Biopsychologie als Neurowissenschaft P. Walla / D. Wiswede ... · P. Walla / D. Wiswede...

P. Walla / D. WiswedeBiopsychologie als Neurowissenschaft

Biologische Psychologie IBiologische Psychologie I

Daniel Wiswede

• Persönliche Vorstellung meinerseits• Organisatorisches• Vorlesungsinhalte• Beginn mit dem 1. Kapitel

WS2009/10

:: Ich hoffe, Ihre Begeisterung für dieses Fach wecken zu dürfen :

:: Ich hoffe, Ihre Begeisterung für dieses Fach wecken zu dürfen :

P. Walla / D. Wiswede

Persönliche Vorstellung/ OrganisatorischesBiopsychologie als Neurowissenschaft

• Entwicklung der Vorlesung– sämtliche Folien basieren im Wesentlichen

auf der Vorlesung von Peter Walla.– Dinge, die ich als wichtig und interessant

erachte, sind als „Exkurs“ gekennzeichnet

– Zusätzliche Graphiken/ Videos sind als solche gekennzeichnet.



• Wissenschaftliches Hauptinteresse

Persönliche Vorstellung



Termine der Vorlesung:

•Hörsaal I NIG Erdgeschoß;

•DO 08.10.2009 11.45-13.15•FR 09.10.2009 17.00 bis 18.30 und 19.00 bis 21.30 •SA 10.10.2009 10-11.30 und 12.30-14.00

•DO 12.11.2009 11.45-13.15•FR 13.11.2009 17.00 bis 18.30 und 19.00 bis 21.30•SA 14.11.2009 10-11.30 und 12.30-14.00

•DO 03.12.2009 11.45-13.15•FR 04.12.2009 17.00 bis 18.30 und 19.00 bis 21.30•SA 05.12.2009 10-11.30 und 12.30-14.00

Organisatorisches



• Folien werden voraussichtlich hier erscheinen:– http://www.cognitiveneuroscience.at/folien.htm



Prüfung:

•Insgesamt 4 Prüfungstermine •erster Termin: Voraussichtlich am Freitag, den 11. Dezember• Schriftliche Prüfung (Vorlesung + Buchkapitel)• 3 x schriftlicher Antritt möglich, dann kommissionell mündlich!• Zeugnisse werden für das Wintersemester 2009 ausgestellt

Organisatorisches



• Was ist mir wichtig?– Eure Begeisterung für die Biologische

Sichtweise wecken!– ... und dennoch nicht dem „Neuro-Hype“

verfallen...

– Kritisch bleiben!• Weisberg et al (2008): The seductive allure of neuroscience explanations.

Journal of Cognitive Neuroscience 20(3):470-7.

• Cacioppo et al (2003): Just because you're imaging the brain doesn't meanyou can stop using your head: a primer and set of first principles. J Pers SocPsychol 85(4):650-61.

• McCabe DP, Castel AD. (2008): Seeing is believing: the effect of brainimages on judgments of scientific reasoning. Cognition 107(1):343-52.



• Neuro-Hype???– „seeing is believing“ (McCabe, 2008)– ‘Watching TV is Related to Math Ability’



• Neuro-Hype???• Beispiel aus der Forschung (Bennett, 2009, HBM conference)

– Mentalisierungsaufgabe– Menschen in Interaktion– Aufgabe „Welche Emotionen werden die Personen auf

dem Bild wohl erfahren“– fMRI Messung



• Beispiel aus der Forschung– Mentalisierungsaufgabe



• Was ist Euch wichtig?

• bei Fragen oder Anregungen:– [email protected]



Lehrbuch:

• Bisheriges BuchBiologische Psychologie (Birbaumer Schmidt)

einige Graphiken der Vorlesung stammen daraus.

