WS 2006/2007 Proseminar : Klassische Fälle der Neuropsychologie (Prof. Dr. Axel Mecklinger) die rechte und die linke Hemisphäre Split-brain Springer & Deutsch (1998) Kap. 2 & 4 Referentin: C. Schuster 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 1 1 • • • • • • • • • Rechte und linke Hemisphäre: Split-brain Hintergrund / Geschichte Tests zur Analyse der Folgen von Split-brain Alltagsverhalten nach Split-brain Split-brain-Forschung heute Hemisphären und Sprache visuell-räumliche Funktion Informationsverarbeitung Geteiltes Bewusstsein und einigende Mechanismen Besondere Erkenntnisse aus der klinischen Forschung 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 2 2 Hemisphärenasymmetrien im normalen Gehirn • Techniken bei Verhaltensexperimenten • Warum führt eine lateralisierte Darbietung zu asymmetrischer Leistung • Wie unterscheiden sich die Hemisphären ? • Was messen Verhaltensexperimente tatsächlich? • Was sagen Tests über das Wesen der Asymmetrien ? 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 3 1 linke und rechte Hemisphäre Split-brain 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 4 1 • 1836 geschichtlicher Hintergrund Marc Darx :These unterschiedliche Funktion beider Gehirnhälften • 19.Jhd. Gustav Fechner : Spekulationen über die Folgen einer chirurgischen Teilung • 1940 Experimente: Ausbreitung epileptischer (Affen) Entladungen über corpus callosum • 1940 ff. W.von Wagenen : erste Split-brain-O.P. an Menschen = Durchtrennung des corpus callosum 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 5 1 geschichtlicher Hintergrund • 1953 R. Myers/R. Sperry: Experiment an Katzen Ergebnisse : Transfer zw. Hemisphären = Fkt. des corpus callosum unabhängiges Funktionieren nach Durchtrennung des c.c. • 1960 ff. J.Bogen/P.Vogel: Wiederaufnahme Split-brain Chirurgie bei Epilepsie patienten (kaliforn. Gruppe) vollständige Kommissurotomie med. Erfolg übertraf Erwartungen 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 6 1 geschichtlicher Hintergrund • Sperry/M.Gazzangia: entwickelten Verfahren, um nur einer Hemisphäre Information zu liefern • 1981 Roger Sperry: umfangreichere Tests Enthüllung eines komplexen Sachverhalts Nobelpreis Physiologie/Medizin 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 7 1 corpus callosum Anatomie: - „dickhäutiger Körper“; - ein Balken von > 200 mio. Nervenfasern Verbindet die rechte und linke Hemisphäre Funktion: - Transfer gelernter Informationen von einer Hemisphäre in die andere - jede Hemisphäre kann nach Durchtrennung unabhängig von der anderen funktionieren 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 8 1 Tests zur Analyse der Folgen von Split-brain Test :Lateralisierung von + Information rechtes Gesichtsfeld „Apfel“ rechte Hand greift linkes Gesichtsfeld „ ??? „ linke Hand greift „Stift“ 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 9 1 Menschliches Nervensystem • jede Hemisphäre erhält Informationen v.a.von kontralateraler Körperhälfte: - Körperbewegung - Berührungsempfindung - Hören - Sehen (Gesichtsfeld + , re/li Auge - betroffen) Keine Durchtrennung des chiasma opticum nötig (Tierversuche) für Reiz zu einer H. Lateralisierung: Information für nur eine Hemisph. durch Kontrolle der Blickrichtung 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 10 1 Wdh. Analyse der Tests Erneute Testanalyse : Split-brain-Patientin N.G. vor diesem Hintergrund: normalerweise Informationsübertragung von einer zur anderen Hemisphäre ! linkes Gesichtsfeld ??? linke = verbale Hemisphäre rechtes Ges.feld Apfe l rechte =stumme Hemisphäre normaler Informationsaustausch zwischen beiden post-O.P. verhindert Jede Seite ist „blind“ für das, was die andere sieht … 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 11 1 Alltagsverhalten nach Split-brain • häufig für einige Zeit nach O.P. stumm • manchmal Schwierigkeiten, die linke Körperhälfte zu kontrollieren • gesteigertes Wohlbefinden • Häufig vorübergehendes Auftreten des akuten Dyskonnektionssyndroms Einige Wochen post-O.P.sind die Auswirkungen des Split-brain gewöhnlich nur durch sorgfältig konstruierte Testverfahren aufzudecken 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 12 1 Beeinträchtigungen nach Split-brain • in einigen Fällen (eher selten) Manifestierung des Dyskonnektionssyndroms : „interhemisphärischer Konflikt“ • Beispiele: linke Hand „kämpft“ gegen die rechte rechte Hand greift nach etwas, die linke „interveniert“ …. 