WS25/26 Biopsychologie

wichtig für wertrepräsentation

• Orte: area tegmentalis ventralis, susbtantia nigra
• rel. projektionen: ncl. accumbens, striatum, hippocampus, medialer präfrontaler cortex (inkl. orbitofrontaler cortex, ventromedialer präfrontaler cortex) 
  •  besonders für wertrepräsentation
  • spricht auf viele reizarten an
  •  skalieren nach reizqualität + spannweite mögl. belohnung (e.g. 10euro bei max. gewinn 10 vs. max gewinn 10k
  • e.g. iowa gambling task
• dopaminerge neurone in area tegmentalis ventralis signalisieren vorhersagefehler
  • pos: unerwartet postitiv 
  • neutral: erwartet positiv
  • neg: ausbleiben erwartet pos. 
  • wesentl. für repräsentation werte

Phasen der Strategien:

• pre-punishment
• pre-hunch: andeutung strategiewechsel aber personen merken es null
• hunch: intuitives wissen ü. verhaltenskonsequenzen 
• conceptual: konzeptuelles wissen ü. verhaltneskonsequenzen

Gesunde: 100% hunsch, 70% conceptual, antizipatoriche hautleitfähigkeitsreaktionen schon bei pre-hunch -> also körper weiß schon bescheid

Läsion: gesamt schlechtes / indefferentes verhalten -> schlecht in wert basiert obwohl 50% conceptual, auch keine antizipatorische hautleitfähigkeit

=> präfrontal: wertung + somatische marker (integrieren / generieren)

• körper zeigt reaktion automatisch
• diese beeinflusst unsere entscheidung
• also nicht rational sondern durch marker beeinflusst
• orbitofrontaler cortex, ventromedialer präfrontale cortex -> assoziationen kompl. sit. & somatische veränderung -> schnelle anpassung entscheidungen

link: analytisch, logisch, wissenschaftl.

rechts: künstl., kreativ, intuitiv

• untersuchung pat. mit aphasie (sprachstörung)
• e.g. sprachverständnis intakt, aussprache silben etc begrenzt
  • läsion linke hemisphäre, zw. frontal & temporallappen -> broca areal 

=> lateralisierung Sprachproduktion

• verbindung über corpus callosum/ balken + kommissurfasern 
• klar lateralisiert: sensorische/ motorische Funktionen 
  • (je kontralateral repräsentiert)
  • lateralisierung über subcortikale faserkreuzungen
• jedoch: schaden interhemisphärische verbindungen keine verhaltensdefizite
• funktion: lernleistung auf jedem Hirnbereich (bspw. lernen aufgabe auf einem auge übertragung auf anderes)

• Wada-Test: kurzzeitige narkotisierung einer hemisphäre
• Dichotischer Hörtest: simultane, akustische stimulation beider ohren mit unterschiedl. informationen
• Funktionelle Bildgebung: nicht-invasive messung neuronaler aktivität + anschließende bestimmung reaktive aktivierung je hemisphäre
• Callosotomie: Durchtrennung corpus callosum "split brain"

• untersuchung durch seperate stimulation hemisphären, reaktion sprachl./ motorisch (je nach dominanter hemisphäre) 

Befunde

• rechte hemisphäre (nciht sprachl.) kann wörter manuell identifizieren aber nicht benennen
• helping hand phänomen: rechte hemisphäre kann motorisch eingreifen, um handlungen linke hemisphäre zu korrigieren
• hemisphären können (in bestimmten situationen) weitgehend unabhängig voneinander agieren 

• Händigkeit
  • 85-90% rechtshänder
  • linkshänder flexibler bei einfachten tätigkeiten 
• Viseuelle Exploration
  • bspw. rechtshänder frühe orientierungspräferenz linke gesichtshälfte
• Sprache 
  • meist linke hemisphäre dominant (>bilateral>rechts dominant) (häufiger bei rechtshändern)
• für viele funktionen nur relative lateralisierung, weitgehend bilateral e.g.:
  • L: sehen wörter/ buchstaben, hören sprachlaute, bewegung komplex/ ipsilateral, Gedächtnis verbal/ interpretation Erinnerungen, Sprache: sprechen/ lesen/ schreiben/ rechnen
  • R: sehen gesichter/ geometrische muster/ emotionaler ausdruck, sprache nichtsprachl. geräusche/ musik, fühlen taktile muster/ brailleschrift, Bewegung in räuml. muster, gedächtnis nichtsverbal/ wahrnehmungsaspekte, sprache emotionaler gehalt, räuml. fähigkeiten mentale rotation/ geometrie/ richtung/ entfernen

=> ev. grund: effiziente nutzung neuronale ressourcen (keine redundante verarbeitung), gleichzeitige bearbeitung aufgaben mit rechter hemisphäre, verbesserte koordination / geschwindigkeit sprachprozesse -> keine laufzeit über interhemisphärische verbindung (bspw soziale interaktionen, kooperation, kult. weitergabe wissen etc.)

