Vorlesung Biologische Psychologie - TU Chemnitz...• Blätterpapillen am hinteren Seitenrand der...

Vorlesung Biologische Psychologie

Wahrnehmung II

Dr. Uwe Menge 1

1. Das Sehen

2. Das Hören

3. Das Fühlen

4. Riechen und Schmecken

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II

Dr. Uwe Menge 2

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 1. Das Sehen

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Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 1. Das Sehen

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Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 1. Das Sehen: Aufbau der Netzhaut

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Photopisches Sehen:

• in der Fovea Centralis

• sehr detailliert bei mittlerer bis hoher Lichteinwirkung

• farbiges Sehen durch unterschiedliche Zapfenopsine

Skotopisches Sehen:

• in der Peripherie durch Stäbchen

• durch Konvergenz können sich geringe Lichtmengen „addieren“

• unscharf, monochromatisch

• durch die konvergente Verschaltung bilden sich konzentrische rezeptive Felder mit unterschiedlichen Charakteristiken

Pinel & Pauli, 2007

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 1. Das Sehen: Aufbau der Netzhaut

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Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 1. Das Sehen: Funktionelle Organisation der Netzhaut

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Birbaumer & Schmidt, 1999



Dr. Uwe Menge 8

Funktionelle Organisation rezeptiver Felder (RF) der Ganglienzellen des Schwarz-Weiß-Sehens bei Säugetieren.

a) On-Zentrum-Neuron

b) Off-Zentrum-Neuron

Zentrum und Peripherie sind antagonistisch organisiert. Bei beiden Neuronen überwiegt bei gleichzeitiger Reizung von Zentrum und Peripherie die Antwort des Zentrums.



Dr. Uwe Menge 9

Funktionelle Organisation RF visueller Neurone des Farben-sehens (Ganglienzellen der Retina bzw. Neurone des CGL).

a) Neurone des Rot-Grün-Systems

b) Neurone des Blau-Gelb-Systems.

Zentrum und Peripherie sind antagonistisch organisiert.



Dr. Uwe Menge 10

Konturen und Kontrastverstärkung sind Ergänzungen des sensorischen Inputs auf prästriärer / striärer Ebene als Ergebnis der neuronalen Verschaltung in rezeptiven Feldern mit ON/OFF- Ganglienzellen.


Dr. Uwe Menge 11

• Rezeptoren: Sehzellen der Retina

• Thalamische Relaiskerne: Corpus Geniculatum Laterale (CGL)

• Primärer sensorischer Kortex: Area 17 (Area Striata)

• sekundäre sensorische Kortizes: Area 18 / 19

• Assoziationskortex: Nach Area 19, Temporalkortex, Parietalkortex

Über 90% der Axone retinaler Ganglien nehmen diesen Weg zum Kortex, er wird deshalb auch retino-geniculo-striäre Bahn genannt

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Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 1. Das Sehen: Von der Netzhaut zum Kortex

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Güntürkün, 2012

Retinotop organisiert:

benachbarte Bereiche der Retina projizieren auch in den höheren Strukturen in benachbarte Bereiche.

Die Fovea Cebtralis ist im Primären Kortex überrepräsentiert (ca. 25%)


Dr. Uwe Menge 13

wichtigste visuelle Assoziationskortizes:

Posteriorer Parietalkortex

Inferotemporaler Kortex

Pinel & Pauli, 2007


Dr. Uwe Menge 14



Dr. Uwe Menge 15

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 2. Das Hören

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Dr. Uwe Menge 16

… Wahrnehmung von Objekten und Gegenständen, über den von ihnen erzeugten Schall durch eine Fourier-ähnliche Zerlegung komplexer Geräusche in einzelne Sinuswellen.

