Allgemeine und Biologische Psychologie

Inhaltsverzeichnis

Wahrnehmung

Objektwahrnehmung

Raum- und Bewegungswahrnehmung

Farbwahrnehmung

Hören

Riechen und Schmecken

Sensomotorik

Kognition_Selektive Aufmerksamkeit

Exekutivfunktionen 1

Exekutivfunktionen 2

Problemlösen

Sprache 1

Sprache 2

Mentale Arithmetik

Lernen und Gedächtnis

Arbeitsgdächtnis

Langzeitgedächstnis: Akquisitation und Abruf

Langzeitgedächtnis: Konsolidierung

Sensorisches Gedächntis

Lernparadigmen

Mechanismen des Konditionierung

Lernen – Assoziation oder Kognition

Emotionswahrnehmung

Emotion und Aufmerksam.

Lernen und Gedächtnis

Motivation: Belohnungslernen

Biologische Psychologie_Methoden der biologischen Psychologie

Neuroanatomie

Neuronale Kommunikation

Chemische Signalsysteme

Aufmerksamkeit, Bewusstsein, Schlaf

Neuronale Plastizität

Emotionen

Psychische Störungsbilder

Psychopharmaka

Abhängigkeit

Gene und Verhalten

Wahrnehmung

1. Im welchen Bereich des Gesichtsfeldes können wir feine Details unterscheiden und warum?

Der Begriff Gesichtsfeld, kennzeichnet, der mit unbe­wegten Augen und unbewegtem Kopf gese­hen wer­den kann. Das Gesichtsfeld ist asymmetrisch, vor allem nasal und nach oben stärker be­grenzt als nach unten. Das binokulare Ge­sichtsfeld ist nahezu ellip­tisch, umfaßt vertikal etwa 55 (oben) bzw. 65 (un­ten), hori­zontal links und rechts je­weils etwa 90 vom Fixa­tionspunkt. So kön­nen mit fixiertem Bild Lichtpunkte entdeckt werden, die sich im Bereich von 120 (vertikal) und 180 horizon­tal. Das binokulare Ge­sichtsfeld kann in zwei Re­gionen gegliedert werden: 1.) Das eigentlich binoku­la­re Feld liegt in der Mitte, ist rund und erstreckt sich etwa 60 um den Fixa­tionspunkt herum, so daß etwa 120 insgesamt erreicht werden. 2.) Links und rechts da­von liegen Regionen, die nur monokular (vom linken oder rech­ten Auge) gese­hen werden kön­nen. Die elliptische Form des Gesichtsfeldes ist für Landle­be­wesen funktional, da die wichtig­sten Objekte und Inter­ak­tions­partner ebenfalls Kontakt mit dem Erdboden haben. Dar­über hin­aus zeigen sich deutliche vertikale Gesichtsfeldun­terschiede: Auf Grund des etwas häufige­ren Vor­kommens von Zapfen im oberen retinalen Halbfeld und der ent­sprechend dif­ferenzier­teren kor­tikalen Projektion ergibt sich ein besseres räumliches und zeitliches Auflö­sungsver­mögen des Auges im unteren Gesichtsfeld.

2. Warum brauchen ältere Menschen häufig eine Lesebrille?

Mit steigendem Alter verliert das Auge (Linse) an Elastizität und erreicht nicht mehr die gleiche runde Form bei entspannten Fasern wie bei jüngeren Menschen. Die geringere Krümmung führt dazu, dass dann nahe Objekte unscharf gesehen werden. Dies führt dann dazu, dass bei normaler Entfernung eine Lesebrille nötig wird.

3. Welche Schwierigkeiten haben Menschen mit einer Makuladegeneration?

Die funktionelle Mitte der Netzhaut wird als Makula bezeichnet. Sie ist das innerste Drittel der Netzhautgrube und ist für die höchste Sehschärfe innerhalb der Netzhaut zuständig. In ihrer Mitte der Makula befindet sich das Sehgrübchen, die so genannte Foveola, sie ist der empfindlichste Teil der Makula mit rund 30.000 Sehzellen (Zapfen), die über einzelne Nervenzellen direkt mit dem Gehirn verschaltet sind. Die Makula ist zuständig für das direkte Fixieren (Anblicken) eines Objektes. Dieses Fixieren ist notwendig, um mit hoher Sehschärfe feine Einzelheiten erkennen zu können. Die Funktion der Makula ist umso bedeutsamer, weil gerade über die Zusammenarbeit der beiden Makulabereiche von rechtem und linkem Auge ein räumliches Bild im Gehirn entsteht. Das erst erlaubt uns ein recht genaues Abschätzen von Distanzen, wie es beispielsweise beim Autofahren zum Erkennen von Entfernungen und Geschwindigkeiten sehr wichtig ist. Wenn die Funktionen der Makula durch einen degenerativen Prozess gestört werden, dann fehlen dem Sehzentrum im Gehirn die scharfen Informationen über das Aussehen der Umwelt und somit das Gesamtbild. Das Sehen ist dann über das gesamte Sehfeld eingeschränkt. Im späten Stadium der Makuladegeneration kann selbst die Orientierungsfähigkeit verloren gehen. Der Betroffene ist dann auf fremde Hilfe angewiesen.

