RefZielgHandl

Zielgerichtete Handlungen,
Ataxie und Apraxie
SEMINAR: NEUROWISSENSCHAFTLICHE GRUNDLAGEN
DER KOGNITION
WS 2013/ 14
REFERAT VON:
MARIUS MEYER, HELGE SCHLÜTER &
KRISTINA SCHUBERT
Gliederung
2
1.
Organisation zielgerichteter Handlungen
1.1 Handlungsvorbereitung
1.2 Handlungsplan
1.3 Handlungskontrolle
2. Störungen
2.1 Optische Ataxie
2.2 Apraxie
Gliederung
3
3.
Diagnostik
3.1 Aufgaben zur Überprüfung spezifischer Apraxien
3.2 Video einer Apraxie-Patientin
3.3 Gebrauch einzelner Werkzeuge und Objekte
3.4 Diagnostische Kriterien
3.5 Das Kölner Apraxie Screening
3.6 Komplexe Handlungsfolgen
4. Übungsfragen
Was sind Handlungen?
4
 Handlungen: motorische Aktivitäten, die helfen,
einen angestrebten Zielzustand zu verwirklichen
≠
 Bewegungen:
 die motorischen Anteile einer Handlung
 motorische Aktivitäten, die nicht zielgerichtet sind
5
PSYCHOLOGISCHE MODELLE DER
Handlungssteuerung
Fokus: Handlungssteuerung
6
 Handlungsvorbereitung
 Handlungsplan
 Handlungskontrolle
1.1 Handlungsvorbereitung
7
Wahrgenommene Umweltmerkmale
Auswahl der Bewegung
Kodierung eines Handlungsplanes
1.1 Handlungsvorbereitung
8
Wahrgenommene Umweltmerkmale
• Wie beeinflussen Umweltinformationen die
Bewegungsausführung?
 Dual-Route-Modelle
B1
B2
B3
…
1.1 Handlungsvorbereitung
9
Wahrgenommene Umweltmerkmale
Auswahl der Bewegung
B1
Ziel: Greifen eines
Glases
B2
Ziel
B3
…
Problem der Freiheitsgrade (Bernstein-Problem)
1.1.1 Problem der Freiheitsgrade
10
1.1.1 Problem der Freiheitsgrade
11
Raumkoordinaten
des Objektes
Orientierung des
Objektes
Ziel: Handposition und -orientierung = Objektposition und -orientierung
B1
B2
B3
…
Ziel
Auswahl
Effektorenkopplung
oder
Kostenminimierung?
1.1.1 Problem der Freiheitsgrade
12
 Effektorenkopplung:
 Effektoren = an der Bewegung beteiligte Körperteile
 Effektoren abhängig voneinander und in Synergien (z.B.
Reflexe) eingebunden
1.1.1 Problem der Freiheitsgrade
13
 Kostenminimierung:
 Auswahl derjenigen Bewegungen, die mit dem geringsten
Aufwand einhergehen
 Hogan (1984): Glattheit der Bewegungen
 Uno et al. (1989): Minimierung der Drehmomente,
die auf die Gelenke wirken
 Geringste neuronale Aktivierung
1.1 Handlungsvorbereitung
14
Wahrgenommene Umweltmerkmale
Auswahl der Bewegung
Kodierung eines Handlungsplanes
Handposition
Handgeschwindigkeit
…
Planung und
Optimierung?
Kräfte
(Muskelaktionen)
1.2 Handlungsplan
15
 Spezifikation der Merkmale der Bewegung
 Verarbeitungszeit abhängig von:
 Komplexität
 Genauigkeit
 Verringerung der Verarbeitungszeit, wenn Merkmale
der Bewegung im Voraus bekannt sind
 Handlungsplan zeitlich begrenzt verfügbar
1.3 Handlungskontrolle
16
 Sensorisches Feedback
 Feedforward-Kontrolle
1.3.1 Sensorisches Feedback
17
 Kontrolle der räumlichen und zeitlichen Genauigkeit
von Bewegungen
 Korrektur von Fehlern
 Aber: Wahrnehmung
propriozeptiven Feedbacks
erfolgt zeitverzögert
1.3.2 Feedforward-Kontrolle
18
Angestrebte Effektorposition = Errechnete Effektorposition?
