wahrnehmung · 2010-10-06 · mit aktiver motorik hilft bei aufbau des körperschemas – und des...
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Beispielbild
WAHRNEHMUNG
Somatosensorik
SoSe 2009
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2Allgemeine Psychologie
Unterteilung
Somatosensorik
Hautsinne:
-Tastwahrnehmung
-Temperatur
-Schmerz
-Indirekt: Feinmotorik
Stellungssinne:
(Propriozention)
-Stellung der Gliedmaßen
-Indirekt: Lagesinn & Körperschema
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3Allgemeine Psychologie
Propriozeption
Rezeptoren:Muskelspindeln,
Sehnen (Golgi-Rezeptoren)
Kortikale VerarbeitungTractus spinocerebellares &
Cerebellum
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4Allgemeine Psychologie
Unterteilung
Hautsinne
Aktiv (Haptik):
-Objekterkennung
-Halten von Objekten
-Aufbau: Körperschema
-Soziale Funktion
Form, Textur, Gewicht, Größe
Richtiger Krafteinsatz beim Zusammenspiel mit aktiver Motorik
Hilft bei Aufbau des Körperschemas – und des
erweiterten Körperschemas
Mutter-Kind-Interaktion ‚kontaktkomfort‘
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5Allgemeine Psychologie
Hautsinne
Rezeptoren
Rezeptortypen:Merkel-Zellen
Meissner-Körperchen
Ruffini-Körperchen
Pacini-Körperchen
&
Freie Nervenenigungen
Verteilung unterscheidet sich für behaarte und unbehaarte Haut: Weniger
Meissner-Körperchen unter behaarter Haut, dafür Haarfollikel-Sensoren
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6Allgemeine Psychologie
Hautsinne
Adäquater Reiz:
3-40 Hz (Zittern)
Schnelle Adaptation
Adäquater Reiz:
.3-3 Hz (Druck)
Langsame Adaptation
Adäquater Reiz:
10-500 Hz (Vibration)
Schnelle Adaptation
Adäquater Reiz:
15-400 Hz (Summen)
Langsame Adaptation
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7Allgemeine Psychologie
Hautsinne
kleine rezeptive Felder
große rezeptive Felder
Dichte (Fingerkuppe)
Merkel: 70/cm2
Meissner: 154/cm2
Ruffini: 15/cm2
Pacini: 20/cm2
Oberflächennähe der entscheidende Faktor
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8Allgemeine Psychologie
Psychophysik der Hautsinne
Zusammenfassung
Form- und Texturwahr-
nehmung
Neuronales Bild der
Bewegung auf der Haut:
Greifen von Objekten
Neuronales Bild der Vibrationen auf der Haut:
Durch Objekte (z.B. Stift) vermittelte Texturen
Neuronales Bild der
Spannung, die durch ein
Objekt auf der Haut
erzeugt wird.
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9Allgemeine Psychologie
Psychophysik der Hautsinne
Detailwahrnehmung
Die Messung der rezeptiven Feldgröße erfolgt mit Hilfe der
2-Punkt-Schwelle
Die 2-Punkt-Schwelle variiert –abhängig von der gemessenen Körperstelle (1 mm – 7 cm).
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10Allgemeine Psychologie
Psychophysik der Hautsinne
Detailwahrnehmung
Johnson & Lamb:
Erhabenes Punktmuster wird über Hand gerollt. Nervenimpulse aus Nervenfasern der Finger wird abgeleitet. Neuronale Abdrücke werden so direkt sichtbar.
Resultat:
Langsam adaptierende Rezeptoren bilden das Muster genau ab. Dagegen verschmiert das Muster bei schnell adaptierenden Zellen.
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11Allgemeine Psychologie
Psychophysik der Hautsinne
Detailwahrnehmung
Vega-Bermudez et al.:
Prognostischer Wert des neuronalen Musters: Ist die hohe Auflösung der Merkelzellen tatsächlich die Basis für die hohe Detailwahrnehmung?
Fehler in der Identifikation taktiler Buchstaben (B statt D, C statt O) aus dem neuronalen Muster prognostizierbar.
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12Allgemeine Psychologie
Verschaltung bis in den Kortex
Verschaltung: Lemniskales oder Hinterstrang-System
Aktiviert durch Rezeptoren der Haut & Propriozeption (Druck, Berührung,
Vibration, Stellung der Gliedmaßen) = epikritische Sensibilität
Kreuzung in der medialen Schleife (Leminiscus med.) auf die andere Seite
(hier: Kontrastverstärkung). Hier auch reflektorische Verschaltung zu motorischen Interneuronen.
