M3 Biologische Psychologie

0,5-4HZ

20-200mV

Schlafstadien 3 und 4

Max. Synchronisation großer Neuronenpopulationen

5-7HZ

5-100mV

Vorm Einschlafen, Konzentration

Neuronale Netzwerke mit Hippocampus Anteilen

prozentuale Häufigkeit des Auftretens der verschiedenen Frequenzbänder wird aufgetragen

beruht auf Amplitude der EEG-Frequenzen und macht Aussagen über die Verteilung der Amplitudenhöhen (power in Watt pro Hz pro Frequenz)

-Bereitschaftspotential: Verschiebung zu negativen Werten entsteht ca. 1s vor motorischer Aktivität über motorischen Kortexarealen und zeigt Bewegungsplanung an
-kontingente negative Variation (CNV): langsame Potentialverschiebung zu negativen Werten, wird beobachtet wenn erster Reiz einen zweiten ankündigt auf den eine Reaktion erfolgen soll (Vorbereitung), durch Depolarisation wird Aktionspotential begünstigt
-ereigniskorrelierte oder evozierte Potentiale: typische Potentialverläufe, treten in Folge von äußeren Ereignissen oder Reizen auf; ca 100ms nach Reizapplikation kommt es zu einer ersten Positivierung P1, gefolgt von erster Negativierung N1, je eine weitere P2 und N2 und die größte Positivierung P3 (endogen z. B emotionale Bewertung, alle vorher exogen z. B. Intensität), tritt ca. 300ms nach Reiz auf
-Amplituden sind sehr gering, über mittelungsverfahren wird Reiz mehrfach appliziert, Potentialverläufe übereinandergelegt
-ereigniskorrelierte Potentiale zum überprüfen sensorischer Systeme

Aktivität des Gehirns wird in Bilder übersetzt, Amplituden werde erfasst und auf Schema Zeichnung eines Gehirns übertragen, durch Verbindung von Werten mit gleicher höhe und Einfärbung ähnlich aktiver Bereiche entsteht Bild der verschiedenen Aktivierungsstufen

-erfasst neuronale Aktivität im Gehirn durch Erfassung elektromagnetischer Feldlinien, die durch die Aktivität kortikaler Neuronen entstehen
-räumliche Lokalisation aktiver Neuronengruppen mit einer Genauigkeit von 1-2mm möglich
-klinische Einsatzbereiche, um Verarbeitung somatosensorischer Reize zu studieren, Aktivität des Gehirns und kognitive Prozesse können abgebildet werden
-präziser als EEG da Ausbreitung von Magnetfeldern nicht durch verschiedene Gewebearten des Gehirns beeinträchtigt wird und Sensoren nicht auf die Kopfhaut sondern 10-15mm entfernt angebracht werden, zeitliche Auflösung wie im EEG
-elektromagnetisches Signal ist sehr schwach, weshalb es optimal gegenüber magnetischen Einflüssen abgeschirmt werden muss

-erste bildgebende Verfahren mit dem sich die Stoffwechselaktivität im Gehirn darstellen lässt (Gehirnaktivitätsunterschiede werden mit unterschiedlichen Farben eingetragen)
-räumliche Darstellung der Hirnaktivität hinsichtlich der Durchblutung und neurochemischer Prozesse (Aktivität der beteiligten Neurotransmitter und Rezeptoren)
-beruht auf der Energiemission beim Zerfall von Positronen (Betaplusteilchen)
->es werden zu Positronen zerfallende, radioaktive Substanzen in den Körper gebracht, Positron verbindet sich im Körper mit Elektronen, zerstrahlt in zwei Gammaquanten, die in die entgegengesetzte Richtung emittieren, diese vernichtungsstrahlen treffen auf ringförmig um den Kopf angebrachte Detektoren, Ort des Zerfalls wird berechnet
-hohe Strahlenbelastung, zeitliche Auflösung nur 60-90s
-nach Gabe von radioaktiv makierten Transmitterorganismen kann die Dichte von Rezeptortypen in den verschiedenen Hirnarealen bestimmt und die Folgen von Erkrankungen auf die Funktion des Gehirns abgebildet werden, außerdem Veränderung der Durchblutung erfasst werden
-ähnlich funktioniert die Single-Photon-Emissions-Computer-Tomographie (SPECT), hier werden günstigere Markierungssubstanzen verwendet