wenn nein
Korrektur der Muskelkommandos VOR Handlungsausführung
1.3.3 Handlungskontrolle
19
 Kontrollprozesse = exekutive Funktionen
 sind notwendig bei:
 Reaktionen entgegen gewohnter Handlungsmuster
 Problemlösen oder Fehlerkorrekturen
 Ausführung ungelernter Bewegungen
1.3.4 Das SAS-Modell
20
-Automatische Bewegungsmuster =
erlernte Schemata
-Bedingungen aktivieren Aktionen
-am stärksten aktivierte Aktion wird
ausgeführt
SAS beeinflusst
Bewegungsauswahl,
indem es Schemata, die mit
übergeordneten Zielen
übereinstimmen, zusätzlich
aktiviert und inadäquate
Schemata hemmt.
2. Störungen
21
Welche Störungen treten bei zielgerichteten
Handlungen auf?
2.1 Optische Ataxie
2.2 Apraxie
2.1 Optische Ataxie
22
Beschreibung:
 Defizit in Koordination und Genauigkeit visuell geleiteter
Handbewegungen zu Zielen im Außenraum
 Nicht auf primäre motorische, sensorische oder visuelle Störungen
zurückzuführen
 Keine Schwierigkeiten Gegenstände
im zentralen Gesichtsfeld zu ergreifen
 Beeinträchtigtes Ergreifen von
Gegenständen im peripheren,
kontraläsionalen Gesichtsfeld mit
kontraläsionaler Hand oder
beiden Händen
2.1 Optische Ataxie
23
Anatomie:
 Zentrum der Schädigung: parietookzipitale Übergangsregion
(Verbindung zw. intraparietalem Sulcus und oberem
Okzipitalkortex)
 medial bis zum Präcuneus
 unilateral, seltener bilateral
 bei linksseitiger Schädigung
zusätzlich superiorer
Parietallappen
2.1 Optische Ataxie
24
Neuropsychologische Aspekte:
 Komponenten der Greifbewegung:


Proximale Komponente: Transport der Hand zum Ziel
Distale Komponente: präzise Handöffnung in Erwartung der
Form des zu greifenden Objekts
 Meist beide Komponenten in gleichem Ausmaß gestört
2.1 Optische Ataxie
25
Neuropsychologische Aspekte:
 Fehler insb. für Zeigen/ Ergreifen mit kontraläsionaler Hand
bei Zielen im kontraläsionalen Gesichtsfeld
 Nach rechtshemisphärischen Läsionen: beide Hände im
kontraläsionalen Gesichtsfeld betroffen >> Gesichtsfeldeffekt
 Nach linkshemisphärischer Schädigung: kontraläsionale Hand
in beiden Gesichtsfeldhälften betroffen >> Handeffekt
-> asymmetrische funktionelle Organisation der linken und
rechten parietookzipitalen Übergangsregion
2.1 Optische Ataxie
26
Neuropsychologische Aspekte:
 Verbesserte Leistung beim Ergreifen von Objekten, die zum
Zeitpunkt des Bewegungsbeginns nicht mehr sichtbar
Artikel: Brain activation during immediate and delayed reaching
in optic ataxia (Himmelbach, Nau, Zündorf, Erb, Perenin,
Karnath, 2009)
2.1 Optische Ataxie
27
Brain activation during immediate and delayed reaching in
optic ataxia (Himmelbach et al., 2009)
Forschungsfrage:
 Welchen Hirnstrukturen ist diese paradoxe Verbesserung der
Leistung zuzuschreiben?