4. Wodurch entsteht der blinder Fleck? Warum sehen wir ihn normalerweise nicht?

Als blinder Fleck wird die Stelle der Netzhaut bezeichnet an der der Sehnerv gemeinsam mit den Blutgefäßen für die Versorgung der Netzhaut in das Auge eintritt. Diese Stelle die so genannte Papille liegt vom gelben Fleck aus gesehen in Richtung der Nase. An dieser Stelle befinden sich keine Lichtrezeptoren der Fleck ist also wirklich blind . Normalerweise wird diese Lücke im Gesichtsfeld nicht wahrgenommen sondern kann in den bildverarbeitenden Hirnregionen ergänzt werden durch die Farben der umgebenden Bereiche. Der blinde Fleck existiert da die Fasern des Sehnervern auf der Seite des Augen inneren an den Sehzellen ansetzen ein Stück weit in Inneren des Auges verlaufen und dann an einer Stelle gemeinsam gebündelt aus dem Auge heraus austreten - eben im blinden Flecken. Diese auf den ersten Blick "unpraktische" Konstruktion beruht auf der Entwicklung des menschlichen Auges im

Laufe der Evolution : Die Netzhaut ist entwicklungsgeschichtlich eine direkte Ausstülpung des Gehirns die Schichten der Nervenzellen ähneln denen in der Großhirnrinde.

5. Wodurch zeichnen sich basale visuelle Merkmale aus?

Es gibt auffällige Reize, die uns regelgerecht ins Auge fallen und andere, die wir leicht übersehen. Dies hat Forscher dazu veranlasst, nach basalen Bausteinen der Wahrnehmung zu suchen, die wir mühelos wahrnehmen können. Die visuelle Suche ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Zielreiz in einer Menge von Ablenkerreizen gesucht werden muss. Die Suche nach dem Zielreiz kann dabei unterschiedlich sein. Die Effizienz wird meist über die Reaktionszeit gemessen.

6. Warum fällt es uns oft schwerer, die Abwesenheit als die Anwesenheit eines Reizes zu entdecken? Wie wirkt sich das auf die Suchzeit aus?

Es ist eine Beschränkung der Sehschärfe. Bsp.: Bei normaler Leseentfernung das erste Wort anschauen und dann, ohne den Blick vom Anfang der Zeile abzuwenden, versuchen, die Wörter am Ende der Zeile zu lesen. Dies wird nicht gelingen! Des Weiteren sind basale visuelle Merkmale zu berücksichtigen. Bsp.: Das L kann von den T nicht über die Linien , sondern nur über die Verknüpfung der Linien, den Ort, wo die Linien zusammentreffen, unterschieden werden. Aus diesen genannten Gründen wird sich die Suchzeit entsprechend verkürzen oder verlängern.

7. Was sagen uns die Steigung einer Suchkurve und ihr Schnittpunkt mit der y-Achse über die visuelle Suche?

Die Steigerung der Suchkurve ist das grundsätzliche Maß, für die Sucheffizienz. Die Suchkurven schneiden die y-Achse nicht bei null, sondern bei einem positiven Wert. Dieser Wert zeigt an, dass die Suchzeit unabhängig ist, von der zu ersichtlichen visuellen Umgebung.

8. Wie ist der primäre Cortex funktionell aufgebaut?

Das Großhirn ist in vier Lappen gegliedert. Den Frontal-, Parietal-, Temporal- und Occipitallasppen. Die Lappen sind wiederrum in Hirnwindungen untergliedert, die von Furchen begrenzt sind. Die lateinischen anatomischen Bezeichnungen geben die Art der Struktur an, dann die übergeordnete Struktur und dann die weitere Lagebezeichnung.Entsprechen ergeben sich die Furchen. Dieses Hirnareal befindet sich an den Ufern der Fissura calcarina im medialen Occipitallappen. Es besteht aus einer vielfachen gefalteten Rindenschicht grauer Substanz, die sich um einen Kern von weißer Substanz legt. Was dem anatomischen Präparat die graue Farbe gibt, sind die Nervenzellen, die sich in der Rinde befinden. Die Farbe der weißen Substanz hingegen stammt von den Umhüllungen der Nervenfasern, die in einer lipidreichen Substanz bestehen. Die Großhirnrinde besteht aus durchgängig sechs Schichten, die sich von der weißen Substanz nach außen zur Oberfläche der Hirnrinde erstrecken. Die Schichten enthalten verschiedene Typen und unterschiedliche Verhaltensmuster. Diese kommen in verschiedenen Großhirnarealen vor.

9. Was ist ein rezeptives Feld?

Das rezeptive Feld wird definiert als Ausschnitt des Gesichtfeldes, in dem Reizpräsentationen zu einer veränderten Reaktion führen! Die überwiegende Zahl dieser Neurone reagieren auf strickförmige Lichtreize, z.B. Kanten von Objekten, die eine bestimmte Ausrichtung haben.

10. Können sich Reize außerhalb des rezeptiven Feldes auf die Aktivität eines Neurons auswirken?

Wenn Neurone untereinander über Nervenfasern verknüpft sind und sich gegenseitig fördern oder hemmen können, so ist es auch möglich, dass Reize außerhalb des klassischen rezeptiven Feldes eines Neurons befinden, indirekt dessen Aktivität beinflussen können.

