03411 - V. Erfassungsmethoden Flashcards
03411 - V. Erfassungsmethoden
Welcher Zusammenhang wird in der biologischen Psychologie untersucht?
Zusammenhang zwischen
- Erleben und Verhalten
- biologischen Prozessen
03411 - V. Erfassungsmethoden
Welche Forschungsansätze können unterschieden werden?
- Beobachtung spontaner Veränderungen biologischer bzw. physiologischer Variablen
- experimentelle Variation biologischer / physiologischer Parameter und Beobachtung des Einflusses auf Verhalten / Erleben
- Variation psychischer Parameter und Messung des Einflusses auf physiologische
Variablen
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Was ist bei der Interpretation von Biosignalen zu beachten?
- große interindividuelle Unterschiede => auf Grundwert beziehen
- Messung ist oft reaktiv
- Es gibt Messartefakte und statistische Artefakte
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Welche Typen von Verfahren werden grundsätzlich unterschieden?
- invasive Verfahren
- nicht invasive Verfahren
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Welche Typen von Verfahren werden inhaltlich unterschieden?
- Verfahren zur Erfassung zentraler Aktivität:
- strukturabbildend: Röntgen, CT
- aktivitäts- und funktionsabbildend
EEG, Brainmapping, MEG, PET, fMRT, TMS
- Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität:
EKG, Blutdruckmessung, Photopletysmographie, Erfassung elektrodermaler Aktivität,
EMG, Erfassung hormoneller Aktivität
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Was sind die Vor- und Nachteile des Röntgenbilds?
Strukturabbildendes Verfahren
+ leicht durchführbar
- hohe Strahlenbelastung
- kontrastarm
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Was sind die Vor- und Nachteile der Computertomographie (CT)?
Strukturabbildendes Verfahren
+ kontrastreiches, räumliches Bild
- Strahlenbelastung
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Wie funktioniert ein EEG = Elektroenzephalogramm?
- Elektroden auf der Schädeloberfläche (festgelegte Stellen = Standardableitung)
- Aufzeichnung von Spannungsschwankungen = hirnelektrische Vorgänge
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Welche Frequenzbänder werden im EEG unterschieden und welchen Aktivierungszuständen werden sie zugeordnet?
-
α-Wellen: 8 – 13 Hz, 5 – 100 μV
entspannter Wachzustand
Ursprung: Schrittmacherfunktion des Thalamus -
β-Wellen: 14 – 30 Hz, 2 – 20 μV
mentale oder körperliche Aktivität
Ursprung: intrakortikale Neuronennetzwerke -
γ-Wellen: 30 – 100 Hz, 2 – 10 μV
neuronale Aktivität bei der Repräsentation und Analyse von Wahrnehmungsobjekten
Ursprung: Verschaltungen im Kortex -
δ-Wellen: 0,5 – 4 Hz, 20 – 200 μV
Tiefschlaf
Ursprung: maximale Synchronisation großer Neuronenpopulationen -
θ-Wellen: 5 – 7 Hz, 5 – 100 μV
Entspannungsphase vor dem Einschlafen, Konzentration
Ursprung: neuronale Netzwerke mit Hippocampus-Anteilen
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Wie wird ein EEG ausgewertet?
- Frequenzanalysen
- Frequenzhistogramm = prozentuale Häufigkeit der verschiedenen Frequenzbänder
- Powerspektrum: Verteilung der Amplitudenhöhen
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Was ist ein Null-Linien-EEG?
- keine Hirn-Aktivität
- Hirntod
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Welche EEG-Veränderungen können bei Ereignissen festgestellt werden?
- Bereitschaftspotential
Bewegungsplanung, ca 1 sec. vor motorischer Aktivität - kontingente negative Variation CNV
Vorbereitung, ein Reiz hat einen zweiten angekündigt - evoziertes Potential
Potentialverlauf in Folge von Reizen
100 ms nach Reiz
=> Positivierung P1
=> Negativierung N1
=> P2 und N2
=> P3: größte Auslenkung - Darstellbar nur durch Mittelungsverfahren (mehrfach gleicher Reiz appliziert)
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Was versteht man unter Brainmapping?
