Allgemeine Psychologie I Vorlesung 6 Prof. Dr. Björn Rasch, Cognitive Biopsychology and Methods University of Fribourg 1 All. Psychologie Rasch UniFr
Allgemeine Psychologie I Woche Datum Thema 1 FQ 20.2.13 Einführung, Verteilung der Termine 1 26.9.13 Einführung und Grundlagen 2 3.10.13 Psychophysik 3 10.10.13 Visuelle Wahrnehmung I 4 17.10.13 Visuelle Wahrnehmung II 5 24.10.13 Auditive Wahrnehmung 31.10.13 - - Fällt aus - - (Allerheiligen) 6 7.11.13 Schmerz, Geruch, Geschmack 7 14.11.13 Aufmerksamkeit 8 21.11.13 Aufmerksamkeit und exekutive Kontrolle 9 28.11.13 Kurzzeitgedächtnis 10 5.12.13 Langzeitgedächtnis 11 12.12.13 Gedächtnis und Schlaf 12 19.12.13 Wiederholung und Fragen 2 All. Psychologie Rasch UniFr
Vom Auge zum Kortex Informationen aus dem linken eigenen Gesichtsfeld werden von beiden Augen registriert, und im rechten visuellen Cortex verarbeit Sehnerv (Axone der Ganglienzellen) Sehnerven-kreuzung (Chiasma opticum) Und umgekehrt kontra-latererale Verarbeitung Sehzentrum des Thalamus (Corpus geniculatum laterale, CGL) Tractus opticus Radiatio optica (Nach Frisby, 1979) Sehrinde (= striärer Cortex oder primärer visueller Cortex, V1) 3 All. Psychologie Rasch UniFr
Take Home Messages Ohren nehmen Luftdruckveränderungen war Werden im Gehirn als Töne / Klänge / Geräusche kodiert Lautheit und Tonhöhe sind psychologische Eigenschaften Lautheit hängt von Amplitude ab, Tonhöhe von der Frequenz Aufbau des Hörsystems Aussenohr, Mittelohr, Innenohr Bewegungen der Haarzellen auf der Kochlea induziert Nervenimpulse, die in den auditorischen Cortex weiterleitet werden Kodierung ist Kombination aus Orts-und Frequenztheorie Ortstheorie: Gehirn interpretiert Töne durch stimulierten Ort auf der Basiliarmembran der Kochlea (hohe Töne) Frequenztheorie: Gehirn interpretiert Anzahl und die Frequenz der Nervenimpulse aus dem Hörnerv (tiefe Töne) Die auditorische Wahrnehmung ist konstruktiv Gesetze der Figurenerkennung 4 All. Psychologie Rasch UniFr
Weitere Sinne Propriozeption Hautsinne Tastsinn Temperatursinn Schmerzsinn Geruch und Geschmack 5 All. Psychologie Rasch UniFr
Propriozeption 6 All. Psychologie Rasch UniFr
Propriozeption Sinn für die Stellung des Körpers im Raum beinhaltet folgende Sinne: Kraftsinn Kraftaufwendung bzw. Gewicht Positionssinn Stellung einzelner Körperteile Kinästhesie Richtung und Geschwindigkeit der Bewegung einzelner Gliedmassen Vestibulärer Sinn Bewegung und Lage des Körpers im Raum, Gleichgewichtsfunktion Propriozeption basiert auf Signalen von Muskeln, Sehnen- und Gelenkmechanosensoren sowie auf Signalen vom Vestibularorgan. 7 All. Psychologie Rasch UniFr
Gleichgewichtssinn Utriculus Sacculus Schmidt & Schaible, 2006 8 All. Psychologie Rasch UniFr
Gleichgewichtssinn Vestibuläres System Teil des Innenohrs Drei Bogengänge flüssigkeitsgefüllte, halbkreisförmige Tunnel Stehen im rechten Winkel zueinander Bogengänge enthalten Haarzellen Wahrnehmung von Drehbeschleunigungen Kopfdrehungen versetzen träge Flüssigkeiten in Schwingungen Je nach Drehrichtung werden bestimmte Bogengänge stimuliert Zwei Maculaorgane Utriculus & Sacculus Zwei mit Flüssigkeit und Haarzellen gefüllte Hohlräume Wahrnehmung von Translationsbeschleunigungen Bsp.: Anfahren eines Autos, Abremsen eines Fahrstuhls etc. 9 All. Psychologie Rasch UniFr