Feld an ändert sich die Ausrichtung der Felder von H+ (Abweichung von der Drehachse=Präzession)
-Störung der Ausrichtung der Protonen durch Hochfrequenzimpulse, nach Auslenkung kippen die Atome in Feldachse zurück =Relaxation und strahlen Hochfrequenzimpulse zurück (abhängig von Moleküldichte)
-in bestimmten Messvolumen la-Verfahren zur Abbildung von Strukturen im Gehirn in hoher Auflösung und ohne Strahlenbelastung in frei wählbaren Schnittebenen, jedoch laut
-beruht auf Erscheinung kernmagnetischer Resonanzen (Dichte und Relaxationszeiten magnetisch aktivierter Wasserstoffkerne wird erfasst)
-legt man starkes elektromagnetisches ssen sich einzelne Punkte mit hoher Präzessionsfrequenz erzeugen
-statisch, funktionelle Hirnveränderungen, die mit Reizen kovariieren können nicht erfasst werden

 

-Gehirnaktivität kann bei der Arbeit erfasst werden durch erfassen von Änderungen der Hirndurchblutung
-Messung vom Sauerstoff-und Glukosebedarf, welcher in aktivierten Hirnregionen ansteigt (Messung der Veränderung der Durchblutung (Hämodynamik) in lokal begrenzten Bereichen auf Grundlage der Chemie dies Hämoglobins)
-2 Formen Hämoglobin: einmal mit Sauerstoff als  Oxyhämoglobin und nach Abgabe des Sauerstoffs als Desoxyhämoglobin (besitzen unterschiedliche magnetische Eigenschaften
-zunehmende Aktivität im Gehirn-> Konzentration Desoxyhämoglobin geht zurück ->Messung dieses Konzentrationsabfalls -> leichte Erhöhung MR-Signal (abhängig vom Niveau der Blutsauerstoffkonzentration=BOLD-Signal (Blood-Oxygene-Level-Dependet-Signal))
-gute räumliche (wenige mm) und zeitliche Auflösung (2-5s)

-Auswertung:
a) kategorisch: Vergleich der Aktivierung gegenüber einer Ruhebedingung oder Vergleich einer Aktivierung gegenüber einer anderen
b) Faktoriell: Interaktion (wird ein Areal stärker aktiviert als das andere?), Haupteffekt, Konjunktionsanalyse (welche Areale sind sowohl bei…als auch bei… aktiviert?)
c) Parametrisch: Korrelation
-Ziele: Kartierung neuronaler Netzwerke, Untersuchungen psychischer Aktivitäten unter verschiedenen Bedingungen
-Problem der Zuordnung psychischer Prozesse zu neuronalen Prozessen (mit welcher psychischen Funktion korreliert das BOLD Signal?)
-nomische Korrelation zwischen psychischen und neuronalen Zuständen(kein psychisches Vorkommen ohne neuronales, keine Annahme über das Kausalverhältnis, psycho-neuronale Paare, Kenntnis  neuronaler Vorkommnisse erlaubt es nicht auf die psychischen zu schließen)

-Beeinflussung der kortikalen Funktion durch eine von außen angelegtes Magnetstimulation
-durch 1ms dauernde erregende oder hemmende Stimulation können die zugeordneten Funktionen hervorgerufen oder verhindert werden, kann kleinsten Hirnarealen zugeordnet werden

-misst Spannungsveränderungen die sich durch Aktivität der Herzkammern ergeben und durch Elektroden erfassen lassen ( Aufsatzorte durch standardisierte Ableitungen festgelegt)
-Kurven mit typischem Verlauf (P-U):

1. -R-Zacke: Herzfrequenz (R-R-Intervall =Schläge pro Minute), variabel und stabilisiert sich bei aktivierenden Bedingungen
   ->Herzfrequenzvariabilität= gutes Maß für länger dauernde (tonische) Aktivierung
   -phasische Herzfrequenzänderungen: Differenz der Herzfrequenz nach einem Reiz zu einer vorher erfassten Basisfrequenz
   -respiratorische Sinusarrhythmie (RSA): systematische Veränderung der Herzfrequenz verursacht durch N. vagus (je stärker dieser aktiv ist, desto höher ist die Amplitude der Veränderung), beim einatmen schlägt das Herz schneller , wichtig parallel die Atemfrequenz zu erfassen
   -T-Welle: Amplitude verändert sich mit Sympathikus Aktivität, nimmt bei Erhöhung der Sympathikus-Aktivität ab, Indikator für mentale und emotionale Belastung

