M3: Erfassungsmethoden der Biologischen Psychologie
Verfahren zur Erfassung zentraler Aktivität
Verfahren zur Erfassung zentraler Aktivität
Kartei Details
| Karten | 21 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Psychologie |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 15.11.2013 / 08.03.2014 |
| Weblink |
https://card2brain.ch/box/m3_erfassungsmethoden_der_biologischen_psychologie1
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Strukturabbildende Verfahren
- Röntgenbild: liefert zweidimensionales Abbild der durchleuchteten Struktur, da die unterschiedlichen Gewebsarten bzw. flüssigkeitsgefüllten Hohlräume die Strahlungsenergie untersch. stark absorbieren; hohe Strahlenbelastung
- Computertomographie (CT): Schnittbilder im Abstand von 1-10mm, wodurch ein kontrastreiches, räumliches Bild entsteht; Weiterentwicklung der Röntgentechnik; sehr hohe Strahlenbelastung
Aktivitäts- und funktiosabbildende Verfahren
- für die psychologische Erkenntnisbildung besonders wichtig
- Elektroenzephalogramm (EEG)
- Magnetenzephalographie (MEG)
- Positronenemissionstomographie (PET)
- Funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT)
- Transkranielle Magnetstimulation (TMS)
Elektroenzephalogramm (EEG)
- zeichnet hirnelektrische Vorgänge auf
- Verfahren: Elektroden werden auf der Schädeloberfläche an Standardableitungen (=festgelegte Stellen) platziert, die Portentialschwankungen aufzeichnen; Elektroden erfassen Spannungsänderungen, die von 100.000 - 1.000.000 Neuronen verursacht werden
EEG
Potentialschwankungen (Spannungsschwankungen)
entstehen durch exzitatorische oder inhibitorische Prozesse an Neuronen des Kortex, laufen synchron und gleichartig ab:
aufgrund der Dipoleigenschaften der Neuronen ändern sich die um sie aufgebauten Felder
Spontan-EEG
- wird ohne spezielle Reizung abgeleitet
- zeigt die dauernd bestehende Grundaktivität des Gehirns
- zeigt rhythmische Potentialänderungen mit Frequenzen zwischen 0,5 und 50Hz, die Amplituden der Potentiale liegen zw. 1 und 200µV
Frequenzbänder (Frequenzbereiche)
- bei gesunden Erwachsenen
Bestimmte Frequenzbänder (Frequenzbereiche) treten häufiger miteinander auf und lassen sich verschiedenen Aktivierungszuständen zuordnen:
- entspannter Wachzustand (bes. bei geschlossenen Augen): Alpha-Wellen dominieren mit Frequenzbereich 8-13Hz und Amplituden zw. 5-100µV = synchronisiertes Wach-EEG
- mentale und körperliche Aktivität: Entsteheung von Beta-Wellen mit Frequenzbereich 14-30Hz und Amplituden zw. 2-20µV
- Repräsentation und Analyse von Wahrnehmungsobjekten: v.a. Gamma-Wellen (30-100Hz, 2-10µV)
- Schlafstadien 3 und 4: Delta-Wellen (0,5-4Hz, 20-200µV)
- Entspannungsphase vor dem Einschlafen + Konzentration: Theta-Wellen (5-7Hz, 5-100µV)
Frequenzanalysen für EEGs
Werden genutzt, um Aussagen über die kortikale Aktiviertheit von Personen zu machen und beinhaltet:
- Frequenzhistogramm: prozentuale Häufigkeit des Auftretens der verschiedenen Frequenzbänder
- Powerspektrum: Amplitude der EEG-Frequenzen, macht Aussagen über die Verteilung der Amplitudenhöhe
Null-Linien-EEG
EEG-Ableitung zeigt keine Aktivität mehr → Hirntod
= Kriterium für den Tod eines Menschen
Bereitschaftspotential
zeigt die Bewegungsplanung an:
Verschiebung zu negativen Werten, entsteht ca. 1 Sekunde vor motor. Aktivität über motor. Kortexarealen
CNV (contingent negative variation)
= kontingente negative Variation
Langsame Potentialverschiebung zu negativen Werten; wird in der Zeit beobachtet, wenn ein Reiz einen zweiten Reiz angekündigt hat, auf den eine Reaktion erfolgen soll.
Diese Veränderung wird als Vorbereitung interpretiert: Depolarisation begünstigt die Auslösung von Aktionspotentialen.