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 13 1 Dyskonnektionssyndrom großer Teil der über die cerebralen Kommissurenbahnen übertragenen Informationen sind inhibitorischer Natur normales Gehirn Aktivität beeinflußt in einer Balken Hemissphäre beeinflußt Aktivität in anderer Hemisph. - Abschwächung - Unterbindung Split-brain“ Verlust dieses Mechanismus schnell überdeckt durch kompensatorische Prozesse (Anpassung: Einklang beider Körperseiten) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 14 1 Beeinträchtigungen nach Split-brain Hinweise auf subtile Veränderungen im Verhalten oder in der Leistungsfähigkeit: - Schwierigkeit, Namen mit Gesichtern in Verbindung zu bringen Klaus ??? Robert ??? Verknüpfung erst möglich bei zusätzlichem Merkmal Elke !!! 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 15 1 Beeinträchtigungen nach Split-brain gelegentlich verminderte Fähigkeit, Untersuchung: Fähigkeit jeder Hemisphäre zu 2D 3D . vergleichen geometrische Probleme zu lösen gemeinsame geometr. Merkmale links < rechts „sprechende“ H. räumliche Aufg. Defizit durch Trennung 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 16 1 Beeinträchtigungen nach Split-brain Manche Patienten träumen nicht mehr ! Theorie: „KeineTräume “ träumen nicht bestätigt ! im Schlaflabor konnten Patienten ihre Träume schildern 27.11.2006 (entgegen ihrer Aussage) Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 17 1 Beeinträchtigungen nach Split-brain Gedächtnisverschlechterungen : Vermutung eines physiologischen Hintergrundes Defizite besonders bei Patienten mit Läsion der hippocampalen Kommissur oder anderen Strukturen außerhalb des Balkens Beschädigung eher bei kompletter Kommissurotomie. Keine Defizite nachTeildurchtrennung (Verschonung hinterer Anteile) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 18 1 Hemisphären und Sprache Split-brain-Forschung: 1.Kontrolle über Sprache li bei den meisten Menschen 2. re Isolierte Bewertung bei Split-brain-Pat. Abkoppelung Eran Zaidel: erste systematische Untersuchungen rechtshemisphärischer Sprache (Kontaktlinse) M.Gazzaniga :visuelle Reize Projektion in eine der Hemisphären 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 19 1 Hemisphären und Sprache Befunde: überraschendes Maß an Übereinstimmung gewisse Variabilität (beträchtl. theoretisches Interesse) Durchgängigster Befund: Ausnahmen: Pat. P.S;V.P. links Sprachkontrolle rechts (Entwicklung post-O.P.) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 20 1 Hemisphären und Sprache Insgesamt fällt es schwer, aus Worten die Phonologie oder das Klangbild von Sprache abzuleiten: bat hat ma L.B.: mit rechter Hemisphäre n Bilder zuordnen nicht zuordnen ??? bat Ausnahme : V.P.und P.S.: Fähigkeit, gedruckte Reime zu erkennen allgemein: hat 27.11.2006 aber hat Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain hat cat bee tree oder hat bat 21 1 Hemisphären und Sprache Positive Sprachkompetenz der rechten Hemisphäre Weitere Befunde: (E. Zaidel ; M. Gazzaniga ) • Differenzierung zwischen Nomen, Verben, Funktionsworten • Unterscheidung grammatikalisch richtiger von falschen Sätzen • umfangreiches auditives „Lexikon“ (visuelles L. geringer) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 22 1 Hemisphären und Sprache Kontrolle von verbalem & schriftlichem Ausdruck durch die verschiedenen Hemisphären : Patientin