Aufmerksamkeit II Bewusstsein

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1 Aufmerksamkeit II Bewusstsein VL Wahrnehmung und Aufmerksamkeit, Dipl.-Psych. S. Raisig, Humboldt Universität Berlin, WS 2008/2009

2 Wozu dient selektive Aufmerksamkeit? 1. Binding Problem Objekt wird von Neuronen in unterschiedlichen Gehirnregionen repräsentiert Wo weiß visuelles System, welche Merkmale zusammengehören? rot grün vertikal horizontal rot grün vertikal horizontal rot grün vertikal horizontal

3 Wozu dient selektive Aufmerksamkeit? 2. Wettbewerb um neuronale Repräsentation rezeptive Felder groß genug für mehrere Objekte auf welches reagiert Neuron? z.b. Neuron selektiv für rot + vertikal Neuron nicht selektiv für grün + horizontal Objekte stehen im Wettbewerb um neuronale Repräsentation. Biased Competition Theory: Wettbewerb durch Aufmerksamkeit gelöst nur beachtetes Objekt wird neuronal repräsentiert

4 Reynolds et al. (1999) Biased Competition Theory effektiver Reiz vs. ineffektiver Reiz Fixationspunkt Rezeptives Feld Affe trainiert: 1. Aufmerksamkeit auf Fixationspunkt (beide Reize ignorieren) 2. Aufmerksamkeit auf einen Reiz richten

5 Aufmerksamkeit auf Fixationspunkt: Starke neuronale Antwort, wenn effektiver Reiz allein präsentiert. Geringe neuronale Antwort, wenn ineffektiver Reiz allein präsentiert. Kompromiss, wenn beide Reize präsentiert. Aufmerksamkeit auf einen Reiz: Neuronale Antwort wie bei alleiniger Präsentation. wenn mehrere Objekte in einem RF: Neuron reagiert so, als wäre dieses Objekt, das einzige, das im RF liegt, wenn Aufmerksamkeit auf ein Objekt gerichtet.

6 Illustration Biased Competition Abbildung von S. Yantis V1 V4 IT [PFC] top-down bias Top-down Signal (willentliche Aufmerksamkeit) veranlasst Neurone, auf das beachtete Objekt zu reagieren zu Kosten der anderen Objekte.

7 willentlich vs. unwillentlich Mechanismen der Aufmerksamkeitkontrolle top-down = willentlich Wir suchen uns aus, was wir hören, sehen wollen bottom-up= unwillentlich, automatisch Aufmerksamkeit wird gefangen lauter Knall, plötzliches Erscheinen

8 Yantis & Jonides (1984) Untersuchung unwillentliche Kontrolle Paradigma visuelle Suche: Target E Präsentation von Platzhaltern, alte Positionen Buchstaben an alten Positionen und neuer Position Target in ¼ der Fälle an neuer Position

9 Ergebnis absent Reaction Time (ms) no-onset Target an alter Position: RT verzögert; steigt mit Anzahl der Items im Display serielle Suche 550 onset Target an neuer Position: schnellere RT (unabhängig von Itemanzahl im Display) Display Size Aufmerksamkeit automatisch an neuen Ort.

10 Willentliche Aufmerksamkeitskontrolle Woher im Gehirn kommen Signale der Aufmerksamkeitskontrolle? neuropsychologische Befunde: Unilateraler Neglekt Störung (rechts) des posterioren parietalen Kortex (PPC) Aufmerksamkeit kann nicht mehr auf linke Seite gerichtet werden

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12 Willentliche Aufmerksamkeitskontrolle PPC für Aufmerksamkeitsverschiebung durch PET Untersuchungen bestätigt weitere kritische Region: frontal Eye Field (FEF) eigentlich für Augenbewegungen Moore & Fallah (2004): Signale für Aufmerksamkeitsverschiebung auch wenn keine Augenbewegung stattfindet

13 Bewusstsein Wie vermittelt neuronale Aktivität ein (visuelles) Bewusstsein? Wie entsteht eine bewusste mentale Erfahrung? Wie ist die Röte von Rot durch neuronale Aktivität? Das hard problem Suche nach den neuronalen Korrelaten des Bewusstsein (neural correlates of consciousness, NCCs) Suche nach den Teilsystemen des Gehirns, die bewusstes Erleben erzeugen. Neurone (-gruppen), die systematisch mit subjektiver bewusster Erfahrung korrelieren.

14 1. Perzeptuelle Instabilität subjektive Erfahrung verändert sich retinale Erregung bleibt stabil z.b. Necker Kubus z.b. biokulare Rivalität

15 Tong et al. (1998) biokulare Rivalität keine Vermischung der beiden Bilder Wechsel der Bilder im Bewusstsein Wo im Gehirn determiniert sich das Bewusstsein? Bedingung 1. durch Tastendruck angeben, welches Bild bewusst Gehirnaktivität gemessen Bedingung 2. Sequenz gemäß dem Wechselrhythmus abgespielt

16 Ergebnis: Präsentation der Bilder allein Aktivität im Gesichterareal hoch, wenn Gesicht (allein) präsentiert. Aktivität im Häuserareal hoch, wenn Haus (allein) präsentiert.

17 Ergebnis: biokulare Rivalität Bedingung 1: Aktivität in den Arealen folgte der bewussten Erfahrung. Bedingung 2 (Abspielen der Sequenz): Aktivität glich der Aktivität aus Bedingung 1 Aktivität im ventralen Pfad ähnelt der bewussten Erfahrung. Aktuell: noch frühere Areale (V1)?

18 Weiskrantz et al. (1974) 2. Blindsight Patient DB Entfernung V1(rechts): berichtet, nichts zu sehen aber: gute Leistung in forced choice- Aufgabe V1 scheint also auch für visuelles Bewusstsein nötig. andere Aspekte des Sehen (z.b. Motorik) unabhängig von V1.

19 Zusammenfassung Ausblick Suche nach NCCs bedient sich unterschiedlicher Ansätze. Befunde aus behavioralen Daten, bildgebenden Verfahren und neuropsycholgischen Daten decken sich. Philosophie ergänzt: Was bedeutet Bewusstsein überhaupt? Viele Erkenntnisse noch mehr offene Fragen.