Umschaltung im Thalamus, von dort in den somatosensorischen Kortex
Somatotop, d.h. angrenzende Neurone verarbeiten Information
aus angrenzenden Arealen der Haut.
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13Allgemeine Psychologie
Verschaltung bis in den Kortex
1. Kortikale Schaltstelle:ventrobasaler Thalamus
2. Kortikale Schaltstelle:somatosensorischer Kortex S1 (Brodman Area 1,2,3a,b)
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14Allgemeine Psychologie
Primärer somatosensorischer Kortex
Eigenschaften der Neurone in S1
- On-Center Neurone mit antagonistischem Umfeld
- Angrenzende Neurone bilden angrenzende Hautregionen ab
- Neurone reagieren spezifisch auf die Orientierung eines taktilen Reizes oder seine Bewegungsrichtung
- Die Körperfläche ist 3-mal in unterschiedlicher Funktionalität abgebildet:
1. Area 1: Texturunterscheidung
2. Area 2: Größen/Formeinschätzung
3. Area 3a,b: Zusammenfassung von Textur- und Formunterscheidung
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15Allgemeine Psychologie
Primärer somatosensorischer Kortex
Homunculus: Darstellung des Körper aufgrund der rezeptiven
Feldgröße, d.h. Sensitivität
Folge von S1-Läsionen:
Beeinträchtigungen in der Berührungs-, Wärme-, Druck- und Schmerzempfindung der kontralateralen Seite.
Was bedeutet die Somatotopie?
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16Allgemeine Psychologie
Weitere somatosensorische Repräsentationen
Die zweite Projektionsfläche ist der sekundäre somatosensorische Kortex (S2, Broadmann Area 5 & 7).
Er erhält wahrscheinlich auch direkte Afferenzen aus dem Thalamus.
Auch S2 ist somatotop.
Folgen von Läsionen in S2:
Läsion in S2: Empfindung kann noch angegeben werden, jedoch Probleme in der Identifikation des Objektes (taktile Agnosie)
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17Allgemeine Psychologie
Temperatur & Schmerz
Freie Nervenendigungen:
Thermo- und Schmerzreize.
Zug & Druck, z.B. an Haaren
Fasertypen:A-alpha: myelinisiert, 80-120 m/s (Propriozeption)A-beta: myelinisiert, 35-75 m/s (Propriozeption, Berührung)A-delta: dünn myelinisiert, 5-30 m/s (Temperatur, „stechender“ Schmerz)C: nicht myelinisiert, 1 m/s (Temperatur, „brennender“ Schmerz)
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18Allgemeine Psychologie
Temperatur & Schmerz
Eigenschaften der freien Nervenendigungen
Adäquater Reiz ist ein starker Druck oder Zug, extreme Temperaturen (ab 45°) oder ätzende, die Haut schädigende Stoffe.
Aber:
Die Aktivierung der freien Nervenendigungen ist kein Prädiktor für das Erleben von Schmerz! Schmerz ist ein psychologisches Phänomen!
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19Allgemeine Psychologie
Temperatur & Schmerz
Verschaltung 2: Extralemniskalesoder Vorderstrang-System
Aktiviert durch langsam leitende Fasern (Schmerz- und Temperatursensoren) =
protopathische Sensibilität
Kreuzung im Rückenmarkssegment.
Umschaltung im Thalamus, von dort in den somatosensorischen Kortex (vor
allem S2)
Somatotop, d.h. angrenzende Neurone verarbeiten Information aus
angrenzenden Arealen der Haut.
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20Allgemeine Psychologie
Temperatur & Schmerz
Systemstrukturen
Frühe Aktivierung des „periäquaduktalenGrau“, des Hypothalamus & limbischenSystems, der Trigeminuskerne und der Formatio reticularis
Thalamusefferenzen zu S1, S2
Indirekte Aktivierung: Inselrinde & Cingulum (Emotionale Bewertung)
Kortikales Schmerzsystem
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21Allgemeine Psychologie
Temperatur & Schmerz
Kognitive Komponenten beim Schmerzerleben
Bei vielen Prozeduren werden die
Schmerzrezeptoren erregt.