• Neues Buch

Biopsychologie (John P. J. Pinel, Paul Pauli (Hrsg.) )



Kapitel 1: Biopsychologie als Neurowissenschaft

Kapitel 2: Evolution, Genetik und Erfahrung

Kapitel 3: Die Anatomie des Nervensystems

Kapitel 4: Nervenleitung und synaptische Übertragung

Kapitel 5: Die Forschungsmethoden der Biopsychologie

Kapitel 6: Das visuelle System

Kapitel 7: Mechanismen der Wahrnehmung, des Bewusstseins

und der Aufmerksamkeit

Kapitel 8: Das sensomotorische System

Kapitel 9: Die Entwicklung des Nervensystems

Inhalte der Lehrveranstaltung

P. Walla / D. WiswedeBiopsychologie als Neurowissenschaft

Kapitel 1

Biopsychologie alsNeurowissenschaft

Biologische Psychologie IBiologische Psychologie I


Was bedeutet Biopsychologie?Biopsychologie als Neurowissenschaft

• Psychologie– Erforschung des Erlebens und Verhaltens

• läßt sich auch ohne Beachtung der materiell-biologischen Gegebenheiten betreiben (z.B. Lernpsychologie, Kognitionspsychologie)

• Biologische Psychologie– Erforschung der materiell-biologischen

Grundlagen des Erlebens und Verhaltens• notwendig, wenn man das System (Gehirn) in seiner

Funktionsweise wirklich verstehen will



• Prämisse: – Verhalten und Erleben haben eine materielle

(bioorganische) Grundlage

• Das Arbeitsprogramm der Biologischen Psychologie ist reduktionistisch, – d.h. Erklärungen des Psychischen werden in

den materiellen Gegebenheiten gesucht



Erste wichtige Anregungen!

Biopsychologie...• lehrt Kritisches Denken, • hat Klinische Implikationen • hat evolutionäre Perspektive!

Der Mensch ist ein Säugetier, mit einer langen Evolutionsgeschichte.

Menschliches Erleben und Verhalten geht letztendlich auf Gehirnaktivitäten zurück.

Biopsychologie hilft, sich selbst besser verstehen zu lernen.

Ein wichtiges Thema in der Biopsychologie ist die

„Kognitive Neurowissenschaft“



Biopsychologie ist das wissenschaftliche Studium der Biologie des Verhaltens (siehe Dewsbury, 1991).

Biopsychologie kann als eine Disziplin der Neurowissenschaft angesehen werden und wird manchmal auch bezeichnet als:

- Psychobiologie- Verhaltensbiologie- Verhaltensneurobiologie- Verhaltensneurowissenschaft- …..

„The Organisation of Behavior“ von Donald O. Hebb im Jahre 1949 spielt eine Schlüsselrolle bei der Entstehung der Biopsychologie!



Neurowissenschaftliche Disziplinen, die für die Biopsychologie wichtig sind:NeuroanatomieNeurochemieNeuroendokrinologie „Lehre von den Hormonen“NeuropathologieNeuropharmakologieNeurophysiologie (zellphysiologische Grundlagen der Nervenerregung)

NeuromarketingNeuroökonomieNeuroästhetik . . . .

Neuro =



• Ordnungsgesichtspunkte neurowissenschaftlicher Disziplinen– Human – Tierstudien– Grundlagen – Anwendungen– Zelle – System– Elektrische – biochemische Phänomene– Experiment – Simulation– Invasiv – non-invasiv– Strukturelle – funktionelle Studien



Warum haben wir ein Gehirn????Letztendlich ist die Funktion des Gehirns die

Generierungkontrollierten Verhaltens

Diese Verhaltensgenerierung inkludiert 3 Schritte:

- Sensorischer Input

- Kognition und Emotion

- Motorischer Output

Das Gehirn hat also die Aufgabe, uns kontrolliert in Bewegung zu halten!


Biopsychologische ForschungBiopsychologie als Neurowissenschaft

• Experimente mit Menschen und mit Tieren!– Warum sind Tierexperimente relevant?