Objektwahrnehmung

11. Was ist eine Kanizsa-Figur? Welche neuronale Prozesse ermöglichen das Sehen?

Die Kanizsa-Figuren zeigen, dass Wahrnehmung mehr ist als die Summe der Aktivierung spezifischer Neurone. Um eine Schein wahrzunehmen, wo keine ist, muss es einen Prozess zwischen den Neuronen geben, in deren rezeptive Felder die realen physikalischen der einfallenden Elemente fallen. Das heißt: Unsere Wahrnehmung wird also einerseits von geometrischen Aspekten unserer Umwelt, aber auch von unserer Erfahrung bestimmt.

12. Welche Faktoren tragen zur Wahrnehmung teilweise verdeckter Objekte bei?

Unsere Wahrnehmung wird also einerseits von geometrischen Aspekten unserer Umwelt, aber auch von unserer Erfahrung bestimmt. Um ein verdecktes Objekt wahrzunehmen zu können muss es Prozesse zwischen Neurone geben, in deren rezeptive Felder die realen physikalischen Objekte der induzierenden Elemente einfallen. Neurone in frühen visuellen Arealen weisen dann ähnliche rezeptive Felder auf und somit ist es möglich, weitere Objektkonturen nachzuführen.

13. Welche Prozesse sind bei einer integrativen Agnosie gestört? Was trägt das Bild der integrativen Agnosie zu unserem Verständnis der Objektwahrnehmung bei?

Agnosie-Patienten haben Defizite in der Erkennung von Objekten bei intakten basalen Sehleistungen. Normalerweise würde man bei einer Zeichnung, die Hauptumrisslinien zeichnen, um dann nach und nach immer mehr Details hinzuzufügen. Dies ist bei Personen mit Agnosie nicht möglich.

14. Was bedeuetet Prosopagnosie? Welche Symptome gehen damit einher? Welche Prozesse sind nicht gestört?

Prosopagnosie wird als Einschränkung in der visuellen Verarbeitung von Gesichtern verstanden. Menschen mit Prosopagnosie sind nicht in der Lage, ihre Mitmenschen am Gesicht zu erkennen. Jemand mit Prosopagnosie kann ein vollkommen intaktes Sehvermögen haben. Menschen mit Prosopagnosie nutzen statt des Gesichtes andere Hinweise, wie die Stimme, Eigenschaften von Bewegungen (z. B. die Art des Ganges) oder andere Eigenschaften, wie zum Beispiel die Art, sich zu kleiden. Häufig gelingt es Menschen mit Prosopagnosie auch, Details von Gesichtern zur Identifikation der Person zu nutzen, z.B. eine Brille, die Frisur oder auch eine auffällige Nase. Das Wissen um Personen scheint bei Menschen mit Prosopagnosie völlig erhalten zu sein, lediglich die Identifikation anhand des Gesichts scheitert.

15. Was weiß man über die neuronale Basis der Gesichtswahrnehmung? Gibt es ein Hirnareal der Gesichtswahrnehmung? Diskutieren Sie Argumente dafür und dagegen.

Bildgebungsstudien weisen mehrere Hirnareale auf, wie bspw. die FFA im lateralen Gyrus fusiformis, Cortexareale entlang des posterioren Sulcus temporalis. Diese wurden erstmal festgestellt bei Affen. Ein weiteres ist das posteroren Sulcus temporalis, der sich eher auf den Wechsel der Blickrichtung forciert. Dies wiederrum, umgekehrt im lateralen Gyrus fusiformis. Vermutlich findet die Gesichtserkennung in drei Hirnarealen statt. Die so genannten unteren Okzipitallappen analysieren die äußeren Kennzeichen des Gesichts. Der vordere Schläfenlappen ordnet dem Gesicht Informationen, wie beispielsweise den Namen zu, und im rechten Gyrus fusiformis (Hirnareal hinter dem rechten Ohr) wird das Gesicht erkannt. Die Schlussfolgerung meinerseits, ist, dass die Wahrnehmung eines Objekts einer bestimmten Kategorie, z.B. eine Gesichts, nicht nur von einem bestimmten Hirnort, der für die Verarbeitung spezialisiert ist, vorgenommen wird. Auch Areale, die primär auf andere Objekte hinweisen, leisten einen Beitrag zur Gesichstwahrnehmung.

16. Wo liegt die PPA? Welche Reize aktivieren sie?

Dieses Areal zeigt kategorienspezifische Merkmale und liegt bilateral im Gyrus parahippocampalis. Ein Areal, dass sich von Landschaftaufnahmen und Bildern von Häusern aktivieren lässt.

17. Welche Gründe werden für Unterschiede in der Wahrnehmung belebter und unbelebter Objekte diskutiert?

Warrington und Shallice argumentieren folgender Maßen: Die Unterscheidung zwischen belebten Objekten, wie etwa einer Erdbeere und einer Himbeere, erfordere in erster Linie eine feine perzeptuelle Unterscheidung, während die Unterscheidung zwischen unbelebten Dingen eher funktioneller Natur seit. So liege der Unterschied zwischen einem Bleistift und einem Stück Kreise eher darin, dass man damit auf das Papier oder auf einer Tafel schreibe. Spätere Studien weisen daraufhin, dass die gefunden Unterschiede in der Erkennung belebter und unbelebter Objekte auch durch unkontrollierte Variablen enstanden sein könnten, insbesondere die Geläufigkeit der Konzepte. Eine weitere Untersuchung bestätigte die Bedeutung der visuellen Ähnlichkeit für die schlechtere Erkennung belebter Objekte. Wenn die Bilder belebter und unbelebter Objekte ausgewählt wurden, dass die Bennung in beiden Kategorien getroffen und beeinträchtigt werden (bspw.: Autos und Hunde).

