8. Grundlagen der Wahrnehmung (funktionelle Neuroanatomie II) Flashcards
Objektive Sinnesphysiologie & Wahrnehmungspsychologie
Die Analyse der durch Sinnesreize ausgelösten physiologischen Prozesse wird objektive Sinnesphysiologie genannt. Die Wahrnehmungspsychologie beschäftigt sich mit den Gesetzmäßigkeiten, die zwischen Sinnesreizen und den durch sie ausgelösten Empfindungen und Verhaltensweisen bestehen.
Sinnesphysiologie
● messbar
● Reizqualitäten aus Umwelt
● wichtigste Sinnesorgane: Auge, Ohr, Geschmacksorgan der Zunge, Riechorgan d. Nase, Tast-
& Temperaturorgan der Haut, nozizeptives System (Schmerzorgan)
● Atom ist kleinste Einheit eines Reizes
● SinnesEMPFINDUNG (=Gestalt) ist Kombination von SinnesEINDRÜCKEN
Wahrnehmungspsychologie (früher subj. Sinnesphysiologie)
→ SinnesEMPFINDUNGEN werden gedeutet (z.B. schmeckt nach Tomatensoße) = wissenschaftl. Analyse menschl./tierischer Wahrnehmung
- affektive Prozesse d. Sinneswahrn. (z.B. anregend/ekelhaft bei Gerüchen)
- affektive Tönung v. Empfindungen (z.B. Grad d. Unbehagens bei zu kalter Hauttemperatur)
Abbildungsprozesse der Wahrnehmung
● Ähnlich wie in der digitalen Photographie, werden die Sinnesreize in den Sinnesorganen
und im Nervensystem in aufeinander folgenden Prozessen mehrfach abgebildet. Das Resultat wird uns über Sinneseindrücke und Empfindungen als erfahrungsgeprägte Wahrnehmung bewusst.
● Die Beziehungen zwischen Sinnesreizen, den dadurch ausgelösten Aktivitäten im Nervensystem einerseits und den bewussten Vorgängen und Verhaltensweisen andererseits lassen sich mit den Methoden der Psychophysik studieren.
● Parapsychologie → emp. Nachweis v. Phänomenen wie Gedankenlesen & Hellsehen
● Psychophysik = Studium d. quantitativen Beziehungen zwischen Reizgröße und subj.
Empfindungsgröße
Grunddimensionen der Empfindungen
Sinnesorgane vermitteln Sinnesmodalitäten. Jede Empfindung hat 4 Grunddimensionen,
nämlich die Qualitätsdimension, ferner die Dimensionen der Räumlichkeit und der Zeitlichkeit und schließlich die Intensitätsdimension.
- Den Modalitäten entsprechen versch. Sinnesorgane
- Qualitäten werden über versch. Sensortypen (Rezeptortypen) eines Sinnesorgans vermittelt
Sinnesmodalitäten & ihre Sensoren
● Der Mensch verfügt über zahlreiche Sinnesmodalitäten (Sinne), die teils spezifische Empfindungen, teils Allgemeingefühle vermitteln. Die Sensoren der Sinnesorgane sind teils Exterozeptoren, teils Propriozeptoren und teils Enterozeptoren.
● spezifische Modalitäten (5 Sinne, Schmerz-, Temperatur-, Gleichgewichtssinn) &
Allgemeingefühl
● Klassifikation d. Sinnesorgane nach Sensoren:
● Exterozeptoren (Fernreize → z.B. Nase, Auge, Ohr)
● Propriozeptoren (eigene Lage, Anordnung d. Gliedmaßen → Muskelspindeln,
Sehnenorgane)
● Enterozeptoren (chem./mechan. Ereignisse aus Eingeweiden → Barozeptoren)
Sensortypen
● Mechanosensoren (z.B. Dehnung → Kationenkanäle öffnen sich → Einstrom Na+ →
Sensorpotenzial)
● Chemosensoren (G-Protein-gekoppelte Rezeptoren)
● Thermosensoren (Membraneigenschaften ändern sich durch Temp., z.B. Ionenkanäle)
Unterschied Sensortypen/Rezeptortypen?
→ Rezeptor mehr Mikroebene, sonst gleich
Transduktion & Transformation – Spezifische & unspezifische Reizung
● Für jedes Sinnesorgan gibt es adäquate Reize, d. h. Reize, auf die es optimal reagiert. Aber
auch nichtadäquate, z. B. elektrische Reize, können ein Sinnesorgan erregen.