 Überprüfung der Annahme, dass sofortige Ausführung von
Greifbewegungen mit dorsalem Verarbeitungspfad und
verzögerte Ausführung mit ventralem Pfad zusammenhängt
2.1 Optische Ataxie
28
Methode:
 VPn:


1 Patientin mit optischer Ataxie (nach bilateraler Schädigung der
parietookzipitalen Region)
16 Gesunde
 fMRT
 Hirnaktivität bei sofortigem Greifen
vs. verzögertem Greifen zur
erinnerten Position des Zielreizes
2.1 Optische Ataxie
29
Ergebnisse: Bewegungsfehler
für jede Hand und Gesichtsfeldkombination
Patientin: weiße Balken
Gesunde: graue Balken
 In 3 Bedingungen: Unterschiede zwischen Leistung der Patientin
und Gesunden
2.1 Optische Ataxie
30
Ergebnisse: Hirnaktivität
 Bei Patientin:

intakte okzipitale und parietale Areale, die an verletzte Hirnbereiche
angrenzten zeigten gleiche Aktivitätsmuster beim Ergreifen von
sichtbaren Zielreizen und erinnerten Positionen
 Bei Gesunden:


gleiches visuomotorisches Netzwerk aktiv bei sofortigem und
verzögertem Greifen
bilateral in okzipito-parietalen und okzipito-temporalen Bereichen
stärkere Signalzunahmen bei Bewegungen auf sichtbare Zielreize
2.1 Optische Ataxie
31
Schlußfolgerung:
-> Bei Gesunden und Patientin spielt dorsaler Pfad wichtige
Rolle für sofortige und verzögerte Greifbewegungen
-> Verarbeitung von verzögerten Aktionen nicht ausschließlich
mit ventralem System assoziiert
2.2 Apraxie
32
Beschreibung:
 Folge linkshemisphärischer Läsionen
 Fehlhandlungen der rechten und linken Körperseite
 Meist auch Aphasie
 umfasst Störungen:
 des Imitierens,
 der Ausführung kommunikativer Gesten,
 des Gebrauchs von Werkzeugen und Objekten
2.2 Apraxie – Imitieren von Gesten
33
Beschreibung:
 Stellung der Hand oder der Punkt wo sich Hand und Gesicht
berühren, sind falsch
 Zögerliche, unsichere Bewegungen
 Bewegungspfad durch
Suchbewegungen und
Selbstkorrekturen entstellt
2.2 Apraxie – Imitieren von Gesten
34
Anatomie:
 Linke Hemisphäre
 parietale Läsionen -> Störungen des Imitierens von
Handstellungen; Fingerstellungen intakt
 inferior frontale und präzentrale Läsionen -> Störungen des
Imitierens von Fingerstellungen; Handstellungen intakt
Verlauf:
 Spontane Rückbildung innerhalb von 3 Monaten bei ca. 50% der
Patienten, die im 1. Monat nach Schlaganfall Apraxie des
Imitierens zeigten
2.2 Apraxie – Imitieren von Gesten
35
Alltagsrelevanz:
 hinderlich für Therapie anderer motorischer Folgen der
Hirnschädigung
 Keine spezielle Therapie
Behandlung:
 Können Replikation einzelner Gesten lernen
 Lerneffekt bleibt auf geübte Gesten beschränkt
 Schrittweises Üben: Führen der Gliedmaßen durch Therapeut,
gleichzeitiges Ausführen mit Therapeut, Nachmachen nach
Abschluss der Demonstration
2.2 Apraxie – Kommunikative Gesten
36
Beschreibung:
 2 Gestentypen: Embleme und Pantomime
 übertragen eigenständige Bedeutungen; ohne Sprache
verständlich
 Embleme = Gesten mit konventionell festgelegter Form und
Bedeutung
 Pantomime = Handlung mit einem Objekt vorführen ohne das
Objekt in die Hand zu nehmen
2.2 Apraxie – Kommunikative Gesten
37
Anatomie:
 Bei Rechtshändern:
strikt an linkshemisphärische Läsionen gebunden