– Evolutionäre Kontinuität des Gehirns!– Ein Menschengehirn unterscheidet sich von

einem Gehirn eines anderen Säugetiers (!) hauptsächlich in der Größe und dem Ausmaß der kortikalen Entwicklung, also eher „quantitativ als qualitativ“!



• Experimente mit Menschen und mit Tieren!– Als ethischer Grundsatz gilt daher:

• Wenn die Tiere, die wir untersuchen, sinnvolle Modelle unserer eigenen, höchst komplexen Handlungen sein sollen, dann müssen wir sie so respektieren, wie wir unsere eigenen Empfindungen respektieren! (Ulrich, 1991).



• Vorteile von Experimenten mit Menschen– Instruktionen befolgen

– Bessere Generalisierbarkeit– höhere Komplexität (auch Nachteil!)

– einfacher durchführbar



• Tierexperimente müssen höchsten Standards genügen– deshalb sehr teuer– aber geringere Komplexität vereinfacht Verständnis– Weniger ethische Einschränkungen.– Bsp: Aplysia (Meeresschnecke)



• Experimentelle Studien• Experiment: soll Ursache-Wirkungs-

Zusammenhänge aufdecken!– Unabhängige Variable (UV)

• wird vom Experimentator variiert

– Abhängige Variable (AV) • Einfluss der UV auf die AV wird gemessen

• Intergruppen-Versuchsplan• Intragruppen-Versuchsplan



• Konfundierende Variable!

• Beispiel eines Experiments:– Lester und Gorzalka (1988) wiesen den so genannten

„Coolidge-Effekt“ nach.• (Das männliche Geschlecht ist nach einer Kopulation mit

einem Sexualpartner ab einem gewissen Zeitpunkt nicht mehr zu einer weiteren Kopulation mit demselben Sexualpartner fähig, bei einem neuen Sexualpartner jedoch wieder häufiger!)

Calvin Coolidge, 30. Präsident der USA,



Experimentelle Fragestellung: Coolidge-Effekt auch bei Weibchen?

Ein Problem für dieses Experiment ist:

Männchen ermüden schneller als Weibchen, daher ist diese Untersuchung bei Weibchen mit der Ermüdung der Männchen konfundiert!

Wird einem Weibchen also ein neuer Sexualpartner präsentiert, kann die Zunahme der sexuellen Empfänglichkeit des Weibchens ein echter Coolidge-Effekt sein, oder auf die größere Spannkraft des neuen Männchens zurückzuführen sein!

Wie kann die Konfundierung umgangen werden?Wie würden Sie das machen???Was ist die AV, was die UV???



• Konfundierende Variablen im Alltagsleben– Kind und Bruttoinlandsprodukt

– Erkältung und Medikamente– Pannenstatistik und Automarke

– Gewaltrate und ethnische Gruppe

• Immer überlegen, ob es eine andere, vielleicht einfachere Erklärung gibt!



• Quasiexperimentelle Studie:– Manche unabhängigen Variablen können als

Versuchsbedingung nicht umgesetzt werden – (z.B. Probanden übermäßigen Alkoholkonsum

aufzwingen!)– „Gruppenzugehörigkeit selbst bestimmt“

• Nachteile und Konfundierungen– Ausbildung? Geschlecht? Alter?– Häufige Stürze? Weitere Drogen? Vitaminmangel?



• Fallstudie:– Oft zur Generierung von Hypothesen!– Problem ist die fehlende Generalisierbarkeit!

• Grundlagenforschung:– hauptsächlich durch die Neugier der Forscher

motiviert!

• Angewandte Forschung:– hat das Ziel, einen direkten Nutzen für die

Menschheit zu bringen!



Teilbereiche der Biopsychologie:

Physiologische Psychologie : Direkte Manipulation des Gehirns (chirurgisch; elektrisch); meist Grundlagenforschung!

Psychopharmokologie : Wirkung durch Pharmaka und Drogen wird untersucht! (oft anwendungsbezogen!)

