Psychophysiologie II Flashcards
Elektroenzephalogramm (EEG)
Neuronale Funktionsweise (7pkt)
- Ruhepotential (Gleichverteilung von Na+Ionen auf der Membranoberfläche positives Ruhepotential)
- Präsynaptische Aktionspotential (AP) (Öffnung Na+Ionenkanäle)
- Weniger Na+ relativ negative Ladung am apikalen Dendriten (im Vergleich zum Soma)
- Strom fliesst vom Soma (Quelle) zum apikalen Dendriten (Senke)
- -> Neuron wird zum Dipol
- -> Elektrisches Feld entsteht - Elektrisches Feld bereitet bis zur Kopfoberfläche aus
- Elektrisches Felder vieler Pyramidalzellen summieren sich auf
- Werden vom EEG erfasst
Rhythmische Komponenten des EEG (2pkt)
- Die Fast Fourier-Transformation (FFT) analysiert wie viel Power ein bestimmten Frequenzband (z.B. alpha-Band 8-13 Hz) hat
- Je mehr Power man in höheren Frequenzbereichen hat, desto höher ist das Arousal
Elektroenzephalogramm (EEG)
Die Frequenzenbereuch und Aktivierungzustand von die Folgende Frequenzbanden:
Delta, Theta, Alpha, Beta, Gamma (5pkt)
Frequenzband / Frequenzbereich / Aktivierungszustand
Delta / < 4 Hz / Tiefschlaf, Koma
Theta / 4 – 8 Hz / Tiefe Entspannung, Einschlafen
Alpha / 8 – 13 Hz / Entspannter Wachzustand, besonders bei geschlossenen Augen
Beta / 13 – 13 Hz / Mentale oder körperliche Aktivierung z.B. Kopfrechnen
Gamma / 30 – 100 / Hz Starke Konzentration, Lernprozesse und Binding
Elektroenzephalogramm (EEG)
Ereigniskorrelierte Potentiale (EKP) /Event Related Potetials (ERP) (3pkt)
= phasische ZNS-Aktivität als Reaktion auf Reize
- Es wird die Veränderung der Amplitude (Signalstärke) untersucht
- Viele Einzel-Trials notwendig für eine Kurve
- Bsp.: Verletzung syntaktischer Regeln («Ich nicht bin hier») führen zu N120
Vor- und Nachteile des EEG (4 + 3)
- Sehr hohe zeitliche Auflösung
- Relativ tolerant bezüglich Bewegung
- Nicht invasiv und leise, dadurch auch z.B. Schlafstudien
- Keine hohe Strahlungs- oder Chemikalienbelastung (fMRI, PET)
Aber
- Geringe räumliche Auflösung (1 cm)
- Keine genaue lokalisation von subkortikalen Prozessen (z.B. Basalganglien)
- Signal-to-noise ratio ist schlecht
Bildgebene Verfahren
Positronenemissionstopgraphie (PET) (5pkt)
Verfahren der Nuklearmedizin
- Radioaktiv markierte Substanzen (meist eine Glucose, die radioaktives Fluor enthält) werden in den Blutkreislauf injiziert
- Sind Hirnareale verstärkt beansprucht, steigt die Durchblutung und der Stoffwechsel an
- Anreicherung des radioaktiven Fluors in diesen Bereichen = verstärkte Strahlung
- Die Strahlung wird mit Detektoren aufgefangen (die Person wird dabei langsam an den Detektoren im Ring vorbeigefahren) und in dreidimensionale Bilder umgerechnet
- Messung radioaktiver Strahlung, die mit Hirnaktivität korreliert
Bildgebene Verfahren
Funktionelle Magnetresonanz-tomographie (fMRI/fMRT)
- Hirnaktivität wird bei spezifischen Aufgaben oder Funktionen gemessen (auch subkortikal)
- Magnetisches Verfahren zur Messung der Durchblutung im Gehirn
- Annahme: Durchblutung korreliert mit Aktivität der Nervenzellen
- Bei erhöhter Aktivität von Nervenzellen erweitern sich die Adern zur Versorgung in den entsprechenden Gebieten des Gehirns (1-4 Sekunden nach Start der Aktivität –> tiefe zeitliche Auflösung)
Bildgebene Verfahren
Technische Basis von fMRT/fMRI (4pkt)
- Hämoglobin enthält magnetisches Eisen
- Das Hämoglobin nimmt Sauerstoff in der Lunge auf und transportiert ihn zum Gehirn, dort wird er abgespalten und verbraucht
- Die Hämoglobinmoleküle werden durch starke Magnetpulse (mehr als 0,5 Tesla, bis 7 Tesla; zum Vergleich: min. 10000 mal stärker als Erdmagnetfeld) angeregt und geben danach elektromagnetische Strahlung ab.