V.J.: atypisches Muster • Linkshänderin, Sprache linkshemisphärisch kontrolliert • seit O.P. nach eigenen Angaben Schreiben nicht mögl. Abwandlung: LH Kontrolle Sprache Schreiben Kontrolle RH rechtes Gesichtsfeld benennen nicht schreiben linkes Gesichtsfeld nicht benennen schreiben außer Sicht 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 23 1 Hemisphären und Sprache Unterschätzung der Sprachkompetenz der rechten Hemisphäre bei isolierter Betrachtung?! (E. Zaidel) • durch corpus callosum linguistische Wechselbeziehung zwischen beiden Hemispären möglich Teilung von Ressourcen – li H. Erhöhung Kompetenz – re H. Aktivierungsgleichgewicht in Kontrollsystem mit mehreren Ebenen (bahnende + hemmende Schaltkreise) nach linkshemispärischer Schädigung: Wiederherstellung des Sprachvermögens durch 1. erhalten gebliebene Kompetenzen li + re H. 2. Ergebnis komplexer Wechselwirkungen 3. rechtshemispärische Kompensation (PET – Untersuchungen) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 24 1 links sprachliche Kompetenzen visuell-räumliche Funktion der Hemisphären Spezialisierungen rechts visuelle räumliche Prozesse Tests bei Split-brain-Patienten : - Zerschnittene geometrische Figuren fühlen ( li Hand +++) - Kreisbögen nach Größe zuordnen ( li Gesichtsfeld +++) - Sperry & Gazzangia: „block- design-Test“ ( li Hand +++) (2farbige Würfel entsprechend Vorlage anordnen) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 25 1 visuell-räumliche Funktion der Hemisphären Erklärungsversuche: Fähigkeiten der rechten könnten der linken überlegen sein • Dominanz in Wiedergabe des visuellen Verständnisses (ansonsten beide Hemisphären für Wahrnehmung räumlicher Beziehungen qualifiziert ) Asymmetrie der Fähigkeit, jeweils erforderliche komplexe motorische Handlungen auszuführen alternativ: • Unterschiede in der Wahrnehmungsfähigkeit beider H. 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 26 1 visuell-räumliche Funktion der Hemisphären • Testergebnisse (L. Franco / R. Sperry) : Zuordnung Gegenstände geometr. Formen Split-brain-Patienten linke Hand rechte Hand Kontrollgruppe linke Hand rechte H. starker Leistungsabfall Vergleichsaufgaben: RH muss beteiligt sein ! Überlegenheit RH: - räumliche Aktivität der Hand - geistig-visuelle Manipulation (tasten nach welcher Art von Gegenstand) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 27 1 Informationsverarbeitung in beiden Hemisphären Durch Erforschung spezialisierter Funktionen neuer Zugang zum Verständnis der Unterschiede (v.a.Jerre Levy & Koll.: kalifornische Gruppe) • statt Aufgliederung in spezielle Aufgaben • neue Dichotomie (2 Klassen einander ausschließender Ereignisse) beruhend auf unterschiedlicher Möglichkeit der Informationsverarbeitung + analytische synthetische + ganzheitliche Informationsverarbeitung 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 28 1 Informationsverarbeitung in beiden Hemisphären Ergebnisse weiterer Studien: • Beide Hemisphären gehen Probleme/Aufgaben mit unterschiedlichen Strategien an : auf Basis Vergleiche aufgrund verbaler Beschreibung Gesamterscheinung • Beide Gehirnhälften entnehmen visuellen Reizen unterschiedliche Informationen nach Funktion Zuordnung nach Erscheinungsbild 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 29 1 Informationsverarbeitung in beiden Hemisphären nach J.Levy und C.Trevarthen, „Metacontrol of Hemispheric function in Human Split Brain Patients“, Journal of Experimental Psychologie 2 (1976) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 30 1 Informationsverarbeitung in beiden Hemisphären • Weitere Studien : dieselben Stimuli, aber Präsentation zwei verschiedener Reize gleichzeitig (einen in jede Gesichtsfeldhälfte) Ausnutzung der Tendenz von Split-brain-Patienten, etwas als Ganzes wahrzunehmen, was in Realität 2 zus.gefügte Halbbilder sind Chimärentest ( J.Levy, C. Trevarthen) - Zuordnung zu ähnlichem Bild ! 