Wieso reagiert das Gehirn nicht angemessen auf den
verletzenden Reiz?
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22Allgemeine Psychologie
Temperatur & Schmerz
Kognitive Komponenten beim Schmerzerleben
Erwartung:
Bei OP-Patienten hilft prä-operative Aufklärung, aber auch die Gabe von Placebos
Verlagerung der Aufmerksamkeit:
Bei schmerzhaften Eingriffen ohne Narkose hilft die Ablenkung des Patienten auf eine andere Aufgabe
„Emotionale“ Ablenkung:
Hat der ablenkende Reiz eine positive emotionale Komponente, so reduziert er das Schmerzerleben. Umgekehrtes gilt für emotionale negative Reize
Interindividuelle Faktoren:
Unterschiedliche Kulturkreise verwenden – bei gleichem Erleben –eine andere Klassifikation.
Schwellen werden auch lernbedingt moduliert (siehe Sportler).
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23Allgemeine Psychologie
Temperatur & Schmerz
Kognitive Komponenten beim Schmerzerleben
Filter-Kontrolltheorie von Melzack & Wall (1988)
Filter-Kontrollsystem im Hinterhorn des Rückenmarks, bestehend aus der Subs. Gelatinosa (SG) und Übertragungszellen (T-Zellen). Dünne Nervenfasern (S) aktivieren SG+, und öffnen den Schmerzfilter. Dicke Nervenfasern (L) aktivieren SG- und schließen den Schmerzfilter.
Bei schmerzhaftem Reiz hilft eine Aktivierung der L-Fasern (z.B. Reiben), da der Filter geschlossen wird. Auch zentrale Kontrolle (Kortex) ist möglich.
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24Allgemeine Psychologie
Vestibuläres System:
Der Lagesinn
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25Allgemeine Psychologie
Allgemeine Funktionen
Stabilisierung der Wahrnehmung in Bezug
auf die Raumkoordinaten
Die Hauptkoordinaten müssen immer explizit verfügbar sein.
Alle Signale aus anderen Modalitäten werden diesen Koordinaten zugeordnet.
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26Allgemeine Psychologie
Allgemeine Funktionen
Aufrechterhaltung des Körpergleichgewichts
Das vestibuläre Signal muss unmittelbar an die Stützmotorik des Körpers weitergegeben
werden. Es müssen bei Lageveränderung sofort die entsprechenden
kompensatorischen Bewegungen ausgeführt werden.
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27Allgemeine Psychologie
Allgemeine Funktionen
Steuerung der kompensatorischen Augenbewegungen
Augen- und Kopfbewegungen müssen genau miteinander abgestimmt werden. Das geschieht über schnelle
sakkadische Augenbewegungen, die den Eigenbewegungen
vorauseilen müssen.
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28Allgemeine Psychologie
Physiologie
Lage im Innenohr
Schließt sich an die Cochlea an und besteht aus drei Bogengängen und zwei Membranen (Otholiten-Organe: Sacculus, Utriculus)
BOGENGÄNGE
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29Allgemeine Psychologie
Physiologie
Lineare Beschleunigung:
Otholiten-Organe
Winkelbeschleunigungen:
Bogengänge
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30Allgemeine Psychologie
Physiologie
Umsetzung der Signale der Bogengänge:
-Pitch / Höhe (‚Nicken‘)
-Roll / Rollbewegung (‚Kopf-zu-Schultern‘)
-Yaw / Scherbewegung (‚Verneinen‘)
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31Allgemeine Psychologie
Physiologie
Winkelbeschleunigung
Die Bogengänge sind mit Endolymph-Flüssigkeit gefüllt. An der Basis befindet sich die Cupula, die die sensitiven Haarzellen enthält. Die Haarzellen verlassen die Cupulaim Nv vestibularis.
Wenn sich selektiv nur die Endolymphenoder die Cupila bewegt, dann wird die Cupula ausgelenkt. Dies ist der adäquate Reiz für die Rezeptoren.
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32Allgemeine Psychologie
PhysiologieWinkelbeschleunigung
Phase der Beschleunigung: Innenohrsystem wird bewegt, ‚träge‘ Endolymphe bewegen sich nicht, Auslenkung der Cupula.
Phase der Konstanz: Illusion des Stillstandes
Phase des Abbremsens: ‚träge‘Endolymphe bewegen sich noch, Auslenkung der Cupula, Illusion der Eigenbewegung
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33Allgemeine Psychologie
Physiologie
Lineare Beschleunigung
Sakkula und Utrikulus sind die Otholiten-Organe. Aufgrund ihrer Lage verarbeiten sie die linearen Beschleunigungen.
