Wahrnehmung III

Question	Answer
Aufbau des auditiven Systems	- Außenohr: Schallwellen gelangen von der Ohrmuschel durch den Gehörgang zum Trommelfell; Schallmodifikation in der Ohrmuschel - Mittelohr: luftgefüllter Hohlraum über den Schallsignale vom Trommelfell, das in Schwingungen versetzt wird, auf die Sinnesrezeptoren der Hörschnecke übertragen werden; über Hebelmechanismus (Hammer, Amboss und Steigbügel) - Innenohr: Hörschnecke, die Sinnesrezeptoren, sog. Haarzellen auf der Basilarmembran, für auditive Reize besitzt, und Bogengänge, die mechanische Rezeptoren für den Gleichgewichtssinn enthalten; Schwingung wird wieder an das Mittelohr übertragen und neutralisiert; wenn sich die Basilarmembran bewegt, bewegen sich auch die Haarzellen mit und stoßen an die Tektorialmembran; die Enden der Haarzellen (Stereocilien) werden verbogen und es kommt zum Aufbau von biochemischen Prozessen; Haarzellen, Stereocilien und Tektorialmembran bilden das Corti-Organ
vom Ohr zum Gehirn	-vom Innenohr werden elektrische Signale über den Hörnerv ans Gehirn weitergeleitet; erste Schaltstation im Hirnstamm; ein Pfad zum oberen Olivenkern (Lokalisation von Schallereignissen); ein Pfad zum Colliculus inferior (Übersetzung auditiver Information in Blick- und Orientierungsbewegungen), dann zum Corpus geniculatum mediale im Thalamus, dann primärer auditiver Kortex
Grundprinzipien der auditiven Verarbeitung: Konvergenz und Divergenz	- Konvergenz: Kodierung der visuellen Information im Sehnerv extrem sparsam - Divergenz: hohe Kodierung im Hörnerv
Grundprinzipien der auditiven Verarbeitung: Multiple Karten	- tonotope Karten: benachbarte Schallfrequenzen werden an benachbarten Orten der karte verarbeitet, z.B. im Colliculus superior, im primären auditiven Kortex - laterale Hemmung zur Kontrastverstärkung
Grundprinzipien der auditiven Verarbeitung: spezialisierte Verarbeitungspfade	- spezialisierte auditive kortikale Areal, z.B. einfache Schallereignisse im primären auditiven Kortex
physikalische Messgrößen	- Frequenz - Schalldruckpegel
psychologische Messgrößen	- Lautheit - Tonhöhe: hörbarer Frequenzbereich zwischen 20 und 20 000Hz; je höher die Frequenz, desto höher die wahrgenommene Tonhöhe, aber Tonhöhe hängt nicht linear von der Frequenz ab
Tonhöhe: Ortskodierung	- Hörschnecke als tonotope Karte, denn verschiedene Sinneszellen sind für verschiedene Frequenzbereiche zuständig - bei hochfrequenten Tönen erfolgt die stärkste Auslenkung in der Nähe der Basis der Hörschnecke - bei niedrigfrequenten Tönen erfolgt die stärkste Ausrichtung in der Nähe der Spitze - Grund: die Basilarmembran hat nicht in allen Bereichen dieselbe Breite und Steifigkeit, d.h. Schwingungseigenschaften der Membran hängen von der Frequenz des Tones ab - die äußeren Haarzellen, gesteuert vom zentralen Nervensystem, können ihre Länge verändern und so die mechanischen Eigenschaften der Basilarmembran beeinflussen
Tonhöhe: Volleykodierung	- es wäre effizient, den Klang in Sinuskomponenten zu zerlegen und nur die relative Stärke dieser Komponenten zu kodieren - Frequenz eines Tones wird durch die Rate der Aktionspotentiale kodiert, die von der Zelle erzeugt werden - bei komplexen Klängen
Schallortung	- viele auditive Zellen im Kortex besitzen rezeptive Felder und reagieren nur auf Schallereignisse aus einer bestimmten Raumrichtung - Ortung von Schallquellen durch Vergleich der Schallmuster: Laufzeitunterschiede (wann der Schall welches Ohr erreicht), Intensitätsunterschiede (Dämpfung des Schalls bei hohen Frequenzen), Unterschiede in Frequenzmustern, Bewegungshinweise