 immer mit Aphasie verbunden
 inferior frontale und präzentrale Läsionen
 Bei Linkshändern können rechtshemisphärische Läsionen Apraxie
für kommunikative Gesten ohne Aphasie verursachen

Verlauf:
 Keine wissenschaftlichen Studien
 klinische Erfahrung: in ersten Wochen nach akuter Hirnschädigung
starke Verbesserungen, wenn sich bei Patienten mit schweren
Aphasien Sprachverständnis bessert
2.2 Apraxie – Kommunikative Gesten
38
Alltagsrelevanz:
 Probleme Bedürfnisse und Botschaften zu übermitteln
Behandlung:
 Schrittweises Üben
 Fragliche Generalisierung auf ungeübte Gesten und alltägliche
Kommunikation
 Empfohlen:
 nur Gesten üben, die für Kommunikationsbedürfnisse des
Patienten wichtig
 Kommunikationspartner mit Therapieinhalten vertraut machen
2.2 Apraxie – Werkzeug und Objektgebrauch
39
Beschreibung:
 Fehlhandlungen - z.B. Versuch mit Gabel Brot zu schneiden
 2 Arten von Wissen über richtigen Gebrauch:


funktionelles Wissen im semantischen Gedächtnis
Fähigkeit von Struktur eines Objekts auf mögliche Funktionen
zu schließen
2.2 Apraxie – Werkzeug und Objektgebrauch
40
Anatomie:
 Temporale Läsionen -> beeinträchtigter Abruf von Wissen über
prototypischen Gebrauch einzelner vertrauter Objekte
 Läsionen des unteren Parietallappens -> beeinträchtigtes
mechanisches Problemlösen und Fähigkeit, von strukturellen
Merkmalen auf mögliche Funktionen zu schließen
Verlauf:
 Keine wissenschaftlichen Studien
 Klinische Erfahrung: Fehler beim Gebrauch einzelner, vertrauter
Werkzeuge und Objekte bilden sich in den ersten Wochen zurück
 Hartnäckigere Probleme mit mehrschrittigen Handlungen
2.2 Apraxie – Werkzeug und Objektgebrauch
41
Alltagsrelevanz:
 auffällig
 behindern Selbstständigkeit im Alltag
Behandlung:
 „fehlerfreies Lernen“: fehlerfrei durch Handlung führen
 Alternative „kontrollierte Fehler“: Fehler ansatzweise zulassen,
rückmelden, zum Ausgangspunkt für verstärktes Üben machen
 Generalisierung auf Ausführung mit anderen Exemplaren fraglich
 Ratsam:
 Nur Tätigkeiten üben, die Betroffene Zuhause oft durchführen
 im permanenten Umfeld mit eigenen Geräten üben
Diagnostik
WIE WERDEN
APRAXIEN
UNTERSUCHT?
3.1.1 Aufgaben zur Prüfung auf Mund- und
Gesichtsapraxie
43
●
Rümpfen Sie bitte die Nase!
●
Fletschen Sie die Zähne!
●
Strecken Sie die Zunge heraus!
●
Lecken Sie die Lippen!
●
Schmatzen Sie!
●
Zischen Sie!
●
Räuspern Sie sich!
3.1.2 Aufgaben zur Prüfung auf
Gliedmaßenapraxie
44
●
●
Machen Sie eine Bewegung wie beim
Zigarettenrauchen!
Tun Sie so, als würden Sie einen Schnaps
trinken!
●
Zeigen Sie mir einen Vogel!
●
Winken Sie!
●
Führen Sie eine abweisende Handbewegung aus!
●
Führen Sie eine Bewegung aus wie beim
Zähneputzen!
3.1.3 Aufgaben zur Prüfung auf
Gliedmaßenapraxie
45
●
Legen Sie den Handrücken auf die Stirn!
●
Legen Sie die Handfläche an das linke Ohr!
●
Legen Sie die Faust auf die Brust!
●
Machen Sie mit der Hand ein Kreuz in die Luft!
●
●
●
Beschreiben Sie mit der Faust einen Kreis in der
Luft!
Winkeln Sie den Arm an, und stützen Sie die
Hand auf die Hüfte!
Berühren Sie das Kinn mit den Fingerspitzen!
