6 höhere Funktionen der Wahrnehmung - Teil 2. Referent: Philipp Schneider

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1 6 höhere Funktionen der Wahrnehmung - Teil 2 Referent: Philipp Schneider

2 Überblick Agnosien Warringtons zweistufiges Objekterkennungsmodell Prosopagnosie Unterschiede zwischen Gesichts- und Objekterkennung Zwei Systeme der Objekterkennung Zusammenhang zwischen visueller Wahrnehmung, visuellem Vorstellungsvermögen Folie 2

3 Agnosie altgriechisch nicht Erkenntnis Personen können mit einem bestimmten Sinn Objekte, Personen, Klänge oder Gerüche nicht erkennen keine allgemeinen Gedächtnisschwierigkeiten Krankheiten wie z.b. Alzheimer sind ausgeschlossen Unterschied: Mit anderen Sinnen ist Erkennen möglich keine Beeinträchtigung der sensorischen Fähigkeiten wie es z.b. bei Blindheit der Fall wäre Es werden Untertypen von Agnosien unterschieden: apperzeptive, assoziative und integrative Agnosie Folie 3

4 apperzeptive Agnosie meist Verletzung im rechten Temporal/Okzipitallappen Problem bei der Verarbeitung der Wahrnehmung Farben und einfache Formen werden meist erkannt Das Erkennen von Objekten ist jedoch beeinträchtigt Folie 4

5 apperzeptive Agnosie Objekterkennung nur an Hand von auffälligen Merkmalen Folie 5

6 assoziative Agnosie meist Verletzung im linken Temporal/Okzipitallappen Patient hat kaum Probleme bei der Wahrnehmung Kann jedoch keinen Zusammenhang mit seinem Wissen über Objekte herstellen Folie 6

7 Test: Zuordnen nach Funktion Testpersonen sollen zwei Bilder auswählen, die eine ähnliche Funktion haben sowohl links- als auch rechtsseitig geschädigte Patienten schneiden schlecht ab Erklärung: Bei rechtsseitigem Schaden können Objekte nicht erkannt werden Bei linksseitigem Schaden können zwar einzelne Objekte erkannt, jedoch kann kein funktionaler Zusammenhang hergestellt werden Folie 7

8 Warringtons zweistufiges Objekterkennungsmodell 1) perzeptuelle Kategorisierung Wahrnehmung wird mit gespeicherter Repräsentation verglichen (unwichtige Information wird heraus gefiltert) 2) semantische Kategorisierung visuelle Information wird mit dem Wissen des Langzeitgedächtnisses verknüpft (insbesondere Name und Funktion) Probleme: manche Studien widersprechen dem Modell weitere Untertypen von Agnosien Folie 8

9 kategorienspezifische Agnosie Beispiel: Patient J.B.R. Erkennungsrate für Alltagsgegenstände (Schere, Uhr, Stuhl) 90%, Erkennungsrate für Lebewesen 6% Erklärungsversuch: Verletzungen eines begrenzte Ortes zerstören Gewebe, das ähnliche Information verarbeitet Problem: Sehr viel weniger Patienten haben speziell Probleme beim Erkennen von nicht lebendigen Objekten (keine doppelte Dissoziation) Erklärungsversuch: Alltagsgegenstände aktivieren zusätzliche Formen der Repräsentation: z.b. in sensomotorische Regionen, die bei der Benutzung des Gegenstandes aktiv sind Folie 9

10 kategorienspezifische Agnosie andere Erklärung: Lebewesen sind von sich aus schwerer zu unterscheiden als Gegenstände (alle haben runde Körper, Kopf, Füße,...) Versuch: gesunde Menschen wurden Bilder von Lebewesen und Gegenständen für 20 ms gezeigt. Mehr Fehler beim Erkennen von Lebewesen. Möglicherweise zeigt sich diese Schwierigkeit bei Agnosie Patienten besonders deutlich Folie 10

11 Prosopagnosie Form der Agnosie bei der speziell das Erkennen von Gesichtern stark beeinträchtigt ist Erkennen von anderen Objekten verhältnismäßig gut Fragen: liegen Objekt- und Gesichtserkennung physisch verschiedene Prozesse zugrunde? finden sie in unterschiedlichen Regionen des Gehirns statt? funktionieren sie unabhängig von einander? verarbeiten sie Information auf unterschiedliche Weise? Quelle: Folie 11