Pinel & Pauli, 2007 Pinel & Pauli, 2007

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 2. Das Hören

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Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 2. Das Hören: Aufbau des Ohres

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Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 2. Das Hören: Funktion

Dr. Uwe Menge 19

Nuclei Cochlearis: Erste Verschaltung in der Medulla Oblongata auf die Olivenkerne

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Medialer Olivenkern: registriert Unterschiede in der Ankunftszeit der Signale beider Ohren

Lateraler Olivenkern: Registriert Unterschiede in der Amplitude der Signale beider Ohren

Colliuculi inferior: Tonotop organisiert, Projektion in Thalamus

Colliculi superior: Tonotop (untere Schichten) und retinotop (obere Schichten) organisiert, Lokalisation im Raum

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 2. Das Hören: Von der Cochlea zum Kortex

Dr. Uwe Menge 20

Pinel & Pauli, 2007

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 2. Das Hören: Von der Cochlea zum Kortex

Dr. Uwe Menge 21

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 3. Das Fühlen

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Dr. Uwe Menge 22

Somatosensorik:

… Wahrnehmung von Berührung (mechanische Reize), Temperatur (thermische Reize) und Schmerz (nozizeptive Reize).

Rezeptoren:

Freie Nervenendigungen Wahrnehmung von Temperaturveränderungen und Schmerz

Pacini-Körperchen Schnell adaptierende Mechanorezeptoren

Merkel- und Ruffini-Körperchen Langsam adaptierende Mechanorezeptoren

Pinel & Pauli, 2007

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 3. Das Fühlen: Aufbau

Dr. Uwe Menge 23

Somatosensorische Afferenzen werden in Nerven zusammengefasst, die über die Hinterwurzel in das ZNS-eintreten, Bereiche des Körpers, die in ein bestimmtes Rückenmarkssegment eintreten, werde als Dermatom bezeichnet.

Im Rückenmark gibt es zwei aufsteigende somatosensorische Bahnen:

Das Hinterstrang-Lemniscus-medialis-System

(Berührung und Propriozeption)

Das Vorderseitenstrangsystem

(Schmerz und Temperatur)

Pinel & Pauli, 2007

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 3. Das Fühlen: zentrale Weiterleitung

Dr. Uwe Menge 24

Das Hinterstrang-Lemniscus-medialis-System

• Ohne Verschaltung ipsilateral bis zu Hinterstrangkernen in Medulla Oblongata

• Über Lemniscus-medialis zum kontralateralen Nucleus ventralis posterior des Thalamus

• Projektion in primären und sekundären Somatosensorischen Kortex

Pinel & Pauli, 2007


Dr. Uwe Menge 25

Das Anterolaterale System (Vorderseitenstrangsystem)

• Verschaltung von ipsi- auf kontralateral bei Eintritt in das Rückenmark

• Drei aufsteigende Bahnen:

• Tractus spinothalamicus direkt zum Nucleus ventralis posterior des Thalamus

• Tractus spinotectalis projiziert in das Tectum

• Tractus spinoreticularis projiziert in die Formatio retikulares und dann in den Thalamus

Pinel & Pauli, 2007


Dr. Uwe Menge 26

Der primäre (S1) und sekundäre (S2)somatosensorische Kortex sind somatotop organisiert, diese Organisation wird als Somatosensorischer Homunculus (oben) bezeichnet

S1 erhält Input von der kontralateralen Seite und scheint in vier funktionelle Streifen unterteilt zu sein

S2 erhält Input von S1, auch von der ipsilateralen Seite

S1 und S2 projizieren direkt in den Assoziationskortex (posteriorer Parietallappen)

Pinel & Pauli, 2007


Dr. Uwe Menge 27

Olfaktion (Geruch) und Gustation (Geschmack) dienen der Überwachung des chemischen Gehalts der Umwelt, darüber hinaus spielen sie eine Rolle bei der sozialen Interaktion vieler Spezies (Pheromone) und beim Lernen (Konditionierung)

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Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 4. Die chemischen Sinne

Dr. Uwe Menge 28

Der Mensch kann ca. 10.000 Düfte unterscheiden, sie lassen sich aber verbal nur schwer differenzieren (Wahrnehmungsschwelle liegt deutlich unter Erkennungsschwelle).

Düfte werden in 7 Duftklassen als Primärgerüche eingeteilt, die durch Standarddüfte gekennzeichnet werden.