- Aktivität des Gehirns in Bilder übersetzen
- erfasste Aktivität in Schema-Zeichnung eines Gehirns übertragen, Farbkodierung oder „Höhenlinien“
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Was versteht man unter der Magnetenzephalographie (MEG)?
- Erfassung elektromagnetischer Feldlinien, die durch Neuronenaktivität entstehen
- Muss zur Erfassung hoch verstärkt werden
- Präziser als im EEG
- Wird verwendet um
- Die Verarbeitung somatosensorischer Reize zu studieren
- Aktivität bei kognitiven Prozessen darzustellen
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Was versteht man unter der Positronenemissionstomographie (PET)?
- erstes bildgebendes Verfahren, mit dem sich die Stoffwechselaktivität im Gehirn darstellen ließ
- misst Durchblutung und chemische Prozesse im Gehirn (Aktivität der Neurotransmitter und Rezeptoren)
- Erfassung der Energieemissionen beim Zerfall von Positronen
- dazu müssen radioaktive Substanzen in den Körper eingebracht werden (Strahlenbelastung)
- es wird die dichte bestimmter Rezeptorentypen in den verschiedenen Hirnarealen bestimmt und farbkodiert dargestellt
- Anwendung:
- Folgen von Erkrankungen, z. B. Demenz oder Epilepsie
- Darstellung der Aktivität bei verschiedenen psychischen Funktionen
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Was versteht man unter der Singel-Photon-Emissions-Computer-Tomographie (SPECT)?
- funktioniert ähnlich wie PET
- verwendet andere (günstigere) Markierungssubstanzen
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Wie funktioniert die Magnetresonanztomographie (MRT) = Kernspintomographie?
- Bildet Strukturen des Gehirns ab
- Grundlage sind die magnetischen Momente bestimmter Atomkerne wie des
Wasserstoffkerns - Erfasst werden Radiowellen, die bei der Magnetisierung entstehen
- Vorteile:
- Ohne Strahlenbelastung
- Frei wählbare Schnittebenen
- Hohe Auflösung
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Was wird bei der fMRT gemessen?
- aktive Hirnregionen brauchen mehr Sauerstoff
- Veränderung der Durchblutung (Hämodynamik) in lokal begrenzten Bereichen
- synchron zu psychischer Aktivität
- genau: Konzentration des Desoxyhämoglobins
BOLD-Signal (Blood-Oxygene-Level-Dependent-Signal) - räumliche Auflösung: wenige mm
- zeitliche Auflösung: 2 – 5 s
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Was versteht man unter einer event-related fMRT-Messung?
- zeitliche Auflösung 100 – 200 ms
- Wiederholte Messung
- Subtraktion der Aktivierungsmuster der Kontrollbedingung von dem der Experimentalbedingung
- Diffenzaktivierungen werden farbkodiert in ein Standardgehirn eingezeichnet
- Schwache Signale, erfordern komplexe statistische Filterungsverfahren
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Welches sind die Vorteile der fMRT gegenüber PET?
- nach bisherigem Wissen keine Nebenwirkungen
=> häufige Wiederholungen möglich - höhere räumliche und zeitliche Auflösung als PET
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Welches sind die Nachteile des fMRT?
- Patienten mit Metallimplantaten und Herzschrittmachern können nicht untersucht werden
- Platzangst (enge Röhre)
- Keine komplexen Abläufe untersuchbar, da Patient bewegungslos
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Wie können fMRT-Messungen ausgewertet werden?
- Kategorisch:
• Vergleich der Aktivierung gegen Ruhebedingung (bzw: Vergleich zweier Aktivierungsbedingungen = hierarchisch)
- Faktoriell:
• Interaktion: Vergleich von Aktivierungen zwischen verschiedenen Gruppen
(Gruppe x Aufgabe-Interaktion)
• Haupteffekt
• Konjunktionsanalyse: Was haben verschiedene Aktivierungen gemeinsam, unter Ausschluss der Interaktion
- Parametrisch:
• Korrelation: z. B. Korrelation Aktivierung mit zunehmend stärkerem Reiz
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Welches sind Ziele von fMRT-Studien?