Neuropsychologie : untersucht psychologische Auswirkungen von Gehirnschäden (viele Fallstudien und quasiexperimentelle Untersuchungen!)

Psychophysiologie : untersucht Zusammenhang zwischen physiologischer Aktivität und psychologischen Prozessen! (z.B. mit EEG!)

Kognitive Neurowissenschaft : untersucht neuronale Grundlagen der „Kognition“ (höhere geistige Prozesse!)

Vergleichende Psychologie : schließt eine evolutionäre Perspektive mit ein und untersucht das Verhalten verschiedener Spezies.



Biopsychologen arbeiten oft zusammen (Konvergenz de r Ansätze!)

Am Beispiel des Korsakoff-Syndroms (oft bei Alkoholikern!)

Hauptsymptom: Schwerer Gedächtnisverlust!

Erste Annahme war, dass es sich um eine direkte Folge der toxischen Effekte von Alkohol handelt! Diese Schlussfolgerung ist eigentlich nicht legitim, da sie einer quasiexperimentellen Interpretation entspricht.

Andere Untersuchungen ergaben, dass dieses Syndrom auch bei mangelernährten Menschen, die keinen Alkohol tranken, durch Mangel an Thiamin (Vitamin B1) auftritt!

Experimente mit Ratten zeigten, dass Thiamindefizit ähnliche Muster von Gehirnschädigungen erzeugte wie bei Alkoholikern.

Einer neuen Idee zufolge darf vermutet werden, dass Alkoholiker hauptsächlich durch mangelnde Ernährung (Alkohol hat keine Vitamine) am Korsakoff-Syndromleiden können!



:: Wissenschaftliches Schlussfolgern :

Wie kann Unbeobachtbares untersucht werden?

Beispiel: Wahrmehmung von Bewegung!



• Zum Nachdenken:– Was würde passieren, wenn man ...

• die Augenmuskeln mit Curare lähmt...• ... und dann versucht, das Auge nach rechts zu

bewegen?

– Lösung:• Hirn hat Information, dass sich das Auge bewegt• Bild bleibt auf gleicher Stelle der Netzhaut• Also muss sich das Objekt nach rechts bewegen!



:: Kritisches Denken ::

Wir verwenden nur einen kleinen Teil des Gehirns!

Intelligenz kann vererbt werden!

Homosexualität entsteht durch unangemessene Erziehung!

Wir brauchen mindestens acht Stunden Schlaf!

Wissenschaftlicher Review-Prozess!

José und der Stier (Seite 22 im Buch!)



• Evidenz für die Kopplung von Verhalten an die materielle Grundlage: zwei Beispiele– [1] Läsionen und Verhaltensdefizite

– [2] Korrelation von Hirnaktivität und Erleben/Verhalten



Paul Broca (1861)Links-anteriore Läsion

Produktion: reduzierte Sprachstruktur, Einwortsätze

Rezeption: Defizit beim Verständnis grammatisch schwieriger Strukturen

Links-posterior-temporale Läsion

Produktion: Konfabulation; sinnlose, aber grammatisch korrekte Sätze

Rezeption: generelles Defizit beim Verstehen schwieriger Strukturen

Karl Wernicke (1874)

• [1] Läsionen und Verhaltensdefizite



Schmerzerwartung beim Eintauchen der Hand in 47° he isses Wasser. Links: wird nicht stark schmerzen; Rechts: wird stark schmerzen.

• [2] Korrelation von Hirnaktivität und Erleben



Kutas, M, Hillyard, S (1980): N400-Effekt bei semantischen Abweichungen von der kontextabhängigen Erwartung.




Eigene Daten: Error-related Negativity (ERN) nach Handlungsfehlern


Nach Eriksen & Eriksen, 1974

Biopsychologie als Neurowissenschaft P. Walla / D. Wiswede ... · P. Walla / D. Wiswede...

Documents

Transcript of Biopsychologie als Neurowissenschaft P. Walla / D. Wiswede ... · P. Walla / D. Wiswede...