3.2 Video
46
Video
3.3 Gebrauch einzelner Werkzeuge und Objekte
47
●
●
●
●
Präsentation von Objekten für bestimmte
Aufgaben
z.B. Schlüssel/Schloss → aufschließen;
Kamm → Haare kämmen; Hammer,
Nagel, Holzblock → Nagel einschlagen
Aufforderung, die Objekte zu benutzen
Patienten mit Apraxie halten z.B. den
Kamm verkehrt
3.4 Diagnostische Kriterien
48
●
Beeinträchtigung in
–
Auswahl motorischer Elemente, die eine
Bewegung konstituieren
–
Räumlicher und sequenzieller Anordnung
der Elemente
3.4 Diagnostische Kriterien
49
●
Perseveration
●
Substitution
●
Überschussbewegungen
●
Auslassung
●
„Conduite d'approche“
●
„Body-Part-as-Object“-Fehler
3.5 Kölner Apraxie Screening (KAS)
50
●
Teil 1: Pantomime des Objektgebrauchs
–
Fotos von Objekten
–
Aufgabe: pantomimisch den Gebrauch des
jeweils dargestellten Objektes demonstrieren
3.5 KAS: Teil 1
51
●
Insgesamt 10 Items
●
Beispiele:
3.5 Kölner Apraxie Screening (KAS)
52
●
Teil 2: Imitation von Gesten
–
Fotos einer Frau, die bestimmte Gesten
macht
–
Aufgabe: dargestellte Gesten imitieren
3.5 KAS: Teil 2
53
●
Insgesamt 10 Items
●
Beispiele:
3.5 KAS: Auswertung
54
●
●
Maximal 4 Punkte pro Item
Klare Kriterien, wann ein Patient wie viele
Punkte bekommt
3.5 KAS: Auswertung
55
●
●
●
●
Bsp. Imitation von Gesten:
4 Punkte: Patient zeigt sofort richtige
Reaktion
2 Punkte: Patient zeigt erst falsche
Reaktion, aber nach Hilfestellung und/oder
erneuter Aufforderung richtige Reaktion
0 Punkte: Patient zeigt wiederholt falsche
oder keine Reaktion
3.5 Gütekriterien des KAS
56
●
Objektivität sehr gut
●
Reliabilität (interne Konsistenz) sehr hoch
●
Inhaltsvalidität: Erfassung der Leistung in
zwei klinisch wichtigen motorischen
Bereichen
57
Ende KAS
3.6 Komplexe Handlungsfolgen
58
●
●
●
●
Kaffee kochen
Brief falten, in Umschlag stecken,
Umschlag zukleben und frankieren
Eine Nummer aus Telefonbuch suchen,
Hörer des Telefons abheben und wählen
Auch ohne reale Objekte möglich
3.6 Komplexe Handlungsfolgen
59
●
●
Fotografie mit allen Gegenständen für
Handlungsfolge
z.B. Zähne putzen, eine Flasche öffnen,
eine Tasse Kaffee zubereiten, Butter und
Marmelade auf ein Brot streichen
3.6 Komplexe Handlungsfolgen
60
●
●
Fotografie mit allen Gegenständen für
Handlungsfolge
z.B. Zähne putzen, eine Flasche öffnen, eine
Tasse Kaffee zubereiten, Butter und Marmelade
auf ein Brot streichen
●
5-7 Fotografien
●
Jeweils ein Handlungsschritt, ungeordnet
●
Aufgabe: Korrekte Reihenfolge herstellen
→ gelingt apraktischen Patienten oft nicht
Danke für eure Aufmerksamkeit!
61
Fragen?
Übungsfragen
62
Wie lauten die drei Schritte der Handlungsvorbereitung?
A
Wahrnehmung der Umweltmerkmale,
Auswahl einer Bewegung,
Handlungsplanung
B
Wahrnehmung der Umweltmerkmale,
Handlungsplanung, Auswahl einer
Bewegung
C
Feedforward, Handlung, Feedback
D
Auswahl einer Bewegung,
Handlungsplanung, Korrektur
Übungsfragen
63
Was ist die zentrale Frage des Bernstein-Problems?
A
Wo ist das Bernstein-Zimmer?
B
Wie kann ein Handlungsplan noch vor der
Ausführung einer Bewegung geändert
werden?