Die Reize der Stoffe die zu stechenden oder brenzligen Geruchsempfindungen führen, werden von freien Nervenendigungen des Nervus Trigeminus ( V. Hirnnerv) aufgenommen.

Auch im Rachenraum reagieren afferente Nervenfasern des IX. (Nervus glossopharyngeus) und X. ( Nervus Vagus) Hirnnervs auf Geruchsreize.


Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 4. Riechen

Dr. Uwe Menge 29

Riechepithel der Nasenschleimhaut mit 10 - 100 Mio. olfaktorischen Rezeptorzellen und 350 verschiedenen Rezeptorproteinen, die „chaotisch“ verteilt sind.

Jede Rezeptorzelle sendet ein Axon zu „ihrem“ Glomeruli (kugelförmige Ansammlung von Neuronen, die nur von einem Rezeptortyp aktiviert werden) im Bulbus Olfaktorius.

Güntürkün, 2012

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Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 4. Riechen: Aufbau

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Der Bulbus Olfaktorius projiziert in den präpiriformen Kortex (primäre olfaktorische Kortex) und die Amygdala

Das Amygdala-präpiriforme Gebiet projiziert in:

a) das limbische System (diffus, emotionale Reaktion auf Gerüche)

b) Nucleus medio dorsalis und orbitofrontaler Kortex (bewusste Wahrnehmung der Gerüche)

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Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 4. Riechen: zentrale Weiterleitung

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Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 4. Schmecken: Aufbau

Der Geschmackssinn dient der Prüfung der Nahrung sowie der antizipatorischen und reflektorischen Anregung bzw. Steuerung der Sekretfreisetzung der Verdauungsdrüsen.

Er hat eine besondere psychophysiologische Funktion als primärer positiver Verstärker oder als primärer Bestrafungsreiz.

Es können fünf Haupt- und zwei Nebenqualitäten (alkalisch, metallisch) unterschieden werden, in der Natur dominieren die Mischempfindungen.

die Stärke der Empfindung hängt von der Konzentration des Reizstoffes, der Temperatur und vorherigen Reizstoffen (Adaptation) ab.

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Dr. Uwe Menge 32

In der Mundhöhle (v.A. Zunge) bilden Rezeptoren ca. 2000 Geschmacksknospen (b), die auf sog. Papillen (a) liegen:

• Pilzpappillen auf der gesamten Zunge

• Blätterpapillen am hinteren Seitenrand der Zunge, bei Erwachsenen weitgehend zurückgebildet

• Wallpapillen (1-3 mm groß, nur 7 – 12 Stück) am Zungengrund

• Fadenpapillen auf dem Rest der Zunge sind mechanosensitiv und nicht direkt gustativ

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 4. Schmecken Aufbau


Dr. Uwe Menge 33

Schmeckzellen sind sekundäre Sinneszellen, das Anbinden eines Liganden führt über unterschiedliche Mechanismen zu einer Depolarisation, wodurch die AP-Frequenz der Afferenzen moduliert wird.

Etwa ein Viertel der Schmeckzellen reagieren spezifisch auf eine der Grundqualitäten, der Rest reagiert auf mehrere Geschmacksstoffe.

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 4. Schmecken: Funktion


Dr. Uwe Menge 34

die Weiterleitung erfolgt unter hoher Konvergenz (viele Geschmacksknospen eines Gebietes innervieren ein Neuron), in drei Nerven zum Nucleus solitarius (Medulla Oblongata)

Zungenspitze N. facialis;

hinterer Teil der Zunge: N. glossopharyngeus,

Mundhöhle: N. vagus

Über den Nucleus ventralis posterior (Thalamus) wird in die primären und sekundären gustatorischen Areale projiziert

Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 4. Schmecken: zentrale Weiterleitung

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Dr. Uwe Menge 35

Geschmackswahrnehmung scheint durch Komponentenverarbeitung der sensorischen Informationen stattzufinden

Geschmacksqualitäten werden über das Aktivitätsprofil von Neuronengruppen kodiert


Vorlesung Biologische Psychologie Wahrnehmung II 4. Schmecken: Zentrale Weiterleitung

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