Die Haarzellen sind hier in der Macula eingebettet. Sie ragen in die otholitische Membran, die mit Flüssigkeit gefüllt ist. Auf dieser lagern die Otholiten (Kalzium-Kristalle).
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34Allgemeine Psychologie
Physiologie
Lineare Beschleunigung
Der Mechanismus der Reizübertragung ist ähnlich der Wirkung in den Bogengänge. Erneut spielt die Trägheit des Systems eine wichtige Rolle, die die Beschleunigung und das Abbremsen überträgt.
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35Allgemeine Psychologie
Neurophysiologie
Augenkontrolle
Indirekte Verschaltung über die PPRF (paramediane pontineretikuläre Formation) zum Nucleus abducens.
Automatische Kontrolle über kompensatorische Augenbewegungen bei schnellen Kopfbewegungen nach links oder rechts.
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36Allgemeine Psychologie
Neurophysiologie
Augenkontrolle
PPRF (paramedianepontine retikuläreFormation) erhält kollaterale Signale vom frontalen Augenfeld. Modulation des Nuclabducens.
Läsion kann Probleme in der Exekution von willkürlichen okularenSuchbewegungen verursachen.
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37Allgemeine Psychologie
Neurophysiologie
Zusammenfassung
Das vestibuläre Signal wird über den Nucleus vestibularis verschaltet und reguliert…
… die Haltungskontrolle (vestibulospinaler Reflex)
… die Position von Kopf und Nacken
…die Augenmuskeln (Nystagmus)
Zudem muss von einer zentralen Repräsentation im Kortex ausgegangen werden, die noch nicht gesichert ist.
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38Allgemeine Psychologie
Nystagmus
Definition: Durch einen optokinetischen oder vestibulären Reize reflektorisch ausgelöste konjugierten Augenbewegungen mit typischem Wechsel von langsamer und schneller Phase (Augenfolgebewegung und Sakkade)
Optokinetischer Nystagmus:Durch großflächige visuelle Bewegungsreize ausgelöste reflektorisch langsame konjugierte Augenfolgebewegungen, die von Sakkaden abgewechselt Werden. Ziel des optokinetischenNystagmus (OKN) ist das reflektorische Fixieren eines bewegten Sehobjektes.
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39Allgemeine Psychologie
Nystagmus
http://www-clmc.usc.edu/Resources/ResourcesMoviesRobotOculomotorControl
Vestibulärer Nystagmus
Definition: Durch Reizung der vestibulärenBogengänge infolge von Drehbeschleunigungen des Kopfes ausgelöst. Ursache: vestibulookuläre Reflex (VOR)Sinn: Sehziel auch bei Kopfbewegungen foveal halten, deren Geschwindigkeit den Einsatzbereich des optokinetischenNystagmus (OKN) überschreitet. Der Reflex funktioniert in allen drei Raumebenen: bei Rotation des Kopfes in der Horizontalen, in der Vertikalen und bei Seitenneigung.
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40Allgemeine Psychologie
Nystagmus
Kalorischer Nystagmus
Definition: Ein durch Warm- oder Kaltspülung eines Ohres ausgelöster vestibulärer Nystagmus. Mechanismus: Endolymphe werden durch den Temperaturunterschied in Fluss versetzt, d.h. die Cupula wird ohne Eigenbewegung ausgelenkt.Sinn: Diagnostische Untersuchung der Funktion des linken oder rechten Vestibularorgas.Folge der Stimulation:Drehschwindel, Nausea(Seekrankheit) oder Fallneigung zur Seite auf.
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41Allgemeine Psychologie
Interaktion mit anderen Systemen
Plausibilität eines ‚höheren‘ kortikalen vestibulären Zentrums ergibt sich aus der Interaktion mit den anderen Sinnen.
Visuell-vestibuläre Interaktion: Die Wahrnehmung eines bewegten Objektes wird durch die Eigenbewegung beeinflusst, und umgekehrt.
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42Allgemeine Psychologie
Vestibulärer Kortex
Kandidaten, die bei einer visuell-vestibulären
Interaktion ansprechen
Area 7
SuperiorerParietallappen
PIVC
Posteriorerinsulärer Kortex