18. Welche funktionelle Organisation hat man im inferotemporalen Cortex des Affen gefunden? Diskutieren Sie Gemeinsamkeiten und Unterschiede im Vergleich mit dem primären visuellen Cortex.

Keiji Tanaka fand heraus, dass Neurone im inferotemporalen Cortex des Affen eine kolumnäre Struktur ähnlich wie in V1 aufwiesen. Dabei reagierten die Neurone innerhalb einer Kolumne jedoch auf weit komplexere Merkmale als in der primären Sehrinde (V1.) Inwieweit die verteilten Aktivierungsmuster auf die Aktivierung bestimmter komplexer Merkmalskolumnen zurückgehen, ist bisher jedoch ungeklärt. Der primäre visuelle Cortex enthält Neurone, die für die Merkmale Orientierung visueller Reizmuster selektiv empfindlich sind. Sie geben den Ort der Reizung an. Es gibt auch Neurone, deren Antwort durch den Kontext moduliert wird, in dem die Reizmuster eingebettet sind. Es kann Interaktionen zwischen den rezeptiven Feldern mit Zentrum-Umfeld-Struktur und der „erweiterten“ Umgebung geben. Eine weitere Vemutung ist, dass die Reaktion dieser Neurone mit Auffälligkeit zusammenhängt. Die Art des Kontexts hängt mit der Auffälligkeit des Liniensegments zusammen und diese wiederum mit der Antwortrate. Spätere Antworten auf Reizdarbietung werden durch Kontextinformationen mitbestimmt und hängen mit Auswertungen auf höheren Ebenen zusammen. Ohne Feedback-Schleifen lassen sich Prozesse der Figur-Grund-Trennung und des Objekterkennens nicht erklären.

19. Was sind frühe und späte visuelle Areale? Was muss man bei diesen Bezeichnungen beachten?

Es ist eine Verarbeitungskette von frühen zu späten visuellen Arealen, an deren Anfang die Analyse einfacher Merkmale steht, aus denen sich dann komplexere Repräsentationen entwickeln. Dies ist aber nur eine Sicht der Dinge. Es gibt nicht nur eine Verarbeitung von frühen zu späten visuellen Arealen, sondern auch in umgekehrter Richtung.

20. Was ist rekurrente Verarbeitung? Wann ist sie sinnvoll?

Rückläufige Prozesse scheinen eine größere Bedeutung zu haben, als man lange Zeit gedacht hatte. Zwar müssen Signale, die, vom Auge kommend, über die Sehbahn das Gehirn erreichen, zunächst V1 passieren, um die nachgeschalteten Areale zu erreichen. Dann kann es zu rückläufigen Signalen kommen. Über solche rekurrenten Prozesse kann auch die Wahrnehmung von Scheinkanten erklärt werden.

Raum- und Bewegungswahrnehmung

21. Beschreiben Sie die Reizweiterleitung über die Sehbahn. Wo wird ein Reiz im primären visuellen Cortex abgebildet, der sich im rechten oberen Quadranten des Gesichtsfeldes befindet?

Sie ist die neuronale Verbindung des optischen Systems vom Auge bis zum Lappen des Kortex, wo die Verarbeitung der optischen Reize stattfindet. Die Zapfen & Stäbchen der Retina bilden das 1. Neuron der Sehbahn, das 2. wird von den inneren Körnerzellen gebildet. Diese sind bipolare Nervenzellen, deren Axone zu den multipolaren Nervenzellen, dem 3. Neuron der Netzhaut, führen. Die Sehnerven werden von den langen Axonen der multipolaren Nervenzellen über die Sehnervenkreuzung hinweg gebildet. Über die Sehbahnen findet die Reizweiterleitung bis zum 4. Neuron statt. Die Reize werden übertragen und als Sehstrahlung zur primären Sehrinde im Lappen weitergeleitet. Lichtreize aus der oberen Gesichtfeldhälfte sind im Anteil der Sehrinde dargestellt.

22. Wie ist das Corpus geniculatum laterale gegliedert?

Das Corpus genidulatum laterale ist in sechs Schichten gegleidert, wobei die Schichten 1,4 und 6 die Axone des kontralateralen Auges, die Schichten 2,3 und 5 diejenigen des ipsilateralen Auges mit den nachgeschaltenen Zellen verknüpfen. Die Informationen sind entsprechend der räumlichen Verteilung der Ganglienzellen in der Netzhaut angeordnet.

23. Wo befinden sich die Repräsentationsareale der oberen und unteren Gesichtsfeldhälfte des Areals V2 relativ zu V1? Fertigen Sie eine Skizze!

24. Beschreiben sie die tierexperimentelle Evidenz für den „Was“ – und „Wo“ – Pfad?

Die doppelte Funktion zeigt an, dass zwei unabhängig voneinander sind. Wenn wir einen Gegenstand betrachten, dann sind die Informationen über dessen Aussehen „Was“ und seinen Ort im Raum „Wo“ intuitiv untrennbar miteinander verknüpft. Jedoch zeigten die Experimente, dass die Läsionen des ventralen und des dorsalen Pfades zu selektiven Defiziten der „Was“ und „Wo“ führten.

