Biologische Psychologie I Peter Walla Biologische Psychologie I Kapitel 7 Mechanismen der Wahrnehmung, des Bewusstseins und der Aufmerksamkeit

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Organisationsprinzipien eines sensorischen Systems: Primärer und sekundärer sensorischer Kortex und Assoziationskortex! Der primäre sensorische Kortex eines Sinnessystems ist der kortikale Bereich, welcher seinen Input hauptsächlich direkt vom Thalamus erhält. Der sekundäre sensorische Kortex eines Sinnessystems ist der kortikale Bereich, welcher seinen Input hauptsächlich vom entsprechenden primären sensorischen Kortex erhält. Der Assoziationskortex ist der kortikale Bereich, welcher seinen Input aus mehreren sensorischen Systemen erhält (meist von sekundären sensorischen Kortices). Die Zusammenarbeit dieser Bereiche lässt sich durch folgende drei Prinzipien beschreiben: 1) Hierarchische Organisation 2) Funktionelle Trennung 3) Parallele Verarbeitung

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Ad Hierarchische Organisation: Von den jeweiligen Rezeptoren bis hin zum Assoziationskortex reagieren entsprechende Neuronen immer komplexer. Jede Ebene erhält ihren Input von der nächst unteren Ebene, fügt eine weitere Analyse hinzu und leitet die Information an die nächst höhere Ebene weiter. Etwaige Schädigungen auf bestimmten Ebenen führen zu unterschiedlichen Arten von Ausfällen. Zerstörte Rezeptoren führen zu einer kompletten Unfähigkeit der Wahrnehmung im Rahmen des entsprechenden Sinnessystems. Läsionen in höheren Ebenen bedingen komplexere, meist sehr spezifische Defizite. Der Mann, der seine Frau mit einem Hut verwechselte (Buch Seite 203)

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Der Ablauf des Wahrnehmens kann in zwei grundlegende Phasen unterteilt werden: Empfindung und Wahrnehmung! Empfindung ist dabei der Prozess, welcher mit der reinen Detektion eines Reizes zusammenhängt (Reizanwesenheit wird registriert!)! Wahrnehmung ist dabei der Prozess, welcher mit dem Erkennen, der Integration und dem Interpretieren eines ganzen Empfindungsmusters zusammenhängt! Ad Funktionelle Trennung: Der primäre und der sekundäre sensorische Kortex, sowie auch der Assoziationskortex sind funktionell zu trennen, da sie auf verschiedene Arten von Informationsverarbeitung (verschiedene Analysen!) spezialisiert sind. Ad Parallele Verarbeitung: Neben einer seriellen Informationsverarbeitung gibt es auch eine parallele Informationsverarbeitung!

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Einer interessanten Idee zufolge gibt es zwei verschiedene Arten der parallelen Informationsverarbeitung (oder zwei Arten der Analyse!): Die eine Art beeinflusst menschliches Verhalten, ohne dass dies bewusst bemerkt wird! Die andere Art beeinflusst menschliches Verhalten mit zeitgleichem Beisein von bewussten Prozessen! Was passiert, wenn der Informationsstrom, der Bewusstsein (vor allem Selbstbewusstsein) inkludiert, unterbrochen wird? weiters: Die Wahrnehmung komplexer Reize als ein integriertes Ganzes wird als „Binding“ bezeichnet („Bindungsproblem!). Durch so genanntes „Binding“ werden einzelne sensorische Merkmale zu integrierten Wahrnehmungen verbunden! Es gibt auch Neuronen, die Informationen aus kortikalen Bereichen in zu subkortikalen Gebieten leiten Kortikofugale Bahnen (top-down-Einfluss!)

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Kortikale Mechanismen des Sehens: Relativ große Bereiche des menschlichen Kortex sind beim Sehen beteiligt! Der primäre visuelle Kortex liegt in der posterioren Region des Okzipitallappens (großteils versteckt in der Fissura longitudinalis!). Der sekundäre visuelle Kortex ist im so genannten prästriären Kortex und im inferotemporalen Kortex lokalisiert. Der Assoziationskortex, der visuellen Input erhält, ist größtenteils im posterioren Parietalkortex angesiedelt. die rezeptiven Felder der entsprechenden Neuronen werden größer, Je weiter man sich in dieser Hierarchie nach oben bewegt. Auch werden die Reize, auf die diese Neuronen reagieren, spezifischer und komplexer!

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Skotome: Was ist ein Skotom? ein Skotom ist ein blinder Bereich (Gesichtsfeldausfall!) Beispielsweise verursacht eine Schädigung eines Bereichs des primären visuellen Kortex ein Skotom! Mittels der so genannten Perimetrie kann die Existenz und das Ausmaß eines Skotoms ermittelt werden! Beispiel: Eine Läsion des linken primären visuellen Kortex verursacht Skotome im rechten Gesichtsfeldbereich beider Augen! (Erinnerung an visuelle Bahn!)