Evozierte/ereigniskorrelierte Potentiale
- typische Potentialverläufe, die in Folge von äußeren Ereignissen oder Reizen auftreten
- werden abgeleitet, um die Funktionsfähigkeit sensorischer Systeme zu überprüfen
Brain-Mapping
- Darstellungsmethode, in der die Aktivität des Gehirns in Bilder übersetzt wird
- zeigt die versch. Aktivierungsstufen des Kortex (z.B. bei einer Denkaufgabe)
Magnetenzephalographie (MEG)
- erfasst neuronale Aktivitäten des Gehirns durch Erfassung erlektromagnetischer Feldlinien (entstehen durch die AKtivität kortikaler Neuronen)
- Sensoren befinden sich im Abstand von 10-15mm zur Kopfhaut
- ermöglicht die Lokalisation aktiver Neuronengruppen mit einer Genauigkeit von 1-2mm
→ präsziser als EEG, da Ausbreitung von Magnetfeldern nicht durch Gewebe beeinträchtigt wird
Positronenemissionstomographie (PET)
- erstes bildgebende Verfahren, mit dem sich Stoffwechselaktivität dargestellen ließ
- erlaubt räumliche Darstellung der Hirnaktivität hinsichtlich der Durchblutung und neurochem. Prozesse
- nach dem gleichen Färbungsprinzip wie bei Brain-Mapping
- beruht auf der Erfassung von Energieemissionen beim Zerfall von Positronen (Betaplusteilchen): dazu werden radioaktive Stoffe in den Körper gebracht → Strahlenbelastung für Untersuchungspersonen
- bestimmt die Dichte best. Rezeptorentypen in versch. Hirnarealen und bildet die Folgen von Erkrankungen auf die Fuktion des Gehirns ab (Demenz, Epilepsie)
Single-Photon-Emissions-Computer-Tomographie (SPECT)
funktioniert ähnlich wie PET, nur mit günstigeren Markierungssubstanzen
Magnetresonanztomographie (MRT) / Kernspintomographie
- Verfahren, das ohne Strahlenbelastung, in frei wählbaren Schnittebenen und in hoher Auflösung Strukturen des Gehirns abbildet
- beruht auf der Erscheinung der kernmagnetischen Resonanz (nuclear magnetic resonance, NMR)
- es werden die Dichte und die Relaxationszeiten magnetisch aktivierter Wasserstoffkere (Protonen) im menschlichen Körper erfasst
- statisch → funktionelle HIrnveränderungen können nicht erfasst werden
funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT)
- Ziel: Gehirn "bei der Arbeit" zu erfassen - komplex verteilte neuronale Netzwerke zu kartieren, wenn best. mentale Aktivitäten stattfinden
- Messung der Veränderung der Durchblutung (Hämodynamik) in lokal begrenzten Bereichen des Gehirns
- bei zunehmender Aktivität des Gehirns geht die Konzentration des Desoxyhömoglobins in den Gefäßen zurück = Konzentrationsabfall, der das ist, was beim fMRT gemessen wird
- mit dem fMRT kann man komplexere mentale Prozesse neuronalen Aktivierungen zuordnen (z.B. Arbeitsgedächtnis, Raumgedächtnis...)
- Vorteile gegenüber PET: keine schädliche Wirkung, Lokalisation im Bereich weniger mm (1-3) höher als mit PET (max. 4-6), zeitliche Auflösung ebenfalls höher
- Nachteile: Patienten mit Metallimplantaten oder Herzschrittmachern können damit NICHT untersucht werden
BOLD-Signal (=Blood-Oxygene-Level-Dependent-Signal)
- liegt dem Prinzip zu Grunde, dass der Sauerstoff- und Glucosebedarf in aktivierten Hirnregionen steigt
- ist das Signal, welches im fMRT Bilder des Gehirn liefert
- ist abhängig vom Niveau der Blutsauerstoffkonzentration
- dadurch erhält man gute räumliche (im Bereich von wenigen mm) und zeitliche (2-5s) Auflösungen
"Event-related" fMRT - Messung
Erlaubt die Differenzierung der Latenz zweier Aktivierungen im Bereich 100-200ms
Durchführung: wiederholte Darbietung eines Triggers (akustischer Reiz) + jeweils darauffolgende Messungen
→ genauer Anstieg des BOLD- Signals wird bestimmt
nomische Korrelation
= kein psychisches Vorkommnis tritt ohne ein neuronales Vorkommnis auf und beide kommen gleichzeitig vor
→ für Handeln und Verhalten sind psychoneurale Paare relevant
Transkranielle Magnestimulation (TMS)
Beeinflussung (1 ms dauernde, erregende oder hemmende Stimulation) der kortikalen Funktion durch ein von außen angelegtes Magnetfeld
→ damit kann die Lokalisation und Funktion auch kleinster Hirnareale beschrieben werden