Gesetze zur Trennung der Schallquelle bzw. Figurerkennung	- Gesetz der Ähnlichkeit - Gesetz der Nähe, d.h. Töne werden eher mit Tönen ähnlicher Tonhöhe gruppiert - Gesetz der guten Fortsetzung, d.h. Melodienverläufe - Gesetz des gemeinsamen Schicksals, d.h. Elemente, die sich räumlich in gleicher Richtung und Geschwindigkeit bewegen, werden bevorzugt gruppiert - Gesetz der Prägnanz, d.h. Elemente werden so gruppiert, dass sich prägnante Formen ergeben
Aufbau und Funktion des vestibulären Systems	- Teil des Innenohrs - liefert Informationen an die Vestibularis-Kerne des Hirnstamms - besteht aus drei flüssigkeitsgefüllten, halbkreisförmigen Tunneln, den Bogengängen, die fast im rechten Winkel zueinander stehen - enthalten Haarzellen, die durch Bewegung der Flüssigkeit im Innern der Bogengänge verbogen werden und dabei elektrische Signale erzeugen - Bogengänge funktionieren wie Wasserwaagen, die auf Rotationsbeschleunigungen reagieren - zusätzlich zwei mit Flüssigkeit gefüllte Hohlräume (Utrikel und Sakkulus), die auf lineare Beschleunigungen in horizontaler Richtung oder vertikaler Richtung reagieren, aber nicht auf konstante Geschwindigkeit ohne Richtungsänderung
Propriozeption	die Wahrnehmung der Stellung des Körpers im Raum
chemische Sinne: Geschmackssinn	- Geschmacksreize werden über Geschmacksknospen auf der Oberfläche der Zunge wahrgenommen, die in kleinen Fortsätzen, sog. Papillen, auf der Zungenoberfläche angeordnet sind; drei Sorten: - Pilzpapillen, die über die gesamte Zungenoberfläche verteilt sind - Wallpapillen, die sich am rückwärtigen Ende der Zunge befinden - Blattpapillen, die sich an den seitlichen Rändern der Zunge befinden - jede Geschmacksrichtung erregt alle Arten von Rezeptoren, aber zu leicht unterschiedlichen Anteilen
chemische Sinne: Geruchssinn	- Moleküle von Geruchsstoffen werden von der Flüssigkeit der Riechschleimhaut gebunden und aktivieren nur ganz bestimmte Rezeptorzellen nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip - Rezeptoren befinden sich in kleinen Fortsätzen; die Axone sind direkt mit dem Riechkolben verbunden, der Informationen ans Gehirn weitermeldet (an primärer olfaktorischer Kortex auf der Innenseite des Temporallappens, den Thalamus, Hypothalamus und Amygdala)
Synästhesie	- wenn sich die Sinnesempfindungen kreuzen - stabil, unwillkürlich und ohne kognitive Kontrolle - können auch innerhalb einer Sinnesmodalität auftreten, z.B. Graphem-Farb-Synästhesie, bei der Buchstaben oder Ziffern fest mit bestimmten Farbempfindungen verknüpft sind
multisensorische Interaktionen (Hören und Sehen)	- Sehen dominanter als Hören beim Bauchredner-Effekt - Hören dominanter als Sehen beim Doppelblitz - Gründe: koordinierte rezeptive Felder; sinnesspezifische Kortexareal, die durch Reize aktiviert werden, die mit einer anderes Sinnesmodalität assoziiert sind, z.B. Raumerleben bei Blinden
die Struktur von Sprache	- Phonem: kleinste lautliche Einheit der gesprochenen Sprache; dient der Unterscheidung von Bedeutung, trägt aber an sich noch keine Bedeutung - Morphem: kleinste bedeutungstragende Einheit; kann, muss aber nicht, deckungsgleich mit einer Silbe sein - Grammatik: Regelwerk einer Sprache; legt fest, wie Wörter, Phrasen und Sätze gebildet werden; besteht aus der Phonologie (Regeln zur Lautbildung und Prosodie), Morphologie (Regeln der Wortbildung) und Syntax (Regeln zur Bildung von Phrasen und Sätzen aus Wörtern)