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Interessant: Oft werden sogar große Skotome nicht bemerkt! Grund dafür ist die so genannte Wahrnehmungsergänzung! (siehe voriges Kapitel: Sie erinnern sich bestimmt!) Interessante Effekte: Hemianoptische Patienten können ein vollständiges Gesicht sehen, wenn sie die Nase der entsprechenden Person fokussieren! Das Ergänzungsphänomen von Karl Lashley (1941)!

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Blindsehen (Kortikale Blindheit!): Patienten mit Skotomen können auf Reize, die ihnen im Bereich ihrer Skotome präsentiert werden, reagieren, obwohl sie keine bewusste Wahrnehmung dieser Reize haben! besonders auf bewegte Reize kann reagiert werden! Man kann sogar gezielt nach einem im Bereich eines Skotoms gezeigten sich bewegenden Objekt greifen! Für dieses spannende Phänomen gibt es zwei Hypothesen: Die Area striata ist nicht vollständig zerstört und die übrigen Neuronen können visuelle Fähigkeiten vermitteln, ohne bewusster visueller Wahrnehmung! Subkortikale visuelle Bahnen sind in der Lage, solche visuellen Fähigkeiten aufrechtzuerhalten! (vielleicht sind diese sogar auch im Normfall dafür verantwortlich?!) vermutlich sind beide Ideen richtig!

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Bewusste visuelle Wahrnehmung: Oft unterscheidet sich die visuelle Wahrnehmung von der physikalischen Realität des visuellen Inputs! (diesen Hinweis hatten wir schon öfters, weil er so spannend ist!) Kortikale Neuronen des visuellen Systems sind eben meist mit Wahrnehmung assoziiert und nicht mit der eigentlichen Physik des Reizes! Beispiel: Subjektive Konturen (Scheinkonturen!)

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Wie kommen solche Scheinkonturen zustande? Obwohl noch recht wenig darüber bekannt ist, weisen Untersuchungen daraufhin, dass prästriäre Neuronen und Neuronen des primären visuellen Kortex auf bestimmte Reizmuster in ihren rezeptiven Feldern so reagieren, alsob reale Konturen vorhanden wären! Funktionelle Areale des sekundären visuellen Kortex und des visuellen Assoziationskortex: Die verschiedenen Bereiche sind jeweils für bestimmte Arten der visuellen Analyse spezialisiert (z.B. Farbe, Form, Bewegung!). PET- und fMRT-Untersuchungen haben beim Menschen bisher über ein Dutzend unterschiedlicher funktioneller Areale hervorgebracht!

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Dorsale und ventrale Bahnen: Der größte Teil einer visuellen Information erreicht den primären visuellen Kortex über das CGL! Im primären visuellen Kortex wird diese Information dann entsprechend verarbeitet und dann auf mehrere Verarbeitungswege verteilt! Die verschiedenen Verarbeitungswege führen dann getrennt zu verschiedenen funktionalen Arealen des sekundären visuellen Kortex und schließlich zum Assoziationskortex! es werden in diesem Zusammenhang hauptsächlich zwei 2 Bahnen voneinander unterschieden: Die dorsale Bahn verläuft vom primären visuellen Kortex zum dorsalen prästriären Kortex und weiter zum posterioren Parietalkortex! Die ventrale Bahn verläuft vom primären visuellen Kortex zum ventralen prästriären Kortex und weiter zum inferotemporalen Kortex!

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Die beiden Bahnen realisieren unterschiedliche visuelle Funktionen: Einer einfachen aber sehr einflussreichen Idee zufolge ist die dorsale Bahn entscheidend für die Wahrnehmung „wo“ sich Objekte im Raum befinden! Die ventrale Bahn ist dieser Idee zufolge entscheidend für die Wahrnehmnug „was“ die Objekte sind! Wo - versus - Was-Theorie! Einer alternativen Idee zufolge ist der Hauptunterschied beider Bahnen nicht die Art der Information, sondern wozu die Information genutzt wird! Das bedeutet: die Funktion der dorsalen Bahn wäre dann, Verhaltensinteraktion mit Objekten zu regeln, während die Funktion der ventralen Bahn wäre, bewusste Wahrnehmung von Objekten zu vermitteln! Verhaltenskontrolle – versus – bewusste Wahrnehmung-Theorie!

Mechanismen der Wahrnehmung Peter Walla Mechanismen der Wahrnehmung Prosopagnosie: Prosopagnosie ist eine Störung des visuellen Erkennens! Prosopagnosie ist eine visuelle Agnosie (Ausfall des Erkennens) für Gesichter! Bei der Prosopagnosie besteht kein sensorisches Defizit und auch keine verbale oder intellektuelle Beeinträchtigung! Vermutlich liegt eine Schädigung in Bereichen des sekundären visuellen Kortex vor! es kann zwar erkannt werden, dass ein Gesicht gesehen wird, aber dieses kann nicht zugeordnet werden, auch wenn es einer bekannten Person gehört! in extremen Fällen können Prosopagnostiker sich selbst nicht erkennen! „Kritisches Denken“!