Drehbeschleunigungen Eine Kopfdrehung bewirkt eine Drehung der Bogengänge. Die Flüssigkeit der Bogengänge (Endolymphe) und die Cupula bleiben zurück. Dadurch werden Haarzellen ausgelenkt, was zu elektrischen Signalen im Nervus vestibularis führt. Demonstration Drehen Sie sich schnell im Kreis und bleiben Sie dann plötzlich stehen. Die Endolymphe dreht noch eine Weile weiter, was zur Empfindung führt, man würde sich noch weiter drehen. Cupula Bogengang mit Endolymphe Schmidt & Schaible, 2006 10 All. Psychologie Rasch UniFr
Hautsinne 11 All. Psychologie Rasch UniFr
Hautsinne Hautsinn vermittelt Erregungen der Rezeptoren der Haut Somatosensorisches System Berührung, Schmerz, Temperatur Aufgaben: Informationen über Aussenwelt Hautsinne Temperatur, Materialoberfläche, Gewicht Protektive Funktionen Bewegungssteuerung Tastsinn (Mechanorezeption, Berührung, Druck, Vibration) Wärmesinn und Kältesinn Schmerzsinn (Schmerz, Jucken) Weitere Begriffe Haptik: aktives Berühren Propriozeption 12 All. Psychologie Rasch UniFr
Mechanorezeptoren in der Haut Goldstein, 2008 13 All. Psychologie Rasch UniFr
Aus Goldstein, 2008 14 All. Psychologie Rasch UniFr
Homunculus Somatosensorischer Cortex S1 und S2 Goldstein, 2008 15 All. Psychologie Rasch UniFr
Kontralaterale Verarbeitung (Stellung der Gliedmassen und Berührung) (Temperatur & Schmerz) Aus Goldstein, 2008 16 All. Psychologie Rasch UniFr
Rezeptive Felder Somatosensorisches Sinnessystem Areal auf der Haut, dessen Stimulation Aktivität eines Neurons im somatosensorischen Cortex beeinfluss Die Detailauflösung für Hautreize ist unterschiedlich Verteilung der Zweipunktschwelle. Gute Detailauflösung an bestimmten Körperstellen z.b. an den Fingern Finger durch eine grosse Anzahl kortikaler Neuronen repräsentiert jedes dieser Neuronen erhält nur Information aus einem sehr kleinen Bereich auf der Haut erhält. Aus Goldstein, 2008 17 All. Psychologie Rasch UniFr
Vier Grundqualitäten Drucksinn 4 verschiedene Arten von Mechanorezeptoren Wärmesinn und Kältesinn Wärmerezeptoren zeigen Erhöhungen von Temperaturen an Kälterezeptoren zeigen Verringerung an Bezogen auf Hauttemperatur (30-36 Grad) Empfinden abhängigen von Wärmeleiteigenschaften des Materials Schmerzsinn Andere Hautempfindungen: Abwandlungen der 4 Grundqualitäten Benachbarte Druckstellen zu streicheln, lässt ein Kitzeln aufkommen. Wiederholtes sanftes Streicheln eines Schmerzpunktes führt zu Juckgefühl. Berühren von benachbarten kälte- und druckempfindlichen Punkten löst ein Gefühl von Nässe aus, das Sie spüren können, wenn Sie trockenes, kaltes Metall anfassen. Durch Stimulation von benachbarten kälte- und wärmeempfindlichen Punkten wird eine Empfindung von heiss erzeugt. 18 All. Psychologie Rasch UniFr
Top-down Effekte beim Tastsinn Gummihandtäuschung Wenn die Versuchsleiterin gleichzeitig die wirkliche und die nachgebaute Hand einer Versuchsteilnehmerin berührt, hat diese das Gefühl, als wäre die sichtbare nachgebaute Hand ihre eigene. http://www.youtube.com/watch?v=sxwn1w7mjvk 19 All. Psychologie Rasch UniFr
Schmerzwahrnehmung Schmerz Unangenehme sensorische / emotionale Erfahrung, die mit einer aktuellen oder potentiellen Gewebeschädigung verbunden ist Adaptive Funktion Warnsignal Auslösbar durch verschiedene Reize Extreme Wärme / Kälte Bestimmte Stoffe, Druckreize, Elektroschocks Stimulation der Nozirezeptoren Liegen unter freuen Nervenendigungen der Haut Neuronale Aktivität gelangt über in den Thalamus, den somatosensorischen Kortex, Frontalkortex und das limbische System Schmerz stark durch kognitive Einflüsse bestimmt 20 All. Psychologie Rasch UniFr
