Biologische Psychologie (2., akt. Aufl.)

Fragen zum 6. Kapitel


Frage 1

Erläutern Sie die funktionelle Organisation des präfrontalen Cortex.


Antwort zu Frage 1

Der laterale präfrontale Cortex (PFC) lässt sich entlang der anteroposterioren und der dorsoventralen Achse in verschiedene funktionelle Zonen einteilen. Von posterior nach anterior entfernt sich die Funktion immer weiter von einer einfachen instruktionsabhängigen Wahl von Handlungsalternativen zu einer Gesamtkontrolle aller gerade ablaufenden kognitiven Prozesse. Das heißt, dass in den prämotorischen Arealen des posterioren PFC primär eine von verschiedenen Handlungsmöglichkeiten ausgesucht wird, während im frontalen Pol Handlungsstrategien erwogen werden. Entlang der dorsoventralen Achse des PFC ändert sich die Bedeutung emotionaler Beeinflussung von kognitiven Prozessen. Diese spielen im dorsalen PFC eine geringere Rolle als im ventralen PFC.



Frage 2

Wie werden Handlungen von den Arealen 8 und 6 organisiert?


Antwort zu Frage 2

Die Brodmann-Areale 8 und 6 gehören dem prämotorischen Cortex an und beteiligen sich an der Handlungsauswahl. Patienten mit Läsionen in diesen Regionen haben keine Probleme, eine Handlung motorisch auszuführen. Sie haben auch kein Problem, die Instruktion für eine Aufgabe kognitiv zu verstehen. Trotzdem gelingt es ihnen nicht, auf den jeweiligen Stimulus und entsprechend der Instruktion die richtige Handlung auszuwählen. Kein Problem verursachen dagegen konditionierte Reaktionen auf hochgradig überlernten Stimulus-Reaktions-Assoziationen.



Frage 3

Was ist ein Ensemble?


Antwort zu Frage 3

Gruppen von Neuronen, die durch ihre gemeinsame Aktivität ein Objekt oder einen Gedanken repräsentieren. Ensembles sind somit temporäre Koalitionen von aktiven Neuronen. Diese Koalitionen entstehen, zerfallen und bilden sich in veränderter Zusammensetzung aufs Neue; genau wie die Gedanken in unserem Kopf.



Frage 4

Kann man im EEG lokale und weit verstreute Ensembles unterscheiden?


Antwort zu Frage 4

Ja, die Streuung muss aber groß genug sein, um die verschiedenen lokalen Maxima mit der eher schlechten räumlichen Auflösung des EEG differenzieren zu können.



Frage 5

Wie ist die Wirkung der Aktivierung dopaminerger Rezeptoren auf das Wachsen und Zerfallen von neuronalen Ensembles?


Antwort zu Frage 5

Eine massive Ausschüttung von Dopamin aktiviert die D1-Rezeptoren von postsynaptischen Neuronen. Wenn diese Neurone gerade in einem Ensemble aktiv sind, haben sie in diesem Moment sowieso gerade ein hohes Aktivitätsniveau. Die Bindung von Dopamin an D1-Rezeptoren erhöht das neuronale Aktivitätsniveau des Ensembles noch weiter. Benachbarte Nervenzellen, die in diesem Moment keine wichtige Information kodieren, sind dagegen nur wenig aktiv. Die Aktivierung der D1-Rezeptoren hemmt sogar diese Neuronen. Als Konsequenz entsteht wahrscheinlich ein hoher Signal-Rausch-Abstand für den Gedanken, der im Ensemble aufrechterhalten wird. Werden dagegen die D2-Rezeptoren aktiviert, z. B. durch Absinken des Dopaminspiegels im PFC (D2-Rezeptoren können auch bei niedriger Dopaminkonzentration aktiviert werden) werden eher die niedrig aktiven Neurone erregt. Dadurch brechen Ensembles auseinander und neue Gruppen gemeinsam aktiver Neurone können entstehen.



Frage 6

Wie justiert die dopaminerge Rückmeldung die Synapsen von Neuronen, die an einer Handlung beteiligt sind?


Antwort zu Frage 6

Die Menge und der Zeitpunkt der Freisetzung von Dopamin meldet die Güte unserer Vorhersage für das Ergebnis unserer Handlung. Hierbei wird die Dopaminfreisetzung reduziert, wenn das Ergebnis der Handlung schlechter war, als man erwartet hatte. Ist man dagegen positiv überrascht worden, erhöht sich augenblicklich die Dopaminfreisetzung. Diese sofortige negative oder positive dopaminerge Rückmeldung schwächt die gerade aktiven Synapsen bei Misserfolg oder stärkt sie bei Erfolg. Aus diesen Erkenntnissen wurde die Temporal-Difference-Learning-Theorie entwickelt, die einen Mechanismus beschreibt, wie neuronale Rückmeldungen immer bessere Prädiktionen der eigenen Handlungen ermöglichen.



Frage 7

Was ist ein ereigniskorreliertes Potenzial?


Antwort zu Frage 7

Ein ereigniskorreliertes Potenzial (EKP) entsteht aus der Aufmittelung des EEG-Signals nach einem immer wiederkehrenden Ereignis. Dieses Ereignis kann ein Stimulus sein, den man der Versuchsperson immer wieder gibt. Das wiederholte Ereignis kann aber auch ein mentales Ereignis sein, welches regelmäßig und zeitlich präzise bestimmbar auftritt.



Frage 8

Welche Frequenzbänder werden im EEG definiert und mit welchen mentalen Vorgängen werden sie assoziiert?


Antwort zu Frage 8

Das Alpha-Band (8 bis 12 Hz) dominiert, wenn man die Augen schließt und müde ist. Bei konzentrierter mentaler Arbeit tritt das Beta-Band (14 bis 25 Hz) wesentlich stärker in den Vordergrund. Beim Übergang zwischen Wachsein und Schlaf treten häufig Theta-Wellen (4 bis 7 Hz) auf. Im Tierexperiment konnten sie besonders mit der Aktivität des Hippocampus bei der räumlichen Orientierung assoziiert werden. Der niedrigste Rhythmus ist der des Delta-Bandes (<3 Hz), der vor allem im Tiefschlaf dominiert. Das Gamma-Band (>25 Hz) könnte die Aktivierung eines Ensembles anzeigen.



Frage 9

Welche Rolle spielen die Areale 25 und 10 im ventralen Präfrontalcortex bei Entscheidungen?


Antwort zu Frage 9

Bei Entscheidungen spielen Emotionen eine wichtige Rolle. Haben wir früher gute oder schlechte Erfahrungen mit einem bestimmten Produkt gemacht, steigt bzw. sinkt der subjektive Wert, den wir mit diesem Produkt assoziieren. Die Areale 25 und 10 integrieren Faktenwissen und das emotionale Gedächtnis für Konsequenzen vom Gebrauch dieses Produktes. Daraus entsteht eine subjektive Entscheidungstendenz, dieses Produkt erneut zu kaufen oder lieber die Alternative zu wählen. Patienten mit Läsionen in dieser Region zeigen daher häufig eine Unfähigkeit, aus negativen Erlebnissen die notwendigen Schlussfolgerungen zu ziehen und fallen immer wieder auf attraktive Lockangebote herein, wiederholen somit ungünstige Entscheidungen. Sie tun dies, obwohl sie sich an vergangene Erfahrungen erinnern können.



 

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