Hirnforschung

Hirnforschung
Ihre Methodik, ihre Chancen und ihre Grenzen
Hans J. Markowitsch
[email protected]
hjmarkowitsch@uni
Methodik
Methoden und Techniken
•
•
•
•
•
Verhaltensbeob., neuropsychol. Tests
Hirnanatomie und Hirnpathologie
Läsionen („Hirnschäden“), chirurg. Meth.
Elektrische, chem., magnet. Hirnreizung
Elektrophysiologische und magnetencephalographische Methoden
• „Hirnbiochemie“
• Hirnbildgebung (CCT, MRT, fMRT, PAG.
PET,
SPECT und weitere)
• „Implantate“, Mikrochips
Verhaltensbeobachtung
Exekutive Funktionen – kognitive Flexibilität
Brand, Fujiwara, Borsutzky, Kalbe, Kessler, J. &
Markowitsch (2004). Decision-making deficits of
Korsakoff patients in a new gambling task with
explicit rules – associations with executive functions.
Neuropsychology, 19, 267-277.
Hirnanatomie und Hirnpathologie
Irle &
Markowitsch
(1982)
Methoden und
Techniken
Läsionen
(„Hirnschäden“),
chirurgische Methoden
PAG.
Chancen
Epilepsiechirurgie
PAG.
Risiken
Vorstellung der Psychochirurgie
Methoden und Techniken
Elektrische,
chemische,
magnetische
Hirnreizung
PAG.
Beeinflussung des Hirnzustands („des Denkens“) durch eine
nicht wahrnehmbare Außenreizung: Magnetstimulation
Methodik
Methoden und Techniken
Hirnbildgebung (CCT, MRT, fMRT, PET,
SPECT und weitere)
PAG.
FDG-PET.
Patienten mit
LewyKörperchen
Demenz.
Minderungen des Glukosestoffwechsels im Bereich des Temporal- und
Occipitallappens (grün bis gelb) im Vergleich zu frontalen Regionen
(gelb bis rot).
Chancen
Risiken
Methoden und
Techniken
„Implantate“,
Mikrochips
PAG.
Aufdeckung von
Zusammenhängen zwischen
Gehirn und Verhalten
Hirnschäden
Arbeitsweise des Gehirns bei
Abweichungen von der Normalität
PAG.
Risiken
25jähriger Fünffachmörder
mit Stirnhirntumor
HYP
.
PAG.
Bartels &
Zeki
„Mindreading“
Chancen
Korrelate von Trauma (Mitte) und Erholung (unten)
„THERAPIEERFOLGSMESSUNG“
Erfahrung
verändert
Nervenzellen verä
ver ästeln sich und ermö
ermöglichen dadurch
Kontaktverbindungen
FAZ--Bild
FAZ
Übung vermehrt Hirnvolumen
Sozialverhalten
und soziale
Umgebung
Abruf
fiktiv
autobiographisch
FIKTIV
AUTOBIOGRAPHISCH
Autobiographische
Erinnerungen über die
Lebensspanne
„Bildung schützt vor Alzheimer“
Glukosereduktion
(PET) bei 14
Patienten mit
der Diagnose
‚dissoziative
Amnesie:
rechtes inferolaterales
Stirnhirn
C
A
L
L
O
S
U
M
A
n
t.
C
o
m
m.
Markowits
ch (2003)
WAHR- FALSCH
False Memory
Syndrom
FALSCH - WAHR
tatsächliche
ähnliche
unbekannte B.
S. Kuehnel, M. Mertens, F. G. Woermann & H. J. Markowitsch
LeDoux
Fink, Markowitsch et al. (1996)
Elzinga &
Bremner (2002)
Markowitsch (2000)
Keenan et al. (2000)
Sozialverhalten
und soziale
Umgebung
Neuronal Heterotopia
Schlussfolgerungen
Erfahrungsabhängiges Lernen bestimmt die
Hirnausbildung.
Trotzdem ist das Gehirn nur in Grenzen
plastisch u. z.T. genetisch determiniert.
Umwelteinflüsse erlauben im jungen Hirn
mehr (positive) Einflüsse als im alten.
LeDoux
Bi-hemispheric amygdala damage in
siblings with Urbach-Wiethe disease
Markowitsch, Weber-Luxenburger, Ewald, Kessler & Heiss (1997)
Wiedererinnern alter
autobiographischer Episoden
Fink,
Markowitsch,
Reinkemeier,
Bruckbauer,
Kessler &
Heiss (1996)
Neuropathologie der AD
Atrophie
Amyloid-Ablagerungen:
Plaques
AD
Hypometabolismus
AD
normal
normal
Alzheimer-Neurofibrillen:
Tangles
Grenzen
(Risiken)
Keenan et al. (2000)
LeDoux
Amygdala und Emotionsverarbeitung:
Amygdalaaktivierung steigert die
emotionale Erregung
„Kritische
Perioden/Epochen“
Benutzung schafft neue Synapsen
Funktion beeinflu
beeinfluß
ßt Struktur