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 31 1 Informationsverarbeitung in beiden Hemisphären Ergebnisse: bei Wahl der „Vorliebe“ (Funktion oder Aussehen) beim Vergleich Funktion links rechts Aussehen bei Festlegung für Basis ( Funktion; Aussehen) der Zuordnung z.T. große Abweichungen von erwarteten Mustern „Metakontrolle“: neuronaler Mechanismus, der bestimmt, welche Gehirnhälfte dominiert Mechanismus zur Aktivierung der Hemisphären 27.11.2006 Mechanismen zur Bearbeitung der Aufgaben Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 32 1 geteiltes Bewusstsein und einigende Mechanismen Split-brain-Patienten : 2 Gehirnhälften geteiltes Bewusstsein ??? Wie können sie im täglichen Leben als Einheit wirken ? Existenz einigender Mechanismen: u.a. - visuell: Bewegung beider Augen Projektion von jedem Auge in beide H. - taktil: 27.11.2006 Reize von beiden Körperseiten in jede H. ( contra – und ipsilaterale Nervenfasern ) Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 33 1 geteiltes Bewusstsein und einigende Mechanismen - Cross-Cueing bei Split-brainPatienten: Versuch der einen Hemisphäre, die andere mittels aller denkbaren Hinweise zu informieren, was sie gerade „erlebt“ z.B.: nach Projektion von 0 oder 1 in jeweilige Hemisphäre „0“ oder „1“ möglich (obwohl RH nichtverbal) Hypothese: „subvokales“ Mitzählen der LH 27.11.2006 Wahrnehmung dieser Signale von RH Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 34 1 27.11.2006 geteiltes Bewusstsein und einigende Mechanismen Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 35 1 Informationsaustausch zw. getrennten Hemisphären Weitere Möglichkeiten, Informationen beiden Hemisphären zugänglich zu machen: tiefer liegende Kommissuren werden bei der Split-brain-O.P. verschont z.B. colliculi superiores : beteiligt an grobe = Ortung von Gegenständen und Positionsinformation = Verfolgung ihrer Bewegung Integration dieser Informationen zwischen den Gesichtsfeldhälften möglich impliziter Transfer der H.( Existenz irgendeines automatischen stimulus in einer H., der die Entscheidung in der anderen H. beeinflußt) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 36 1 Was leisten die Hirnkommissuren ? Ist das Rätsel um die Funktion des corpus callosum gelöst ??? • Informationsübermittlung /Leitung • Kommissuren dienen als Kanäle zur Synchronisation der Hemisphärenfunktionen Verhinderung doppelter Arbeit oder Leistungswettbewerb • Integration spezialisierter Funktionen der LH und RH zu einem einheitlichen Verhalten Evolution: zunehmend komplexere Aufgabe mit der Entwicklung von Asymmetrien in der Gehirnfunktion 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 37 1 Erkenntnisse aus der Split-brain- Forschung • Hemisphärenspezialisierung kein Alles– oder Nichts- Phänomen • Hemisphärenunterschiede bzgl. Vorgehensweise und Leistungsfähigkeit bei Aufgabenlösung • gemeinsame Leistung der Hemisphären für menschliche Verhaltensweisen und höhere geistige Funktionen von Bedeutung Kritik :möglicherweise sind Gehirne der Split-brain-Pat. durch andere pathologische Veränderungen (intrauterine Schädigungen, Epilepsie etc.) schlecht vergleichbar Vorsicht bei Rückschlüssen auf das gesunde Gehirn 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 38 2 Asymmetrien im normalen Gehirn 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 39 2 Hemisphärenasymmetrien im normalen Gehirn • Techniken bei Verhaltensexperimenten • Warum führt eine lateralisierte Darbietung zu asymmetrischer Leistung • Wie unterscheiden sich die Hemisphären ? • Was messen Verhaltensexperimente tatsächlich ? • Was sagen Tests über das Wesen der Asymmetrien ? 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 40 2 Normales Gehirn • Normale Versuchspersonen = wesentliche Komponente des kognitiven neurowiss. Ansatzes zur Untersuchung der Beziehung zwischen Gehirn und Geist 1. Forschung in größerem Maßstab (Beschränkung auf kleine Gruppe bei Patienten in Split-brain-Forsch.) 