● adäquate Reize - minimale Energie, um Sinnesorgan zu erregen
● nichtadäquate Reize funktionieren nicht optimal
○ Beispiele: Druckreiz aufs Auge → Sterne sehen
■ Medikamente simulieren Effekt körpereigener Effekte
■ elektrischer Strom
Der Transduktionsprozess
● Die Umwandlung eines Reizes in ein lokales Sensorpotenzial wird Transduktion genannt. Die Sensorpotenziale sind in der Regel reizabbildend, d. h. Sie kodieren die Dauer und die Intensität eines Reizes. Auch sehr schwache, aber überschwellige Reize können deutliche Sensorpotenziale auslösen.
Transduktion = Transformation der Info auf 1. Ebene
Depolarisation hier gleich Sensorpotenzial gleich Rezeptorpotenzial gleich Generatorpotenzial
Depolarisierende Sensorpotenziale bilden sich meist durch die Öffnung nichtselektiver Kationenkanäle aus, bei Kaltrezeptoren auch durch das Schließen von Kaliumkanälen. Bei den Photorezeptoren des Auges bilden sich durch Schließen von Na+-Kanälen hyperpolarisierende Sensorpotenziale aus.
Der Transformationsprozess
Die Umkodierung des Sensorpotenzials in fortgeleitete Aktionspotenziale wird
Transformation genannt. Die Abnahme der Erregung des Sensors bei gleichbleibendem Reiz bezeichnet man als Adaptation.
● Die Kodierung der Reizamplitude als Impulsfrequenz erfolgt bei manchen Sensoren linear (proportional), bei den meisten jedoch nichtlinear. In der Regel nimmt dabei die Empfindlichkeit des Sensors mit steigender Reizstärke ab. Nur in Ausnahmefällen, z. B. bei den Nozizeptoren, nimmt sie zu.
● Die Kodierung der Reizamplitude als Impulsfrequenz lässt sich am besten in Form einer Potenzfunktion beschreiben. Bei linearer Übertragungsfunktion ist der Exponent n=1. Bei den meisten Sinnesorganen ist die Ubertragungsfunktion nichtlinear mit n<1 oder (sehr selten) n>1.
primäre Sensoren - Transformation im Anfangsabschnitt d. Axons d. Sensorzelle sekundäre Sensoren - Transformation in Endigung einer afferenten Nervenzelle
Neuronale Verschaltungen in sensorischen Systemen – Erregungsausbreitung
● Die Erregungsausbreitung in sensorischen neuronalen Netzwerken erfolgt sowohl divergent wie konvergent. Divergenz wie Konvergenz gewährleisten auf ihre Weise die Weitergabe schwacher Signale.
● Die divergente Erregungsausbreitung wird durch hemmende Prozesse fokussiert. In den sensorischen Netzwerken dient insbesondere die negativ rückgekoppelte laterale Hemmung der Kontrastverschärfung
● Divergenz: erregtes Gebiet weitet sich aus, Lokalisation d. Reizes verschlechtert
○ Effekte schwacher Reize auf wenige Sensoren verstärkt weitergegeben
● Konvergenz führt zur räuml. Summation/Bahnung ○ Effekte schwacher Reize verstärkt
Rezeptive Felder in sensorischen neuronalen Netzwerken
● Die Köperperipherie und/oder der extrakorporale Raum, von dem aus ein sensorisches
Neuron beeinflusst werden kann, wird sein rezeptives Feld (= Stimulusraum) genannt. Rezeptive Felder sind von sehr unterschiedlicher Größe.
○ Beispiel: Gesichtsfeld durch Stimulierung des visuellen Kortex
○ rezeptive Felder = Gesamtheit d. Sensoren, die Neuronen erregen/hemmen können
● Zentrale sensorische Neurone haben oft komplexe rezeptive Felder mit erregenden und
hemmenden Anteilen, die teils nebeneinander, teils konzentrisch umeinander liegen. Ihre Größe und Organisation werden durch Umfeldhemmung und zentral gesteuerte Hemm- und Erregungsvorgänge beeinflusst.
Übertragungsfunktionen & Schwellen sensorischer Neurone
Die Übertragungsfunktionen sensorischer Neurone lassen sich am besten durch
Potenzfunktionen beschreiben. Der Exponent n ist dabei meist <1. Auch für zentrale Neurone lassen sich absolute Schwellen und Unterschiedsschwellen für Änderungen der Reizparameter bestimmen.
Zentrale Weiterleitung & Verarbeitung somatoviszeraler Information
● Die afferenten Nervenfasern der niederschwelligen Mechanorezeptoren von Rumpf und Gliedmassen bilden teils Synapsen im Hinterhorn des Ruckenmarks, teils laufen sie im Hinterstrang zu den Hinterstrangkernen des verlangerten Marks. Deren Axone kreuzen in der medialen Schleifenbahn nach kontralateral.