25. Wie unterscheiden Sie die Konzeptionen des „Wo“- und des „Wie“ – Pfades?

Goodale und Milner bezeichnen das „Was“ und die „Wie“-Pfade (Wie führe ich eine Handlung aus), weil der dorsale Pfad nicht nur Informationen über den Ort eines Objektes verarbeiten muss, sondern auch über die Objektformen. Eine solche Arbeitsteilung geht mit einem verringerten Speicher einher, weil dies nur auf das Wesentliche reduziert wird.

26. Was bedeutet Extinktion bei doppelt simultaner Stimulation?

Extinktion bezeichnet ein Phänomen, bei dem unter doppelt simultaner Stimulation (DSS) der linken und rechten Körper-, Raum- oder Gesichtsfeldhälfte der weiter gelegene Reiz nicht mehr beachtet wird. Bei einseitiger Darbietung ist dies aber der Fall. In der akustischen Modalität äußert sich das dadurch, dass der Patient sich bevorzugt zu Schallquellen wendet. Atmosphärische Perspektive: So schätzen Autofahrer im Nebel vorausfahrende Fahrzeuge als weiter entfernt ein, als diese tatsächlich sind.

27. Wie unterscheidet sich die Verarbeitung von Bewegung in V1 und hMt+?

Das Gehirn hat es schwierig, funktionell bildgebender Verfahren das Areal MT von benachbaren Areale abzugrenzen. Deshalb wird bei dem Begriff hMt+ verwendet, um ein aktiviertes Areal und noch weitere zu umfassen. In einer klassischen Untersuchung wurde herausgefunden, dass etwa ein Drittel der MT-Zellen auf die integrierte Bewegungsrichtung des Musters reagieren. Dagegen reagierten bewegungssensitive V1 – Neurone nur auf Teilbewegungen. In der MT ist eine komplexere Kodierung der Bewegung möglich als in V1.

28. Was ist biologische Bewegung? Wie kann man sie erfassen? Mit welchen neuronalen Korrelaten geht sie einher?

Ein bewegendes Tier erzeugt ein komplexes Bewegungsmuster, da sich die einzelnen Körperteile unterschiedlich bewegen. Wenn man eine Anzahl von Leuchtpunkten etwa an verschiedenen Gelenken anbringt und diese beobachtet, so ist Bewegung zu erkennen. Die biologische Bewegung wird im Sulcus tempolaris superior aktiviert. Die Daten deuten daraufhin, dass die Erkennung von Neuronen entlang des Sulcus temporalis superior analysiert werden. Das Gangbild eines Menschen verrät eine Menge an Informationen, bspw. das Gewicht und sogar die Stimmung.

29. Nennen Sie drei monokulare Tiefenkriterien?

Ein Indiz für räumliche Tiefe ist die Verdeckung und Überlappung. Verdecktes wird als weiter hinten wahrgenommen. Die fehlenden Teile ergänzt unser Gehin implizit. Des Weiteren können Schachten Aufschluss über die räumliche Beschaffenheit von Gegenständen vermitteln. Vertraute Größe: Von vielen Gegenständen wissen wir, wie groß sie normalerweise sind. Menschen sind meistens zwischen 1,5 und 2,0 m. Wenn Sie auf unserer Netzhaut sehr klein sind, dann wissen wir, dass sie sich sehr weit weg befinden.

30. Was ist Querdisparation? Wie kann sie zur Bestimmung der räumlichen Tiefe genutzt werden?

Als Querdisparation bezeichnet man die Verschiedenheit der Bildlage auf der rechten und der linken Netzhaut, die durch den Augenabstand entsteht. Das Sehsystem besitzt die Fähigkeit, aus der Verschiedenheit dieser zweidimensionalen Bilder Informationen für das räumliche Sehen zu gewinnen. Das Ergebnis daraus bezeichnet man als stereoskopisches Sehen.

Farbwahrnehmung

31. Was sind die drei Kenngrößen einer Farbe?

Für die genaue, messtechnische Bestimmung eines Farbortes (z.B. in einem Normfarbenraum) genügen dabei drei Kenngrößen: Farbton (T), Sättigung (S) und Helligkeit (Y).

32. Welche Wellenlängen umfasst der Bereich des sichtbaren Lichtest? Welchen Farbeindruck ruft langweiliges und kurzwelliges Licht innerhalb dieses Spektrums hervor?

Wenn Licht einer bestimmten Wellenlänge, sog. Monochromatisches Licht, auf das Auge trifft, so hängt der Farbeindruck direkt von der Wellenlänge ab. Dieses gilt auch, wenn das Licht aus einem Gemisch von Wellenlängen besteht, was auf die Netzhaut trifft. Der entstehende Farbeindruck ist somit von den verschiedenen Wellenlänge abhängig.

33. Welche Arten von Zapfenrezeptoren gibt es, wie unterscheiden sich ihre Absorptionsmaxima?

Es gibt drei Zapfentypen: S-Zapfen mit einem Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge von 420nm (blauviolett); M-Zapfen mit einem Absorptionsmaximum bei 534 nm und L-Zapfen mit einem Absoptionsmaximum bei 563 nm. Wir auch Rotrezeptor genannt.

