Kapitel 5 Der sensomotorische Schaltkreis PDF

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Kapitel 4 Biologische Psychologie...

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Kapitel 5 Der sensomotorische Schaltkreis 5.1 Die sensorische Landkarte Unser primärer somatosensorischer Cortex ist somatotop angeordnet: Nebeneinander liegende Punkte auf unserer Haut sind auch (im Großen und Ganzen) nebeneinander auf dem Cortex abgebildet. Dadurch entsteht die Landkarte eines kompletten Menschen, eines Hommunculus. Die Informationen unserer Augen projiziert von der Retina zum Nucleus geniculatus lateralis pars dorsalis (GLd) des Thalamus. Nach einer synaptischen Umschaltung erreicht die visuelle Information den primären visuellen Cortex in Area 17 unseres Occipitalcortex. Dort befindet sich eine tiefer Einschnitt: der Sulus calcarinus. Die gesammte visuelle Repräsentation ist retinotop. (alles was im sehfeldt nebeneinander liegt wird auch so im Cortex abgebildet) Das ähnliche passiert im primären auditorischen Cortex, hier sind die akustischen Eingänge nach ihren Frequenzen angeordnet. Das heißt, unsere akustische Landkarte ist Tonotop. Auch der Geruchssinn wir als Landkarte abgebildet und funktioniert als folgt: eindringen von Duftstoffen  olfaktorische Zellen werden aktiviert  Geruchsrezeptoren werden aktiviert  die Axone verlaufen durch das Siebbein und dringen in den Riechkolben ein  dort bilden sie Synapsen  ein Geruchsbild ist erstellt. Ein Duft ist ein räumlich verteiltes Muster von Aktivierungen im Bulbus olfactorius. Allerdings gibt es im Vergleich zwischen der Verarbeitung des Geruchs und des Sehens einen Unterschied: Die soeben besprochende Landkarte des Geruchs wird im Bulbus olfactorius abgebildet (einem nicht corticalen Areal), wogegen die Landkarten des Hörens, Sehens und Fühlens in den jeweiligen primären sensorischen corticalen Arealen liegen. Der Cortex piriformis ist in der Lage, Gerüche mit positiven oder negativen Assoziationen zu koppeln und über eine enge Interaktion mit der Amygdala und dem Hippocampus zum Aufbau eines emotionalen Geruchsgedächtnisses beizutragen.

5.2 Die verzerrte Landkarte unserer Sinne Die sensorische Landkarte sind verzerrt. Diese verzerrungen entstehen, weil in unserer Haut die Taktilen Rezeptoren unseres somatosensorischen Systems nicht gleichmäßig verteilt sind, sondern auf unseren Lippen, Händen und unseren Genitalien besonders dicht verteilt sind. Da in unserem Cortex die Rezeptoren äquidistant repräsentiert sind, bläht sich die corticale Repräsentation von Körperregionen mit dichtem Rezeptorbesatz extrem auf.

5.3 Jenseits der primären sensorischen Landkarte 5.3.1 primär sensorische Areale Im primären sensorischen Cortexarealen kommen sehr gering aufgearbeitete sensorische Informationen an. Im primären visuellen Cortex sind das z.B. visuelle Punkte, Kanten,

Signale einer bestimmten Wellenlänge usw. Das visuelle Signal teilt sich dann in zwei Richtungen. -der eine Pfad läuft in die Dorsaler Richtung  Parietalcortex (für die räumlichen-visuelle Verarbeitung und die Planung vasomotorischer Prozesse zuständig. - der zweite Pfad läuft ventral den Temporalcortex entlang und ist für die zunehmen komplexere Analyse visueller Objekte zuständig. Verletzungen der primären sensorischen Areale führen zu Defiziten in der Bewussten Wahrnehmung dieses Sinnes. Z.B.: Läsionen bei primären auditorischen Cortex  gehörlos Läsionen bei primären somatosensorischen Cortex  Füllen, Schmerz und Temperatur Verlust Läsionen bei primären visuelle Cortex  Blind Blindsehen: Patienten nehmen das Subjektiv wahr, objektiv besitzen sie dagegen durchaus ein noch recht gut funktionierendes Restsehen, das ihnen allerdings nicht mehr bewusst zugänglich ist. Läsionen des primären visuellen Cortex den bewussten Zugang zu visuellen Informationen einschränken, ohne dass die visuelle Informationsverarbeitung vollständig zum Erliegen kommt.