2. breiteres Spektrum in Art der Experimente („sehr einfach“ bis „höchst komplex“: breite Fächerung menschl. Fähigk.) 3. Erforschung von Asymmetrien an gesunden Vpn. erlaubt Rückschlüsse auf normales Gehirn 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 41 2 Techniken bei Verhaltensexperimenten • Darbietungen im halben Gesichtsfeld: (Ausnutzung der natürlichen Trennung ) Lateralisierung des visuellen Inputs der Sehbahn beim Menschen (Reizpräsentation nur für eine Hemisphäre) Verbindungen im normalen Gehirn intakt (interhemisphärischer Austausch findet statt ) Annahme: bessere Leistung, wenn Reizpräsentation zuerst auf der spezialisierten Hemisphäre 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain hier rechts 42 2 Techniken bei Verhaltensexperimenten • Dichotisches Hören: (Verarbeitung von Sprache und andere Formen akustischer Information) 2 unterschiedliche akustische Signale gleichzeitig an beide Ohren auditorischer Input kommt hauptsächlich kontralateral an ipsilaterale Bahnen vom Ohr ins Gehirn >schwächer >weniger zahlreich = Hemmung >langsamer 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 43 2 Techniken bei Verhaltensexperimenten Doreen Kimura: Annahme: bessere Leistung, wenn akustischer Reiz zuerst der auf ihn spezialisierten Hemisphäre präsentiert wird Bsp.: linkes hört : rechtes hört „Hund, Katze, Maus“ „Arm, Bein, Hand“ Vpn.: Arm, Bein, Hand Erklärung: Weg für stimulus von rechtem Ohr kontralaterale Route in linke Hemisphäre von linkem Ohr über kontralaterale Bahnen zur RH,dann über Kommissuren in LH oder über inhibit. ipsilaterale B. 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 44 2 Modelle der Hemisphärenasymmetrie • 1. Modell des direkten Zugriffs (direct acces model) Informationsverarbeitung von der Gehirnhälfte, die zuerst zur Verfügung steht bessere Leistung ergibt sich, wenn die Information unmittelbar in die für die Aufgabe spezialisierte Hemisphäre gelangt (höhere Effektivität) • 2. Modell der Weiterleitung über das corpus callosum (callosal relay model) Leitung der Information in die jeweils spezialisierte Hemisphäre. dabei –falls Route über Brücke- eventuell Qualitätsverlust (Hinweise in Tierforschung : Affen) Leistungsunterschiede existieren Vorteil für Reizdarbietungen, die die spezialisierte Hemisphäre direkt erreichen (bessere Leistung) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 45 2 Unterscheidung der Hemisphären Bisher:Vorteil nach jeweils besserer Verarbeitungsleistung Wörter, Silben, Buchstaben gesprochene Zahlen; Wörter Gesichter, Punktmuster kurze Melodien Umweltgeräusche Unterscheidung nur zwischen verbal und nichtverbal ??? Durch Schwierigkeiten sehen sich Forscher in neueren Arbeiten veranlasst, andere Erklärungen für die grundlegenden Unterschiede zwischen der LH und RH zu suchen 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 46 2 Unterscheidung der Hemisphären Reizbearbeitung: Informationsverarbeitungsansatz: Widerspruch zwischen Erwartung und Ergebnis im Test: • Aufbau: Lernen einer kurzen Liste von Buchstaben, anschließend in einer Gesichtsfeldhälfte Aufblitzen von Bild eines vertrauten Gegenstandes. • Entscheidung, ob Name des Objekts mit einem der Buchstaben beginnt: schnellere Antworten bei Bildern nichtverbal 27.11.2006 schnellere Antworten bei Buchstaben verbal ??? 