schreckreflex: Zusammenzucken bei Knall 3) Weinen etc. -> emotionale Empfindung 4a) Prosodie: Rückschlüsse auf Einstellungen des Sprechers 4b) Anheben der Stimme löst Aufmerksamkeit aus 5) verbale Aggression: Flucht oder Erregung 6) Taubstumme sind ängstlicher, Hören beruhigt; Hörfeld beträgt 360o, im Gegensatz zum visuellen Feld, welches tote Winkel hat, die verletzlich machen. Stimme der Mutter signalisiert Sicherheit. 7) Diese Antwort (akustischer Reiz) führt beim Prüfer hoffentlich zur ”Ich gebe Ihnen alle Punkte”-Reaktion!   32 (4) Wie kann Tonhöhe im neuronalen akustischen System kodiert sein?   Die Kodierung erfolgt nach 2 Prinzipien:   1.

Ortsprinzip: Frequenzzerlegung auf der Basilarmembran, jede Frequenz wird einem bestimmten Ort des cortischen Organs zugeortnet, d.h. bestimmte Tonhöhen haben bestimmte Orte im Innenohr.   2. Zeit- bzw. Phasenprinzip: Feste Phasenbeziehung zwischen zwischen dem Reiz und der neuronalen Entladung, Reize haben best.

zeitliche Frequenzabfolge u. dementsprechende neuronale Entladung, z.B. Hupen ist wichtig für das Erkennen. (Schreien, Klingeln) (entnommen aus dem Otto- Kataog; Version Februar 1993, modifiziert mit Hilfe der Karteikarten).   1) Phasenprinzip: schwingt die Membran mit 20Hz, so kommt es zu 20 APs in der Sekunde.

Problem: Funktioniert bis allermaximalst 1000Hz.   2) Ortsprinzip: siehe auch Frage 28. Nur bis max. 1kH könnte direkt frequenzcodiert werden. Bis 5kHz treten die neuronalen Erregungen im Hörnerv bevorzugt zu bestimmten Zeitpunkten innerhalb des Schwingungszyklus (so z.B.

wenn sich mehrere Sinuskurven überlagern und es deswegen nur alle n Perioden zu einem absoulten Maximum kommt) auf, so daß das ZNS über eine Periodizitätsanalyse die Frequenzinformation erhalten kann. Die Haupterklärung ist jedoch, daß die Schnecke ist so geformt ist, daß in einer bestimmten Entfernung vom Eingang bestimmte Frequenzen ihr Amplitudenmaximum haben (hohe Töne am Anfang). Somit wird das Corti-Organ lokal frequenzspezifisch erregt (Ortstheorie der auditiven Wahrnehmung). Neurone mit 20kHz feuern nicht mit dieser Frequenz, sondern je nach Lautstärke mit 50-100Hz.     33 (3) Welche Funktion hat das Mittelohr?   - Anpassung der Schallwiderstände zwischen Luft und Lymphe. - großflächiges Trommelfell überrägt auf kleinflächiges, ovales Fenster, d.

h. Verstärkung auch über Hebelarm, Hammer, Amboß.   Mittelohr: Paukenhöhle, Gehörknöchelschenkette (Hammer, Amboß, Steigbügel) Tuba eustachii- Röhre dient als Verbindung zwischen Pauken- und Mundhohle, Rachenverbindung - die vom äußeren Gehörgang eintretenden Scallwellen treffen auf das Trommelfell, von dort aus wird der Schall auf die Gehörknöchelchenkette übertragen. Das erste Knöchelchen, der Hammer ist am Trommelfell angewachsen und schwingt mit diesem mit. Über den zweiten Knöchel,dem Amboß, werden Schwingungen an das dritte K. weitergegeben, dem Steigbügel.

Dieser bildet mit seiner Fußplatte die Grenze zum flüssigkeitsgefüllten Innenohr. - Übertragung auf das ovale Fenster des Innenohres.   Funktion: 1. der Druck auf die große Fläche des Trommelfells, wird auf der kleinen Fläche des Steigbügelfu&s

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