Bio II und so

Fähigkeit, eine Annahme über Bewusstseinsvorgänge in anderen Personen vorzunehmen und diese in der eigenen Person zu erkennen (in andere hineinversetzen)

False belief task

Explizit: Kinder ab 5-6 zuverlässig korrekt

Implizit: beobachten wo Kinder zuerst hinschauen

2-3 Jahre korrekt

Explizites Verständnis: 5-6 Jahre

Ein implizites Verständnis entwickelt sich vllt früher

Experiment: Augen der Kinder (3) richten sich auf die richtige Stelle aus, jedoch wandern diese direkt danach zur falschen Stelle -> implizit richtige Annahme

Temporo partietal junction (TPJ)

Auch zB temporale und präfrontale Regionen

Heterogene Muster, da auch verschiedene Ebenen

Der Perspektivübernahme

Soziale Fauxpas erkennen

Ironie, Sarkasmus und Metaphern

Kognitive

Erkennung der Gedanken, Motive und Emotionen und Persönlichkeitsmerkmale anderer Personen (Überlappung theory of mind)

Emotionale

Eigene emotionale Reaktion auf die Gefühle anderer Menschen

16 hetero Paare

Fmrt

Schmerz bei Frau oder Mann

Response der Schmerzapplikationen per Bildschirm

E: selbe Hirnregion (ACC + Insula) sind aktiviert, ob selber Schmerzinjektion oder beim Partner

E: Aktivierungsstärke der Hirnregionen korrelieren mit Empathiefragebögen

Neuropeptid Hormon

-wird im Ncl. Paraventricularis & und zum Teil im Ncl. Supraopticus des Hypothalamus gebildet

-Transport zum Hinterlappen der Hypophyse (Neurohypophyse)

-Ausschüttung bewirkt

Kontraktion der Gebärmuttermuskulatur

Milchjektion beim Stillen

Im Hirn:

Oxytocin Rezeptoren im Gehirn

Oxytocin kann per Nasenspray induziert werden

->subtiler Effekt auf kognitive Leistung

->moduliert soziale Wahrnehmung und Kognition

Reading Mind in the eyes Test (RMET)

Pharmakologische Manipulation: Oxytocin

-> verbessert Leistung

Entdeckt bei Makkaken in F5c

Affen nehmen eine Rosine vom Tisch -> neuronales Aktivierungsmuster gemessen

Beobachtung dass eine andere Person die gleiche Handlung ausführt

Einzelableitungen: F5c + PFG + STS

Mensch: nicht Einzelableitungen sondern große Netzwerke -> muss noch nachgewiesen werden

Imitationslernen

Makaken imitieren nicht, auch andere Tierarten lernen nicht durch Imitation

Perspektivübernahme

Makaken scheinen kein Ich- Bewusstsein zu haben und scheitern an einfachen toM Aufgaben

Empathie

Empathie erfordert rudimentäre ToM Kompetenzen

Notwendig aber nicht hinreichend für sozial kognitive Leistungen

Prozesse, mit denen Individuen bewusst oder unbewusst versuchen, die Art, die Intensität oder Dauer der Emotionen in eine bestimmte Richtung zu beeinflussen

Bewusst/unbewusst, Art, Intensität, Dauer…

Antizipatorische-> Reappraisal

Reaktive -> Suppression

Reappraisal

Neu oder Umbewertung der vorliegenden Situation

Suppression

Unterdrückung des emotionalen Erlebens bzw der emotionalen Reaktion

Reappraisal reduziert

negativen Aspekt 

Aktivierung der Amygdala

Hautleitfähigkeitsreaktion

->Ergebnisse für Suppression weniger eindeutig

->Aufwand der Unterdrückung erhöht emotionale Reaktion?

Ventrolateraler prärontaler Cortex-> Selektion und Inhibition

Anteriorer cingulärer Cortex -> Konfliktverarbeitung

Dorsolateraler präfrontaler Cortex

Posteriorer präfrontaler Cortex

Parietallappen -> Selektive Aufmerksamkeit, Arbeitsgedächtnis

-bewusste Wahl zwischen meheren Alternativen anhand von bestimmten Präferenzen, objektiven oder subjektiveren Entscheidungskriterien und Wertmaßstäben

-rational, auch spontan und emotionalen und moti. Faktoren beeinflusst sein

-beinhaltet Ausführung aber auch Unterlassung einer zielgerichteten komplexen Tätigkeit