-durch Manschettendruck-Verfahren nach Riva-Rocci (Blutfluss wird am Oberarm unterdrückt, Druck wird kontinuierlich reduziert, Blut fließt erst Stoßweise (Systole), dann kontinuierlich (Diastole)
-80mmHG zu 130mmHG Normalblutdruck

- Messung der peripheren Durchblutung bezogen auf individuellen Basiswert durch Anbringen einer Lichtquelle und eines Photosensors auf der Haut, je nach Durchblutung wird mehr oder weniger Licht reflektiert und vom Photosensor aufgenommen
-Aussagen über Vasomotorik, guter Indikator für Sympathikusaktivierung (reduziert periphere Durchblutung)
-Entspannungsindikator
-Messung der Durchblutung der Genitalien

-Erfassung des Stromflusses durch anlegen kleiner Spannung an der Handinnenfläche zur Messung der Hautleitfähigkeit als Indikator für elektrodermale Aktivität auf Grundlage der Aktivierung der Schweißdrüsen (erregt durch Sympathikus)
-Grundniveau -> kurzzeitige Erhöhung(Spontanfluktuationen) -> kurzfristige Erhöhungen der Leitfähigkeit (elektrodermale Reaktion) nach Latenz auf externe Reize
->bei Aktivierung nehmen Leitfähigkeit und Spontanfluktuation zu

-messen vom Spannungszustand der Muskeln durch Elektroden (vorzugsweise auf Stirn oder Unterarm) auf der Hautoberfläche, die Muskelaktionspotentiale ableiten
-bilden dauerhafte Spannungszustände ab (Stress)
-Biofeedback: bewusst machen des Spannungszustands der Muskeln zur Unterstützung von Entspannung

-zeichnet Augenbewegungenüber resultierende Spannungsveränderungen durch Elektroden in der Nähe der Augen auf
->zwischen Netzhaut und Hornhaut gibt es einen Polaritätsunterschied ->Auge bildet Dipol
-Blickverhalten beim lesen kann erfasst werden

Hormonkonzentration im Blut:
-ist gering, invasiv und fehleranfällig, unterliegt Schwankungen, lässt sich auch über Speichelprobe erfassen

-nutzt Antikörper gegen Hormone zur Bestimmung , störanfällig
-radioaktive, markierte Hormone kämpfen mit unmarkierten Hormonen (Assay mit Antikörpern) um Bindungsstelle, nach erreichen eines Reaktionsgleichgewichts werde radioaktive Hormon-Antikörperkomplexe gemessen woraus Konzentration des Hormons zurückgerechnet werden kann

Funktionen, die in ihrem Ablauf einem 24-Stunden-Rhythmus unterliegen, überlagert die Einzelrhythmen, z. B. der ein-zweistündige Basic Rest Activity Cycle (BRAC) für Vitalfunktionen

Bsp.: Körpertemperatur (nachmittags max. Werte), Leistungsfähigkeit (besonders vormittags und nachmittags hoch), Empfindlichkeit für Sinnesempfindungen, Hormonspiegel
-> endogen gesteuert ( ohne äußere Zeitgeber), unterschiedliche Zeitgeber Schlaf-Wach-Rhythmus und Körpertemperatur

 

Nucleus suprachiasmaticus erhält Infos über Hell-Dunkel-Verhältnisse
-> bewirkt über gepulste Freisetzung von Hormonen und rhythmischen Entladungen seiner Neuronen die Rhythmizität anderer Hirnstrukturen
 

Bei Erwartung eines Reizes wird die Aufmerksamkeit auf diesen gelenkt

übersteigt unerwarteter Reiz eine Intensitätsschwelle wird Aufmerksamkeit auf ihn gerichtet

 

-Grundaktivierung notwendig; Verhinderung von Reizüberflutung durch unbewusste Selektion