5.3.2 Assoziativ-sensorische Areale Eine Information wird nicht nur in immer weiter verarbeiteter Form an die nächste Stufe weitergereicht, sondern sie fließt auch abwärts von den höheren in die tieferen Areale. Dies nennt man die Prinzipien der Bottom-up- und Top-down-Verarbeitung. Bottom-up-System: Reize aus der Außenwelt, erreichen unser Gehirn. Top-down-sytem: wir suchen durch Aufmerksamkeit Prozesse diejenigen Reize aus, die wir gerade brauchen. Dadurch ist unsere Wahrnehmung immer eine Auswahl und eine Interpretation. Einfache Wahrnehmungsinformationen werden in den nachfolgenden sensorischen Assoziationsarealen miteinander verknüpft. Läsionen z.B. der somatosensorischen Assoziationsareale haben daher zu Folge, dass die Patienten zwar einfache sensorische Leistungen, wie die Unterscheidung von zwei dicht nebeneinander liegenden Punkten, gut leisten können, aber dafür nicht mehr Objekte, wie z.B. Kaffeetassen, durch Ertasten erkennen können. (da ja der primäre somatosensorische Cortex noch intakt ist). Läsionen in assoziativ-visuellen Arealen im Temporalcortex  visuellen Agnosie  keine Objekt Erkennung mehr, obwohl den primären visuellen Arealen funktionieren. Läsionen im posterioren Bereich des visuellen Assoziationsareal des Temporalcortex  eine apperzeptive Agnosie  erkennen keine Gegenstände, und können diese auch nicht aufzeichnen aber Patienten können Gegenstände aus dem Gedächtnis zeichnen. Läsionen im vorderen Bereich des visuellen Assoziationsareal des Temporalcortex  eine assoziative Agnosie  keine Objekte erkennen können aber Gegenstände abzeichnen

5.3.3 Multimodale Areale

Im Anschluss an die sensorischen Assoziationsstrukturen erreichen die Signale die multimodalen Bereiche des Cortex. In diesen Regionen werden die Informationen aus unterschiedlichen Sinnesystemen integriert. Diese multidalen Repräsentationen werden in den Assozitionsarealen zusätzlich mit motivationalen und emotionalen Informationen assoziiert. Visuelle Signale, erreichen unsere drei größten Assoziationsbereiche (Parietal-, Temporal-, und Frontalcortex) unseres Cortex. Temporalcortex  visuellen Informationen vor allem mit auditorischen Signalen verknüpft und schaffen unter anderen die Grundlage für die Repräsentationen unseres Sprachsystems, bei dem ein Wort ja auch visuelle Erinnerungen an einen Gegenstand hervorruft. Parietalcortex  Lokalisation von Gegenständen im Raum sowie die Berechnung von Eigenbewegungen in einer dreidimensionalen Welt & z.B. arithmetische Denkprozesse wie das Addieren von Münzwerten beim Bezahlen (wir transformieren nummerische Werte in räumlichen Positionen) Präfontalcortex (PFC) (nimmt einen bedeutenden Teil der Fläche des Frontalcortex)  wo viele Teilfunktionen von Handlungsplanungen durchgeführt werden

5.3.4 Prämotorische Areale Wenn eine Handlung erforderlich ist, aktivieren die Neurone der Assoziationsreale die Zellverbände der prämotorischen Cortex Areale. Diese sind spezialisiert auf bestimmte Bewegungsrichtungen. Sie starten die Bewegungen aber nicht, sondern wählen sie aus. Läsionen dieses Bereichs des Gehirns führen dazu, dass die Patienten keine Handlungen auf Kommando durchführen können. Der Prämotorcortex auf der Innenseite des Cortex trifft die Handlungsauswahl entsprechend der Intentionen der Person und nicht entsprechend externer Signale.

5.3.5 Primäres motorisches Areal Von Motorcortex führt die Pyramidenbahn in das Rückenmark und in die motorischen Hirnnervenkerne, um Bewegungen zu initiieren (in die Wege leiten). Läsionen des Motorcortex führe zu Lähmungen auf der contralateralen Seite.

5.4 Der sensorische Thalamus: Das „Tor zum Bewusstsein“ Mit Ausnahme des Geruchsinns besitzen alle sensorischen Systeme eine synaptische Umschaltung im Thalamus, bevor sie den Cortex erreichen. Der GLd (Corpus geniculatum laterale pars dorsalis) ist die thalamische Umschaltung des geniculocorticalen visuellen Systems, welches seine visuelle Information aus der Retina erhält und zum primären visuellen Cortex projiziert. Die Signal Verarbeitung im GLd ist stärker von corticalen als von retinalen Prozessen beeinflusst: Ihre subjektive Wahrnehmung wird viel stärker von den visuellen Erwartungen, Erfahrungen und Aufmerksamkeitsprozessen ihres Cortex beeinflusst, als von den visuellen Informationen, die ihre Retina über dieses Objekt übermittelt. Die Wahrnehmung stellt uns niemals ein echtes Bild der Wirklichkeit zur Verfügung, sondern jedes Individuum seine subjektive Welt konstruiert, ohne Zugang zu einer objektiven Realität. Eine besonders radikale Folge der massiven coritcalen Beeinflussung der thalamischen Verarbeitung ist die Möglichkeit, ganze Sinnesysteme abschalten zu können. Der Thalamus stellt ein Nadelöhr dar, durch das fast alle Sinne hindurchmüssen, und in dem

sie gehemmt oder verstärkt werden können. Die Sinneseindrücke, die den Thalamus erfolgreich passieren, bestimmen im Wesentlichen unsere corticalen Vorgänge. Daher nennt man den Thalamus auch häufig „das Tor zum Bewusstsein“....