12 Prosopagnosie Ort der Läsionen (Martha Farah 1990): von 81 Prosopagnosie Patienten 65% beidseitige und 29% rechtsseitige Verletzung im Temporal- und Okzipitallappen fusiform face area (FFA) fmri Studie von McCarthy et al. 1997: Im Vergleich zu zufälligen Mustern stärkere Aktivierung im unteren Temporallappen bei Gesichtern und Objekten Aktivierung in der rechten Hirnhälfte speziell bei Gesichtern Schluss: wahrscheinlich separates Gesichterkennungsmodul Quelle des Bildes: Folie 12

13 Prosopagnosie (a) Aktivierung: Vergleich Gesichter und Zufallsmuster mit Zufallsmustern (b) Aktivierung: Vergleich Gesichter und Objekte mit Objekten Folie 13

14 Unterschiede zwischen Gesichts- und Objekterkennung Bei Gesichtswahrnehmung sind die Reize alle aus der gleichen Kategorie: Gesichter Bei Objekten die Reize aus vielen verschiedenen Kategorien Besteht das Problem von Prosopagnosiepatienten möglicherweise darin feinsinnige Unterschiede der gleichen Kategorie festzustellen? Wahrscheinlich nicht. McNeil und Warrington (1993) untersuchten einen Schäfer mit Prosopagnosie. Seine Erkennungsrate bei Gesichtern war kaum besser aus zufällig. Seine Schafe jedoch konnte er besser erkennen als die anderen Probanden (einschließlich anderen Schäfern) Folie 14

15 Der Gesichtumkehrungseffekt Was fällt auf? Folie 15

16 Der Gesichtumkehrungseffekt Interpretation des Effektes: Bei auf dem Kopf stehenden Bildern können wir nicht mehr unser spezialisiertes Gesichtserkennungsystem nutzen, sondern müssen auf ein allgemeineres System zurückgreifen, das einzelne Teile analysiert Folie 16

17 Zwei Systeme der Objekterkennung Gibt es neben dem Gesichtserkennungssystem weitere spezialisierte Objekterkennungssysteme? Weiterer Untertyp der visuellen Agnosie: Alexie Patienten haben meist nach linksseitigem Schlaganfall oder Verletzung am Kopf Probleme beim Lesen. Keine Probleme beim Sprechen, oft auch nicht beim Schreiben Martha Farah 1990: sowohl Prosogagnosie als auch Alexie tritt häufig zusammen mit anderen Problemen der Objekterkennung auf, jedoch kein eindeutiger Fall von ausschließlich Prosop. zusammen mit Alexie Folie 17

18 Zwei Systeme der Objekterkennung Gesichtserkennung holistisch, einzelne Details genügen nicht um Gesichter unterscheiden zu können Lesen stellt das andere Extrem dar. Hier müssen einzelne Teile analysiert werden Folie 18

19 Zusammenhang zwischen visueller Wahrnehmung, visuellem Vorstellungsvermögen Benutzt das visuelle Vorstellungsvermögen die gleichen neuronalen Verarbeitungssysteme wie die Wahrnehmung? Studie Shepard 1978: Probanden sehen einen Buchstaben/ stellen sich den Buchstaben vor und müssen nach einer Verzögerung entscheiden ob ein Punkt auf einem Feld des Buchstabens lag In beiden Fällen sind die Antwortzeiten ähnlich (höher falls nahe am Buchstaben) Folie 19

20 Zusammenhang zwischen visueller Wahrnehmung, visuellem Vorstellungsvermögen weitere Hinweise auf ähnliche Verarbeitung: Studie Martha Farah (1988): Patienten mit Wahrnehmungsschwierigkeiten haben entsprechende Schwierigkeiten mit dem Vorstellungsvermögen PET Studie (Kossly et al 1993) visuelle Vorstellung aktiviert V1 TMS Studie: nach Störung der neuronalen Aktivität im visuellen Kortex mit Hilfe von TMS dauerten Aufgabe bei denen die visuelle Vorstellung benötigt wurde länger Folie 20

21 Ende Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Fragen? Folie 21

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