Probleme bei der Abgrenzung von Wörtern/Buchstaben aus Schallsignalen	- Wort als Zuordnung eines Sprachlauts oder einer Buchstabenfolge zu einer Bedeutung - Segmentierungsproblem: Segmentierung durch Identifizierung einzelner Wörter - Variabilitätsproblem: variable Aussprache
McGurk-Effekt	- visuelle und akustische Signale können eine andere Lautwahrnehmung erzeugen
Elemente der Wortproduktion	- Konzeptualisierung: es wird auf Inhalte des Langzeitgedächtnisses zurückgegriffen, diese werden aktiviert, ins Kurzzeitgedächtnis überführt und lexikalische Konzepte erstellt, die dann auf einer sprachlichen Ebene in Wörter überführt werden können - Versprecher: Vertauschungen, Antizipationen oder Reiterationen (ein Element einer Äußerung wird vorweggenommen oder wiederholt), Substitutionen, Kontaminationen (zwei konkurrierende, semantisch ähnliche Elemente verschmelzen) - Artikulation: Vokale/Konsonanten werden unterschiedlich artikuliert
Elemente des Wortverstehens	- Einbezug von visuellen Informationen - Betonung, um Wortgrenzen deutlich zu machen, durch Prosodie und Intonation - Kontext - Wortbeginn aktiviert potentielle Wortfortsetzungen und inhibitorische Wirkungen
mentales Lexikon: Abruf und Repräsentation	- seriell: pro Zeiteinheit wird immer nur ein Eintrag im mentalen Lexikon mit dem gehörten Sprachsignal verglichen - parallel: mehrere Einträge werden gleichzeitig aus dem mentalen Lexikon abgerufen, kontextabhängig - direkter Weg: Wörter sind orthographisch direkt im mentalen Lexikon repräsentiert - indirekter Weg: Grapheme werden zunächst in Phoneme übersetzt, dann erfolgt der Zugriff auf das mentale Lexikon
Arten und Funktion der Hautzellen	- Mechanorezeptoren werden in langsam adaptierende Rezeptoren (SA), die mit anhaltendem Feuern auf kontinuierlichen Druck antworten, und schnell adaptierende Rezeptoren (FA), die beim Einsetzen und Beenden eines Druckreizes stoßweise mit Salven von Nervenimpulsen antworten, unterschieden in der Nähe der Hautoberfläche: - Merkel-Zelle (SA1) zur Wahrnehmung feiner Details - Meissner-Körperchen (FA1) zur Wahrnehmung für die Steuerung des Greifens tiefer in der Haut: - Ruffini-Körperchen (SA2) zur Wahrnehmung von Hautdehnung - Pacini-Körperchen (FA2) zur Wahrnehmung von Vibrationen und sehr feinen Texturen; überträgt schnelle Druckänderungen an die Faser
die neuronale Bahn von den Hautrezeptoren zum somatosensorischen Kortex	- Hautrezeptoren -> Rückenmark -> Hinterstrang für Positionen der Gliedmaßen (propriozeptiv) und Berührung /Vorderseitenstrang für Temperatur- und Schmerzwahrnehmung -> Thalamus -> primärer somatosensorischer Kortex (S1) bzw. sekundären somatosensorischen Kortex (S2) im Partiallappen - Signale auf dem Weg im Rückenmark wechseln die Körperseite - Fasern haben synaptische Verbindungen im ventralen posterioren Thalamuskern (ähnlich den synaptischen Verbindungen beim Hören im Corpus geniculatum laterale und beim Sehen im Corpus geniculatum mediale
der somatosensorische Kortex	- organisiert in Karten, die mit Körperregionen korrespondieren (Homunkulus) - benachbarte Hautbereiche projizieren auf benachbarte Kortexbereiche - manche Bereiche der Haut werden in einem überproportional großen Bereich des Kortex repräsentiert
