Darstellung  einer fMRI Studie der Nachahmung  

Inhaltsverzeichnis

Zusammenfassung.   3

1.  Einleitung.  4

2.  Neuropsychologie.  6

2.1  Apraxie.  6

2.2  Bildgebende Verfahren.  8

3.  Ziele, Material und Methode.  10

3.1  Ziele der Studie.  10

3.2  Stimuli Vorbereitung.  11

3.3  Probanden Training.  12

3.4  Material und Methode.  12

4.  Ergebnisse und Diskussion.  13

4.1  Gemeinsame Areale bei beiden Komponenten.  13

4.2  Areale, die spezifisch an einer Ausführung einer identischen Bewegung beteiligt  sind.14

4.3  Areale, die für die Bewegung nur eines Glieds zuständig sind.  15

5.  Modelle der Praxis.  17

5.1  Rechter intraparietaler Sulcus und Bewegungsrepräsentation.  17

5.2  Linker inferiorer Parietalcortex und das Körperschema.  18

5.3  Anderes Kodierungsschema?  18

6.  Schlussbemerkungen.  20

Literaturverzeichnis.   21

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Zusammenfassung

Das Ziel dieser Arbeit ist die deutschsprachige Darstellung einer fMRI Studie von Thierry Chaminade, Andrew N. Meltzoff und Jean Decety (2005) aus dem Englischen. Die Arbeit basiert hauptsächlich auf den Gedanken dieser Studie und ist trotzdem keine wortwörtliche Übersetzung des originalen Artikels. Im Fokus dieser Arbeit steht nur die Darstellung der originalen Studie und keine Diskussion bzw. empirische Verifikations- und Falsifikationsversuche.

Das fMRI Experiment von Chaminade, Meltzoff und Decety (2005) untersuchte die Verbindung zwischen Imitation und Körperschema an gesunden Versuchspersonen. Die Versuchspersonen sollten ein menschliches Modell beim Ausführen von körperlichen Gesten beobachten und diese dann nachahmen oder eine andere Geste machen, entweder mit dem gleichen oder einem anderen Körperteil. Die Aktivität der Gehirnbereiche, welche während des Imitierens aktiv waren, konnte auf die Repräsentation einer Bewegung (Haupteffekt von der ausgeführten Geste, egal mit welchem Körperteil), auf das Körperschema (bei Gebrauch des gleichen Körperteils, egal welche Geste) oder auf beides zurückgeführt werden. Die ersten Analysen lieferten ein eng mit der visuellen Wahrnehmung verbundenes Netzwerk. Dies legt nahe, dass die Bewegungsrepräsentation visuell-räumlich und nicht motorisch ist. Weitere Analysen hoben Regionen hervor, welche im Körperschema involviert sind, nämlich der inferiore parietale Cortex und die Insula. Chaminade, Meltzoff und Decety (2005) vermuteten, dass die Imitation von einfachen Gesten sowohl eine visuell-räumliche Beschreibung des Modells benötigt (aufrecht gehalten von Regionen visueller Wahrnehmung im rechten Occipitotemporalen und superioren temporalen Cortex), als auch eine visuellräumliche Beschreibung des eigenen Körpers (aufrecht gehalten vom linken inferioren parietalen Läppchen).

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1. Einleitung

Die Imitation steht derzeit im Fokus der Aufmerksamkeit mehrerer

Forschungsdisziplinen. Obgleich bei einigen Spezies bereits nachgewiesen, stellt sich nach wie vor die Frage, wie ein Individuum aufgrund der Wahrnehmung der Modellhandlung eines Anderen das motorische Programm erstellt, das dann dieselbe oder zumindest eine ähnliche Handlung hervorbringt.

Goldenberg (2002) unterscheidet die kognitiven Mechanismen des Nachmachens einer vorgezeigten, bedeutungsvollen Geste von den bedeutungslosen Gesten:

Bedeutungsvolle Gesten, wie z. B. eine „lange Nase“ oder ein militärischer Salut, werden erkannt, das heißt, sie werden einer schon vorhandenen Repräsentation im semantischen Gedächtnis zugeordnet. Von dieser Repräsentation aus kann ein motorisches Routineprogramm für die Produktion der Geste aktiviert werden. … Tatsächlich wurde die nicht imitiert, sondern über den Umweg ihrer Bedeutung reproduziert. … Bei bedeutungslosen Gesten … sind die Verhältnisse klarer. Diese Gesten können nicht über den Umweg ihrer Bedeutung reproduziert werden. Bei ihnen muss wirklich die äußere Form der Geste imitiert werden.

Die traditionelle Sichtweise der Imitation unterscheidet zwischen perzeptuellen und motorischen Prozessen. Die Erforschung imitativen Verhaltens legt jedoch nahe, dass die Wahrnehmung und die Ausführung von Handlungen enger miteinander verknüpft sind, als bisher vermutet. Laut Chaminade, Meltzoff, Decety (2005) es gibt genug Hinweise in der experimentellen Psychologie, die suggerieren, dass es bei den Menschen ein gemeinsames Kodierungssystem für Handlungsausführung (action) und Handlungswahrnehmung (perception) gibt. Die neurowissenschaftliche Forschung hat ebenfalls gezeigt, dass die gleichen neuronalen Mechanismen bei der Beobachtung und der Ausführung von Aktivitäten (actions) beteiligt sind.