bei hoher geschwindigkeit erkennen einheiten für verständnis schwieriger

akustische verarbeitung gesprochene sprache

• primärer auditorischer cortex: heschl-querwindung
• wernicke-areal: sprachverständnis

visuelle verarbeitung geschriebener sprache: 

• primär visueller cortex
• gyrus angularis: sprachl. analyse von schrift

sprechen

• broca areal:  vorbereitung sprachproduktion 
• primärer motorische cortex: sprachproduktion

1. Prozesse bspw. auf gehörte Frage antworten/ laut lesen siehe folgende karten
2. Vorhersagen welche symptome durch läsion spezif. bereiche

=> these wie sprachbezogene infos im gehirn verarbeitet werden

1. primär auditorischer cortex empfängst sprachsignal
2. sendet info an wernicke areal
3. wernicke areal: sprachverständnis entsteht
4. wernicke bereitet antwort vor
5. transferierung antwort über fasciculus arcuatus -> broca areal
6. broca areal aktiviiert geeignete artikulationsprogramme
7. ausdrückung über primären motorcortex

• visueller cortex empfängt info 
• vermittelt info an gyrus angularis 
• gyrus angularis übersetzt visuellen eindruck in auditorischen code
• auditorischer code an wernicke areal
• wernicke areal: sprachverständnis entsteht
• wernicke bereitet antwort vor
• transferierung antwort über fasciculus arcuatus -> broca areal
• broca areal aktiviiert geeignete artikulationsprogramme
• ausdrückung über primären motorcortex

• Broca Areal Läsion: expressive aphasie 
  • normales verständnis geschrieben/ gesprochene sprache
  • sprache enthält bedeutung, schlechte artikulation
• Wernicke Areal Läsion: rezeptive/ sensorische aphasie
  • schlechtes verständnis geschriebene/ gesprochene Sprache
• Fasciculus arcuatus aphasie: leitungsaphasie
  • sprachverständnis & spontane sprache weitgehend intakt 
  • probleme wiedergabe gehörte/ gelesene wörter 
• Gyrus angularis: 
  • alexie: unfähigkeit zu lesen
  • agraphie: unfähigkeit zu schreiben
  • intaktes sprachverständnis / erhaltene sprachproduktion

=> es gibt aber wiedersprüchl. funde (e.g. verzögertes auftreten von symptomen, rel. schnelle erholung von symptomen, keine symptome)

• effektive stimulationsorte streuen weit über linke hemisphäre
• whkt komplette sprachhemmung steigt je näher am broca-areal

• sprachl. konflikte (wissen/ semantik) -> negativierung EKP (n400)
  • semantik bissl stärkere neg. als wissen
  • korrelat inhalt. sprachverständnis
• bei Aphasie N400 v.a. bei pat. mit schlechtem sprachverständnis reduziert  -> geringe sensitivität für sprachl. verletzungen (bei denen mit guten nur ganz ganz bissi)
• grammatikalische fehler -> positivierung EKP (P600, syntactic positive shift)
  •  korrelat des grammatiklaishcen sprachverständnisses

schwacher zusammenhang broca-/wernicke vs. rezeptive/expressive aphasie, dennoch im klin. kontext oft verwendet

• globale aphasie: schwere sprachbeeinträchtigung mit automatismen
• broca aphasie: starke artikulationsschwierigkeit bei intaktem sprachverständnis
• wernicke aphasie: weitgehend flüssige sprachproduktion, normale artikulation & prosodie, syntaktische störung ->phonematische paraphraisen & neologismen

neuroanatomie: struktureller aufbau nervensystem

neurophysiologie: funktionelle prozesse im nervensystem

neurochemie: chemische prozesse im gehirn

emotionen entstehen in zwei prozessen

1. unspezif physiologische erregung 
2. kogn. bewertung der erregung 

=> interpretation -> enstehung konkrete emotion (attributionsprozess)

stärke körperl erregung = intensität emotion

bestätigugn: vpn die net korrektüber wirkung adrenalin informiert wruden attribuierten körperl eher auf emotionalen zustand, aber auch wiedersorüche & kontrollgruppe auch bissi also maybe net so allgemeingülltig

• Es gibt nur Materie
• Psychisches erleben ist vollständig beschreibbar durch neuronale Prozesse
• Biopsychologische Perspektive

• Es gibt Geist
• Existenz des materiellen wird grundsätzlich ausgeschlossen

• Geist & Materie existieren nebeneinander
• Aber wie interagieren sie?