Kartierung von komplex verteilten neuronalen Netzwerken
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Was muss bei der Interpretation von BOLD-Signalen beachtet werden?
- Zuordnung eines psychischen Prozesses zu neuronalen Prozessen ist problematisch
- Keine kausalen, sondern korrelative Aussagen (nomische Korrelation)
- Aus der Kenntnis des neuronalen Prozesses lässt sich nicht auf den psychischen schließen
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Wie funktioniert die Transkranielle Magnetstimulation (TMS)?
- bei der TMS wir die kortikale Funktion durch ein von außen angelegtes Magnetfeld beeinflusst (1ms)
- Ziel: Beschreibung von Lokalisation und Funktion auch kleinster Hirnareale
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5.2 Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität
Was wird mit dem Elektrokardiogramm (EKG) aufgezeichnet?
- Spannungsveränderung, die sich durch die Aktivität der Herzkammern ergeben
- Standardisierte Ableitung: festgelegte Aufsatzorte der Elektroden
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5.2 Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität
Was wird aus der R-Zacke abgelesen?
- Bestimmung der Herzfrequenz
- Herzfrequenzvariabilität gutes Maß für länger dauernde Aktivierungen
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5.2 Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität
Was versteht man unter einer phasischen Herzfrequenzänderung?
Veränderung der Herzfrequenz in Folge eines Reizes
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5.2 Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität
Was versteht man unter RSA: respiratorische Sinusarrhythmie
Systematische Veränderung der Herzfrequenz beim Ein- und Ausatmen
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5.2 Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität
Was wird aus der T-Wellen-Amplitude abgelesen?
- T-Wellen-Amplitude verändert sich mit Sympathikus-Aktivität
- Indikator für mentale und emotionale Belastung
- reagiert sensibel auf kognitive Anforderungen
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5.2 Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität
Wie wird der Blutdruck gemessen?
- Manschettendruck-Verfahren nach Riva-Rocci:
- Systole (normal 130 mmHg)
- Diastole (normal 80 mmHg)
- Nachteil: möglich nur in gewissen Abständen
- alternativ: kontinuierliche Messung z. B. in Blutgefäß am Finger
- Blutdruck reagiert schnell auf psychische Belastungen
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5.2 Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität
Was misst die Photopletysmographie
- misst periphere Durchblutung
- Durch Lichtquelle und Photosensor
- Guter Indikator für Sympathikusaktivierung, der die periphere Durchblutung reduziert
- Guter Entspannungsindikator
- An Genitalien: Aussagen zur sexuellen Erregung
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5.2 Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität
Wie wird elektrodermale Aktivität (EDA) erfasst?
- Hautleitfähigkeit als Indikator (meist Handinnenfläche)
- Anlegen einer kleinen Spannung und Erfassung des Stromflusses
- Beruht auf der Aktivität der Schweißdrüsen (erregt durch Sympathikus)
- Maßzahlen:
- Grundniveau
- Zahl der Spontanfluktuationen
- Elektrodermale Reaktionen (Reaktion auf Reiz): Latenzzeit, Amplitude
- Bei Aktivierung nehmen Leitfähigkeit und Spontanfluktuationen zu
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5.2 Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität
Was misst das Elektromyogramm (EMG)?
- bestimmt Spannungszustand von Muskeln
- Hautelektroden leiten Muskelaktionspotentiale ab (Unterarm, Stirn)
- Kann Stress abbilden
- Wird beim Biofeedback benutzt
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5.2 Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität
Was misst das Elektrookulogramm (EOG)?
- zeichnet Augenbewegungen auf
- Durch Elektroden werden Spannungsverschiebungen zwischen Netzhaut und Hornhaut erfasst?
03411 - V. Erfassungsmethoden
5.2 Verfahren zur Erfassung peripherer Aktivität
Wie wird hormonelle Aktivität erfasst?
- Hormonkonzentration im Blut (invasiv)
- Konzentration sehr gering, Messung deshalb fehleranfällig
- Schwankt, z. B. durch Tagesrhythmus, Menstruationszyklus
- Alternative: durch Antikörper (radioaktiv)
- Stress: Cortisol im Speichel (sehr störanfällig)