-Braucht bewusstes Entscheiden und agieren

-abgrenzbar von einfachen automatischen Verhaltensweisen und Reaktionen

Einer der ersten neuropsychologisch untersuchten Fälle

Bahnarbeiter mit zerstörtem Orbitofrontalcortex

Probleme soziale Anpassung und Entscheidungsfindung

-massives Netzwerk

-Verknüpft: motorische, perzeptuelle und limbische Regionen miteinander

-Projektionen zu fast allen Regionen im parietalen und temporalen Cortex, auch prä striären Regionen im Okzipitallappens

• Efferenzen von Subcortikalen Regionen wie Thalamus, Basalganglien, Cerebellum und Kerne im Hirnstamm

Ideale Position für ZNS Koordination

Expansion des FC ist mit Evolution des Menschen assoziiert mit dem Auftreten höherer kognitiver Funktionen

Frontallappen(1/3 Cortex)  besteht aus motorischen + prämotorischen Regionen + Präfrontalcortex

Präfrontalcortex (Hälfte FC)-> sehr viel kleineres Verhältnis bei Nicht Primaten

-Läsionen des Frontalhirns haben charkt. Beeinträchtigungen auf exekutive Funktionen

-Perseveration

-Disinhibition, unreifes Auftreten

-vermindertes Urteils und Planungsvermögen

-Impulsivität

-wie kleine Kinder oder Demenz (Morbus Pick)

FHS: Beschreibung von Folgen der lok. Störung im Gehirn ist aber keine Krankheit

-erlauben Menschen ihr Verhalten unter Berücksichtigung der Bedingungen ihrer Umwelt zu steuern

Kognitive Kontrolle

Ziele setzen

Prios setzen

Bewusste Aufmerksamkeitssteuerung

Arbeitsgedächtnis

Aufgabenwechsel

Inhibition

Reaktionsüberwachung

->teilweise abgrenzbare neuronale Orga

Sens. Speicher -> KZG (Arbeitsgedächtnis = aktiver Speicher) -> LZG

System zur temporären Speicherung

Manipulation und Überwachung von nicht mehr in der Umwelt zur Verfügung stehender Infos

-> weiterhin kognitiv repräsentiert

Erlaubt Integration aktuell vorhandener, perzeptueller Infos mit gespeicherten Inhalten

Wichtig für ziel orientiertes im Gegensatz zu Stimulus getriebenes Verhalten

Nachweis: Delayed response task

Affe beobachtet wie Futter versteckt wird

Sicht verdeckt

Soll Futter finden

Affen mit Präfrontalläsion zeigen selektive Beeinträchtigung im Delayed response task (AG)

Aber: keine generelle Beeinträchtigung assoziativen Lernens (LZG)

Einzelableitungen im lateralen Präfrontalcortex

Cue zeigt den Ort an, worauf später reagiert werden soll (Futter)

->Reaktion kann erst nach dem GO Signal erfolgen (delay)

->Neuron reagiert selektiv während der Warteperiode

->neuronales Korrelat der aktiven Repräsentation während der perzeptuellen Abwesenheit des Stimulus

3 Neuronenpopulationen

Was Zellen -> beim 1. Delay aktiv

Wo Zellen

Was- Wo Zellen (integrieren beide Infos)

Beim Menschen steigt die Aktivität im PFc in der Delay Phase je nach Schwierigkeit

Aktivität in gesichtspez. Regionen ist nur während der Reizpräsentation vorhanden

Der laterale Präfrontalcortex dient als transienter Speicher für Infos die aus anderen neuronalen Netzwerken (LZG) zugänglich gemacht werden

Die Info wird also nicht permanent im Präfrontalcortex gespeichert, sondern dort nur so

lange aktiv aufrechterhalten, wie sie aufgabenrelevant ist

Domänenübergreifende Funktion

->Info aus versch. LZG Teilen wie Farbe, Form und Ort hier dargestellt

Nachweis: Aktivierung des PFC steigt in der Delay Phase

Erlaubt flexiblen Wechsel zwischen kognitiven Strategien oder Aufgaben

Wisconsin Card Sorting Test

->Fähigkeit zum Aufgabenwechsel

Eine Karte zu einem der 4 Stapel zuordnen -> keine Regel

Regel rausfinden durch positives Feedback vom VL

Nach 10 Durchgängen -> Regel Wechsel -> muss neue rausfinden

VP mit Frontalhirnläsion-> persevireren

Switchkosten: höhere Reaktionszeiten

     Fehlerraten

In Wechseldurchgängen

Neuronale Grundlage (fMRT) bei WSCT

Bei Wechsel der Zuordnungskategorie (neue Regel) -> Aktivierungsanstieg im lat. PFC