34. Wie sind die Zapfen miteinander verschaltet? Was ist das Ergebnis dieser Verschaltung?

Die drei Zapfen können nicht allein genommen eine bestimmte Farbe signalisieren. Eine Zunahme der Aktivität eines Zapfentypes kann daran liegen, dass mehr Licht der gleichen Wellenlänge des Rezeptor erreicht, oder aber, dass die Wellenlänge des Lichtes sich dem Absorptionsmaximum nähert. Damit sind Wellenlänge und Lichtintensität konfudiert. Die drei Zapfentypen sind somit in spezifischer Weise verschaltet. Eine additive Verschaltung aller drei Zapfentypen signalisiert Helligkeit. Die Subtraktion der Roterregung ergibt das Rot-Grün-System. Ähnlich sind die Blau-Gelb-Kontraste durch die Subtraktion der Rot- und Grünsignale.

35. Was ist Farbkonstanz? Welche Mechanismen tragen zu ihr bei?

Wenn sich die Zusammensetzung des Lichts, mit dem einer Oberfläche beschienen wird, dann ändert sich auch die Oberfläche des reflektierten Lichts. Was sich aber nicht ändert, sind die Reflexeigenschaften. Bspw. Sonnenlicht am frühen Morgen enthält mehr langwelliges Licht als am Mittag, das Licht hingegen der einfachen Glühbirne kurzwelliges Licht. Wir scheinen nicht in der Lage zu sein, die Veränderung der Beleuchtung zu berücksichtigen, um die konstanten Eigenschaften einer Oberfläche entsprechend zuzuordnen. Farbkonstanz bedeutet somit, dass unterschiedliche Wellenlängegemische zu dem gleichen Farbeindruck führen.

36. Was ist chromatische Adaption?

Unterschiedliche Wellenlängen scheinen die Adaption der Zapfen zur Farbkonstanz zu verändern. Die Zapfen passen sich den Wellenlängen an, die die größte Intensität haben und tragen so zu einem Ausgleich der Beleuchtungsunterschiede bei.

37. Welche Argumente sprechen für bzw. gegen ein spezialisiertes Farbzentrum im Areal V4?

Die Größenunterschiede in der Testung der rezeptiven Felder in V1 und V4 sind unzureichend berücksichtigt worden. Die rezeptiven Felder V1-Neurone sind deutlich kleiner als die der V4-Neurone. Eine weitere Kritik, V4 sei das Farbzentrum des Gehirns, dies beruhe auf Nachweise, der Läsionen im Areal von Tierversuchen. Dies führe nicht zu einer Farbschäche. Des Weiteren ist die genaue Lage des V4-Areals im Affen und im menschlichen Gehirn nicht übereinstimmend. Zurzeit ist man der Meinung, dass ein kein einzelnes Farbareal gibt, sondern Farben in verschienden Hirnarealen.

38. Was ist cerebrale Achromatopsie? Wie wirkt sie sich das aus? Welche andere Wahrnehmungsstörung tritt häufig zusammen mit ihr auf?

Die cerebrale Achromatopsie ist durch den Verlust der Farbwahrnehmung infolge Hirnschädigung gekennzeichnet. Personen berichten von spontanen Schüben, wie, dass sie die Welt grau in grau sehen. Farbtafeln farblich zuzuordnen. Im Kontrast zu ihrer fehlenden Fähigkeit, Farben zu unterscheiden oder zu benennen, gelingt es den Patienten, grau Tafeln unterschiedlicher Helligkeit gemäß ihrer Helligkeit zu sortieren. Häufig tritt CA mit einer Störung der Gesichterkennung und Identifikation auf.

39. Was ist ist ein Mondrian-Reiz?

Die Modrian-Reize bestehen aus vielen verschiedenen farbigen Flächen in Anlehnung an die Bilder des niederlänischen Malers Piet Mondrian. Diese Bilder wurden von Edwin Land unter verschiendenen Beleuchtungsbedingungen präsentiert, und der Farbeindruck, den eine bestimmte Fläche im Betrachter hervorrief und weiterhin auch mit elfektrophsiologischen Ableitungen kombiniert, um ein neuronales Korrelat der Farbkonstanz zu finden. Dies würde nur vorlegen, wenn sich die Farbwahrnehmung änderte.

40. Erklären Sie das Problem der Trennung von Illumination und Reflexion?

Wenn wir ein Objekt wahrnehmen, stehen wir immer vor der Unklarheit, ob die wahrgenommene Farbe durch die Reflexionseigenschaften der Oberfläche entsteht oder durch die Zusammensetzung des illuminierendes Licht. Die Erscheinnung der Farben ändert sich im Alltag, wenn die sich die Beleuchtungsbedingungen ändern, aber viel weniger als zu erwarten ist.

Hören

41. Wie ist die Cochlea aufgebaut? Wodurch werden die Zilien der Haarzellen ausgelenkt?

Im Innenohr befindet sich die Schnecke (Cochlea), eine flüssigkeitsgefüllte, wie eine Schnecke aufgrollte Struktur, die aus drei Gangsystemen besteht. Dies sind mit Lymphflüssigkeit gefüllt und erstrecken sich bis zur Spitze der Cochlea. Aus den Haarzellen ragen oben feine Härchen, die Stereozilien heraus. Über diese befindet sich eine weiteren gallertigen Membran. Wenn die diese in Bewegung gerät, werden die Basilarmembran und Tektorialmembran gegeneinander verschoben, wie zwei Seiten eines Heftes. Dies führt zur Auslenkung der Zilien.

42. Was unterscheidet die inneren von den äußeren Haarzellen?

Die inneren Haarzellen stellen etwas 95% der Hörnervenfasern. Dies liegt daran, dass von den inneren Haarzellen mehrere Fasern abgehen, während umgekehrt mehrere äußere Haarzellen auf eine Hörnervenfaser konvergieren. Die Unterscheidung ist zudem, dass sie sich aktiv zusammenziehen können, was eine verstärkende Schwingung der Schallreize ausmacht. Des Weiteren erhalten sie ihre Nervenimpulse von zentralen Kernen der Hörbahn.