• Teilgebiet Psychologie
• Verknüpfung biologischer & psychologischer Sachverhalte
• Engere Definition (somatisch – physisch, nerven – psychisch) möglich
• Keine Übereinkunft

• Physiologische Vorgänge für Verständnis von Verhaltens Leistung
• Zusammenhang biologische Prozesse & verhalten, alle Organe des Körpers

• Structure and actions in brain produce mind and behaviour
• Behaviour modifying structures/ actions oft he brain
• „brain controls behaviour and in turn behaviour alters the brain“

• Interdisziplinär
• Psychologie, Medizin, Biologie, Pharmazie

• 460-379 v Chr. Hippokrates diskutiert Epilepsie als eine Störung des Gehirns, Gehirn wirkt bei Sinneseindrücken mit, Sitz der Intelligenz
• 177 n. Chr Galen: Hirnventrikel als Sitz seelischer Funktion
• 1504 n Chr. Leonardo da Vinci stellt Wachstabdrücke der menschlichen Ventrikel her
• 1796 Franz Joseph Gall: einzelne Bereiche des Gehirns sind für umgrenzte Funktion zuständig
• 1823 Flourens „jeder Teil des Gehirns kann jede Aufgabe übernehmen“
• 1832-1920 Wilhelm Wundt, Studium der Medizin mit Schwerpunkt Physioloige, erste Lehrveranstaltungen zu Psychologie als Naturwissenschaft, erstes großes Wert Prinzipien der Physiologischen Psychologie
• 1842-1910 William James, Studium der Medizin Schwerpunkt Physiologie, erste lehrveranstatlung relations between psychology and physiology 

• nicht im strengen Sinne
• historisch gewachsene thematische/ methodische Spezialisierungen neurowissenschaftl. Vorgehens
• hauptansätze
  • gezielte manipulation somatischer strukturen/ funktionen 
  • gezielte manipulation psychischer prozesse 
  • korrel. ansatz: erfassung & in beziehung setzen somatischer & psychischer prozesse 
    • korrel v.a. wenn keine direkte manipulation mögl./ ethisch is)

• Beziehung zwischen somatischen Merkmalen & psychischen Vorgängen unter psychologischer Perspektive
• Fokus primär psychische Vorgänge (abhängige Variable)
• Somatische Merkmale
  • Physiologische / biochemische Vorgänge
  • Anatomisch-morphologische Strukturen, Ablaufsort
  • Häufig tierexperimenteller Ansatz

=> körper auf psyche

• Zusammenhang Hirn Struktur und verhalten
• Primär Zugang: Verhaltensbeobachtungen an Personen mit Hirnschäden (z.B. durch neurochirurgische Eingriffe, Unfälle, Krankheiten)
• Klinischer Fokus: Rehabilitation, Diagnostik

• Korrelate psychischer Funktionen
• Nicht-invasive Messungen, psychische Vorgänge als UV, Physiologie als AV
• Methoden: Messung zentralnervöser/ autonomer/ motorischer Aktivität

=> psyche auf körper

• Auswirkung Psychopharmaka auf Erleben/ Verhalten
• Methoden: Psychophysiologie, Neuropsychologie (Verhaltenseffekte)
• Grundlagenwissenschaftl. Fokus (Bedeutung & Wirkprinzipien körpereigener psychoaktiver Substanzen.)
•  Anwendungsfokus: Bereitstellung von potenten Medikamenten zur Behandlung psychischer Störungen

• Interdisziplinär
• Nicht invasiv, primär bei Menschen
• Biologische Grundlagen höherer kognitiver Leistungen
• Wichtigste Methode: funktionelle Bildgebung
• Korrelativer Ansatz
• Keine Kausalschlüsse möglich

(Bspw: gemeinsamkeiten & unterschiede verschiedene shizophrene patienten/ subtypen, abnahmen graue Substanz in unterschiedl. Hirnregionen, >95% genauigkeit vorhersage)

• Gemeinsamkeiten & unterschiede verschiedener Spezies
• Fokus auf beobachtbarem Verhalten (AV)
• Ziel: Verständnis Evolution/ Genetik/ Adaptivität von Verhalten
• Methoden: Labor o. ethologischer Ansatz (natürliche Umgebung)

• Variation somatischer Strukturen / Funktionen ->  Messung Erleben/ Verhalten
• Messung somatischer Variablen <- Variation von Erleben/ Verhalten
• Soma <-> Erleben / Verhalten

• Notfallmedikament
• Opioid-Antagonist
• Teilweise Aufhebung Wirkung Opioide

Interferenz mit Neurotransmittersystem

Bereich: Physiologische Psychologie

Neurostimulation

Bereich: Physiologische Psychologie

=> beispiel mit stimulationstechniken zusammenhänge zwischen körperlichen & psychischen funktionen

Messung von Erleben und Verhalten basieren auf Variation somatischer Strukturen/ Funktionen, Maus Möglichkeit Selbststimulation des mesolimbischen Belohnungssystems, Signal über Tagehinweg stark steigend auf ca 750 Selbststimulationen/h -> Suchtverhalten