Aktivierungsänderungen des PFC abhängig von Aufgabenschwierigkeit

Problem: Task switching ist nicht isolierte Fähigkeit

-> Inhibitionsprozesse erforderlich

-> alte Regel muss unterdrückt werden, um neue Regel anzuwenden

Geplante Handlungen flexibel stoppen können

Inhibitionsfähigkeiten kann mit dem Stopp Signal Task erfasst werden

• VP müssen auf die Richtung eines dargestellten Pfeiles reagieren
• Ton: soll die Reaktion unterdrückt werden
• Stopp Signal Reaktionszeit (SSRT) beschreibt wie lange der Ton vor der Reaktion kommen muss, um eine erfolgreiche Reaktionsinhibition zu erreichen

-> je länger SSRT -> desto schlechter Inhibitionsleistung

->bei Läsion des IFG (Gyrus frontalis inferior) -> sehr hohe SSRT

->Interpretation: PFC relevant für Inhibitionsprozesse

Delayed response task und Inhibition

2 Gruppen von Neuronen im lateralen Präfrontalcortex

A) Neurone die während des Delays aktiv sind (Arbeitsgedächtnisrepräsentationen)

B) Neurone die beim Test aktiv nichtzutreffenden Orte hemmen

  -> hemmende Neurone liegen anterior zum frontalen Augenfeld

Ein übergeordnetes System koordiniert versch. Prozesse wie Arbeitsgedächtnis, Aufgabenwechsel und Inhibition und erlaubt die Detektion von Verhaltensfehlern

 ACC= Anterioer Cingulärer Cortex im medialen PFC

MA: Aktivierungen bei verschiedenen Aufgaben die eine Überwachungskomponente beinhalten

Flanker Task

Probanden müssen so schnell wie möglich auf den mittleren Pfeil (target) reagieren

Flanker sind kongurent oder inkongruent

Ergebnisse

Die Negativierung des EKP nach Fehlern ist stärker als nach konkreten Durchgängen (Error Related Negativity, ERN)

-> ERN wird im ACC generiert

-> ERN tritt nicht auf, wenn der Fehler nicht bemerkt wird

->Korrelat der Reaktionsüberwachung

Eines von 4 Dopamin systemen

Ursprung: Neuronenpopulationen der VTA (area tegmentalis ventralis) +Substantia nigra

Projektionen zu

Ncl. Accumbens + Striatum + Hippocampus

Medialer PFC (-> Orbito- frontaler Kortex + ventromedialer Kortex)

Dopaminerge Neurone in der Area tegmentalis centralis (VTA) von Affen signalisieren einen Vorhersagefehler ( prediction error)

-> positiver Vorhersagefehler

Reaktion ist positiv bei unterwarteten positivem Ereignissen

->Vorhersagefehler = 0

Reaktion ist neutral bei positiven Ereignissen

->negativer Vorhersagefehler

Reaktion ist negativ bei Ausbleiben erwarteter positiver Ereignisse

->neuronale Wertpräsentation

Probanden ziehen nacheinander von 4 Kartenstapeln

->unterscheiden sich nach ihrem langfristigen Ergebnis

A & B haben einen negativen

C & D haben eine  positiven Erwartungswert

-> Probanden lernen über viele Durchgänge eine Präferenz für C& D zu lernen (außer natürlich die mit Läsion)

4 Phasen

1 Pre punishment: bevor erste Verluste aufgetreten sind

2 pre hunch: Andeutung eines Strategiewechsels ohne Einsicht in den Task

3 hunch: intuitives Wissen über Verhaltenskonsequenzen -> Bauchgefühl

4 conceptual: konzeptuelles Wissen über Verhaltenskonsequenzen

->antizipatorische Hautleitfähigkeitsreaktionen (SCRs) gehen einher mit besseren Wahlverhalten

Emotionale Infos in Form physiologischem Arousal unterstützen Entscheidungsfindung

OFC/vmPFC erstellt Assoziationen zwischen komplexen Situationen mit ähnlichem somatischen Profil und unterstützt so eine schnelle Entscheidungsfindung im Bezug auf die höchste Belohnungswahrscheinlichkeit

=patienten mit Sprachstörungen

     intaktes Sprachverständnis

     beeinträchtigte Sprachproduktion

Atopsie: Beobachtung Läsionen der linken Hemisphäre zwischen Frontal und Temporallappen

Schluss auf eine Lateralisierung der Sprachproduktion in der linken Hemisphäre