43. Nennen Sie die Stationen der Hörbahn. Ich welcher Struktur laufen die Nervenfasern von beiden Ohren das erste Mal zusammen?

Die ersten Neu­rone als Teil des Nervus cochlearis, dessen Axone mit den inneren Haarzellen in Verbindung stehen und des­sen Kerne im Ganglion spirale liegen; die zweiten Neu­rone, dessen Kerne im Nucleus cochlearis ventralis oder dorsalis liegen. Nach Verlassen des Nucleus cochlearis kreuzt ein Großteil der Fasern zur Gegenseite, um zum Nucleus olivarius superior (3. Neuron) zu zie­hen. Anschließend ziehen die Fasern weiter im Lemniscus lateralis (zum Teil mit eigenem 4. Neuron im Nuc­leus lemnisci lateralis) zum Colliculus inferior der Vier­hügelplatte (4, Neuron). Danach ziehen sie weiter zum Corpus geniculatum mediale, einem Teil des Thalamus (5. Neuron), um schließlich in der Heschl-Querwindung im dorsalen Bereich des Temporallappens (Brodmann-Areae 41-42) zu enden.

44. Wie wird die Lautheit zweier Töne unterschiedlicher Frequenz gemessen? Was ist die Maßeinheit?

Die Lautstärke wird durch zwei verschiedene Mechanismen über die Aktionspotentiale der Haarzellen kodiert. Zunächst steigt die Frequenz der Aktionspotenziale mit zunehmender Lautstärke. Ab einer Lautstärke von 80dB kann die Feuerrate nicht mehr gesteigert werden. Die Kodierung weiter ansteigender Lautstärke wird dann durch die benachbarten Neurone fesgestellt. Für die Messung wurden gefilterte Schalldruckpegelmessungen entwickelt. Der resultierende Filter entspricht in etwa einer umgekehrten Isophon-Kurve. Die so gewichteten Messwerte werden mit dB gekennzeichnet.

45. Was ist der Unterschied zwischen dB (A) und dB (SPL)?

Dezibel (dB) ist eine Einheit, die zur Messung von Schallintensität und anderen physikalischen Größen verwendet wird. Ein Dezibel ist ein Zehntel eines Bels (B). Der logarithmische Maßstab dieser Einheit eignet sich für die Darstellung des gesamten menschlichen Hörbereichs.Für den Schalldruckpegel in Dezibel (dB SPL) dient der niedrigste Schalldruck, den das menschliche Ohr wahrnehmen kann, als Referenzpunkt. Der leiseste Ton, den Menschen hören können, liegt normalerweise bei 0 dB SPL (Hörgrenze).

46. Welches Organisationsprinzip findet man im auditiven Cortex?

Der auditorische Kortex befindet sich im oberen Temporallappen. Untersuchungen sprechen für eine Unterteilung des auditorischen Kortex in drei Regionen: core, belt und parabelt. Die drei Regionen des auditorischen Kortex gliedern sich in verschiedene Gebiete, wobei Zellen einer core-Region nur in bestimmte belt-Gebiete projizieren. Dieses Verbindungsmuster der Regionen legt eine parallele Bearbeitung unterschiedlicher Informationsqualitäten nahe. Räumliche Ordnungsprinzipien des auditorischen Kortex sind beispielsweise Stimulusintensität und Periodizität von Tönen.

47. Welche Faktoren bestimmen die Klangfarbe eines Musikinstruments?

Musikinstrumente haben ganz unterschiedliche Ein- und Ausschwingzeiten, die ganz wesentlich zu ihrem charakteristischen Klang beitragen. Dies ist sehr deutlich bei digitalisierter Musik, indem man aufgezeichnete Töne rückwärts abspielt, wobei die Erkennung des Instuments beeinträchtigt wird. Die Klangfarbe eines Tones hängt neben dem Verhältnis der Obertöne auch wesentlich vom zeitlichen Verlauf des Signals ab.

48. Welche Bedeutung hat die Ohrmuschel für das Hören?

Die Ohrmuscheln des Menschen sind individuell geformt. Die Beweglichkeit der Ohrmuscheln wird durch die Ohrmuskulatur vermittelt, ist aber beim Menschen stark reduziert. Die Ohrmuschel besteht aus elastischem Knorpel und ist von äußerer Haut überzogen. Der Lymphabfluss erfolgt über die Lnn. retroauriculares und die Lnn. parotidei. Akustisch stellen die Vertiefungen und Erhebungen der Ohrmuschel ein Filtersystem dar. Je nachdem, aus welcher Richtung der Schall auf das Ohr trifft, werden unterschiedliche Filterkurven angeregt. Somit erhält jede Richtung ihre individuelle Klangverfärbung. Dieses wird vom menschlichen Gehör zum Erkennen benutzt, um Geräusche von vorne, hinten, oben oder unten zu unterscheiden. Für die Unterscheidung rechts/links sind andere Mechanismen zuständig.