Biopsychosozialer Ansatz 21 All. Psychologie Rasch UniFr
Schmerzwahrnehmung Gate-Control-Theorie Rückenmark verfügt über neurologisches»tor«(»gate«) Lässt Schmerzsignale durch oder nicht»tor«geöffnet durch Schmerzsignale der feinen Nervenfasern»Tor«geschlossen durch Aktivität in dickeren Fasern / Top-down control Beeinflussung durch die Aktivität in dickeren Fasern Bsp.: Behandlung von chronischen Schmerzen durch Stimulation der dickeren Fasern (Massage, elektrische Stimulation, Akkupunktur). Beeinflussung durch vom Gehirn kommende Informationen Endorphinausschüttung blockiert Schmerzen Ablenkung (z.b. Film / Computerspiel etc.) reduziert Schmerzen Soziale Einflüsse 22 All. Psychologie Rasch UniFr
Funktionale Reorganisation Neuronale Plastitzität Gehirnareale können neue Funktionen übernehmen Funktionelle und strukturelle Reorganisation Übung kann zuständige Gehirnareale vergrössern Beispiel: Geigenspieler Manche Blinde können Teile des visuellen Kortex für Tastsinn aktivieren Nichtgebrauch kann zuständige Gehirnareale verkleinern Nach Amputation übernehmen Hirnareale andere Funktionen Z.B. andere Finger bei Amputation eines Fingers Phantomschmerz Wahrnehmung nicht (mehr) vorhandener Gliedmasse kann über Lernprozesse verringert werden 23 All. Psychologie Rasch UniFr
Geschmack 24 All. Psychologie Rasch UniFr
Geschmackssinn Chemischer Sinn 4 Grundqualitäten: süss, sauer, salzig, bitter, Möglicherweise auch»umami«(fleisch / Brühe / Geschmacksverstärker) Aroma: Interaktion von Geruchs- und Geschmackswahrnehmung Auf der Zunge befinden sich vier Arten von Papillen Wall-, Folien, Faden- und Pilzpapillen Papillen (ausser Faden-) enthalten Geschmacksknospen (insgesamt ca. 10 000). Eine Geschmacksknospe enthält 50-100 Geschmacksinneszellen Rezeptoren auf den Mikrovilli der Geschmackssinneszellen reagieren auf unterschiedliche Substanzen (süss, sauer, salzig, bitter...) Die in den Geschmackssinneszellen erzeugten elektrischen Signale werden von der Zunge über den Thalamus zum Frontalhirn weitergeleitet (zur Insula und zum frontalen Operculum). Für die Geschmacksempfindung spielt auch das über viele Neurone verteilte Aktivierungsmuster eine wichtige Rolle. 25 All. Psychologie Rasch UniFr
Neu (2011): Rezeptor für Fett Aus Goldstein, 2008 All. Psychologie Rasch UniFr 26
Aus Goldstein, 2008 All. Psychologie Rasch UniFr 27
Wissenswertes zum Geschmackssinn Geschmacksrezeptoren erneuern sich alle 1-2 Wochen. Mit dem Alter nehmen die Anzahl der Geschmacksknospen und die Geschmacksempfindung ab. Rauchen / Alkohol beschleunigen die Verringerung der Geschmacksknospen und ihre Sensibilität. Unsere emotionalen Reaktionen auf Geschmack sind grösstenteils genetisch determiniert ähnliche Reaktionen von Zunge und Gehirn bei Neugeborenen wie bei Erwachsenen Menschen ohne Zunge können trotzdem schmecken Rezeptoren im Rachenbereich und am Gaumen. Verlust der Geschmacksempfindung auf einer Seite der Zunge die andere Zungenseite wird entsprechend sensibler Ort des Geschmackes auf der Zunge nicht gut lokalisieren Mitte der Zunge nur wenige Geschmacksrezeptoren 28 All. Psychologie Rasch UniFr