47 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 2 Unterscheidung der Hemisphären Zusatz: Objekt erkennen Anfangsbuchstaben realisieren B analytisch verbal bildliche Vorstellung eines Buchstabens möglich Vergleich systemisch nichtverbal Ausführung der Aufgabe wichtiger als Art des Reizes 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 48 Unterscheidung der Hemisphären 2 Weitere Untersuchungen: • Japanische Schriftsysteme: Kana (Lautbedeutung) phonologische Kandschi (Wort-u.Lautbed.) Verarbeitung visuell- bildhaft Betonung der Experimente: Form der Informationsverarbeitung der LH und RH ob analytisch - ganzheitlich oder lokal - global Entfernung von vereinfachter verbal - nichtverbal Unterscheidung 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 49 2 Unterscheidung der Hemisphären Die Repräsentation der Information: Justine Sergent : und Kollegen - Bedeutung der physikalischen Charakteristika von Reizen - Bedingung der Verwendung Reizdarbietung z,B. sehr kurz; jeweils re und li; gewisse Entfernung Repräsentation der Information im Gehirn qualitativ abweichend von normalen Bedingungen gefundene Asymmetrien sind teilweise auf ungleiche Fähigkeiten der Hemisphären bezüglich Verarbeitung qualitativ schlechterer Repräsentationen zurückzuführen 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 50 2 Unterscheidung der Hemisphären Konzept der sensitiv hohe niedrige Frequenzen Beeinflussung der Muster der Gehirnasymmetrie, in dem man die Ortsfrequenzkomponenten eines Stimulus variiert. These : Reize werden - abhängig von ihren Ortsfrequenzmerkmalen- effizienter von einer der Hemisphären verarbeitet (hier erst Entstehung von Unterschieden) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 51 2 Was messen Verhaltensexperimente ? Ein großer Teil der gegenwärtigen Theorien zu Asymmetrien beruht auf tachistoskopischer und dichotischer Reizdarbietung. Unterschied in von Verhaltensexperimenten Ergebnissen und Wada-Test (Bestimmung der sprachkontrollierenden Hemisph.) Häufigkeit linkshemisphärischer Sprache bei Rechtshändern 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 52 2 Was messen Verhaltensexperimente ? Beeinflussung der Leistung bei Experimenten • M.P.Bryden: willentlich Aufmerksamkeitslenkung der Vpn. bei dichotischen Hörtests • M.Kinsbourne: „Vorwärmeffekt“ (priming) = bei entsprechendem Angebot wird die spezialisierte Hemisphäre aktiviert (Verlagerung der Aufmerksamkeitsrichtung durch Vorübung) bessere Leistung • Testwiederholungen unterschiedliche Ergebnisse (kurzfristige Verlagerungen von Funktionen ?) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 53 2 Aussagen von Tests über das Wesen der Asymmetrien • ? Hemisphärenunterschiede absolut oder relativ ? • ? Kann bei Leistungsunterschied zwischen Gesichtsfeldhälften nur eine Hemisphäre die Aufgabe lösen ? • ? Oder kann eine Gehirnhälfte diese Aufgabe einfach nur besser lösen ? Versuch , Antworten zu finden: • Modell 1 des direkten Zugriffs unabhängig von Spezialisierung • Modell 2 der Weiterleitung über corpus callosum zur spezialisierten Seite • 3.Modell interhemisphärisches Wechselspiel bei Durchführung einer bestimmten Aufgabe 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 54 2 Aussagen von Tests über das Wesen der Asymmetrien V.a. E. Zaidel schafft logisch-theoretische Grundlagen, um zwischen den Modellen zu unterscheiden : • Vergleich der Verarbeitungsleistung zw. Split-brain-Patienten (A) und normalen Vpn.(B): Durchführung einer Aufgabe nach Modell 1 Modell 2 Asymmetrie von (A) vergleichbar = von (B) Assymetrie von (A) deutlich > als von (B) • Verarbeitungs-Dissoziations-Kriterium: Variation einer Reizdimension, die vom Transfer via c.c. nicht betroffen ist 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 55 2 Aussagen von Tests über das Wesen der Asymmetrien Bsp.: • Variation von Reizwörtern innerhalb einer Dimension konkret abstrakt falls Gesichtsfeldunterschiede unterschiedl.Verarbeitung Modell 1 • 40 Versuchsdurchgänge Hand variieren 20 Durchgänge li re 20 Durchgänge Schnellere Reaktion: Modell 1: Stimulus zuerst re Ges.feld linke rechte Hand u.umgek. Modell 2: Bearbeitung durch spezialisierte Hemisph.kontralaterale Hand 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 56 2 Aussagen von Tests über das Wesen der Asymmetrien • Identifizierung von Konsonant-Vokal- Silben beim dichotischen Hörtest Modell 2 (Weiterleitung) • Lexikalische Entscheidungsaufgaben