Plastizität der Körperkarten im Kortex	- eine bestimmte Funktion kann durch einen größeren Kortexbereich repräsentiert werden, wenn diese Funktion häufig genutzt wird - erfahrungsabhängige Plastizität
Gründe für die taktile Unterscheidungsfähigkeit	- Rezeptordichte - größerer Bereich wird im Kortex repräsentiert - kortikale Neuronen haben kleine rezeptive Felder und damit sind die Abstände der mit diesen Feldern assoziierten Neuronen auf dem Kortex größer
Wahrnehmung von Oberflächenstrukturen	Duplextheorie der Texturwahrnehmung: - räumliche Oberflächenreize: Größe, Form und Verteilung von relativ großen Oberflächenelementen wie Ausbuchtungen oder Einkerbungen - zeitliche Oberflächenreize: Frequenz der Vibration, die beim Bewegen der Finger über fein strukturierte Oberflächen wie Schmirgelpapier auftreten
Wahrnehmung von Objekten	haptische Wahrnehmung durch ein Zusammenspiel des sensorischen, motorischen und kognitiven Systems; Einsatz von haptischen Explorationsprozeduren (seitliches Hin- und Herbewegen, Druck, Umfassen, Nachfahren der Kontur)
Schmerzarten	- Entzündungsschmerz durch Gewebeschädigungen, Gelenkentzündungen und Tumorzellen - Neuropathischer Schmerz durch Läsionen oder andere Schädigungen des Nervensystems - Nozizeptiver Schmerz durch die Aktivierung von Schmerzrezeptoren in der Haut, den Nozizeptoren, die speziell auf aktuelle oder drohende Gewebeverletzungen ansprechen
die Gate-Control-Theorie	- Modell der Schmerzwahrnehmung: die Schmerzsignale der Rezeptoren im Körper gelangen zum Rückenmark und werden von dort zum Gehirn weitergeleitet; es gibt noch weitere Bahnen, die die Signale auf dem Weg über das Rückenmark zum Gehirn beeinflussen; diese Signale bewirken, dass sich eine Art Gate im Rückenmark öffnet oder schließt, das die Stärke des zum Gehirn übermittelten Signals regelt
Nozizeptoren (Gate-Control-Theorie)	- Nozizeptoren: über die Nervenfasern der Nozizeptoren werden Verbindungen aktiviert, die ausschließlich erregende Synapsen enthalten und deshalb erregende Signale an eine Transmissionszelle weiterleiten; erregende Signale der Neuronen im Hinterhorn öffnen das Gate und erhöhen die Feuerrate der Transmissionszellen; die erhöhte Feuerrate verstärken den Schmerz
Mechanorezeptoren (Gate-Control-Theorie)	- die von den Mechanorezeptoren ausgehenden Nervenfasern leiten Informationen über nicht schmerzhafte taktile Reize weiter; wenn die Aktivierung der Mechanorezeptoren bei den Neuronen im Hinterhorn ankommt, gehen von dort hemmende Signale aus, die das Gate schließen und die Feuerrate der Übertragungszellen senken; die Abnahme der Feuerrate verringert die Schmerzintensität
zentrale Steuerung (Gate-Control-Theorie)	- über weitere Fasern wird vom Kortex Information abwärts in das Rückenmark übermittelt; diese Information ist mit kognitiven Funktionen wie Erwartung, Aufmerksamkeit oder Ablenkung assoziiert; Aktivierung führt zum Schließen der Gates und zur Schmerzverringerung
Einfluss der Kognition auf die Schmerzempfindung	- Erwartung: Placebo-Effekt - Aufmerksamkeitsverlagerung - emotionaler Gehalt ablenkenden Materials - Suggestion unter Hypnose
Gehirn und die Schmerzwahrnehmung	- Schmerzmatrix: alle Regionen, die an der Schmerzwahrnehmung beteiligt sind - Schmerz ist multimodal, d.h. es gibt eine sensorische und eine emotionale Schmerzkomponente, die mit verschiedenen Gehirnarealen assoziiert sind

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