-Formatio reticularis hält durch absteigende Bahnen zu den spinalen Motoneuronen die tonische Muskelaktivität aufrecht (Kennzeichen für Wachzustand), durch aufsteigende Bahnen (aufsteigendes retikuläres Aktivierungssystem ARAS) erreicht über den dorsalen Thalamus alle kortikalen Hirnbereiche und in den Nucleus retikularis des Thalamus, wo kortikale Bahnen die Verarbeitung zur Regulation des Schlafens und Wachens stattfindet (und selektive Aufmerksamkeit durch Aktivierung/Hemmung von Kernen des Thalamus)
->optimale Leistung durch mittleres Aktivierungsniveau aufrecht zu erhalten und nur wichtige Reize an höhere Regionen weiter zu leiten (Gate-Funktion)
-Reiz Bewertung anhand von Zuflüssen aus dem präfrontalen, orbitofrontalen Kortex und dem  limbischen System
-b-Band im EEG während des Wachseins, indiziert desynchronisierte Aktivierung des Kortex, vor Reiz Depolarisation die zu einer Positivierung mit  g-Aktivität im EEG führt, in den ersten 100ms nach Reiz findet unbewusste primäre Reizverarbeitung  statt

-1/3 des Lebens schläft der Mensch (in jungen Jahren mehr, in alten weniger)
-gesteuert durch circadiane Rhythmik und Schlafbedürfnis (wird größer bei Mangel an Tiefschlafphasen)
-Erholungs- und Reparaturphase, ablaufen kortikaler Verarbeitungsprozesse und Konsolidierungsprozesse
-Schlafmangel führt zu Einbüßungen der psychischen und physischen Leistungsfähigkeit und zu Schlafattacken (Sekundenschlaf), dauerhafter Schlafentzug führt zum Tod


 

-S 1: nur wenige  a-Wellen, niedrigamplitudige b- und q-Wellen
->Übergang Wachen-Schlafen

-S 2: q-Wellen und Schlafspindeln, markieren den Einschlafzeitpunkt


-S3 und 4: S 3 zwischen 20-50% d-Wellen, S4 über 50% (Deltaschlaf, slow wave sleep), bilden Schrittmacherfunktion des Thalamus ab

-REM: kommt während des Schlafens zu REM-Phasen (Rapid –Eye-Movement), hohe Weckschwelle, vermehrte Träume (=Versuch kortikaler Assoziationsfelder, inkohärente Informationen aus verschiedenen Kanälen zu deuten), durch Strukturen des Formatio reticularis „an“-und „ab“-geschaltet, gelernte Inhalte verfestigen sich

-> Schlafstadien bilden Aktivität unterschiedlicher Hirnregionen ab

 

-entsteht bei Wasserschuld von 0,5% des Körpergewichts

Wird über Veränderung des Blutvolumens ermittelt
->über Barorezeptoren wird der Druckverlust dem Hypothalamus gemeldet
->Hypophysenhinterlappen setzt Vasoressin zur Rückresorbtion von Wasser in die Niere frei

-durch ehöhten Sympathikustonus und Reduktion des artiellen Drucks schütten Nieren Stoffe aus, die zu Angiotensin 2 werden, wodurch der Nucleus medianus praepticus das Trinkverhalten einleitet

aus Durst / vorsorglich

setzt vor erreichen des Sollwerts ein

über homöostatische Glukosesignale und Sättigungssignale aus dem Magen-Darm, die den Nucleus tractus solitarii erreichen wird

Insulin und Leptin sinken bei Nahrungsdeprivation (Leptin: sinkt auch bei langzeitiger Entleerung der Fettspeicher, Insulin: Körper konserviert Energie bei niedrigem Spiegel)

-Hemmung der Hirnregion für katabolen Gewichtsverlust
->Einleitung Nahrungs-aufnahme über Hirnregionen

-Verarbeitung Sättigungssignal vom Nuc. Tractus solitarii aus Leber, gastrointestinalen Trakt, Nervus Vagus
->beenden Nahrungsaufnahme über efferente B. zum ventromedialen Hypothalamus

vor erreichen des  Sollwerts wird Nahrungs-aufnahme beendet (durch Dehnungsrezeptoren);

sagt uns was appetitlich ist