zur Klassifizierung (engl.) „Wörter“ oder „Nichtwörter (Präs. nur eine Ges.feldhälfte) Modell 1 (direkter Zugriff) Zaidel : die meisten Aufgaben wahrscheinlich Modell 3 = interhemisphärische Kooperation 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 57 2 Aussagen von Tests über das Wesen der Asymmetrien Marie Banish : verschiedene Formen von Modell 3 • Informationspräsentation für beide Hemisphären: nur eine übernimmt Kontrolle der Verarbeitung (Arbeiten zu Untersuchung als Beispiel für die Art von Verhaltens- experimenten zur Untersuchung von Wechselbeziehungen) • Keine Hemisphäre dominiert: beide tragen zu verschiedenen Aspekten der Verarbeitung bei • Beide Hemisphären reagieren in einer Art und Weise, die sich nicht voraussagen läßt (zu wenig bekannt über die Verarbeitung einer Information , die einer H. allein dargeboten wird) 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 58 2 Aussagen von Tests über das Wesen der Asymmetrien J.Levy /C.Trevarthen: Die kontrollierende Hemisphäre hat nicht zwingend die größere Fähigkeit zur Bearbeitung. Neuronaler Mechanismus, der bestimmt, welche Hemisph. kontrolliert = Metakontrolle ( wichtig für Verständnis von Prozessen im gesunden Gehirn) J.Hellige: was entscheidet,wie Information verarbeitet wird? Studie: Reizangebot 1.re Ges.feld 2. li Gesichstfeld 3. bilateral Ergebnis: Verarbeitungsmodus in bilateralen Durchgängen - identisch mit (1) oder (2) - nicht immer gleich dem der geeigneteren H . 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 59 2 Aussagen von Tests über das Wesen der Asymmetrien Spiegeln diese Differenzen bedeutungsvolle Unterschiede In der Metakontrolle ??? Hellige: „Herausforderung für kognitive Neuropsychologen ,zu erklären, wie sich in einem Gehirn, das aus vielen Subsystemen besteht, eine einheitliche Informationsverarbeitung entwickelt“ 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 60 2 Aussagen von Tests über das Wesen der Asymmetrien Kriterien zum Testen interhemisph. Wechselbeziehungen: Banish: 2 Bedingungen - Im Typ unterschiedliche Versuchsdurchgänge: a) bilateral gleichzeitig unterschiedliche Information b) unilaterale Kontrollbedingung (einer H. dieselbe Info) - Ein Aspekt der Aufgabe in Variante b) muß sich von einem der Variante a) unterscheiden Bsp.: Frauen > Männer beim Vergleich, ob erfühlte Form re = erfühlte Form li Frauen besserer interh. Tranfer ? ! Keine geeigneten Kontrollen ev. Handflächen der Frauen empfindsamer als die der Männer …… Einschalten interh. KONTROLLE (hier: 1 Hand erfühlt beide Formen) Erst dann Rückschlüsse möglich ! 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 61 2 Aussagen von Tests über das Wesen der Asymmetrien Das Ausmaß der Asymmetrie : • Ist der Grad der Lateralisierung messbar ? Bei Tests, in denen die AV = %Zahl richtiger Antworten ist, Benutzung von Differenzwerten als Index der Lat. nicht unabhängig von Gesamtleistung noch ungelöste Probleme 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 62 2 Aussagen von Tests über das Wesen der Asymmetrien Muss es nur eine einzige Dichotomie geben ? • Bisher Ansatz, Charakteristik des Wesens der Unterschiede zwischen den Hemisph. zu betrachten – impliziert Vorstellung nur einer Dichotomie z.B. Begriffspaare : analytisch / holistisch bzw. systemisch Untersuchungen, die zu dieser Vorhersage nicht „passen“ Problem… • Ansatz grundsätzlich fehlerhaft ? (J. Hellige) möglicherweise können spezifische Verarbeitungskomponenten auf einer Seite des Gehirns lateralisiert werden – unabhängig von der anderen oder anderes Organisationsprinzip (kein Klassifikationsschema) ??? Herausforderung,diese Schlüsselproblem zu lösen ! 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 63 Rechte und linke Hemisphäre: Split-brain, Asymmetrien im normslen Gehirn Vielen Dank für Ihre/Eure Aufmerksamtkeit 27.11.2006 Die rechte und die linke Hemisphäre: Split- brain 64