49. Was ist der McGurk-Effekt?

Unsere Wahrnehmung ist multimodal und wir erfassen unsere Umwelt subjektiv und mit mehreren Sinnen gleichzeitig. Ein nachweisliches Beispiel dafür, ist, wie sich die visuelle und auditive Wahrnehmung beeinflussen. Der sogenannte McGurk-Effekt! Wir hören die Silbe / ba/, sehen aber gleichzeitig ein Video, auf dem der Sprecher die Lippenbewegungen für /ga/ macht. Bei den meisten Zuhörern erzeugt dies den Eindruck / da/.

Riechen und Schmecken

50. Was determiniert die Empfindlichkeit eines Individuums für einen bestimmten Geruchsstoff?

Die Erinnerung an die Lieblingsspeise ruft die entsprechenden Gerüche ins Bewusstsein. Umgekehrt schmeckt ein gutes Bier nicht, wenn die Nasenebenhöhlen verstpft sind. Dies zeigt, dass die Sinnessysteme eng zusammenwirken. Der Geruch und Geschmack sind chemische Sinne, ihre Sinneszellen sind Chemorezeptoren, die durch geeignete Moleküle erregt werden. Für das Riechen gasförmige Moleküle, für das Schmeken gelöste Moleküle, die sich in den Geschmackspapillen der Zunge anlegen. Beides tritt häufig zusammen auf: Beim Trinken aus einer Teetasse gelangt der Tee etwas zeitgleich in den Mundraum sowie die Moleküle aus dem Duft in den Nasenraum gelangen. Der Geruch ist in entsprechender Konzentration auf größere Distanz zu riechen, bspw. das Klärwerk ein paar Straßen weiter.

51. Wie hängen Geruchsrezeptorgene und Rezeptortypen zusammen?

Die Möglichkeit, verschiedene Gerüche zu differenzieren, ist mit der Anzahl der funktionellen Geruchsreptorgene zusammen. Beim Menschen sind dies etwa 350 verschiedene funktionell Gene. Die jeweiligen Gene bestimmen, welche Moleküle an den Rezpetor binden. Sie unterscheiden sich stark in der Bindung verschiedener Moloküle. Umgekehrt jedoch nur an spezifische Typen. Dies macht es sehr schwer, ein System zu erkennen, wie der Geruchssinn kodiert ist.

52. Skizzieren Sie die Stationen der Riechbahn. Welche funktionellen Chararkterika zeichnen die einzelnen Stationen aus?

Die Riechbahn bezeichnet den der Geruchswahrnehmung von den Geruchssensoren in der Nase, genauer der Riechschleimhaut, bis zur Riechrinde des Endhirns. Die Riechbahn besteht aus drei, hintereinander geschalteten Nervenzellen (Neuronen). In der Riechschleimhaut der oberen Nasenmuschel befinden sich bipolare Riechzellen (primäre Sinneszellen). Ihr peripherer Fortsatz (Dendrit) zieht zur Schleimhautoberfläche, das zentrale Axon gelangt in Form der Riechfäden durch die Siebplatte des Siebbeins zum Riechkolben. Im Riechkolben erfolgt die erste Umschaltung auf die Mitralzellen, deren Axone zur Stria olfactoria medialis et lateralis ziehen. Dort verläuft das dritte Neuron zum Riechhügel und von dort zu zum Gyrus hippocampalis und erreicht somit das Limbische System. Hier erfolgt die unbewusste Riechwahrnehmung.

53. Welche Besonderheiten treten bei der Mischung von Geruchsstoffen auf?

Duftstoffe gemischt werden in Abhängigkeit von den jeweiligen Substanzen, zu unterschieden kommen.Die bedeutet, dass die Einzeldüfete erkannt werden, während sich diese dann zu einem Gesamteindruck verbinden und einzelne Komponenten nicht mehr gebrochen werden können. Ein Modell diesbezüglich exitiert nicht, die eine Mischung vorhersagen könnten. Schlussendlich können manche Duftstoffe antagonitische Wirkungen an den Rezeptoren haben.

54. Wie kann Geruch die Partnerwahl beeinflussen?

Seit langem in bekannt, dass die MHC-Gene entsprechende Moleküle über den Geruch das Verhalten beeinflussen. So beurteilen weibliche Personen den Geruch von männlichen Personen eher als sympathisch, wenn sich die männlichen Träger in ihrem MHC-Genen von den weiblichen unterschieden.

55. Beschreiben Sie die menschlichen Geschmacksrezeptoren?

Auf der Zunge sind vier Arten von Papillen. Die Pilzpapillen an der Zungespitze und am Zungensran, die Fadenpapillen, die auf der gesamten Oberfläche der Zunge vorkommen, die Blätterpapillen am Zugenrand und die Wallpapillen an der Zungenwurzel. Sie enthalten Geschmacksknospen außer die Fadenpapillen. Ingesamt enthält die Zunge etwas 4000-5000 Geschmacksknospen . Eine Geschmacksknospe enthält wiederrum Sinneszellen.

56. Was sind die primären Geschmacksrichtungen?

Es gibt fünf primäre Geschmacksrichtungen: süß,sauer,salzig, umami und bitter.

57. Welche verschiedenen Rezeptorarten sind an der Geschmacksempfindung im weiteren Sinne beteiligt?

Die Oberflächenbeschaffenheit (Textur) spielt beim Gewicht und Temperatur einer Speise eine wichtige Rolle für das Geschmacksempfinden im weiteren Sinne. Diese werden über weitere Sinnesrezeptoren vermittelt, die teils als Chemo- und Mechanorezptoren Signale weiterleitet.

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