Sensorische Interaktion und Synästhesie Sensorische Interaktion Gegenseitige Beeinflussung verschiedener Sinne Z.B. Geruch und Geschmack Ohne Geruch ist die Geschmacksempfindung stark beeinträchtigt. Erkältung Genuss des Geschmacks verstärkt durch Einatmen Selbstversuch: Nase zu halten, Augen schliessen, Apfel + rohe Kartoffel essen Synästhesie Identifikationsleistung von Kaffee sinkt von 90% auf 0%, Zitrone von 85% auf 40%, Schokolade von 85% auf 0% Extremfall von sensorischer Interaktion (sehr selten) Beispiele Ton hören erzeugt Farbempfindung Sehen (z.b. die Zahl 3) kann Geschmacksempfindung auslösen 29 All. Psychologie Rasch UniFr
Geruch 30 All. Psychologie Rasch UniFr
Geruchssinn Wahrnehmung bestimmter Moleküle gelangen mit dem Luftstrom in die Nase zur Riechschleimhaut Besetzt mit olfaktorische Rezeptorzellen (Riechsinneszellen) Zilien der Riechsinneszellen enthalten die Geruchsrezeptoren Eine Riechsinneszelle enthält nur ein Art von Geruchsrezeptor Mensch besitzt ca. 350 verschiedene Geruchsrezeptoren, kann aber mehr als 1000 Gerüche unterscheiden (Kodierung über Aktivitätsmuster) Kontakt von Geruchsstoffen mit Geruchsrezeptoren führt zur Transduktion, die elektrische Signale in den Riechsinneszellen hervorruft Weiterleitung der elektrischen Signale zusammenlaufende Axone im Bulbus olfactorius (Riechkolben) über die Riechbahn in den primären olfaktorischen Kortex (piriformer Kortex, Amygdala) sekundären olfaktorischen Kortex (orbitofrontal Kortex) 31 All. Psychologie Rasch UniFr
Geruchssinn Nächste Folie 32 All. Psychologie Rasch UniFr
33 All. Psychologie Rasch UniFr
vorne hinten Goldstein, 2008 34 All. Psychologie Rasch UniFr
Kodierung von Gerüchen Molekülstruktur Goldstein, 2008 35 All. Psychologie Rasch UniFr
Weitere Merkmale des Geruchssinns Gerüche gut unterscheidbar, aber schlecht beschreibbar Erinnerung an Namen von Gerüchen schlecht Gutes Wiedererkennen von lange vergessenen Gerüchen Wiedererleben von assoziierten persönlichen Erinnerungen Gerüche können intensive Erinnerungen und Gefühle hervorrufen Enge Verbindungen zum limbischen (emotionalen) und Gedächtnissystem Ständige Erneuerung der Riechsinneszellendurchlaufen 5-7 Wochenzyklus des Entstehens, Reifens und Absterbens Menschen haben ca. 10 Mio Riechsinneszellen, während Hunde etwa 500 Mio besitzen. Riechsinneszellen sind gleich empfindlich beim Mensch und Hund 36 All. Psychologie Rasch UniFr
Alter, Geschlecht und Geruchssinn Ergebnisse eines Riechtests mit 1.2 Mio Personen, bei welchem 6 Geruchsproben identifiziert werden mussten. Frauen schnitten besser als Männer ab. Mit zunehmenden Alter, sowie bei Rauchern und regelmässigen Alkoholkonsumenten war der Geruchssinn herabgesetzt. 37 All. Psychologie Rasch UniFr
Take Home Messages Propriozeption Sinn für die Stellung des Körpers im Raum basiert auf Signalen von Muskeln, Sehnen- und Gelenkmechanosensoren sowie auf Signalen vom Vestibularorgan Hautsinne Drucksinn mit 4 Mechanorezeptoren Merkel-Zellen, Meissner-Körperchen, Ruffini-Körperchen, Pacini Körperchen Wärme- und Kälterezeptoren Schmerz- / Nozirezeptoren Persönliche Schmerzwahrnehmung biologisch, psychologisch und soziokulturell beeinflusst Geschmack 4 Grundqualitäten (süss, sauer, salzig, bitter, umami(?), fett (?)) Aroma: Interaktion von Geruchs- und Geschmackswahrnehmung Geruch Kontakt von Geruchsstoffen mit Geruchsrezeptoren auf Riechschleimhaut führt zur Transduktion, die elektrische Signale in den Riechsinneszellen hervorruft Gerüche gut unterscheidbar (Kodierung über Aktivitätsmuster), aber schlecht beschreibbar Starker Einfluss auf Emotionen und Erinnerungen 38 All. Psychologie Rasch UniFr
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 39 All. Psychologie Rasch UniFr