Die Entdeckung der so genannten Mirror-Neurone (Spiegelneurone) im inferioren präfrontalen Cortex (Area F5) von Mackacken ist der wichtigste Beleg für die enge Verknüpfung von Handlungswahrnehmung und Handlungsausführung. Diese prämotorischen

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Neurone feuern, wenn der Affe eine bestimmte objektorientierte Handlung ausführt, wie z.B. das Greifen, Festhalten oder auch Ziehen eines Gegenstandes. Für jede Handlung gibt es ein einzelnes, spezifisches Neuron. Sie feuern aber auch bei derselben Handlung, wenn diese von jemand anderem ausgeführt wird und der Affe dies beobachtet. Da sie auch aktiv werden, wenn der Affe die spezifische Handlung im Dunkeln ausführt, sind sie keine rein visuellen Neurone, die auf die Wahrnehmung bestimmter (eigener oder fremder) Handlungen spezialisiert sind. Vielmehr stellen sie in ihrer Gesamtheit ein System dar, das die Beschreibung beobachteter und selbst ausgeführter Handlungen mit ein und demselben Vokabular ermöglicht. Laut Chaminade, Meltzoff und Decety (2005) wurde auch bei Menschen in Experimenten demonstriert, dass ein fronto- parietales Netzwerk aktiviert wird, welches bei der Ausführung, Beobachtung und Vorstellung von Bewegungen involviert ist. Ein wichtiger und interessanter Aspekt von Imitation ist die Repräsentation des Körpers im Gehirn. (Gallagher, Meltzoff, 1996, zit. nach Chaminade, Meltzoff, Decety, 2005) Neuere Theorien der Imitation haben die imitative Handlung in zwei Komponente gespaltet: das verwendete Körperteil und die Bewegung, die ausgeführt wird. (Meltzoff, Moore, 1997, zit. nach Chaminade, Meltzoff, Decety, 2005) Kann die Beobachtung biologischer Bewegungen und/oder menschlicher Körperteile einen Stimulus bieten, um die Aktivierung von Bewegungsrepräsentationen auszulösen? Castiello, Lusher, Mari, Edwards und Humphrey (2002, zit. nach Chaminade, Meltzoff, Decety, 2005) haben die spezifische Beschaffenheit von „motor priming“ untersucht, indem sie Verhaltensreaktionen auf Bewegungen beobachteten, die von einem robotischen Arm ausgeführt wurden - im Vergleich zu einem menschlichen Arm. Probanden zeigten einen „priming-Vorteil“ für den menschlichen Arm. Eine neuroimaging-Studie demonstrierte, dass die Wahrnehmung der „echt-Hand-Objekt-assozierten-Bewegungen“, nicht die der „virtuelle-Hand-Bewegungen“ mit der Aktivierung des inferioreren Parietalcortex verbunden ist. Es wurde ebenfalls gezeigt, dass biomechanisch mögliche Bewegungen (Stevens, Fonlupt, Shiffrar, Decety, 2000, zit. nach Chaminade, Meltzoff, Decety, 2005) das linke inferiore parietale Läppchen aktivieren. Dieses ist ein essentieller Bestandteil des neuralen Netzwerks, welches an der Ausführung von Handlungen und Bewegungen beteiligt ist.

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2. Neuropsychologie

„Die klinische Neuropsychologie befasst sich mit Diagnose und Therapie der Folgen, die Hirnschädigungen auf Intellekt und Psyche des Menschen haben.“ (Goldenberg, 2002)

2.1 Apraxie

Aufgrund seiner Untersuchungen behauptet Goldenberg (2002), dass manche Patienten mit Apraxie motorische Handlungen fehlerhaft ausführen, jedoch bei anderen Handlungen keine motorische Beeinträchtigung zeigen. Wichtig ist zu unterscheiden, dass Apraxien nicht die motorische Ausführung der Bewegung, sondern die Bestimmung des Bewegungsziels betreffen. Im Vergleich zu anderen motorischen Störungen betreffen Apraxien beide Körperhälften.

Goldenberg (2002) unterscheidet zwischen einer ideatorischen und einer ideomotorischen Apraxie.

Die Meinungen darüber, was unter diesen zwei Formen zu verstehen sei, gehen auseinander. In ihrer ursprünglichen Bedeutung sollte die Klassifizierung bedeuten, dass bei der ideatorischen Apraxie der Plan der Bewegung fehlt, während bei der ideomotorischen Apraxie die Umsetzung des Plans in motorische Aktion gestört ist. Wir haben aber behauptet, dass die Apraxien immer die Definition der Bewegungsziele und nicht die motorische Ausführung betreffen. … Wenn diese Interpretation stimmt, macht die Unterscheidung zwischen „ideatorisch“ und „ideomotorisch“ wenig Sinn.

In der Praxis wird die Unterscheidung von ideatorischer und ideomotorischer Apraxie oft so verwendet, dass Störungen im Umgang mit Objekten als ideatorisch und Störungen von Handlungen ohne Objekt als ideomotorisch bezeichnet werden. Die ideomotorische Apraxie umfasst nach dieser Auffassung sowohl kommunikative Geste als auch die Imitation von Bewegungen.

Imitation wird als klassischer Test für die ideomotorische Apraxie benutzt. Goldenberg (1995; 2001, zit. nach Chaminade, Meltzoff, Decety, 2005) schlug vor, dass die Apraxie nicht ein Defizit der Fähigkeit ist, Intentionen in ein motorisches Programm umzusetzen, sondern dass das Problem darin besteht, eine Intention in Bezug auf das

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