C
Wie wählt das Gehirn aus zahlreichen
zielführenden Bewegungen eine aus?
D
Wie viele Variablen besitzen Position und
Orientierung eines Objektes?
Übungsfragen
64
Welche Antwort stimmt nicht?
Handlungskontrollprozesse sind notwendig bei…
A
Reaktionen entgegen gewohnter
Handlungsmuster
B
Problemlösen
C
Fehlerkorrekturen
D
Ausführung gelernter Bewegungen
Übungsfragen
65
Welche Antwort stimmt nicht?
Ein übergeordnetes Aufmerksamkeitssystem (SAS) dient…
A
der Hemmung inadäquater
Handlungsschemata
B
dem sensorischen Feedback
C
der Aktivierung passender
Handlungsschemata
D
der Variation von Handlungen
Übungsfragen
66
Welche Antwort stimmt?
Bei der optischen Ataxie ist insbesondere das Ergreifen
von Gegenständen im _____________ Gesichtsfeld
mit der kontraläsionalen Hand beeinträchtigt.
A
zentralen
B
peripheren kontraläsionalen
C
peripheren ipsiläsionalen
Übungsfragen
67
Welche Antwort stimmt?
Beim Zeigen auf erinnerte Objekte oder beim Ergreifen von
Objekten, die zum Zeitpunkt des Beginns der Bewegung nicht
mehr sichtbar sind, zeigen Patienten mit optischer Ataxie
________________ bei der sofortigen Ausführung der
Bewegung.
A
eine bessere Leistung als
B
in etwa die gleiche Leistung wie
C
eine schlechtere Leistung als
Übungsfragen
68
Welche Antwort stimmt?
Unter Apraxie versteht man eine Gruppe von Symptomen, denen
gemeinsam ist, dass sie Folge linkshemisphärischer Läsionen
sind.
Sie äußern sich in Fehlhandlungen der ___________ Seite des
Körpers und sind meist mit ________ verbunden.
A
rechten; Aphasie
B
linken; Ataxie
C
rechten und linken; Aphasie
Übungsfragen
69
Was ist kein diagnostisches Kriterium für Apraxie?
A
Perseveration
B
Verlangsamung
C
Substitution
D
Auslassung
Übungsfragen
70
Wie heißen die beiden Subtests des
Kölner Apraxie Screenings?
A
Imitation komplexer Handlungsfolgen,
Werkzeuggebrauch
B
Mimik, Gestik
C
Gesichtsapraxie, Gliedmaßenapraxie
D
Pantomime des Objektgebrauchs,
Imitation von Gesten
Literatur
71
Elsner, B. & Prinz, W. (2012). Psychologische Modelle der Handlungssteuerung. In: H.-O.
Karnath & P. Thier (Hrsg.), Kognitive Neurowissenschaften (S.367-376). Berlin: SpringerVerlag.
Goldenberg, G. (2011). Apraxien. Göttingen: Hogrefe Verlag.
Goldenberg, G. (2012). Apraxie. In: H.-O. Karnath & P. Thier (Hrsg.), Kognitive
Neurowissenschaften (S.403-412). Berlin: Springer-Verlag.
Hartje, W., & Poeck, K. (2006). Klinische Neuropsychologie. Stuttgart: Thieme.
Perenin, M.-T. & Himmelbach, M. (2012). Optische Ataxie. In: H.-O. Karnath & P. Thier
(Hrsg.), Kognitive Neurowissenschaften (S.389-402). Berlin: Springer-Verlag.
Sturm, W., Herrmann, M., & Münte, T. F. (2009). Lehrbuch der klinischen Neuropsychologie.
Heidelberg: Spektrum.
Thier, P. (2012). Grundlagen zielgerichteter Motorik. In: H.-O. Karnath & P. Thier (Hrsg.),
Kognitive Neurowissenschaften (S.355-366). Berlin: Springer-Verlag.
Weiss, P. H., Kalbe, E., Kessler, J., Fink, G. R., Binder, E., Hesse, M. D., & Scherer, A. (2013).
Kölner Apraxie Screening. Göttingen: Hogrefe.