- Sensoren registrieren Strahlung - Computer errechnen daraus 3D Bilder
Bildgebene Verfahren
BOLD Effekt (2pkt)
- Die magnetischen Eigenschaften des Eisens hängen davon ab, ob das Hämoglobin oxygeniert oder desoxygeniert ist
- Je mehr oxigeniertes Hämoglobin IM VERHÄLTNIS zum desoxginierten Hämoglobin im Blut ist, desto stärker ist das Signal
Bildgebene Verfahren
Nahinfrarotspektroskopie - Functional Near-infrared spectroscopy (fNIRS) Nutzen (3pkt)
- Messung der Aktivität des Gehirns oder zur Bestimmung des Sauerstoffgehaltes, Blutvolumens und Blutflusses von verschiedenen Geweben wie z. B. Gehirn, Muskeln oder Brust
- Messung dynamischer Änderungen des Sauerstoffgehaltes des Blutes durch die Schädeldecke hindurch
- Rückschlüsse auf Aktivierungen in der Grosshirnrinde
Bildgebene Verfahren
Nahinfrarotspektroskopie - Functional Near-infrared spectroscopy (fNIRS) Messung (7pkt)
- Messtiefe 2-4 mm des Kortex
- Räumliche Auflösung von 1 cm3
- Indirekte Messung neuronaler Aktivität
- Keine Interferenz mit EEG-Signalen (da nicht elektrisch)
- Mobil einsetzbar
- Kostengünstig
- Nicht anfällig für Bewegungsartefakte
Der Polygraph (Lügendetektor) (3pkt)
Prinzip: Lügen erzeugt physiologische Erregung
Häufig verwendete Indikatoren
- Blutdruck
- Puls
- Atmung
- EDA
Unterschiedliche Anwendungsmethoden
- Tatwissentest
- Kontrollfragentest
Kritik an Lügendetektor (4pkt)
- Lügendetektoren messen keine Lügen, sondern lediglich Veränderungen der körperlichen Erregung, die auf Nervosität oder andere Emotionen zurückzuführen sind
- Empirische Evidenz, mit der die Trefferquoten des Polygraphen belegt werden sollen, ist unklar -> viele Laborstudien, welche den Stress realer Situation nur schwer abbilden können
- Lügendetektoren geben keine exakten Zahlen oder dergleichen aus, die Ergebnisse hängen von der Interpretation durch die Experten ab, wobei dieselbe Aufzeichnung von verschiedenen Polygraphisten unterschiedlich ausgewertet werden kann
- Es ist möglich, messbare Reaktionen willentlich zu erzeugen (Erregungs-Erhöhung bei Kontrollfragen)
Allgemeine Messprobleme von Messverfahren (3pkt)
Störsignale und Artefakte
- Physiologische Artefakte (Elektrische Biosignale sind sehr klein und können deshalb leicht gestört werden. )
- Technische Artefakte ( (z.B. Elektroden verrutschen, Wackelkontakt, Radiowellen, Natel,… )
Ausgangswertproblematik
- Abhängigkeit zwischen Ausgangswert (Baseline) und Veränderungswert
